一种从含铷尾矿中分离富集铷的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种从含铷尾矿中分离富集铷的方法，尤其涉及钾长石分解尾矿浸取液中铷的分离富集，属于尾矿综合利用技术领域。
【背景技术】
[0002]铷及其化合物所具有的独特特性，如辐射能频率的高稳定性，易离子化，优良的光电特性和强烈化学活性等，已在国防工业、航天航空工业、生物工程、医学及能源工业等高新技术领域显现出广阔的应用前景和市场需求，特别是在能源领域中的应用更具巨大潜力和想像力。由于铷是一种分散元素，常与其他碱金属元素特别是丰度很大的钾共生，因此在钾长石尾矿中常常含有微量的铷元素，为了达到资源综合利用的目的，研究如何从含铷尾矿中富集分离铷意义重大。
[0003]但是钾和铷无论是物理，还是化学性质都十分接近，这为铷的分离、提纯和产品深加工带来了很大困难，增加了铷提取、提纯工艺的复杂性。从最古老的分级结晶法开始，逐步开发出了沉淀法、离子交换法、溶剂萃取法等多种提铷工艺，并仍在研究其他有效提取方法。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种性能优良的吸附剂，采用离子交换的方法，使可溶性含铷尾矿中铷得到回收利用。
[0005]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
[0006]本发明提供的从含铷尾矿中分离富集铷的方法，具体是:将含铷尾矿与盐酸溶液按固液比1:1-1:10在搅拌釜中搅拌浸取，经过过滤后得到含铷溶液；该含铷溶液经过吸附剂吸附后，用质量浓度为10% -25%的氯化铵溶液解析后得到铷的富集液。
[0007]所述的吸附剂，可以采用能够从含铷尾矿浸出液中吸附铷离子的吸附剂。
[0008]所述吸附剂可以为二氧化硅、三氧化二铝或焦磷酸钛中的至少一种负载磷钼酸铵。
[0009]本发明可以采用以下方法制备二氧化硅负载磷钼酸铵:取5-10g的钼酸铵溶于80-120mL的离子水中，搅拌溶解后缓慢滴加0.2-0.3mL的85%磷酸，加热至70_90°C后，在搅拌条件下滴加l_2mL质量浓度为55-70%硝酸，至溶液的pH到1_2后，加入活化的大孔硅胶，搅拌I?2h，静置陈化1h后抽滤，在80°C下干燥后，200°C焙烧4h。
[0010]本发明可以采用以下方法制备三氧化二铝负载磷钼酸铵:5-10g的三氧化钼搅拌溶解后，搅拌加热到100-120°C后加入3-5mL的质量浓度为85 %的浓磷酸后，继续加热搅拌金黄色全部变为绿色后，用质量浓度为85%的浓磷酸调节溶液pH到9-10后，保持微沸反应2-3h ;反应完毕后冷却到室温，边搅拌边滴加质量浓度为30%的双氧水至溶液变为黄色，继续充分搅拌，缓缓向里面滴加质量浓度为25%的氨水至产生最多的黄色沉淀，然后在黄色沉淀的产生过程中加入10-15g三氧化二铝，搅拌均匀后在100-120°C下蒸发结晶，抽滤后用去离子水水洗，最后在40°C下真空干燥。
[0011]本发明可以采用以下方法制备焦磷酸钛负载磷钼酸铵:在15°C条件下，取钼酸铵溶于水中，量取取5-10g的硝酸溶液向其中加入l_3g的焦磷酸钾，混合均匀，再将此溶液在13-15小时内缓慢均匀滴加到钼酸铵溶液中直到溶液pH值下降到1-2为止；过滤洗涤烘干后得到粗粒磷钼酸铵；量取20-40mL的质量浓度为98%的硫酸于烧杯中，放置于油浴锅中，开始加热，温度调节为110-200°C，在加热过程中加入10-20g的硫酸铵固体，等硫酸铵固体完全溶解后加入l_4g的二氧化钛，维持200°C反应I?2小时，然后将烧杯取出，冷却至室温，向烧杯中滴加80-120mL的0.5mol/L焦磷酸钾溶液，滴加完毕后持续搅拌10_20min后，将得到的胶状物倾入0.5-1L的水中，再陈化12小时，抽滤，水洗，50°C干燥3-5h后得到白色胶状固体；称取1-Sg的粗粒磷钼酸铵加入白色胶状固体状的焦磷酸钛中，搅拌至胶体全部变为黄色，将得到的黄色胶体平铺于玻璃板上，厚度为0.2-0.35cm，50°C干燥5h，将得到的固体倒入80mL的lmol/L硝酸溶液中，炸裂为均匀的颗粒；最后经抽滤，50°C继续干燥5h，得到AMP-TiP2O7复合物。
[0012]所述吸附剂吸附了铷离子后可以由一定浓度的氯化铵溶液解析，其方法是:将质量浓度为20-30%的氯化铵溶液缓慢流过吸附柱，解析后的吸附剂回用。
[0013]所述的含铷尾矿为经过分解后的、含有可溶性铷的尾矿。
[0014]本发明具有以下主要的优点:
[0015]1.充分利用了含铷尾矿中的铷资源，实现了资源的综合利用。
[0016]2.采用载体负载磷钼酸铵，增大了吸附剂的颗粒直径，提高了含铷溶液流速，从而提高了吸附剂的处理能力，降低了操作成本。
[0017]3.生产设备及操作简单，生产过程不产生任何污染。
[0018]4.所使用吸附剂和解析液可循环使用。
[0019]经测试，本发明可以使进入溶液中的铷的一次吸附率可达到60%以上，解析率可达到95%以上。富集后其他杂质离子浓度降低8?30倍。吸附剂在酸性溶液中损失非常低，可以反复使用。
【附图说明】
[0020]图1为本发明的工艺流程示意图。
具体实施方案
[0021]本发明涉及一种从含铷尾矿中分离富集铷的方法，尤其涉及钾长石分解尾矿浸取液中铷的分离富集，属于尾矿综合利用技术领域。以钾长石分解后的尾矿为原料，将其与盐酸溶液按固液比1:1-1:10在搅拌釜中搅拌浸取，经过过滤得到含铷溶液。含铷溶液经过由吸附柱吸附后，由一定浓度的氯化铵溶液解析。铷的吸附率可达到60%以上，解析率可达到95%以上。富集后其他杂质离子浓度降低了 8?30倍。吸附剂在酸性溶液中损失非常低，可以反复使用。
[0022]下面结合具体实施例与附图对本发明作进一步说明，但不限定本发明。
[0023]实施例1:
[0024]二氧化硅负载磷钼酸铵吸附剂的制备:称取5g钼酸铵溶于10mL去离子水，搅拌溶解后缓慢滴加0.25mL的质量浓度为85%的磷酸，加热至80°C，在搅拌条件下滴加2mL左右的质量浓度为68%的浓硝酸，至溶液的pH = 1，生成大量黄色沉淀后，加入18g活化的大孔硅胶，搅拌1.5h，静置陈化1h后抽滤，在80°C真空下干燥6h。将得到的固体于马弗炉中200°C煅烧 4h 后得到 AMP-S12。
[0025]取钾长石分解尾渣200g加500mL的0.lmol/L稀盐酸溶液，用超声波震荡浸取1.5h，过滤后稀释至100mL得到酸浸液。取AMP-S121g装于高径比为10的吸附柱中，将酸浸液以40mL/min的速率淋到吸附柱上后，测定前后溶液浓度变化可得铷的吸附率达到70%。采用10mL的质量浓度为20%的氯化铵溶液解析，计算所得解析液中铷含量，得到铷的解析率为95.6%。
[0026]实施例2:
[0027]工艺流程处理基本同实施例1，所不同在于采用的吸附剂为三氧化二铝负载磷钼酸铵。吸附率和解析率分别为62%和97.5%。
[0028]吸附剂制备过程为:取6.0g三氧化钼加入到150mL锥形瓶中搅拌溶解至成乳白色悬浊液。磁力搅拌下加热至115°C，反应物达到沸