串级萃取理论

稀土串级萃取法
稀土串级萃取法是一种分离稀土元素的工艺流程，由于17种稀土元素的物理性质和化学性质极其相近，且稀土元素同伴生杂质元素较多，因此，其萃取流程是较为复杂的。

常用的萃取工艺有三种：分步法、离子交换和溶剂萃取。

串级萃取理论是徐光宪教授在20世纪70年代创建的，建立了稀土串级萃取工艺的最优化参数计算方法。

结合计算机技术，又建立了串级萃取工艺的静态参数设计和动态仿真计算技术，实现了工艺设计参数到工业规模生产应用的“一步放大” 。

2024年江西省新高考化学试卷一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。

1.景德镇青花瓷素有“国瓷”的美誉。

是以黏土为原料，用含钴、铁的颜料着色，上釉后一次性高温烧制而成的青蓝色彩瓷。

下列关于青花瓷说法正确的是A.青蓝色是由于生成了单质钴 B.表面的釉属于有机高分子膜C.主要成分为铝硅酸盐D.铁元素的存在形式只有Fe 2O 32.科学家发现宇宙中存在100多种星际分子。

下列关于星际分子说法正确的是A.分子的极性：SiH 4>NH 3 B.键的极性：H—Cl>H—HC.键角：H 2O>CH 4D.分子中三键的键长：HC≡N>HC≡CH3.“稀土之父”徐光宪先生提出了稀土串级萃取理论，其基本操作是利用有机络合剂把稀土离子从水相富集到有机相再进行分离。

分离时可用的玻璃装置是A.B. C. D.4.蛇孢菌素(X)是一种具有抗癌活性的天然植物毒素。

下列关于X 说法正确的是A.含有4种官能团，8个手性碳原子B.1mol X 最多可以和3mol H 2发生加成反应C.只有1种消去产物D.可与新制的Cu(OH)2反应生成砖红色沉淀5.某新材料阳离子为W 36X 18Y 2Z 6M +。

W 、X 、Y 、Z 和M 是原子序数依次增大的前20号主族元素，前四周期中M 原子半径最大，X 、Y 、Z 同周期。

X 6W 6分子含有大π键(66)，XZ 2分子呈直线形。

下列说法正确的是A.WYZ 2是强酸B.MZW 是强碱C.M 2Z 2是共价化合物D.X 2W 2是离子化合物6.由下列实验事实得出的结论正确的是实验事实结论A 铝和氧化铁反应需要引燃该反应H 0∆>B KI 溶液加热浓缩后加入淀粉溶液，溶液变蓝氧化性：22O I >C 久置的NaOH 溶液试剂瓶口出现白色固体NaOH 结晶析出D久置的2FeCl 溶液中出现红褐色沉淀()()sp sp 32K Fe OH >K Fe OH ⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦A.A B.B C.CD.D7.我国学者把游离态氮固定在碳上(示踪反应如下)，制得的[N=C=N]2﹣离子可用于合成核酸的结构单元。

萃取串级理论浮选中的应用综合利用包头白云鄂博矿标志应是各种有用矿物综合回收，并为彻底解决包头放射性和氟的污染提供可靠工艺流程。

包头白云鄂博主动矿含有大量有用元素工业矿物，例如稀土（稀土矿物）、铁（铁矿物）、氟（萤石矿物）、磷（磷矿物）、钡（重晶石矿物）等，由于矿山储量大、各种矿物的绝对出两度很大。

长时期以来，我们总有一个想法，能不能把这些矿物相互分开、获得各种有用元素精矿，如能做到这一点，就算是真正解决了包头矿的综合利用，这就为从根本上解决放射性和氟污染提供了可靠的工艺流程。

矿物的最大限度的综合利用，可大大降低尾矿量，例如主矿萤石型矿中有用矿物占85%以上，如都能综合回收，则尾矿就很少了。

而且是含氟和放射性很低的尾矿，但现在生产中尾矿量达到矿石量的70%以上，并含大量的稀土（也就有钍）和氟。

综合选矿的解决将为冶炼提供了很大的方便。

多年来由于选矿没有解决，使冶炼流程各种各样，如中贫矿直接入高炉的“第二流程”；低品位稀土精矿湿法冶炼；低品位稀土精矿脱铁冶炼稀土合金；高碱度烧结；尾矿的选矿等等。

这都是由于矿物间分离不好而造成的，如果各种矿物的分离很好，精矿品位和收率都很高，则冶炼流程就会比较简单，有些流程都比较定型了。

要做到有用矿物的相互分离，必须加强浮选选矿串级工艺理论研究，当前在浮选中大家主要集中于寻找更有效的药剂和单级最优化的条件（如药剂制度、温度、浓度、粒度等）方面，这两方面固然很重要，但当前更重要的是在单级最优的条件下寻找串级最优化的工艺条件。

熟知稀有金属萃取的同志一定知道，元素的萃取分离化，不仅要确定一个单级最优化条件，（即选择一个分离系数大的体系）更重要的是确定串级最优化（多级工艺）条件，才能得到预期的高品位、高收率的指标。

包头稀土元素中七个轻稀土元素的萃取分离就是一个典型的例子。

我们的研究工作就是从这里开始的，就是企图用萃取串级理论来解决浮选问题。

通过实践证明，浮选虽有其特殊性，但萃取串级理论完全是适用的。

1. 取含La 、Pr 的混合稀土料液浓度为200 g/L (其中La 占50%)的料液10ml ，有机相30ml 进行单级萃取，分析平衡水相中La 和Pr 的浓度分别为48g/L 和18g/L 。

分别计算La 和Pr 的分配比、萃取比、萃取百分率以及La 和Pr 的分离系数。

作业36.0DLa(2’)1、P204、P507、TBP、P350、环烷酸、N2352、在高/低Cl-浓度溶液中萃取铁3、P507萃取分组稀土，Gd/Tb分离段的洗涤段平衡水相酸度为1 mol/l HCl，所用洗酸为5.5 mol/l HCl，则平衡水相稀土浓度为：_________ mol/l。

4、某稀土料液浓度(M)F=1.2 mol/l，用1.0 mol/l P204+煤油作有机相萃取稀土，皂化率30%，将50% RE萃入有机相，则萃取剂的饱和容量=_________ mol/l，R=第3章串级萃取理论Theory of countercurrent extraction3串级萃取理论3-1 研究内容3-2 分馏萃取的基本关系式3-3 优化串级萃取理论的设计步骤3-4 串级萃取工艺设计实例3-1-1 串级萃取确定下列变量1、萃取液的组成（有机相出口）2、萃余液的组成（水相出口）3、各种溶液的流量（Vs 、V F 、Vw）4、总级数（n+m）及进料级位置（n , m）3-1 研究内容3-1-2 串级萃取研究内容1、研究待分离的两种或两组物质在各级萃取器两相间的分布随工艺条件不同而变化的规律。

2、找出产品纯度，收率与串级萃取条件之间的关系目的：确定最优串级萃取工艺。

3-1 研究内容最优串级萃取工艺的两条标准：1、分离效果最好2、日产量最大—在萃取器的总容积和日产量相同的情况下，分离效果最好的工艺；—在萃取器的总容积和分离效果相同的情况下，日产量最大，生产单位产品的原材料消耗最低的工艺。

只要满足(1)或(2)就可以称为最优工艺。

多组分稀土串级萃取有效分离系数的研究作者：李兰云来源：《科学大众》2019年第07期摘; ;要：文章主要对多组分稀土串级萃取有效分离系数问题进行重点研究。

在具体分析过程中，文章提出计算多组分稀土串级萃取有效分离系数的研究方法，如平均分数法。

重点针对稀土摩尔分数问题与有效分离系数之间的关联性进行分析。

并在此基础上，综合对比等效组分法、数学模型法等传统方法的计算情况。

根据分析显示，唯有利用平均分数法计算得出的有效分离系数满足多组分稀土串级萃取有效分离系数要求，介于最大值与最小值之间，值得推广与应用。

关键词：多组分稀土;串级萃取;有效分离系数根據以往的调查结果显示，稀土原料中存在15个具备难分离特点的稀土元素。

为及时分离具备上述特点的稀土元素，工业生产常常会选择应用串级萃取工艺针对上述稀土元素进行分离处理。

结合实际应用经验来看，以往所应用的簇萃取工艺在分离体系方面多以多组分稀土分离过程为主，目的在于确保萃取效果。

然而，早期多组分稀土萃取工艺常常借助二元体系实现分离过程，在分离切割位置方面存在一定的限制性。

再加上实验过程过于简单，导致工艺参数数值存在一定偏差。

鉴于此，研究人员针对多组分稀土串级萃取问题进行了进一步分析，重点针对稀土元素摩尔分数问题进行研究，以期可以给多组分稀土串级萃取过程提供技术保障。

1; ; 有效分离系数的相关研究在分析有效分离系数的前提基础下，需要明确分离系数的基本定义。

所谓的分离系数主要是指分离因素，常常用来表示某一单元分离操作或者分离流程涉及的分离程度，主要针对两种物质分离程度而言。

一般来说，根据分离系数作用情况的不同，研究人员将其细分为二，即单级分离系数、流程分离系数。

其中，单级分离系数主要以物料体系中两种物质涉及的单元分离操作后的含量比值为主。

而流程分离系数更加侧重于两种物质经过分离流程前后，涉及的相对含量比值[1]。

有效分离系数是在分离系数的概念基础上延伸而来的内容。

所谓的有效分离系数主要是指物料中两种物质在经过单元分离操作之后，涉及的实验所需的有效含量问题。

稀土之父徐光宪作者：宋小芹来源：《中国新时代》2021年第11期在几十年的科研生涯中，徐光宪和他的团队一路披荆斩棘，在稀土化学研究方面取得了突出成就，使我国的稀土分离技术和产业化水平跃居国际领先水平。

稀土是在冶金、军事、石油化工、新型材料等领域广泛应用的一种重要元素，素有“工业维生素”之称。

稀土在磁、光、电等性能上的优势明显，对改善产品性能、提高生产效率具有不可替代的作用。

说到中国的稀土，我们要提到一位国际著名的化学家，他就是被誉为“中国稀土之父”的徐光宪。

徐光宪一生情系于祖国，根据国家的需要，4次转换了自己的科研方向。

在几十年的科研生涯中，徐光宪和他的团队一路披荆斩棘，在稀土化学研究方面取得了突出成就，使我国的稀土分离技术和产业化水平跃居国际领先水平。

坎坷求学路1920年11月7日，徐光宪出生在浙江绍兴。

徐光宪的父亲徐宜况早年毕业于私立浙江法政专门学校法律科，从事律师工作。

他精通《九章算术》，爱好围棋，在徐光宪幼时便常常以“鸡兔同笼”问题和围棋启发他对数学的兴趣，培养他的逻辑思维。

母亲陈氏教子甚严，自幼告诫他：“家有良田千顷，不如一技在身。

”在这样的家庭熏陶之下，小学时的徐光宪就以勤奋刻苦著称乡里。

徐光宪十几岁的时候，徐家家道中落。

徐光宪在父亲的影响下，抱着想要成为一名工程师的愿望，考入了杭州高级工业职业学校土木科。

不久，抗战爆发，杭州沦陷，学校随之解散。

1938年夏天，徐光宪转学至宁波高工，继续艰难的求学之路，吃、住、上课都在一座小寺庙里。

靠着白天听课、晚上借路灯“秉烛夜读”的劲头，他啃完了几本大学英文教材;高工毕业后，他的旅费被骗，身无分文，只身来到上海。

在大哥徐光宇的帮助下，他插班进入大同大学化学系一年级就读，半年后又考入国立交通大学（现上海交通大学）。

当时的交通大学一部在法租界的震旦大学教室上课，徐光宪和同学们挤在简陋的教室里解析艰涩的化学方程式，用残留下来的仪器做实验。

在大学校园里，徐光宪如饥似渴地汲取知识，不知疲倦地充实自己。

□王建蒙
当中国的稀土为国家、为国际熟知时，人们自然把徐光宪这个名字与稀土联系在了一起。

因为徐光宪发现并应用稀土溶剂萃取体系的“恒定混合萃取比”基本规律，建立了具有普适
性的串级萃取理论，他将该理论广泛应用于我国稀一些时间看书、学习，徐光宪完成家教后抽出一切
徐光宪和他的研究团队
徐光宪
思想进步的中国留学生出于对祖国的热爱，自发在宿舍举行了庆祝活动。

1950年6月，朝鲜战争爆发，著名科学家钱学森回国受阻，美国政府提出不许中国留美学生回国，让他们全体放弃中国国籍加入美国国籍，这种形势加强了徐光宪的回国愿望，他意识到不抓紧回国就有可能被迫留在美国，而这与他留学的初衷相违背，学成回国、报效祖国的初心不可动摇。

当时，高小霞还没有完成博士学业，“科学没有国界，但科学家有自己的祖国”的想法，早已牢牢印刻在这对夫妻的脑海。

1951年4月15日，徐光宪与高小霞以归国华侨探亲的名义获得签证，成功登上了“戈登将军号”邮轮，踏上回国之路。

据悉，这是 “禁止中国留美学生归国”法案正式生效前，驶往中国的倒数第三艘邮轮。

经之前同在哥伦比亚大学求学的好友唐敖庆介绍，徐光宪和高小霞一起来到北京大学化学系从事教学工作，这一教就是50多年。

刚刚回到北京时，新中国一穷二白，根本就没有中国的自主工业，他们心里很明白，放弃国外的优越生活条件，就是要在新中国一穷二白的版图上画出最美最好的图画，
万吨，占全用，是要以产品为目标的科学攻关工程，不仅要在
徐光宪在指导他的学生
我们为什么不能，别人做不出来我们也要做出来”，徐光宪组好团队，率先大胆挑战稀土化学这一国际
徐光宪学术造诣深厚，在学术界声名远播。

他了在美继续深造攻博的机会，现在我获得国家最高。

文章编号:1004-9762(2002)01-0042-04串级萃取理论在生产中的应用赵治华1,李 冬1,王 军2(1 包头钢铁(集团)公司稀土高科技股份有限公司,内蒙古包头 014010;2 包头钢铁学院材料与冶金工程系,内蒙古包头 014010)关键词:稀土;串级萃取理论;应用中图分类号:TQ028 3+2 文献标识码:A摘 要:针对溶剂萃取在稀土分离中的应用实例,统计出四组份体系(LaCePrNd)2(SO4)3水溶液在P204(煤油)中的平衡数据,研究了萃取方式及特点,提出了应用串级萃取理论计算实际级数的原则Application of series extraction theory in productionZHAO Zhi hua1,LI Dong1,W ANG Jun2(1.Rare Earth High Tech Co.Ltd,Baotou Iron and Steel Group Co.,Baotou014010,China;2.Department of Material and M etallurgical Engi neering,UIS T Baotou,Baotou014010,China)Key words:rare earth;series extraction theory;applicati onAbstract:Pointing to the actual application examples of solvent extraction in rare earth separation,the balance data in a sys tem of four groups (LaCePrNd)4(SO4)3water solution in P204(Kerosene)are statistically counted,methods of extraction and its features are studied and the prin ciples of counting the actual progression by using series extraction theory are presented.自从原子能工业中采用溶剂萃取法分离提纯核元素以来,萃取分离技术已在化工、制药、石油化工、湿法冶金、稀土分离等工业上得到了迅速发展,并取得了良好的效果 在应用过程中,为了获得高纯分离产品和高的收率,大多数萃取分离工艺采用分馏萃取,而其基础为逆流萃取 随着溶剂萃取法的推广深入,有关萃取理论也在不断地发展深化,特别是针对不同的分离对象,可采用不同的处理方法 本文例举了目前广泛应用于稀土分离的P204 (煤油)-硫酸体系镧铈镨钕分离工艺,通过对实测数据的分析,讨论了该体系的萃取方式及特点,同时对采用串级萃取理论的计算级数与实际级数之间的差异进行了分析,试图在分析过程中寻找出有利于实际应用的基础条件 1 P204(煤油)-硫酸体系LaCePr/Nd分离工艺的理论计算1 1 规定参数1 1 1 物料组成f A=0.165,f B=0.835,w(La2O3)=27.0%, w(CeO2)=51.0%,w(Pr6O11)=5.5%,w(Nd2O3) =16.5%,w(Sm2O3)<0.06%,w其它<0.04%. 1.2.2 分离指标P A=0.99,R A=0.95.1.2.2 分离系数通过实验选定本工艺萃取段的分离系数 和洗涤段分离系 分别为:=1.32, =1.37.2002年03月第21卷第01期包头钢铁学院学报Journal of Baotou Universi ty of Iron and Steel TechnologyMarch,2002Vol.21,No.1收稿日期:2001-09-18作者简介:赵治华(1968-),男,内蒙古呼和浩特人,包头钢铁(集团)公司工程师,硕士,主要从事稀土萃取理论研究1 2 计算参数P 204属于酸性磷类萃取剂,在萃取过程中P 204一般以二聚体形式参与反应,为阳离子交换过程,反应式为:R 3+(水)+3(HA)2 R(HA 2)3+3H +,lg D =lg K +3lg[(HA)2]+3pH .为便于讨论问题,假定该体系为恒定萃取比体系,通过串级萃取理论进行计算根据文献[1]有:E B =(2+ /8)/(1+ + /8)=0.871,(1) E A =(1+ + /8)/(2+/8)=1.170,(2)n =lg b /lg E B =21.5,(3)m +1=lg a/lg /E A =39.4,(4)由此可知,P 204(煤油)-硫酸体系镧~镨/钕分离的理论级数与实际级数比较,洗涤段相差2级,吻合较好,萃取段相差9级,差异较大 如用萃取段实际级数推算,则分离系数为1 22,与实测数据不符,而通过实测分析也不存在所谓无效级下面通过研究逆流萃取方式特点进一步说明应用串级萃取理论计算级数的局限性2 萃取方式在溶剂萃取中有多种萃取方式,根据不同的要求和不同的条件可采用不同的方式 为了获得高纯产品和高的收率,在实际生产中大多采用分馏萃取,而它的基础是逆流萃取2 1 逆流萃取的2种方式分馏萃取体系分解如图1所示图1 分馏萃取体系的分解Fig.1 Distillation extraction system !s decomposition由于每种物质在2种不相溶的溶液中具有不同的化学位,也就使该物质在这2种溶液中平衡浓度不同,这是溶剂萃取分离的依据 一般分为2种方式,一种称为∀萃入#方式,另一种为∀置换#方式 先讨论萃入方式,这是指萃入同一有机相中的各物质元素的量以及各元素量之和是变化的 以镧~镨/钕为例,钕为易萃组份,镧、铈、镨为难萃组份,其分配系数为D A ,D B 有机相、水相体积为V o ,V w ,具体见图2的单级萃取图2 单级萃入方式Fig.2 Single progression extraction method从物料平衡及分配系数定义可以得到以下方程:A 0+A F =A 1+A 1,(5)D A =(A 1/A 1)/(V w /V o ),(6)B 0+B F =B 1+B 1,(7)D B =(B 1/B 1)/(V w /V o )(8)在已知A F ,B F ,D A ,D B ,A 0,B 0时就可求解出A 1,B 1,A 1,B 14个未知数 现将A 1,B 1的解表示如下:A 1=(A 0+A F )/(1+D A ),(9)B 1=(B 0+B F )/(1+D B ),(10)A 1和B 1可分别将式(9),(10)代入求得 式(5)~(8)是逐级计算的方程另一种是∀置换#方式,它是指有机相中先含有物料A 0,B 0,如图3图3 单级置换方式Fig.3 Sing le progression displacement method43赵治华等:串级萃取理论在生产中的应用在整个萃取过程中,有机相中总的A 和B 的量是不变的,即A 0,B 0之和等于A 1,B 1之和,而A 1和A 0,B 1和B 0是可以变化的,即相当于A 与B 在置换 同样根据物料平衡及分离系数的定义和置换方式的规定可以得到4个方程:A 0+A F =A 1+A 1,(11)B 0+B F =B 1+B 1,(12) A/B =A 1/A 1 B 1/B 1,(13)A 0+B 0=A 1+B 1(14)在已知A 0,B 0,A F ,B F 和 的条件下可求解A 1,B 1,A 1,B 14个未知数 其解为:A 1={-M +[M 2-4( A/B -1)(A F +B F )(A F +A 0)]1/2}/2( A/B -1),(15)其中,M = A/B B 0- A/B A F +2A F +B F +A 0B 1,A 1,B 1均可从式(11)~(14)求出 这里没有应用D A ,D B ,而是用它们的比值 A/B 尤其在萃取段第1,2级及洗涤段最后2,3级,D A ,D B 变化很大,但是它们的比值 A/B 变化很小,这时用置换方式就比较方便2 2 2种方式的适用范围在确定的体系,根据规定参数,对2种方式的逆流萃取可根据类似的单级萃取公式式(5)~(15)采用试差法逐级计算,可以分别求出所需级数萃入方式的计算方法能适用于任何场合,但是它要求分配系数D 为已知K (R 3+)=a(R(HA 2)3)a 3(H +)/a(R 3+)a 3((HA)2),(16)D =a (R(HA 2)3)/a (R 3+),(17)可知D 与平衡常数K 、平衡时自由萃取剂活度a (HA)的多次方、氢离子平衡活度a(H +)的多次方有关 由实际生产数据可以得出,D (Nd/Pr),D (Ce/La)并不恒定 而在应用串级理论设计时,假定其为恒定萃取比体系,这是理论级数与实际级数相差的原因之一 若采用置换方式,例如用皂化的P 507(煤油)/盐酸体系,可基本保证体系为恒定的混合萃取比体系 其次置换方式中要求简便计算时 为常数 由于单个的分配系数D 变化太大,很难找到多元素体系中的D 的关系,但是可以通过 来解决 由式(17)知:(Nd/Pr)=D (Nd)/D (Pr)=K (Nd)a 3((HA)2,Nd)a 3(H +,Nd )∃a 3(H +,Pr)K (Pr)a 3((HA)2,Pr).(18)对于在同一溶液中的镧、镨来说,a (H +),a ((HA)2)应该一样,所以在忽略稀土的活度系数情况下, (Nd/Pr)=K (Nd)/K (Pr),这时 (Nd/Pr)仅仅是与K (Nd),K (Pr)热力学平衡常数有关 只要K (Nd),K (Pr)不变或变化趋势相似,就可以保持 (Nd/Pr)不变,这对于化学性质很相似的同一族稀土元素来说是可以满足的,所以置换方式的逆流萃取能用在化学性质相似、萃取时的化学反应形式相同的体系的分离中2 3 2种逆流萃取方式的特点对于P 204(煤油)/R 2(SO 4)3体系镧~镨/钕分离,由平衡数据看出,洗涤段水相(REO)趋于恒定,主要进行的是La,Ce,Pr,Nd 的置换反应 从图4可以看出,置换方式的水相中难萃组份镨有很大积累,出口萃余水相中的镨含量远远低于萃取体系中的镨含量,这意味着置换方式要有大量的积累,使体系不容易达到平衡,从启动到平衡需要更长的时间,这就是稀土生产中常遇到的从投料到出产品的启动问题 当槽体达到平衡时,镨峰将降低扩散,但最终会保持一定的峰值存在,同时也保持镨在出口的峰值 这一事实在P 507镨铷分离过程中同样存在,镨峰值与范围只和流比相关,但往往会影响到级数确定图4 水相级样稀土分布图Fig.4 Rare earth distribution plan of diffirent water phase从理论级数计算与实际级数比较,到实测数据与以往P 507镨铷分离实测数据比较,证实了在P 204 H 2SO 4体系洗涤段计算可采用串级萃取理论按恒定萃取比体系计算44包头钢铁学院学报2002年03月 第21卷第1期在P204 H2SO4体系LaCePr/Nd分离萃取段中,酸度变化直接影响到P204稀土萃取量的变化 本体系酸度较高,在此酸度下置换速度低于萃取速度,虽然有人通过实验证实 值与酸度无关[2] 但理论计算级数往往远低于实际级数 这一现象在P204铷钐分组洗涤段[3]、P507镧铈分离过程中同样存在[4],其原因有待进一步研究探索对于置换方式的逆流萃取,有机相的总量保持不变,所以整个系统的pH值也基本保持不变 具体数值的大小,与有机相总量有关,这时pH值由萃入有机相的元素的数量确定 往往在出口萃余水相的pH值比其他各级高而其他各级水相的pH值基本不变(指酸度恒定段),要想改变已无可能 这2种萃取方式在pH值的变化方面是不同的3 结论基于上述逆流萃取的基本讨论,结合前文的用于稀土分离的液-液萃取体系和前人所得到的经验,在应用串级萃取理论确定实际级数时,要充分考虑逆流萃取2种方式的作用 对于非恒定的混合萃取比体系,其级数计算应采用萃取逐级计算公式式(5)~(15)设计;对于恒定混合萃取比体系能否直接采用应视具体分离体系而定参考文献:[1] 徐光宪 稀土的溶剂萃取[M] 北京:科学出版社,1987 396 407[2] 廖宝强,王 静 萃取过程的数学平衡[R] 北京:清华大学核能技术设计研究院,1991[3] 刘建军,贾千贵 钕-钐萃取分组工艺条件优化[J]中国有色金属学报,1997,7(S1):184 185[4] 叶祖光,等 P507盐酸体系轻中稀土全萃取连续分离工艺研究[J].稀土,1986,47(5):13 17.符号表:A:易萃组分;B:难萃组分;f:摩尔分数或质量分数;P:分离纯度;R:收率;:分离系数;E:萃取比;n:萃取段级数;m:洗涤段级数;D:分配系数;K:平衡常数;o:有机相;F:料液;w:水相信息窗用转炉冶炼超低硫钢日本新日铁公司发明了一种在转炉内冶炼超低硫钢的方法 冶炼过程分为两个阶段;在第一阶段,当铁水含碳量降至0 3%~2 5%时,加入脱硫剂进行脱硫处理,然后把脱硫渣清除 在第二阶段,加入脱磷剂进行吹氧冶炼,最后得到成分合乎规定的钢水 第一阶段铁水含碳量不能大于2 5%,否则脱碳量不够,温度上升不多,不能得到促进脱硫反应的效果 但是含碳量也不能小于0 3%,否则脱碳量过多,使金属氧化增加,渣中氧位升高,不利于脱硫反应进行,铁水含碳量控制在0 3%~2 5%时,把脱硫剂通过顶枪吹入熔池,同时利用底枪进行搅拌,脱硫率能够达到最佳值 这种在转炉内冶炼超低硫钢的方法,可充分地利用转炉内进行脱硫的最佳热力学和动力学条件,即:高温、碱性、还原气氛、强烈搅拌等,使脱硫反应大大加快,脱硫剂和还原剂消耗减少,脱硫渣清除后能使脱磷反应很快进行摘录自%中国冶金报&2002-02-27(3)45赵治华等:串级萃取理论在生产中的应用。

20世纪60年代，由于国内稀土生产工艺和技术十分落后，我国只能低价向外国出口稀土矿，然后再高价进口稀土制品。

一些国家把稀土生产技术作为高度机密对中国实行封锁，中国对于如此重要的矿产资源，只能把它当作一种最原始的原料贱卖给掌握核心开发利用技术的国家，严峻的现实迫使中国加快稀土分离和提纯技术的开发。

1972年，北京大学化学系徐光宪教授等依照自主创新的串级萃取理论成功设计出整套工艺流程，实现了稀土回流串级萃取，并在国际上首次实现了用推拉体系高效率萃取分离稀土的工业生产。

1975年8月，第一次全国稀土会议在京召开。

徐光宪课题组在会上提出了自己的串级萃取理论，引起巨大轰动。

1978年，“全国串级萃取讲习班”顺利举办，徐光宪课题组的科研成果迅速在包头稀土三厂、上海跃龙化工厂、珠江冶炼厂三个国营稀土大厂得到推广，大大提高了中国稀土工业的竞争力，稀土工业领域的领头羊已由昔日的美国、法国和日本变为中国，这一巨大变化被国际稀土界称为“中国冲击”。

技术和工艺上的重大突破为稀土大规模生产创造了条件，经过1980年代的蓬勃发展，中国稀土的产能迅速扩大，逐步成为全球稀土储备大国和生产大国。

1990年代后，“市场化改革”成为中国大地最炫目的字眼，中小国有企业普遍通过引进外资或民营资本、MBO等形式改制为民营企业，“利润最大化”成为公开的主张和行动的目标，“有水快流”则成为大多数生产企业的行动指南。

稀土行业是当时的高利润行业，地方企业和私营企业纷纷涌入，在计划体制下徐光宪课题组发明的生产工艺并没有获得专利保护，国有企业技术人员“跳槽”引发的技术外溢导致稀土生产门槛大幅降低，无数的稀土生产企业破土而出，在“对外开放”旗号下中国几乎采取的是开放生产、开放供应的政策，短期利润诱惑下中国稀土产量和出口量同步扩张。

上世纪80年代初，中国单一稀土产量约为20吨，2006年已达到8万吨，约是1980年代初的4000倍，中国稀土年产量已占世界稀土产量的90％；在巨大产能带动下，1990~2005年间中国稀土的出口量增长了近10倍，出口总量则占全球的80％，成为全球稀土成品生产企业的主要资源供给地。