低品位銣溶液萃取技術(shù)及裝備

　　銣?zhǔn)堑湫偷姆稚⒃?，在地殼中的豐度為0.028%，常與鉀、鋰、銫等共生，主要存在于鋰云母、銫榴石、長(zhǎng)石等礦物及鹽湖、地?zé)崴?、海水中?/p>

　　一、銣資源及銣提取技術(shù)的現(xiàn)狀

　　目前，工業(yè)上主要通過(guò)從鋰云母中提取鋰后的母液中獲得高濃度含銣銫溶液，再用溶劑萃取或復(fù)鹽沉淀法分離銣和銫，進(jìn)而得到銣和銫的鹽類產(chǎn)品。

　　銣除了存在于鋰云母中，還存在于長(zhǎng)石、鹽湖等資源中。該類資源中銣品位低，成分復(fù)雜，但資源量巨大。

　　近年來(lái)，銣材料在能量轉(zhuǎn)換領(lǐng)域的廣闊應(yīng)用前景使之受到廣泛關(guān)注，其開(kāi)發(fā)技術(shù)研究也日益受到重視，但對(duì)于低濃度溶液中銣的分離、富集研究的較少。

　　這種溶液中銣含量低，而鉀、鈉含量較高，本文重點(diǎn)探究在這種溶液中分離銣與鉀、鈉。

　　二、低濃度銣溶液萃取分離的原理

　　提取方法：采用溶劑萃取法

　　萃取劑：t-BAMBP。

　　t-BAMBP是一種弱酸性取代苯酚類萃取劑。在堿性溶液中，苯酚上的羥基易解離出H+，被萃取離子M+與H+發(fā)生交換作用生成酚酸鹽進(jìn)人有機(jī)相。t-BAMBP萃取堿金屬的順序?yàn)椋篊s+>Rb+>K+>Na+>Li+，對(duì)Rb+有較高的萃取選擇性。萃入到有機(jī)相中的Rb+可用無(wú)機(jī)酸反萃取，實(shí)現(xiàn)分離與富集。

　　三、銣萃取中小試方法及流程

　　試驗(yàn)在分液漏斗中進(jìn)行。試驗(yàn)過(guò)程包括萃取、洗滌、反萃取。將配制好的有機(jī)相和水相按一定體積比加入到分液漏斗中，常溫下振蕩一定時(shí)間后，靜置至兩相分層，之后分別取水相和有機(jī)相測(cè)定其中Rb+、K+、Na+濃度，計(jì)算萃取分配比和分離系數(shù)。同時(shí)采用萃取串級(jí)模擬試驗(yàn)對(duì)萃取工藝進(jìn)行驗(yàn)證。

　　料液堿度：0.8-1.0

　　有機(jī)相：1.0mol/Lt-BAMBP+二甲苯溶液

　　洗滌劑：純水，

　　反萃取劑：1mol/L鹽酸。

　　四、銣萃取最優(yōu)工藝參數(shù)

　　1、在萃取相比(Vo/VA)為3/1、洗滌相比(Vo/VA)為5/1、反萃取相比(Vo/VA)為10/1條件下，經(jīng)過(guò)3級(jí)萃取、7級(jí)洗滌和2級(jí)反萃取，可以得到[Rb+]/[K+]和[Rb+]/[Na+]達(dá)476的較為純凈的銣溶液。

　　2、銣回收率在85%以上。此工藝操作簡(jiǎn)單，銣回收率高，銣與鉀、鈉分離較為完全，可用于從低濃度銣溶液中回收銣。

　　五、銣萃取設(shè)備——CWL-M系列離心萃取機(jī)

　　離心萃取機(jī)的工作原理：將輕重兩相溶液按一定比例分別從兩個(gè)進(jìn)料管口進(jìn)入轉(zhuǎn)鼓和殼體之間形成的環(huán)隙型混合區(qū)內(nèi)，借助轉(zhuǎn)鼓的旋轉(zhuǎn)，通過(guò)渦輪盤(pán)和葉輪使兩相快速混合和分散，兩相溶液得到充分的傳質(zhì)，完成混合傳質(zhì)過(guò)程。

　　離心萃取機(jī)的優(yōu)勢(shì)在于：設(shè)備占地面積小，更安全環(huán)保，操作簡(jiǎn)單，能夠?qū)崿F(xiàn)智能化或自動(dòng)化控制，更利于工藝的改進(jìn)，易于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)裝置的重組調(diào)整。

　　事實(shí)證明，采用離心萃取工藝可實(shí)現(xiàn)低濃度溶液中銣與鉀、鈉的較好分離。