Scheiding van zeldzame aarden door homogene vloeistof-vloeistofextractie met gefunctionaliseerde ionische vloeistoffen.

De zeldzame aarden zijn een groep van 17 elementen in het periodiek systeem, met inbegrip van neodymium (Nd), europium (Eu), terbium (Tb), dysprosium (Dy) en yttrium (Y). Deze elementen worden steeds belangrijker, omwille van hun essentiële rol in permanente magneten, lampfosforen, katalysatoren en herlaadbare batterijen. De zeldzame aarden komen in de natuur voor als mengsels en deze mengsels zijn moeilijk te scheiden omwille van de gelijkaardige chemische eigenschappen van de zeldzame aarden. Solventextractie is de meest gebruikte methode voor de scheiding van zeldzame aarden. De scheiding is gebaseerd op de preferentiële verdeling van complexen van zeldzame aarden tussen twee onmengbare fasen, typisch een waterige en een organische fase, in contact met elkaar. Omdat een goed contact tussen de twee fasen is vereist, moeten de solventen sterk worden geroerd tijdens het extractieproces. Soms scheiden de twee fasen moeilijk na extractie en wordt er een emulsie gevormd. Dit project introduceert een nieuwe benadering voor de scheiding van zeldzame aarden. Een systeem met twee onmengbare solventen wordt verwarmd. Boven een bepaalde kritische temperatuur, wordt er één fase gevormd. Bij afkoelen treedt er opnieuw fasescheiding op, maar een deel van de opgeloste metalen is van de ene naar de andere fase getransfereerd. Ionische vloeistoffen worden als organische fase gebruikt. Deze solventen zijn organische zouten met een laag smeltpunt. Ze bieden het voordeel van niet vluchtig en niet ontvlambaar te zijn, zodat een intrinsiek veilig extractiesysteem kan worden verkregen.

Trefwoorden:Rare earths, Lanthanides, Solvent extraction, Liquid-liquid extraction, Coordination chemistry, Ionic liquids

Disciplines:Anorganische chemie, Organische chemie, Theoretische en computationele chemie, Andere chemie, Fysische chemie