CN1094332A - 卤水中铷的富集提取 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及卤水中铷的分离富集,适用于制盐企
业所用卤水的制盐前富集提铷。分离富集所用的离
子交换剂由硝酸铜和铁氰化钾合成。离子交换柱使
用前用1mol/L硝酸浸泡活化。富集了铷的交换柱
用稀HNO3,浸泡用H2O淋洗。交换剂饱和交换容
量达78.8毫克铷/克离子交换剂,交换剂溶损率甚
低,经活化处理可反复使用,不产生任何污染,不影响
卤水质量,一次吸附率达70%。
Description
本发明涉及卤水中铷的富集与分离。
铷在陆地上尚未发现品位高的矿物,它是一个分散元素。海水中铷含量为0.15毫克/升,从海水中提取1吨铷,需处理海水五百万吨。而云南盐矿卤水中铷含量为0.53毫克/升以上,是海水含铷量的三倍多。每年仅一平浪、磨黑、凤岗、乔后四个盐矿卤水消耗总量为478万吨,其中就有2吨以上的铷白白流掉,若能将之提出,则有较大的经济意义。
已知的铷的分离、富集方法局限性较大,很难用于生产过程。日本专利(46481 D/26 J5 6050-114)曾提出了卤水中铷的回收方法,它是采用H型阳离子交换剂进行交换富集,交换前需对卤水进行预处理:卤水中加入硝酸共煮,之后加入磷酸,过滤,留下滤渣,並将其溶解,该溶液进行离子交换。该过程烦琐,且在卤水中加入了大量硝酸,磷酸对后续制盐生产过程影响较大。利用光卤后的多次分解和析出而提取铷的重结晶法则因耗能较高,加入的化学沉淀剂较多,限制较大,其它方法,如砷钨酸钛法,Fs-10吸附剂法等等,则因试剂在卤水中溶损率高,对交换前卤水的PH控制较严等重要因素而无法用于大规模的生产过程。
本发明旨在推荐一种性能优良的离子交换剂,采用离子交换的方法,使卤水中的铷富集从而分离出来。本发明的特征在于使用铁氰化铜作离子交换剂,水和稀硝酸作为脱附剂。铁氰化铜具有对铷离子吸附选择性强,饱和吸附交换容量大;在酸性介质和盐溶液中溶损率低,活化,脱附过程简单;经离子交换后的卤水除其中铷离子浓度降低外,不影响任何成份变化,不影响后续的制盐过程等优良性能。
附图说明:图1是本法在生产中应用的工艺流程图。
本法的基本原理:铁氰化铜离子交换剂经稀硝酸活化后成为×-H,与卤水中铷进行交换:X-H+Rb→Rb-X+H而洗脱过程相当于此过程的逆过程。
铁氰化铜离子交换剂的制备:
配制1.20mol/L的Cu(NO3)2溶液
配制0.60mol/L的K3〔Fe(CN)6〕溶液
将上述两溶液在90℃恒温半小时,以体积比1∶2将Cu(NO3)2溶液迅速加至K3〔Fe(CN)6〕溶液中,不断搅拌,所得沉淀经抽滤,並用蒸馏水反复洗涤,除净沉淀中的可溶成份,将沉淀在90℃干燥,所得棕色固体磨制成20-40目的均匀颗粒备用。
反应方程式:
称取一定量的铁氰化铜离子交换剂,将其均匀地装入交换柱内,用1mol/LHNO3浸泡24小时,然后用蒸馏水洗涤至洗液PH=7,即制成已活化的铷离子交换柱。
经选取一个盐矿的制盐卤水为试液,通过上述已活化的离子交换柱,一次吸附交换,其结果如表列:
主要成份 | 试液中含量(毫克/升) | 流出液中含量(毫克/升) | 一次吸附率(%) |
Rb(I)Na(I)K(I)NH4(I)Ca(II)Mg(II) | 0.641058716.81500.79 | 0.1994.8×10369.716.31480.77 | 70.315.219.892.970.132.53 |
离子交换柱一次吸附率(%)= (试液中含量-流出液中含量)/(试液中含量)
试验结果表明:铁氰化铜离子交换剂对卤水中铷离子的选择吸附性强,同时受到卤水中其它离子的随同吸附,但影响和干扰较小,铷离子的一次吸附率可达70%。
当用不同Rb(I)含量的试液通过一定量的离子交换剂时测得铁氰化铜离子交换剂对Rb离子的饱和吸附量为78.8毫克铷/克离子交换剂。
铷的脱附性能:将已同含铷料液进行交换了的离子交换柱用1mol/LHNO,浸泡,之后用蒸馏水淋洗交换柱,洗至洗脱液PH=7,用硝酸浸泡的时间以45分钟为最佳,可使铷离子100%脱附。
许多用于富集卤水中铷等有价值元素的吸附剂,其最大缺点是它们在卤水中的溶损率太高,不稳定,不仅耗费高还直接影响卤水质量及后续制盐工艺。铁氰化铜在各种介质中的溶损情况,试验结果如下表:
铁氰化铜在不同介质中的溶损情况 (介质温度20℃、浸泡10天)
介质 | 在介质中溶解(克/升) | 介质 | 在介质中溶解(克/升) |
H2O | 无 | NaCl(饱和) | 0.002 |
H2SO4(lmol/L) | 0.003 | KCl(饱和液) | 0.001 |
HNO3(5mol/L) | 无 | NH4Cl(5mol/L) | 0.001 |
Hcl(1mol/L) | 无 | HNO3(1mol/L) | 无 |
HCL(5mol/l) | 0.001 |
上表显示的在几种常用的酸和盐溶液中极低的溶损率,正常是铁氰化铜可直接用于富集卤水铷的重要条件之一。
铁氰化铜富集提取卤水中铷的试验流程:预先测定所用卤水料液中各种成份及含量,一定体积的料液流经交换柱后,测定流出液中铷含量,从而得到卤水中铷的吸附交换率,用稀硝酸浸淋交换柱,测定洗液中Rb量,可知其浓缩倍数,脱附后的交换剂用硝酸浸淋,蒸馏水洗涤再生,重复进行上述试验,效果相同。
由上述可见,本方法由于所用离子交换剂具有在酸性介质和盐溶液中稳定性较高,溶损率甚低,饱和吸附交换容量大,活化,洗脱过程简单並独立于生产过程之外,对卤水质量要求(如PH值)宽,不影响交换后卤水的质量,因而对后续制盐过程不产生任何污染,並且可以循环再生使用,具备了直接用于从卤水中富集分离铷的基本条件。
Claims (5)
1、卤水中铷的富集分离方法之一是使卤水经过离子交换柱,铷离子被吸附,再经脱附剂淋洗,使铷离子脱附,其特征在于,使用铁氰化铜作离子交换剂,稀硝酸和水作为脱附剂。
2、按照权利要求1所述的离子交换剂,其特征在于其合成过程为1.2mol/L的硝酸铜溶液和0.6mol/L的铁氰化钾溶液分别于90℃恒温半小时以体积比1∶2迅速将之混合,不断搅拌,抽滤,用蒸馏水反复洗涤,除净沉淀中的可溶成份,于90℃干燥而得。
3、按照权利要求1所述的离子交换剂,其特征在于经稀硝酸浸泡活化可选择性地吸附交换卤水中的铷。
4、按照权利要求1所述的离子交换剂,其特征在于吸附了铷离子的交换剂经稀硝酸和水浸泡,淋洗后铷可从交换柱上脱附。
5、按照权利要求1-4所述的铁氰化铜离子交换柱直接富集、分离卤水中的铷。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN93104780A CN1094332A (zh) | 1993-04-20 | 1993-04-20 | 卤水中铷的富集提取 |
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CN93104780A CN1094332A (zh) | 1993-04-20 | 1993-04-20 | 卤水中铷的富集提取 |
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Publication Number | Publication Date |
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CN1094332A true CN1094332A (zh) | 1994-11-02 |
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ID=4985366
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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CN93104780A Pending CN1094332A (zh) | 1993-04-20 | 1993-04-20 | 卤水中铷的富集提取 |
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Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN1094332A (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101691239B (zh) * | 2009-09-30 | 2013-02-13 | 达州市恒成能源(集团)有限责任公司 | 一种卤水综合利用的方法 |
CN109824068A (zh) * | 2019-04-03 | 2019-05-31 | 陕西省膜分离技术研究院有限公司 | 从低浓度卤水中提取Rb+并制备高纯铷盐的方法 |
CN115400615A (zh) * | 2022-09-20 | 2022-11-29 | 合肥工业大学 | 一种磺化聚砜/石墨烯/亚铁氰化铜复合膜的制备方法及其应用 |
-
1993
- 1993-04-20 CN CN93104780A patent/CN1094332A/zh active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN101691239B (zh) * | 2009-09-30 | 2013-02-13 | 达州市恒成能源(集团)有限责任公司 | 一种卤水综合利用的方法 |
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CN109824068B (zh) * | 2019-04-03 | 2021-06-29 | 陕西省膜分离技术研究院有限公司 | 从低浓度卤水中提取Rb+并制备高纯铷盐的方法 |
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CN115400615B (zh) * | 2022-09-20 | 2024-04-12 | 合肥工业大学 | 一种磺化聚砜/石墨烯/亚铁氰化铜复合膜的制备方法及其应用 |
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