一種從含銣尾礦中分離富集銣的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種從含銣尾礦中分離富集銣的方法，尤其涉及鉀長石分解尾礦浸取液中銣的分離富集，屬于尾礦綜合利用技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]銣及其化合物所具有的獨特特性，如輻射能頻率的高穩(wěn)定性，易離子化，優(yōu)良的光電特性和強烈化學(xué)活性等，已在國防工業(yè)、航天航空工業(yè)、生物工程、醫(yī)學(xué)及能源工業(yè)等高新技術(shù)領(lǐng)域顯現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景和市場需求，特別是在能源領(lǐng)域中的應(yīng)用更具巨大潛力和想像力。由于銣是一種分散元素，常與其他堿金屬元素特別是豐度很大的鉀共生，因此在鉀長石尾礦中常常含有微量的銣元素，為了達到資源綜合利用的目的，研究如何從含銣尾礦中富集分離銣意義重大。
[0003]但是鉀和銣無論是物理，還是化學(xué)性質(zhì)都十分接近，這為銣的分離、提純和產(chǎn)品深加工帶來了很大困難，增加了銣提取、提純工藝的復(fù)雜性。從最古老的分級結(jié)晶法開始，逐步開發(fā)出了沉淀法、離子交換法、溶劑萃取法等多種提銣工藝，并仍在研究其他有效提取方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種性能優(yōu)良的吸附劑，采用離子交換的方法，使可溶性含銣尾礦中銣得到回收利用。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0006]本發(fā)明提供的從含銣尾礦中分離富集銣的方法，具體是:將含銣尾礦與鹽酸溶液按固液比1:1-1:10在攪拌釜中攪拌浸取，經(jīng)過過濾后得到含銣溶液；該含銣溶液經(jīng)過吸附劑吸附后，用質(zhì)量濃度為10% -25%的氯化銨溶液解析后得到銣的富集液。
[0007]所述的吸附劑，可以采用能夠從含銣尾礦浸出液中吸附銣離子的吸附劑。
[0008]所述吸附劑可以為二氧化硅、三氧化二鋁或焦磷酸鈦中的至少一種負載磷鉬酸銨。
[0009]本發(fā)明可以采用以下方法制備二氧化硅負載磷鉬酸銨:取5-10g的鉬酸銨溶于80-120mL的離子水中，攪拌溶解后緩慢滴加0.2-0.3mL的85%磷酸，加熱至70_90°C后，在攪拌條件下滴加l_2mL質(zhì)量濃度為55-70%硝酸，至溶液的pH到1_2后，加入活化的大孔硅膠，攪拌I?2h，靜置陳化1h后抽濾，在80°C下干燥后，200°C焙燒4h。
[0010]本發(fā)明可以采用以下方法制備三氧化二鋁負載磷鉬酸銨:5-10g的三氧化鉬攪拌溶解后，攪拌加熱到100-120°C后加入3-5mL的質(zhì)量濃度為85 %的濃磷酸后，繼續(xù)加熱攪拌金黃色全部變?yōu)榫G色后，用質(zhì)量濃度為85%的濃磷酸調(diào)節(jié)溶液pH到9-10后，保持微沸反應(yīng)2-3h ;反應(yīng)完畢后冷卻到室溫，邊攪拌邊滴加質(zhì)量濃度為30%的雙氧水至溶液變?yōu)辄S色，繼續(xù)充分攪拌，緩緩向里面滴加質(zhì)量濃度為25%的氨水至產(chǎn)生最多的黃色沉淀，然后在黃色沉淀的產(chǎn)生過程中加入10-15g三氧化二鋁，攪拌均勻后在100-120°C下蒸發(fā)結(jié)晶，抽濾后用去離子水水洗，最后在40°C下真空干燥。
[0011]本發(fā)明可以采用以下方法制備焦磷酸鈦負載磷鉬酸銨:在15°C條件下，取鉬酸銨溶于水中，量取取5-10g的硝酸溶液向其中加入l_3g的焦磷酸鉀，混合均勻，再將此溶液在13-15小時內(nèi)緩慢均勻滴加到鉬酸銨溶液中直到溶液pH值下降到1-2為止；過濾洗滌烘干后得到粗粒磷鉬酸銨；量取20-40mL的質(zhì)量濃度為98%的硫酸于燒杯中，放置于油浴鍋中，開始加熱，溫度調(diào)節(jié)為110-200°C，在加熱過程中加入10-20g的硫酸銨固體，等硫酸銨固體完全溶解后加入l_4g的二氧化鈦，維持200°C反應(yīng)I?2小時，然后將燒杯取出，冷卻至室溫，向燒杯中滴加80-120mL的0.5mol/L焦磷酸鉀溶液，滴加完畢后持續(xù)攪拌10_20min后，將得到的膠狀物傾入0.5-1L的水中，再陳化12小時，抽濾，水洗，50°C干燥3-5h后得到白色膠狀固體；稱取1-Sg的粗粒磷鉬酸銨加入白色膠狀固體狀的焦磷酸鈦中，攪拌至膠體全部變?yōu)辄S色，將得到的黃色膠體平鋪于玻璃板上，厚度為0.2-0.35cm，50°C干燥5h，將得到的固體倒入80mL的lmol/L硝酸溶液中，炸裂為均勻的顆粒；最后經(jīng)抽濾，50°C繼續(xù)干燥5h，得到AMP-TiP2O7復(fù)合物。
[0012]所述吸附劑吸附了銣離子后可以由一定濃度的氯化銨溶液解析，其方法是:將質(zhì)量濃度為20-30%的氯化銨溶液緩慢流過吸附柱，解析后的吸附劑回用。
[0013]所述的含銣尾礦為經(jīng)過分解后的、含有可溶性銣的尾礦。
[0014]本發(fā)明具有以下主要的優(yōu)點:
[0015]1.充分利用了含銣尾礦中的銣資源，實現(xiàn)了資源的綜合利用。
[0016]2.采用載體負載磷鉬酸銨，增大了吸附劑的顆粒直徑，提高了含銣溶液流速，從而提高了吸附劑的處理能力，降低了操作成本。
[0017]3.生產(chǎn)設(shè)備及操作簡單，生產(chǎn)過程不產(chǎn)生任何污染。
[0018]4.所使用吸附劑和解析液可循環(huán)使用。
[0019]經(jīng)測試，本發(fā)明可以使進入溶液中的銣的一次吸附率可達到60%以上，解析率可達到95%以上。富集后其他雜質(zhì)離子濃度降低8?30倍。吸附劑在酸性溶液中損失非常低，可以反復(fù)使用。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明的工藝流程示意圖。
具體實施方案
[0021]本發(fā)明涉及一種從含銣尾礦中分離富集銣的方法，尤其涉及鉀長石分解尾礦浸取液中銣的分離富集，屬于尾礦綜合利用技術(shù)領(lǐng)域。以鉀長石分解后的尾礦為原料，將其與鹽酸溶液按固液比1:1-1:10在攪拌釜中攪拌浸取，經(jīng)過過濾得到含銣溶液。含銣溶液經(jīng)過由吸附柱吸附后，由一定濃度的氯化銨溶液解析。銣的吸附率可達到60%以上，解析率可達到95%以上。富集后其他雜質(zhì)離子濃度降低了 8?30倍。吸附劑在酸性溶液中損失非常低，可以反復(fù)使用。
[0022]下面結(jié)合具體實施例與附圖對本發(fā)明作進一步說明，但不限定本發(fā)明。
[0023]實施例1:
[0024]二氧化硅負載磷鉬酸銨吸附劑的制備:稱取5g鉬酸銨溶于10mL去離子水，攪拌溶解后緩慢滴加0.25mL的質(zhì)量濃度為85%的磷酸，加熱至80°C，在攪拌條件下滴加2mL左右的質(zhì)量濃度為68%的濃硝酸，至溶液的pH = 1，生成大量黃色沉淀后，加入18g活化的大孔硅膠，攪拌1.5h，靜置陳化1h后抽濾，在80°C真空下干燥6h。將得到的固體于馬弗爐中200°C煅燒 4h 后得到 AMP-S12。
[0025]取鉀長石分解尾渣200g加500mL的0.lmol/L稀鹽酸溶液，用超聲波震蕩浸取1.5h，過濾后稀釋至100mL得到酸浸液。取AMP-S121g裝于高徑比為10的吸附柱中，將酸浸液以40mL/min的速率淋到吸附柱上后，測定前后溶液濃度變化可得銣的吸附率達到70%。采用10mL的質(zhì)量濃度為20%的氯化銨溶液解析，計算所得解析液中銣含量，得到銣的解析率為95.6%。
[0026]實施例2:
[0027]工藝流程處理基本同實施例1，所不同在于采用的吸附劑為三氧化二鋁負載磷鉬酸銨。吸附率和解析率分別為62%和97.5%。
[0028]吸附劑制備過程為:取6.0g三氧化鉬加入到150mL錐形瓶中攪拌溶解至成乳白色懸濁液。磁力攪拌下加熱至115°C，反應(yīng)物達到沸