卤水中分离提取铷、铯的研究进展

Rb,铷

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第 1卷 4

第3期

盐湖研究J UR AL OF S T I O N AL AKE RE E RC S A H

Vo .4 No 3 1 1 . S p e. 20 06

2006年 9月

卤水中分离提取铷、的研究进展铯闰明， 钟辉，张艳(成都理工大学材料与化学化工学院，四川成都 605 ) 109摘要：对采用沉淀法、离子交挟法和溶剂萃取法从卤水中提取铷、铯进行了综述，所述技术的优缺点进对

行了探讨，出离子交换法具有实际的应用价值。指 关键词：;;铷铯卤水；分离中图分类号：Q 3 T l1文献标识码： A文章编号：0 8 5X(o 60—06 10—88 2 o) 3 07—0 6

铷、铯具有很强的化学活性和优异的光电 效应性能，在电子器件、催化剂、特种玻璃、生物化学及医药等传统应用领域中有较大的发展， 在磁流体发电、热离子转换发电、离子推进发动机、激光能转换电能装置、铯离子云通讯等新兴应用领域中，也显示了强劲的生命力。 铷、工业生产的基本原料主要以铯榴石、铯

湖卤水提取铷、铯并未得到充分重视，造成资源的严重浪费。因此，理利用盐湖中铷、合铯资源具有十分重要的意义，成为了目前我国盐湖也界的研究热点。 目前分离提取方法主要有沉淀法、子交离

换法和溶剂萃取法等。本文将从这三个方面对铷和铯的分离方法进行简要综述。

锂云母等固态矿为主，其提取过程较复杂，成本高，能耗大。由于卤水中铷铯以离子形式存在， 因而其提取铷、铯工艺相对简单，成本低，能耗少，目前铷铯工业技术发展趋势。是 铷、铯离子能与某些沉淀剂 (杂多酸、如络合

1沉淀法

我国藏北高原盐湖、柴达木盆地盐湖卤水和油气田水中铷、铯储量大，含量低 (均含但平

酸盐、卤化物、矾类等)反应产生沉淀，通过控制沉淀剂浓度、酸度等条件可使铷、铯与其他杂质分离，可使铷和铯分离。盐湖卤水中铷、也铯含量低，故利用沉淀法直接在卤水中提取铷、的研究铯并不多，此法可用于分析目的或粗产品的进一但

1 . m￣、.3 g铯 )且卤水中存在的 O8#L n004m/ L,铷、铯常与钾、锂、、钠、钙镁等元素共生，这些共生元

素物理、化学性质都与铷、铯十分接近， 因此给分离提取带来一定困难，长期以来，利用盐

步提纯。各种沉淀剂的应用情况及特点如表 1。

表 l提取铷、铯常用沉淀剂的应用及特点T b e l A pia o n rp r e fv r u rcptnsfrt es p r t n o u iim d c s m a l p l t n a d p o et s o ai s p e ii t o e aa o frb du a e i ci i o a h i n u

收稿日期：05 2—1 20—1 9

作者简介：闫明( 8一)男， 1 0,硕士， 9主要从事盐湖资源综合利用研究 .

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A o、 M P磷钼酸锆 P 0r、钨酸盐 (钨酸铵 M Z)磷磷

2离子交换法离子交换法是卤水中分离提取铷、铯的重要手段。此法工艺简单，回收率高，选择性好， 与其它方法相比有较大优越性。近年来不断有新的具有选择吸附性能的离子交换剂出现，特

A W、 P磷钨酸锆 P z)砷钼酸盐、 w r、硅钼酸盐等， 其中对磷钼酸铵 A o M P的研究比较广泛。磷钼酸铵组成为[N, M l, x 2]磷原子处 ( H ) o o H 0, P o

于由 4个氧原子包围的正四面体核心，0一为 P;正四面体居正六面体的中心，正六面体的 1个 2棱的中点被钼原子占据，每个钼原子实际占有 3个氧原子，并排成正八面体。这样[ M ,] P O oo 形成多孔球状结构，球体间以内聚力聚集在一起，H N 2与 H O缔合充填于球体间隙中。只有 2大体积的 K、b c R、s等可在无机酸介质中与 N发生交换作用， 反应式为( H )P O2,‘H 0+3 s或 R ) N,3 M l ox 2 o C ( b 一 C ( R )P O2,‘H 0+3 H C s或 b 3 M 1 ox 2 o N,1

别是无机离子交换剂，具有选择性好，抗辐射等优点，进展十分迅速。2 1无机离子交换剂 .

2 1 1天然 (造 ) ..人沸石

沸石是具有离子交换性能的晶状铝硅酸

盐，化学通式为 M D[+ S功) 2 H 0 I i 2 o m 2 ](为碱金属或一价阳离子， M D为碱土金属或二

价阳离子 )其分子孑道直径通常为 03, L . 13/ . n。由于其矿物结构有较大

的比表面积和 n孑体积， L因而具有良好的吸附、离子交换性能。 其中天然斜发沸石对碱金属离子具有理想的交换顺序即 C>R > K>N >B2> s b a a

自贡化工研究所研究了用磷钼酸铵无机离子交换剂从威远气田水中提取铷、的工艺并艳取得了成功。利用磷钼酸铵提取铷、铯能耗低、 分离效率高、工艺简单、工艺流程如图 2 。 3 J用一般方法制备的磷钼酸铵颗粒太细，机械强度差，进行柱操作时液体不易通过。近年来，用溶胶一凝胶方法制备的球形复合交换剂引起了人们的关注。这种方法可以将交换剂复合到凝胶小球中或凝胶小球的表面上，使交换

c2 a。青海盐湖研究所研究了用斜发沸石无机离子吸附剂从盐湖卤水中提取铷、的工艺并铯取得了成功，工艺流程如图 1 。 2 J

由于沸石资源丰富，价格低廉，其对 R b、C相对交换量可达 s 10 3m o g .2 m l、/

剂颗粒变大。秦玉楠制备了利用新型磷钼酸铵(粒状，用微球硅胶载体成形 )离子交换剂，从

103m o g并可从大量稀溶液中分离富集 .6 m l,/

R,s且不需消耗大量能源， b c,这一特性已受

制盐母液中直接提取出氯化铯和氯化铷。储昭升等用溶胶—凝胶的方法制备了磷酸钛一五氧化二锑一磷钼酸铵球形 …… 此处隐藏：5111字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……