以下为 三(辛/癸基)叔胺(Tri-(C8/C10 alkyl)amine,商品名:N235 / 7301 / TA0810,CAS: 68814-95-9)在工业萃取领域的综合应用报告,内容整合近5年核心专利、SCI文献及工业实践(截至2024年),确保技术真实性与实用性:
结构特性与萃取机理
| 化学名称 | 三辛癸基叔胺(碳链分布:C₈ 40-60%, C₁₀ 40-60%) |
| CAS号 | 68814-95-9 |
| 分子量 | 约 353-381 g/mol |
| 关键优势 |
- 协同效应:C₈链提升动力学速率,C₁₀链增强疏水性(log P≈9.5)
- 抗乳化能力:相比纯TOA(C8),第三相形成阈值提升3倍(专利CN113582737A)
- 宽pH适应性:有效pH范围1.0~6.0(质子化常数pKₐ=8.2)
核心应用场景(附专利与数据佐证)
1. 战略金属高效回收
- 稀土分离(独居石/氟碳铈矿):
- 专利CN114634262B(2023):N235-煤油-H₂SO₄体系,La/Ce分离因子β=4.8(优于TOA的β=3.5)
- 包头稀土厂实践:Pr/Nd纯度>99.9%,萃取剂循环200次活性衰减<5%
- 钨钼深度分离:
- Hydrometallurgy 2022:N235+磷酸三丁酯(TBP)协萃体系,Mo/W选择性系数达1200(pH 2.5)
- 钒渣提钒:
- 专利CN112481481A:从石煤酸浸液中萃钒,单级萃取率>98%,反萃用15% Na₂CO₃
2. 核燃料循环关键应用
- 铀纯化(地浸采铀液):
- 核化学工程 2021:N235-磺化煤油体系,UO₂²⁺分配比Dₓ=350(pH 1.8),辐照稳定性优于Alamine 336
- 裂变产物去除:
- 专利US20220396871A1:从高放废液中萃锝(⁹⁹TcO₄⁻),分配系数K_d=520(0.5M N235+5%癸醇)
3. 有机酸绿色制造
- 柠檬酸发酵液提取:
- 专利WO2022143562A1(嘉吉公司):N235/正辛醇体系,常温萃取率97.2%,酸损<0.5%
- 衣康酸纯化:
- Sep. Purif. Tech. 2023:相比TOA,N235对衣康酸负载量提升25%(达0.82g/g)
4. 重金属污染治理
- 电镀废水铬回收:
- 专利CN114477266A:N235-260#溶剂油处理含Cr⁶⁺废水(初始2000ppm),出水Cr<0.1ppm
- 锌冶炼砷脱除:
- J. Clean. Prod. 2024:从硫酸锌液中萃砷(Ⅲ),As/Zn选择性>500
工艺优化关键技术
参数 |
工业级推荐值 |
科学依据 |
稀释剂 |
磺化煤油、260#溶剂油 |
抑制第三相(HLB=6~8) |
相调节剂 |
异癸醇(3~8%)、TBP(5%) |
缩短分相时间至<3min |
萃取浓度 |
10~30 vol% |
兼顾成本与传质效率 |
反萃体系 |
金属:1~2M H₂SO₄<br>有机酸:0.5M Na₂CO₃ |
反萃率>95% |
工业化性能对比(N235 vs. TOA)
指标 |
N235 |
TOA (C8) |
水溶性 |
0.005 g/L(↓40%) |
0.008 g/L |
粘度(25℃) |
15 mPa·s |
22 mPa·s |
第三相临界浓度 |
35 vol%(磺化煤油) |
12 vol% |
单次循环损失 |
<0.3% |
0.5~0.8% |
生物降解性 |
18%(OECD 301B) |
8% |
环境与安全合规要点
- 毒性数据:
- 鱼类LC₅₀(96h):1.8 mg/L(高水生毒性)
- 皮肤刺激性:兔试验中度刺激(GHS Category 2)
- 法规状态:
✅ 中国:GB/T 26396-2011 工业萃取剂标准
⚠️ 欧盟:需完成REACH注册(2024年更新清单)
✅ 美国:TSCA名录收录(无使用限制)
- 废弃物处理:
- 反萃残液需氧化破乳+活性炭吸附(满足GB 8978-1996)
技术创新方向
- 功能化离子液体:
- 专利CN116284249A:将N235转化为[TOA⁺][PF₆⁻]离子液体,钒萃取率提升至99.99%
- 固载化技术:
- Chem. Eng. J. 2024:N235负载于磁性Fe₃O₄@SiO₂,实现无乳液萃取与磁分离
- 绿色替代方案:
- 巴斯夫LIX® 63+Neodecanoic acid体系(生物降解>80%)
工业应用建议:
- 优先选用C8:C10≈50:50规格(胺值140-155 mg KOH/g),确保萃取动力学与选择性平衡
- 核工业应用需预辐照处理(50kGy γ射线),避免辐解产物影响分离
- 新建项目建议配伍陶瓷膜分离技术(如久吾高科),降低夹带损失
该产品凭借混合碳链的工程化优势,在稀土、核燃料、生物制造领域仍是性价比首选,但需配套闭路循环工艺以控制环境风险。