本发明涉及矿物提取
技术领域：
，具体涉及一种硫酸铯和硫酸铷的制备方法。
背景技术：
：铷铯因其特有的性质，在航空航天、原子能、生物及能源等众多高新
技术领域：
发挥着重要的作用，其应用开发越来越受到广泛关注，铷铯的提取分离和工业化生产也成为人们研究的热点。铷铯通常赋存在其它矿物中，常与锂、钾等多种金属元素共存。锂云母中含有丰富的锂、钾、铷、铯等元素。用硫酸处理锂云母时，可得到含铷、铯、钾的混合矾副产物，国内以锂云母为原料生产锂盐厂家的在提锂的同时经常忽略了铷、铯盐的提取，所得含铷、铯副产品往往低价贱卖，造成了资源的浪费。技术实现要素：针对现有技术的上述不足之处，本发明提出了一种硫酸铯和硫酸铷的制备方法，先后采用特定配比的t-bambp和260#号溶剂油和t-bambp和正己烷为萃取溶液，能够较好地分离溶液中铷，铯和钾；获得高纯度的硫酸铷和硫酸铯，所述制备过程工艺简单，涉及的有机溶剂种类少，利于废液处理和回收套用。本发明所述的一种硫酸铯和硫酸铷的制备方法，包括以下步骤：(1)预处理：以沉锂废渣f加入3～5倍质量的水于70℃～85℃加热至完全溶解，冷却至室温后过滤，滤液采用0.8mol/l～1mol/l的naoh调节ph8～11得混合液g；(2)铯铷分离：以t-bambp为萃取剂，以260#号溶剂油作为稀释剂萃取混合液g中的铯，t-bambp与260#号的体积比为1:(3～5)，有机相与水相流比为(4～6):1，接触时间5min～10min，萃取级数为8～10级；洗涤液为去离子水，有机相与水相流比为(5～7):3，洗涤级数为8～10级；使用25wt％～35wt％的硫酸进行反萃，有机相与水相流比为1:(4～6)，接触时间5min～10min，反萃级数为2～4级，反萃液经过蒸发、结晶，500℃～550℃煅烧2h～2.5h，得到cs2so4；(3)铷钾分离：萃铯后余相为萃铷的原料液，以t-bambp作为萃取剂，以正己烷作为稀释剂，t-bambp与正己烷的体积比为1:(5～6)萃取，萃取流比有机相与水相流比为1:(2-4)，接触时间5min～10min，萃取级数为6～8级；洗涤液为去离子水，有机相与水相流比为(3～5):1，级数为7～9级；采用25wt％～35wt％硫酸反萃铷，有机相与水相流比为(10～12):1，接触时间5min～10min，反萃级数为2～3级，反萃液经过蒸发、结晶，500℃～550℃煅烧2h～2.5h，得到rb2so4产品。优选地，所述沉锂废渣f的制备包括以下步骤：a.研磨活化：取粗破碎的锂云母，粒径控制在80目以下，加入2～3.5倍锂云母质量的水制浆，将制浆后的浆料加入上述浆料重量的2.5％～5％的聚乙二醇，然后将上述物料进行湿式超细精磨8～10小时得到细磨料a；b.超声波酸化浸出：向细磨料a中加入硫酸溶液，细磨料与硫酸溶液按质量1:(3～5)比例混合均匀，在超声波的条件下进行浸出，设置超声功率为100w～150w，超声波频率为20khz～28khz，温度为70～100℃，浸出时间为10min～15min，过滤收集浸出液b；c.碱化除杂：向浸出液b中加入naoh溶液，将溶液ph调至10～12，然后再往溶液中加入少量活性炭，搅拌反应10～30min进行除杂，反应完成后进行过滤得到除杂液c；d.中和浓缩：向除杂液c中加入浓h2so4，将溶液ph值调至6～7，然后将溶液蒸发浓缩至原溶液体积的45％～55％，自然冷却至室温得到浓缩液d；e.二次除杂：将浓缩液d冷冻至-10℃～10℃析出钠、钾、铷、铯矾，过滤分离得到母液e和沉锂废渣f；；优选地，步骤(2)所述硫酸的浓度为35wt％～55wt％。优选地，步骤(3)中naoh溶液的浓度为15wt％～25wt％。优选地，步骤(3)活性炭的加入量为溶液质量的0.2‰～0.8‰。与现有技术相比，本发明的优点是：1、本发明对传统的铷铯提取方法进行改进，先从沉锂废渣中以特定配比的t-bambp和260#号溶剂油为萃取溶液，采用多级萃取技术萃取铯，并获得硫酸铯纯品，产品纯度高达99.9％以上；然后从铯提取的萃余液中采用特定配比的t-bambp和正己烷为萃取溶液，能对铷和钾进行分离，获得高纯度的硫酸铷，纯度达到99.9％以上。制备过程涉及的有机溶剂种类少，利于废液处理和回收套用。2、本发明还提供了所述提锂废渣的制备过程，通过首先对锂云母中加入和乙二醇进行湿法研磨，申请人发现，通过长时间的研磨可以促使锂云母进行改性，避免了现有技术中高温煅烧过程，能够节约大量能源，利于环保；研磨后的细料采用超声辅助硫酸浸出，缩短了酸化浸出时间，并且物料酸化充分。通过在浸出液中加入活性炭，活性炭具有强的吸附能力，作为吸附剂加入，能吸附反应所产生未能被吸收的气体杂质，减少有害气体的排放。具体实施方式本发明公开了一种硫酸铯和硫酸铷的制备方法的工艺方法，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本
发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。若未特别说明，在本发明所涉及的原辅料均为普通市售品，可通过市场购买获得。本发明采用江西宜春钽铌尾矿锂云母，其理化性质为：外观白色；具有玻璃光泽或珍珠光泽；鳞片状，相对密度为2.8-2.9。锂云中化学组成的主要成分如下：li2ok2ona2oal2o3sio2fe2o3rb2ocs2of4.1％8.2％0.9％23.2％53.7％0.2％1.3％0.24％4.1％实施例1：研磨活化：称取200g粗破碎的锂云母(粒径控制在80目以下)，加入2倍锂云母质量的水制浆，将制浆后的浆料加入上述浆料重量的2.5％的聚乙二醇，然后将上述物料进行在球磨机中进行湿式超细精磨8小时得到细磨料a；超声波酸化浸出：向细磨料a中加入浓度为35wt％的硫酸溶液，细磨料与硫酸溶液按质量1:5比例混合均匀，在超声波的条件下进行浸出，设置超声功率为100w～150w，超声波频率为20khz～28khz，温度为70℃，浸出时间为10min，浸出完成后进行过滤得到残渣和滤液；残渣用少量水洗涤两次后弃去，合并水洗液至滤液中得到浸出液b；碱化除杂：向浸出液b中加入15wt％的naoh溶液，将溶液ph调至10～12，然后再往溶液中加入溶液质量的0.2‰的活性炭，搅拌反应10～30min进行除杂，反应完成后进行过滤得到除杂液c；中和浓缩：向除杂液c中加入98wt％的h2so4，将溶液ph值调至6～7，然后将溶液蒸发浓缩至原溶液体积的45％～55％，自然冷却至室温得到浓缩液d；二次除杂：将浓缩液d冷冻至-10℃析出钠、钾、铷、铯矾，过滤分离得到母液e和沉锂废渣f；预处理：取沉锂废渣f加入3倍质量的水于70℃加热至完全溶解，冷却至室温后过滤，滤液采用1mol/l的naoh调节ph11得混合液g；铯铷分离：以t-bambp为萃取剂，以260#号溶剂油作为稀释剂萃取混合液g中的铯，t-bambp与260#号的体积比为1:5，有机相与水相流比为6:1，接触时间10min，萃取级数为10级；洗涤液为去离子水，有机相与水相流比为7:3，洗涤级数为10级；使用25wt％的硫酸进行反萃，有机相与水相流比为1:6，接触时间10min，反萃级数为4级，反萃液中cs为62.4g/l，rb为0.03g/l，k为0.006g/l，反萃液经过蒸发、结晶，500℃煅烧2.5h，得到cs2so4产品，产品纯度99.93％。铷钾分离：萃铯后余相为萃铷的原料液，以t-bambp作为萃取剂，以正己烷作为稀释剂，t-bambp与正己烷的体积比为1:6萃取，萃取流比有机相与水相流比为1：4，接触时间10min，萃取级数为8级；洗涤液为去离子水，有机相与水相流比为3:1，级数为7级；采用25wt％硫酸反萃铷，有机相与水相流比为12:1，接触时间10min，反萃级数为3级，反萃液中rb81g/l，cs0.010g/l，k0.45g/l，萃液经过蒸发、结晶，500℃煅烧2.5h，得到rb2so4产品，产品纯度99.95％。实施例2：研磨活化：称取200g粗破碎的锂云母(粒径控制在80目以下)，加入3.5倍锂云母质量的水制浆，将制浆后的浆料加入上述浆料重量的5％的聚乙二醇，然后将上述物料在球磨机中进行湿式超细精磨10小时得到细磨料a；超声波酸化浸出：向细磨料a中加入浓度为55wt％的硫酸溶液，细磨料与硫酸溶液按质量1:3比例混合均匀，在超声波的条件下进行浸出，设置超声功率为100w～150w，超声波频率为20khz～28khz，温度为100℃，浸出时间为15min，浸出完成后进行过滤得到残渣和滤液；残渣用少量水洗涤两次后弃去，合并水洗液至滤液中得到浸出液b；碱化除杂：向浸出液b中加入25wt％的naoh溶液，将溶液ph调至10～12，然后再往溶液中加入溶液质量的0.8‰的活性炭，搅拌反应10～30min进行除杂，反应完成后进行过滤得到除杂液c；中和浓缩：向除杂液c中加入98wt％的h2so4，将溶液ph值调至6～7，然后将溶液蒸发浓缩至原溶液体积的45％～55％，自然冷却至室温得到浓缩液d；二次除杂：将浓缩液d冷冻至-10℃析出钠、钾、铷、铯矾，过滤分离得到母液e和沉锂废渣f；预处理：取沉锂废渣f加入5倍质量的水于85℃加热至完全溶解，冷却至室温后过滤，滤液采用0.8mol/l的naoh调节ph8得混合液g；铯铷分离：以t-bambp为萃取剂，以260#号溶剂油作为稀释剂萃取混合液g中的铯，t-bambp与260#号的体积比为1:3，有机相与水相流比为4:1，接触时间5min，萃取级数为8级；洗涤液为去离子水，有机相与水相流比为5:3，洗涤级数为8级；使用35wt％的硫酸进行反萃，有机相与水相流比为1:4，接触时间5min，反萃级数为2级，反萃液中cs为62.4g/l，rb为0.03g/l，k为0.006g/l，反萃液经过蒸发、结晶，550℃煅烧2h，得到cs2so4产品，产品纯度99.93％。铷钾分离：萃铯后余相为萃铷的原料液，以t-bambp作为萃取剂，以正己烷作为稀释剂，t-bambp与正己烷的体积比为1:5萃取，萃取流比有机相与水相流比为1：2，接触时间5min，萃取级数为6级；洗涤液为去离子水，有机相与水相流比为5:1，级数为9级；采用35wt％硫酸反萃铷，有机相与水相流比为10:1，接触时间5min，反萃级数为2级，反萃液中rb81g/l，cs0.010g/l，k0.45g/l，萃液经过蒸发、结晶，550℃煅烧2h，得到rb2so4产品，产品纯度99.95％。以上实施案例是对本发明进行具体描述的举例说明，本发明所属的技术人员可以对各种具体案例进行修改或补充。当前第1页12