王道广，王均凤，张香平，王毅霖，张晓飞

（1 中国科学院过程工程研究所离子液体清洁过程北京市重点实验室/多相复杂系统国家重点实验室，北京100190；2中国科学院绿色过程制造创新研究院，北京100190； 3 中国石油集团安全环保技术研究院有限公司石油石化污染物控制处理国家重点实验室，北京102206）

引 言

依据国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）的定义，稀土元素是化学元素周期表中ⅢB 族的镧系元素及钪和钇共17 种元素的总称[1−2]。由于电子层结构的特殊性，稀土元素在光、磁、电方面呈现独特的物理化学特性，在实际应用中起到不可替代的作用，被广泛应用于永磁、超导、荧光、激光、抛光、催化、储氢等高端功能材料中，覆盖能源、航天、医疗以及电子信息等领域[1−6]。我国是稀土资源大国，稀土储量、产量、消费量均居世界前列。目前全球稀土总产量为13 万～14 万吨，我国产量占比高达95%[1,7]。自然界中，稀土元素是共生的，而分离并获得高纯单一稀土元素是其高端应用的基础。因而稀土元素的分离技术对我国稀土资源的高值化利用及助力我国由稀土大国向稀土强国转变具有重要意义。

因镧系收缩导致稀土元素间电子层结构和物理化学性质的相似性使得将共生的混合稀土分离为高纯单一稀土元素的难度极大[3−4]。目前，稀土元素分离纯化技术包括溶剂萃取、分级沉淀结晶、离子交换、氧化还原、膜法等[8−12]，其中，溶剂萃取因分离性能好、分离容量大、易于连续化操作等被工业上广泛采用[4−8]。……