从盐湖卤水中萃取铷的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及盐湖提取技术，尤其是盐湖中铷元素的萃取。
【背景技术】
[0002] 由于世界范围能源危机的出现和对铷产品需求的增长以及铷矿资源分布的地域 差异大等原因，导致铷矿石价格上涨。从固体矿石中提取铷的生产成本很高，盐湖卤水铷资 源丰富，但到目前为止开发利用仍为空白，盐湖铷资源调查资料少且陈旧，盐湖卤水提铷方 法的研宄一直未见系统报道，盐湖地区还没有开采铷资源的先例。
[0003] 随着青海盐湖资源的不断开发，盐湖资源的综合利用越来越受到人们的关注，其 中铷稀散元素的开发利用得到很大的重视。而且盐湖资源的开釆多是单一开采某一种矿 物，取富弃贫，造成资源的巨大浪费。以卤水形式存在的铷、广泛分布在青海、西藏等地的盐 湖、地热水，盐湖卤水中的铷资源将是未来开发的重点，从盐湖卤水中提取和分离铷意义重 大且成为了迫在眉睫的任务。
[0004] 萃取法分离提取铷在生产上有一定的优越性。目前萃取法应用最多的萃取剂是取 代酚类，而取代酚类又以t-BAMBP研宄较多。t-BAMBP具有合成较易，来源稳定，国内研宄较 多，技术相对成熟，且可以批量生产等优点，在工业上有着广阔的应用前景。t-BAMBP在碱性 条件下对铷的配位选择性远远高于中性或酸性条件，因而萃取体系的碱度很重要。调节卤 水的碱性必会产生大量的氢氧化镁沉淀，因此，在萃取前需加入除镁工艺。目前湖南大学刘 和辉 [1]提出的除镁方法是加入氢氧化钠除镁，存在很多局限性，因产生的氢氧化镁沉淀本 身具有吸附性，在沉淀过程中会带走大量的铷，造成回收率降低；且氢氧化镁存在过滤困难 的问题，在实际生产中难以得到应用，限制了萃取法在工业上的应用。开发新的除镁方法成 为解决萃取法分离提取卤水中铷的关键问题。
[0005] 铷的萃取本身并不很难，困难在于从高含量的钾离子的卤水中进行微量铷的萃取 分离。t-BAMBP在萃取铷的同时，K、Na也同时被萃取，通过多级萃取的方式提高铷的回收率 时，钾的萃取率也会相应提高，难以达到铷钾分离的目的。虽然t-BAMBP对铷离子的萃取已 有研宄，但从高浓度K、Na的真实盐湖卤水中提取微量铷的研宄报道很少，目前有文献报道 的两次四级萃取，一次五级水洗，两次两级反萃的提铷工艺流程中钾的质量浓度仅为铷质 量浓度的10倍以内 [2]。对于钾的质量浓度为铷质量浓度的800-3000范围的高钾含量卤水 的萃取工艺至今还未见报道。
【发明内容】
[0006] 为克服现有技术的不足，本发明提供一种从盐湖卤水中萃取铷的方法，包括如下 步骤：
[0007] 步骤一：往盐湖卤水中加入水溶性碳酸盐沉淀镁离子，固液分离后获得第一滤液 和第二滤饼，使所述第一滤液中镁离子含量在50mg/L以下；
[0008] 步骤二：在[OH1物质的量浓度为0. 8~lmol/L的环境下，以4-叔丁基-2-(a-甲 基苄基）苯酚为萃取剂，利用萃反交替逆流萃取工艺，从所述第一滤液中萃取铷；
[0009] 其中，所述萃取剂中4-叔丁基-2_(a -甲基苄基）苯酚的浓度为〇. 5~lmol/L ; 所述萃反交替逆流萃取工艺条件为：相比为〇. 5~2:1 ;温度5~30°C;转速3000~4000r/ min ;反萃条件为：相比为0. 5~2:1 ;温度15~30°C ;转速3000~4000r/min ;无机酸物 质的量浓度为〇. 02~0. 5mol/L。
[0010] 进一步地，所述步骤一包括如下操作：
[0011] 首先，将所述水溶性碳酸盐配成20~25 %碳酸盐水溶液，加入所述盐湖卤水中搅 拌lOmin以上，固液分离后得到滤液A、滤饼A ;其中，所述水溶性碳酸盐的物质的量与所述 镁离子的物质的量之比为1~1. 5:1 ;
[0012] 然后，取所述碳酸盐水溶液加入至所述滤液A中，搅拌lOmin以上，固液分离后得 到所述第一滤液、滤饼B ;其中，所述水溶性碳酸盐的物质的量与所述镁离子的物质的量之 比为0. 25~0. 5:1 ;所述滤饼A、滤饼B合并为所述第一滤饼。
[0013] 进一步地，还包括步骤三：从所述第一滤饼中回收铷，包括如下操作：
[0014] 首先，将所述第一滤饼烘干后在500~900°C温度下煅烧30~60min，得到煅烧产 物；
[0015] 然后，待所述煅烧产物冷却后用水清洗，通过固液分离获得第二滤液和第二滤 饼；
[0016] 其中，所述第二滤液重复所述步骤二进行铷的萃取。
[0017] 进一步地，所述步骤三中，用于清洗所述煅烧产物的水的质量为所述煅烧产物质 量的0. 5~2倍。
[0018] 进一步地，还包括在进行所述步骤一之前对所述盐湖卤水稀释，使得镁含量低于 25g/L〇
[0019] 进一步地，所述碳酸盐选用碳酸钠。
[0020] 有益效果：
[0021] 本发明有效从含有高浓度钾的盐湖卤水中获得铷，提高铷的萃取效率。尤其针对 现有除镁方法的局限性，选用水溶性碳酸盐除镁，产生的沉淀沉淀容易过滤；水溶性碳酸盐 的加入量无需进行严格控制，对后续的萃取碱度调节几乎无影响。进行两次除镁后的滤液 镁含量降至50mg/L以下，可以直接在碱性环境下萃取铷。并将产生的沉淀在一定的温度下 煅烧后水洗，回收沉淀带走的铷。除镁后的卤水经过萃反交替逆流萃取的工艺，有效提高 铷、钾的分离效率，实现铷的分离富集，铷的综合回收率达到95 %以上。
【附图说明】
[0022] 图1为本发明实施例1的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0023] 下面，将结合附图对本发明各实施例作详细介绍。
[0024] 本发明提供一种从盐湖卤水中萃取铷的方法，优先去除了镁离子的干扰，为后续 钕元素的萃取效率的提高提供了有效保证。
[0025] 本发明方法包括如下步骤：
[0026] 步骤一：镁离子的沉降。
[0027] (1)盐湖卤水的稀释
[0028] 测定取样后的盐湖卤水镁含量。若镁离子含量高于25g/L，则加入蒸馏水稀释至 25g/L以下。
[0029] (2)采用水溶性碳酸盐沉淀去除镁离子。
[0030] 首先，配制碳酸盐水溶液。按照所述盐湖卤水中测定的镁离子含量，计算使镁离 子完全沉淀的碳酸盐物质的量n (单位为mol/L)。根据镁离子含量的计算结果称取碳酸盐 n~1. 5n，用水溶解配成质量分数为20~25%的碳酸盐水溶液。
[0031] 第一次沉淀：将所述碳酸盐水溶液缓慢加入到上述已稀释的盐湖卤水样中，搅拌 lOmin，过滤，分别收集滤液A和滤饼A。
[0032] 第二次沉淀：再取所述碳酸盐水溶液加入至所述滤液A中，搅拌lOmin以上，过滤 得到第一滤液、滤饼B;其中，所述水溶性碳酸盐的物质的量与所述镁离子的物质的量之比 为 0.25 ~0.5:1。
[0033] 经过两次沉淀后得到的第一滤液中镁的含量降至50mg/L以下，可以直接进行萃 取试验。所述滤饼A、滤饼B合并为所述第一滤饼。
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