一种锂云母提锂副产物中铷铯的回收工艺的制作方法

本发明属于铷铯提取，具体涉及一种锂云母提锂副产物中铷铯的回收工艺。

背景技术：

1、铷铯及其化合物由于具有极为优异的光电效应和特殊性能，被广泛应用于光电管、磁流发电机等领域，是极为重要的战略资源。由于二者化学性质活泼，自然界几乎没有单独矿物存在，通常伴生于其他矿物中。锂云母是铷铯的重要来源，占我国含铷矿石总资源的55%。因硫酸法浸出锂云母的效率很高，因此被广泛用于提锂。锂云母矿提锂后母液中含有丰富的铷、铯、钾、钠等元素，从中回收铷、铯等贵金属有着重要的意义。

2、目前，对于铷和铯的分离最常用的是溶剂萃取，具有分离效率高、环境友好、成本低、易于连续操作等优点。溶剂法萃取铷和铯过程中需要使用萃取设备进行萃取或反萃，常见的三种典型设备结构主要包括：1.多层填料萃取塔；2.多级搅拌萃取塔；3.转盘萃取塔。其中转盘萃取塔构造相对简单，传质（萃取）效率高，生产能力大，对物系的适应性强，运用较为广泛。但是目前的转盘萃取塔重液和轻液接触时间短、轻液分散效果不佳，导致要达到所需的萃取率往往需要多次萃取，就算这样也无法将铷铯萃取率提升至95%以上，因此，亟需对现有的铷和铯回收工艺和设备进行改进，以提高锂云母提锂母液的综合利用率。

技术实现思路

1、为解决上述背景技术中提到的不足，本发明的目的在于提供一种锂云母提锂副产物中铷铯的回收工艺，将提锂母液通过4-叔丁基-2-(α-甲基苄基)苯酚萃取碱浸液中的铷铯，利用级逆流萃取装置显著提高了萃取效率和萃取效果。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种锂云母提锂副产物中铷铯的回收工艺，包括以下步骤：

4、s1、取提锂母液加浓硫酸调ph至9~10，降温至4~6℃，放置3~5h析出硫酸钾晶体，过滤上清液；

5、s2、将上清液通过氢氧化钠溶液调节ph至12~13作为水相，将4-叔丁基-2-(α-甲基苄基)苯酚采用有机溶剂稀释至0.4~0.5mol/l作为有机相，然后将上清液和4-叔丁基-2-(α-甲基苄基)苯酚溶液按比例通入多级逆流萃取装置进行萃取，20~30℃萃取4~6min得到的萃取相a以及萃余相a；

6、s3、将步骤s2得到的萃取相a和0.4~0.6mol/l氢氧化钠溶液按比例通入多级逆流萃取装置进行洗涤，除去萃取相a中残留的钾离子，得到铷铯负载的有机相和含铷洗涤液；

7、s4、将步骤s3得到的铷铯负载的有机相和0.4~0.6mmol/l盐酸溶液按比例通入多级逆流萃取装置进行选择性反萃，得到含铯负载的有机相和氯化铷溶液，将氯化铷溶液蒸发结晶得到氯化铷；

8、s5、将步骤s4得到的含铯负载的有机相和0.5~1.5mol/l盐酸溶液按比例通入多级逆流萃取装置进行反萃，得到有机相和氯化铯溶液，将氯化铯溶液蒸发结晶得到氯化铯；

9、s6、将步骤s3的到的含铷洗涤液作为水相，将4-叔丁基-2-(α-甲基苄基)苯酚采用有机溶剂稀释至0.4~0.5mol/l作为有机相，然后将含铷洗涤液和4-叔丁基-2-(α-甲基苄基)苯酚溶液按比例通入多级逆流萃取装置进行萃取，20~30℃萃取4~6min得到萃取相b和萃余相b；

10、s7、将步骤s6得到的萃取相b和0.4~0.6mmol/l盐酸溶液按比例通入多级逆流萃取装置进行选择性反萃，得到有机相和氯化铷溶液，将氯化铷溶液蒸发结晶得到氯化铷，将步骤s7和步骤s4得到的氯化铷合并；

11、s8、将步骤s5和步骤s7反萃后的有机相回收后再利用，同时将萃余相a和萃余相b蒸发浓缩后加入提锂母液中，重复s1~s7的分离提纯步骤。

12、进一步优选地，步骤s2及步骤s6中有机溶剂为磺化煤油、二甲苯、环己烷按体积比2：1：1混合。

13、进一步优选地，步骤s2中上清液和4-叔丁基-2-(α-甲基苄基)苯酚溶液体积比为1：1；

14、步骤s3中萃取相a和氢氧化钠溶液体积比为1：5；

15、步骤s4中铷铯负载的有机相和盐酸溶液的体积比为1：2；

16、步骤s5中含铯负载的有机相和盐酸溶液的体积比为1：6；

17、步骤s6中含铷洗涤液和4-叔丁基-2-(α-甲基苄基)苯酚溶液体积比为1：1；

18、步骤s7中萃取相b和盐酸溶液体积比为1：2。

19、进一步优选地，级逆流萃取装置包括至少两个转盘萃取塔，转盘萃取塔之间串联，转盘萃取塔包括塔体，塔体下方侧壁固定安装第一进料管，第一进料管贯穿塔体一端固定连接分散机构，通过分散机构将有机相打散并分散至水相中，分散机构内部贯穿设有第一驱动轴，第一驱动轴下端贯穿塔体，第一驱动轴与塔体密封转动连接，第一驱动轴底端通过皮带与第一电机的输出轴固定，塔体内部中间固定至少三个沿竖直方向均匀等距设置的环形板，环形板中间贯穿设置第二驱动轴，第二驱动轴上端贯穿塔体，第二驱动轴与塔体密封滑动连接，环形板之间的第二驱动轴表面固定安装折流板，第二驱动轴顶端与驱动机构相连，塔体内部上方固定安装堰板组件，堰板组件与环形板之间的塔体侧壁固定安装第二进料管，塔体顶部固定安装第一出料管，塔体底部固定安装第二出料管。

20、进一步优选地，分散机构包括第一固定板和第二固定板，第一固定板和第二固定板中间固定连接混合管，混合管上下两端与第一固定板和第二固定板连接处开设有呈环形整列设置的回流孔，混合管内部设有涡轮，涡轮固定安装在第一驱动轴顶部，第一进料管固定连接在混合管上方的第一固定板中间，第一固定板和第二固定板的外圈均开设有过料孔。

21、进一步优选地，折流板呈倒立的漏斗状，折流板底部固定安装呈环形阵列设置的扰流条。

22、进一步优选地，驱动机构包括导向柱和驱动轮，导向柱固定安装在第二驱动轴顶端，导向柱表面开设有闭合的螺栓状导向槽，导向槽内滑动设置有导向杆，导向杆远离导向柱一端与安装架固定，驱动轮包括固定部和驱动部，固定部与安装架转动连接，驱动部通过皮带与第二电机的输出轴固定连接，驱动轮中间开设有贯穿固定部和驱动部的驱动孔，驱动孔内壁固定安装键条，第二驱动轴上端贯穿驱动孔，第二驱动轴表面对应键条处开设有键槽。

23、进一步优选地，堰板组件包括第三固定板，第三固定板底部固定安装呈环形的第一堰板，第三固定板顶部固定漏斗状的第二堰板，第二堰板下端直径与第一堰板直径相同，第一堰板和第二堰板内部的第三固定板表面开设有过料孔，第一出料管下端置于第二堰板外圈，第一出料管下端的高度低于第二堰板，第二进料管的高度高于第一堰板底部。

24、本发明的有益效果：

25、本发明采用以4-叔丁基-2-(α-甲基苄基)苯酚为萃取剂，以磺化煤油、二甲苯、环己烷为混合溶剂对萃取剂稀释，利用多级逆流萃取装置萃取分离富集铷铯，铯的萃取率可达99%以上，铷的萃取率可达96%以上。其中多级逆流萃取装置中转盘萃取塔采用分散机构对轻液进行打散分散，从而提高轻液和重液的接触面积，折流板呈倒漏斗状且底部设置有扰流条，通过驱动机构驱动折流板转动的同时上下往复运动，将上升至折流板底部聚集的轻液通过离心力甩至折流板四周，增大轻液上浮的行程，提高轻液和重液的接触时间，从而提高萃取效率和萃取效果。