专利名称：卤水中铷的富集提取的制作方法
技术领域：
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(46481D/26J56050-114)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。
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
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)
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。
权利要求
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。
全文摘要
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HNO
文档编号B01J39/02GK1094332SQ93104780
公开日1994年11月2日 申请日期1993年4月20日 优先权日1993年4月20日
发明者锁箭, 陈颖奇, 李茹华, 徐其亨 申请人:云南轻工专科学校筹建处