[0001]
本发明涉及冶金及矿物提取技术领域，尤其涉及一种土壤铷盐循环浸出及计算方法。
背景技术：
[0002]
铷在地壳中的含量为5.1
×
10-5
—3.1
×
10-4
,按元素丰度排列分别居16位。长期以来，公认铷资源主要赋存于花岗伟晶岩，卤水和钾盐矿床中。人们主要从花岗伟晶岩矿床开发回收铷，主要工业矿物是锂云母。锂云母中含铷约为3.75％，海水中铷含量为0.12g/吨，且很多地层水、盐湖卤水中也含铷。
[0003]
铷介于钾与铯之间，性质极为活泼，银白色蜡状金属，质软而轻，暴露在空气中会立即失去金属颜色，被氧气剧烈氧化，并能引起铷自燃。遇水反应也会相当剧烈，甚至接触到-100℃下的冰也会发生爆炸。铷的化学反应比钠和钾更为激烈，化学性质更为活泼。
[0004]
由于铷独特的物理化学性质，使它在很多领域中有着不可替代的用途。随着能源工业、原子能工业、生物工程、航天航空工业以及国防工业等高新技术产业的发展，近十年来，铷金属及其化合物在生物化学、催化剂、分子生物、电子器件、光电管、特种玻璃及医药等传统应用领域中有较大的发展；而在磁流体发电、热离子转化发电、离子推进发动机、激光能转换电能装置等新应用领域中，铷也显示了强劲的生命力。
[0005]
在国内，部分区域的土壤中(以红土为主)富含铷元素，具备开采价值，作为新兴的土壤铷提取产业，在铷盐浸出工艺中，由于土壤本身的吸附性，导致工业化生产中浸出到液体中的铷盐达不到预期要求，仍会有大部分残留在土壤中，从而造成人力、物力、财力的极大浪费，是生产企业无法攻克的技术难题。
[0006]
有鉴于此，如何提供一种从土壤中浸出铷盐及铷盐含量的计算方法是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现要素：
[0007]
有鉴于此，本发明提供了一种土壤铷盐循环浸出方法及铷盐含量的计算方法，解决现有技术中存在的问题，具体方案如下：
[0008]
一种土壤铷盐循环浸出方法，包括如下步骤：
[0009]
s1：设置1～n个浸出工位；
[0010]
s2：所述每个浸出工位中工艺原水与土壤按比例a：b浸润混合，得到浸润液；
[0011]
s3：在第1个浸出工位中加入工艺原水，加入量为c，完成浸出工艺后取出1次浸出液，所述1次浸出液的取出量为c；
[0012]
s4：将所述步骤s3获得的所述1次浸出液注入到第2个浸出工位内，完成浸出工艺后取出2次浸出液，所述2次浸出液的取出量为c，重复上述操作，直至到达第n个浸出工位，获取到n次浸出液，完成第一遍浸出；
[0013]
s4：重复步骤s3-s4，直至所述第一个浸出工位内浸润液中铷盐检测含量低于初始
浸润液含量设定百分比时，停止循环；
[0014]
s5：舍弃第1个浸出工位内的样品，将原第2个浸出工位提升为新的第1个浸出工位，第3个以后的浸出工位依次向前提，在原第n个浸出工位后增加一个浸出工位作为新的第n个浸出工位继续步骤s2-s4，所述新的第n个浸出工位中浸润液土壤与工艺原水的比例与所述步骤s2相同。
[0015]
具体的，所述步骤s5中舍弃第1个和第2个浸出工位中的样品，所述第3个浸出工位以后的样品依次前移，增加两个新的浸出工位样品补充前移的第n-1以及第n个浸出工位的样品，所述新的第n个浸出工位以及第n-1个浸出工位中的浸润液土壤与工艺原水的比例与所述步骤s2相同。
[0016]
具体的，所述步骤2中工艺原水与土壤的比例a:b为1:1-1:1.5。
[0017]
具体的，所述步骤s4中的设定百分比为5％。
[0018]
具体的，所述n为3或4或5或6或7或8或9或10。
[0019]
具体的，收集到的所述第n个工位获取的浸出液，按收取时候的浸出遍数分类存储，转入提纯工序。
[0020]
一种土壤铷盐的浸出计算方法，第1至n个工位中，中间任一工位中间样品中浸出液中铷含量的计算式为：
[0021][0022]
式中：m：浸出遍数
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
n：样品编号
[0023]
c：加入量
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
b：残留的浸润液量
[0024]
d：浸出液中铷含量
ꢀꢀꢀꢀ
e：残留浸润液中铷含量
[0025]
一种土壤铷盐的浸出计算方法，其特征在于：第1至n个工位中，中间任一工位中间样品中的浸润中铷含量的计算式为：
[0026][0027]
式中：m：浸出遍数
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
n：样品编号
[0028]
c：加入量
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
b：残留的浸润液量
[0029]
d：浸出液中铷含量e：残留浸润液中铷含量
[0030]
本发明提供的土壤铷盐循环浸出方法，改变了过去一次浸出过程中铷盐浸出率低的问题，利用工艺原水循环使用的浸出的方式，本发明中浸出液铷盐浓度较一次浸出液高出数倍，便于浸出液的存储，可以大大提高后续提纯工艺中化学用品的用量，更加环保。
具体实施方式
[0031]
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0032]
本发明请求保护一种土壤铷盐循环浸出方法及铷盐含量的计算方法，解决现有技术中存在的问题，
[0033]
铷盐的循环浸出方案包括如下步骤：
[0034]
s1：设置1～n个浸出工位；
[0035]
s2：所述每个浸出工位中工艺原水与土壤按比例a：b浸润混合，得到浸润液，得到的浸润液标准为，土壤吸水最低度饱和以上，以成为泥浆的效果最佳。
[0036]
s3：在第1个浸出工位中加入工艺原水，加入量为c，完成浸出工艺后取出1次浸出液，所述1次浸出液的取出量为c；
[0037]
s4：将所述步骤s3获得的所述1次浸出液注入到第2个浸出工位内，完成浸出工艺后取出2次浸出液，所述2次浸出液的取出量为c，重复上述操作，直至到达第n个浸出工位，获取到n次浸出液，完成第一遍浸出；
[0038]
在上述步骤3和4中为理想状态，在实际的工艺运行中可能会由于蒸发或者泄露等原因造成水分减少，可以根据实际情况，在每个浸出工位适量补充工艺原水；
[0039]
s4：重复步骤s3-s4，直至所述第一个浸出工位内浸润液中铷盐检测含量低于初始浸润液含量设定百分比时，停止循环；
[0040]
s5：舍弃第1个浸出工位内的样品，将原第2个浸出工位提升为新的第1个浸出工位，第3个以后的浸出工位依次向前提，在原第n个浸出工位后增加一个浸出工位作为新的第n个浸出工位继续步骤s2-s4，所述新的第n个浸出工位中浸润液土壤与工艺原水的比例与所述步骤s2相同。
[0041]
具体的，所述步骤s5中舍弃第1个和第2个浸出工位中的样品，所述第3个浸出工位以后的样品依次前移，增加两个新的浸出工位样品补充前移的第n-1以及第n个浸出工位的样品，所述新的第n个浸出工位以及第n-1个浸出工位中的浸润液土壤与工艺原水的比例与所述步骤s2相同。
[0042]
以循环三次，共10个工位为例，舍弃前两个浸出工位的示意如下表所示第1-3次，
①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩
[0043]
第4次，
③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩
(1)(2)
[0044]
第5次，
⑤⑥⑦⑧⑨⑩
(1)(2)(3)(4)
[0045]
第6次，
⑦⑧⑨⑩
(1)(2)(3)(4)(5)(6)
[0046]
……
[0047]
依次更换两个新的样品，进行循环生产。
[0048]
更具体的，所述步骤2中工艺原水与土壤的比例a:b为1:1-1:1.5。
[0049]
具体的，所述步骤s4中的设定百分比为5％。
[0050]
具体的，所述n为3或4或5或6或7或8或9或10。
[0051]
具体的，收集到的所述第n个工位获取的浸出液，按收取时候的浸出遍数分类存储，转入提纯工序，由于浸出次数不同，在浸出液中铷盐的含量相差较多，根据不同的铷盐浓度选用不同的后续提出按工序，更有利于提高生产效率，节约生产成本。
[0052]
本发明还请求保护一种土壤铷盐的浸出计算方法，
[0053]
本实施例通过采用10个浸出工位的样品，同时置换两个样品的方式为例来具体说明：
[0054]
第一遍浸出：将土壤分为相同质量的份数，每份土壤中加水量b使土壤完全湿润成为1份样品，浸出时每份样品中加入水量c，假设为理想状态，浸出过程中不损失水分，浸出
结束每份样品中还能取出水量c。取湿润好的10份土样，从1到10编号，将水量c加入到1号样品中开始浸出，1号样品浸出结束后，取出浸出液送入2号样品进行浸出，2号样品浸出结束，取出浸出液送入3号样品进行浸出，以此类推，直到第10号样品浸出结束，将浸出液从第10号样品中取出，这是第一遍浸出。
[0055]
这样，第n号样品浸出液中铷盐含量计算式为：
[0056][0057]
式中，d
1n
标识第一遍浸出时，第n个样品浸出液中铷盐含量。
[0058]
第n号样品中残留液体b中铷盐含量计算式为
[0059][0060]
式中，e
1n
表示第1遍浸出时，第n个样品残留液b中的铷盐含量。
[0061]
第一遍浸出结束后，在第1号样品中重新加入水量c，重复第一遍浸出过程，开始第二遍浸出，结束后从第10号样品中取出浸出液。第二遍浸出结束后，再在1号样品中重新加入水量c，重复上述过程，开始第三遍浸出，结束后从10号份样品中取出浸出液。
[0062]
第三遍浸出结束后，将第1、2号样品舍弃，在后面加入11、12号新样品，仍然保持10份土样，在第3份样品中加水量c，开始第四遍浸出，最后从第12号样品中取出浸出液。第四遍浸出结束后，将第3、4号样品舍弃，在后面加入13、14号新样品，仍然保持10份土样，在第5份样品中加水量c，开始第五遍浸出，最后从第14号样品中取出浸出液。以后重复上述过程，每一遍浸出都舍弃前2个样品，在后面加入2个新的样品。
[0063]
此时，第m遍浸出时，第n号样品浸出液中铷盐含量计算式为：
[0064][0065]
上式中，d
mn
表示第m遍浸出时，第n号样品浸出液中铷盐含量；
[0066]
第m遍浸出时，第n号样品的残留液b中铷盐含量计算式为：
[0067][0068]
式中,e
mn
表示第m遍浸出时，第n号样品残留液b中铷含量；
[0069]
第m遍浸出时，第n号新样品中的浸出液中铷盐含量计算式为：
[0070][0071]
式中,d
mn
表示第m遍浸出时，第n号新样品浸出液中铷盐含量；
[0072]
第m遍浸出时，第n号新样品中的残留液b中铷盐含量计算式为：
[0073][0074]
本浸出方法针对的土壤对象为红黏土，本方法中的土壤包括但不限于红黏土，亦可为黄土或者黑土等，适用于用于铷元素含量不低于50g/t的土，低于该含量的含铷土壤失去了在开采价值。
[0075]
上面对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。