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本文首次系统地研究了羧酸类萃取剂，环烷酸(NA)、仲辛基苯氧基取代乙酸(CA-12)和仲壬基苯氧基取代乙酸(CA-100)，在盐酸介质中对镓、铟、铊的萃取性能和反应机理。根据实验结果，从中选择萃取性能较好的CA-12为萃取剂，在盐酸介质中分离镓、铟、铊，并结合实际应用，进一步研究了由矿样烟尘中提取镓、铟、铊的具体实验方法。
全文共包含五部分：第一部分综述本部分详细介绍了稀散元素镓、铟、铊在许多科研领域中所起的重要作用。较全面地讨论了国内外科研工作者在以溶剂萃取法提取分离镓、铟、铊方面所取得的主要研究成果，并提出了以前的研究工作中存在的问题和不足之处。
第二部分新型萃取剂CA-12萃取镓主要研究了羧酸类萃取剂CA-12于盐酸体系中萃取镓(Ⅲ)的性能，考察了时间、酸度、浓度等条件对萃取率的影响。实验表明，当pH为4.2，CA-12的浓度为4.60×10-3mol·L-1时，可实现对Ga3+的100％萃取。用斜率法、等摩尔系列法及饱和容量法确定了萃合物的组成为GaR3·HR，利用红外光谱法考察了萃合物的成键特征，并提出了酸性条件下的萃取反应方程式。
第三部分环烷酸、CA-12和CA-100萃取镓研究了用不同萃取剂环烷酸、CA-12和CA-100分别与同种稀散元素镓(Ⅲ)萃取反应的机理。采用各种测试手段进行检测，得到的结果是：环烷酸的萃合物组成为Ga(OH)R2·2HR；CA-12的萃合物组成为GaR3·HR，而CA-100对Ga3+的萃合物组成同CA-12。上述各反应方程式分别为：Ga3++4HRorg=GaR3·HRorg+3H+Ga(OH)2+4HR0rg=Ga(OH)R2·2HRorg+2H+由NA、CA-12、CA-100及其萃合物的红外光谱图，可知它们的成键特征。
第四部分在盐酸介质中，环烷酸、CA-12和CA-100/煤油对镓、铟、铊的萃取本部分考察了萃取时间、介质酸度、萃取剂的浓度、共存离子含量、反萃条件等对萃取率的影响。结果表明：1.在pH为0.65-5.90范围内，环烷酸对镓、铟、铊的萃取效果均不理想。2.CA-12在pH分别为2.0-4.2，3.0-4.8，4.5-5.1范围内对镓、铟、铊有很好的萃取效果。Ga3+、In3+的萃取率均可达到100％，Tl3+的萃取率也可达到91％。3.当pH分别在2.5-3.5，4.2-4.8，4.5-5.0范围内，CA-100对这三种金属离子也都有很好的萃取效果。这三种金属离子的萃取率都达到100％。但由于CA-100较易乳化，并且，共存离子对CA-100萃取镓、铟、铊的影响也较大，不利于后继实验的进行，因此最终选定CA-12为萃取剂提取镓、铟、铊。
第五部分从烟尘中萃取分离镓、铟、铊首先，分析测定了锰铁炼制的烟尘的组成，其主要成分包括：镓、铟、铊、铁、锌、锰、铅、铝等元素，各元素的质量百分含量分别为：0.0060％，0.0247％，0.0190％，3.2％，11.24％，18.66％，17.90％，8.50％。其次，处理矿样：将烟尘用浓H2GSO4浸出，调节pH、固液比等条件，浸出1小时，使烟尘中的主要成分基本进入溶液。最后，以此浸出液为原料，选择CA-12为萃取剂，在前面所得到的最佳萃取条件下进行萃取。以3mol·L-1HCl为反萃剂，萃取分离镓、铟、铊。