[发明专利]一种萃取分离方法

说明书

本发明公开了一种萃取分离方法。该方法包括以下步骤：将有机相吸附在石墨烯气凝胶上，直至吸附饱和，再除去石墨烯气凝胶表面的有机相，制成石墨烯气凝胶固定有机相；将所述的石墨烯气凝胶固定有机相置于待萃取的料液水相中，进行其中目标金属离子的萃取，至萃取平衡，将石墨烯气凝胶固定有机相与萃余水相分离；将分离得到的石墨烯气凝胶固定有机相置于反萃水相中，反萃，回收目标金属离子，即可。本方法极大地提高了萃取容量、缓解了萃取剂的流失以及大幅降低了有机废液的产生。

技术领域

本发明涉及一种萃取分离方法。

背景技术

液-液萃取是一项应用广泛和实用性很强的分离技术，在化工、环境、医药、核工业及分析等各领域均占有重要地位。液-液萃取是指两个完全不互溶或部分互溶的液相接触后，一个液相中的溶质经过物理或化学作用进入另一个液相，或在两相中重新分配，然后再将两相进行分离的过程。在实际操作过程中，两相通常为水相和与之不互溶的有机相萃取剂，在物理性质上要求有机相与水相具有较大的密度差及较低的水溶解度。

有机相与水相的密度差是实现液-液萃取分相的原理基础，而较高的水溶性则会导致在分相过程中部分萃取剂流向水相，导致萃取剂流失同时加大水相废液的处理难度，以上要求都大大缩小了萃取剂的选择范围。另外，在萃取过程中，大多数萃取剂都需要添加大量的有机稀释剂来调节有机相的物理性质，包括密度和粘度，以满足分相的动力要求，在降低有机相饱和萃取容量的同时也导致大量有机废液的产生。许多萃取体系因稀释剂的添加和萃取容量的受限容易导致三相的产生。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，为了克服传统液-液萃取法中稀释剂的加入使得有机相的饱和萃取容量降低、有机废液量增大的问题，以及萃取剂的选择存在一定限制及其容易部分流向水相，并导致水相废液的处理难度加大的问题，而提供一种石墨烯气凝胶固定有机相的萃取分离方法。本发明的萃取分离方法可以免去有机相和水相的混相和分相过程，提高有机相的饱和萃取容量，减少有机废液量。

本发明提供了一种利用石墨烯气凝胶固定有机相的萃取分离方法，其包括以下步骤：

(1)将有机相吸附在石墨烯气凝胶上，直至吸附饱和，再除去石墨烯气凝胶表面的有机相，制成石墨烯气凝胶固定有机相；

(2)将所述的石墨烯气凝胶固定有机相置于待萃取的料液水相中，进行其中目标金属离子的萃取，至萃取平衡，将石墨烯气凝胶固定有机相与萃余水相分离；

(3)将步骤(2)分离得到的石墨烯气凝胶固定有机相置于反萃水相中，反萃，至反萃平衡，回收目标金属离子，即可。

步骤(1)中，将有机相吸附在石墨烯气凝胶上的方法为本领域常规方法，较佳地为：将有机相浸渍或滴加在石墨烯气凝胶上。

其中，所述的有机相包括萃取剂和稀释剂。其中，所述的萃取剂占所述的有机相的体积百分比为本领域常规，较佳地为50％～100％，更佳地为100％。当萃取剂占所述的有机相的体积百分比为100％时，可以最大限度地提高有机相萃取容量和最大限度减少有机稀释剂的使用。

其中，所述的萃取剂为本领域中针对目标金属离子常规使用的萃取剂，较佳地为化工、环保、制药、核燃料循环及分析领域中常用萃取剂中的一种或几种，更佳地为磷酸三丁酯(TBP)、甲基膦酸二异戊酯(DAMP)、甲基膦酸二(1-甲基)庚酯(DMHMP)、氧化三辛基膦(TOPO)、甲基异丁基酮(MIBK)、三辛/癸烷基叔胺(N235/7301)、2-乙基己基磷酸2-乙基己基酯(P-507)、二(2-乙基己基)磷酸酯(P204)、N,N-二仲辛基乙酰胺(N503)、四辛-3-氧戊二醇-1,5-二酰胺(TODGA)和直链三烷基氧化膦混合物(Cyanex923)中的一种或几种。

其中，所述的稀释剂为本领域中针对目标萃取体系常规使用的稀释剂，较佳地为正十二烷、煤油、三氯甲烷和甲苯中的一种或几种。