背景和科学问题：在稀土分离工业中，酸性萃取剂通常要经过酸碱中和反应的皂化步骤，除去氢离子，打破酸性萃取剂之间由于氢键造成的二聚体。皂化废水已成为稀土分离工业废水的一个主要来源。避免皂化过程的废水和酸碱消耗问题已成为稀土分离领域的研究热点。氨皂（氨水）、钠皂（氢氧化钠）、钙皂（氢氧化钙），镁皂（氢氧化镁）等传统皂化方法由于阳离子交换的萃取机理，不可避免会产生含有氨氮、钠、钙、镁离子的废水，且造成酸碱消耗。

研究思路和创新点：针对传统稀土皂化工艺存在的问题，我们对ABC-BIL萃取稀土的溶液配位化学开展了研究（Eur. J. Inorg. Chem., 2017, 117: 2332）。提出了离子液皂化流程（ACS Sustain. Chem. Eng., 2016，4: 1573），并应用于稀土工业料液的分离（Sep. Purif. Tech., 2016, 162: 106）。离子液皂化可通过离子缔合机理避免传统皂化由于阳离子交换机理所引起的酸碱消耗及皂化废水。与酸性萃取剂的萃取动力学相比，萃取速率可提高8倍（RSC Adv., 2017, 7: 39556）。协同萃取过程中的反胶团可有效提高稀土的萃取效率（AIChE J., 2016, 62: 2163）。在吸附材料中的协同因子高于液液萃取（ACS Sustain. Chem. Eng., 2016, 4: 616）。我们首次采用混合澄清槽开展离子液皂化串级模拟工业试验，该流程不需循环皂化步骤，洗液为水，可显著节约酸碱；不需相修饰剂，萃取现象良好；可实现钇和其它重稀土的分离及循环萃取（ACS Sustain. Chem. Eng., 2017, 5: 3471）；直排废水中氨氮总量为2.3-2.4ppm，低于稀土工业污染物排放标准(GB/T 26451-2011）小于15ppm的要求。