采用U型叶轮非对称旋转萃取柱实现磷石膏中稀土元素的环境友好型回收

　　本文介绍了一种新型非对称旋转叶轮萃取柱（ARIC）在磷石膏（PG）稀土元素（REEs）回收中的应用。该研究采用环保有机酸（如柠檬酸）替代传统无机酸，结合U形叶轮设计，使液液萃取（LLE）体系液滴直径减小39%、分散相存留量提升34.5%，传质效率显著优化。该技术为稀土资源可持续开发提供了绿色新范式。

　　

亮点

可持续工艺设计： 采用两步法从磷石膏（PG）衍生的稀土元素氢氧化物沉淀浓缩物（约13.5%）中实现绿色回收

新型柱设计： 引入带U形叶片的非对称旋转叶轮柱（ARIC），显著改善流体动力学性能

环保溶剂： 使用有机酸（如柠檬酸）替代传统无机酸（如H₂SO₄、HCl）降低环境负荷

流体动力学优化： 与传统涡轮叶轮相比，液滴尺寸减小39%，分散相存留量提升34.5%

传质增强： 温和的径向混合与最小轴向返混显著提升萃取效率

结论

本研究成功开发并验证了一种从磷石膏（PG）中回收稀土元素（REEs）的高效环保工艺，主要结论如下：

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  采用稀土氢氧化物沉淀浓缩物（约13.5%）与有机酸溶解策略，避免了传统无机酸的环境负担
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  U形叶轮设计的ARIC柱在40个操作点测试中表现出优越的流体动力学特性，液滴尺寸（d₃₂）降低39%，分散相存留量提高34.5%
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  与涡轮叶轮柱相比，新型柱结构结合环保溶剂使分离效率提升高达100%，为工业级稀土回收提供了可持续解决方案
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  该技术为从二次资源中回收关键金属提供了可放大的绿色技术路径