銣銫及其化合物的提取工藝及研究進(jìn)展.doc

銣/銫及其化合物的提取工藝及研究進(jìn)展目前，世界上銣、銫鹽工業(yè)生產(chǎn)的主要原料是銫榴石和鋰云母。用銫榴石生產(chǎn)銫鹽多用酸法，包括硫酸法、鹽酸法、氫氧酸法，以硫酸法和鹽酸最為流行。用堿法處理銫榴石有碳酸鈉燒結(jié)法、氧化鈣-氯化鈣燒結(jié)法、氯化鈣-氯化銨燒結(jié)法等。用鋰云母生產(chǎn)銣、銫鹽時，一般采用氯錫酸鹽法、鐵氯化物、BAMBP萃取法。對于銣銫含量低的公司液體礦物，如海水、鹽湖鹵水、工業(yè)母液，一般采用吸附法和萃取法。2.1 銣及其化合物提取工藝及研究進(jìn)展2.1.1 銣及其化合物提取工藝及研究進(jìn)展由于銣?zhǔn)欠稚⒃?，常與其他堿金屬元素，如豐度很大的鉀共生， 且它們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。一、分步結(jié)晶分離法 二、沉淀法 在工業(yè)生產(chǎn)中，常用沉淀法分離提取銣，尤其適用于從含銣量高的鹵水或溶液中分離提取銣。三、 離子交換法 離子交換法也是從鹽湖鹵水或制鹽鹵水中分離提取銣的常用生產(chǎn)方法。四、溶劑萃取法 采用溶劑萃取法分離、2.1.2 銣化合物提純和金屬銣的制備技術(shù)銣及其化合物的產(chǎn)品純度對保證其應(yīng)用和后續(xù)產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要。近年來，國內(nèi)外在銣及其化合物的提純方面也做了一些研究工作。 有研究用工業(yè)碳酸銣為原料，電解法 在由石墨陽極和鐵陰極組成的電解槽內(nèi)電解熔融氯化銣?zhǔn)潜旧?Bunsen)和契爾戈夫(Krichhoff)首次制得金屬銣的方法。熱分解法熱分解法是制取少量高純金屬銣的一種方法。金屬熱還原法金屬熱還原法是制取金屬銣的最簡便方法。.2 銫及其化合物提取方法及研究進(jìn)展由于與銫伴生的其他堿金屬元素?zé)o論是物理性質(zhì)還是化學(xué)性質(zhì)都與銫十分接近，給分離帶來了很大困難， 因而銫的分離技術(shù)研究也成為人們非常感興趣的課題。國內(nèi)外現(xiàn)有或正在研究的分離銫的方法主要有以下幾種。2.2.1 沉淀法 沉淀法利用溶液中銫離子與某些試劑反應(yīng)生成難溶化合物或結(jié)晶沉淀的特性 ，2.2.2 離子交換法 離子交換法是目前分離銫的重要技術(shù)， 按離子交換劑的組成可分成兩大類： 有機樹脂的離子交換法和無機材料的離子交換法。一、無機材料的離子交換法無機離子交換劑不僅具有機械、熱和輻照穩(wěn)定性強等優(yōu)點，而且結(jié)晶無機物中擁有更加均一的離子交換位置，從而對某些元素具有非常顯著的選擇性。各國研究者已經(jīng)相繼開發(fā)出多種能從酸性廢液中去除銫的無機離子交換劑。根據(jù)無機離子交換劑骨架化合物的不同，可分為如下五大類 ： ( 1 ) 沸石。二、有機樹脂的離子交換法 有機樹脂，2.2.3 溶劑萃取法 采用溶劑萃取技術(shù)能更簡便地將痕量被測元素從基體中分離出來。2.2.4 揮發(fā)法 揮發(fā)法基于銫的高溫?fù)]發(fā)特性。2.3 銣/銫及其化合物質(zhì)量指標(biāo)表2.1 金屬銣/銫質(zhì)量指標(biāo)表金屬銣金屬銫Purity99.5%Purity99.5%Cs0.16%Rb0.26%K0.14%K0.1%Na0.08%Na0.08%Fe0.02%Ca0.003%Ca0.005%Mg0.001%Mg0.003%Fe0.003%表2.2 氯化銣/氯化銫質(zhì)量指標(biāo)表氯化銣氯化銫RbCl99.5%CsCl99.5%Kcl0.61%RbCl0.25%CsCl0.2%KCl0.01%NaCl0.005%NaCl0.005%Water insolubles0.005%Water insolubles0.005%Loss on ignition0.5%Loss on ignition0.5%表2.3 碳酸銫質(zhì)量指標(biāo)表成 分含 量 ( wt% ) Cs2CO399.9 99.5 99.0 Li 0.001 0.002 0.005 Na 0.005 0.01 0.02 K 0.01 0. 02 0.05 Rb 0.05 0.2 0.5 Ca 0.001 0.005 0.01 Mg 0.0005 0. 001 0.005 Fe 0.0005 0.0005 0.001 重金屬（以 Pb 計） 0.0005 0.0005 0.001 Cl 0.005 0.005 0.01 表2.4 硝酸銣質(zhì)量指標(biāo)表成 分含 量 ( wt% )RbNO3 - 1RbNO3 - 2RbNO3 - 3RbNO399.999.599.0Li0.0010.0020.005Na0.0050.010.02K0.010. 020.05Cs0.050.20.5Ca0.0010.0050.01Mg0.00050. 0010.005Fe0.00050.00050.001重金屬（以 Pb 計）0.00050.00050.001Cl0.00050.0050.01表2.5 碳酸銣質(zhì)量指標(biāo)表成 分含 量 ( wt% )Rb2CO3 - 1Rb2CO3 - 2Rb2CO3 - 3Rb2CO399.999.599.0Li0.0010.0020.005Na0.0050.010.02K0.010. 020.05Cs0.050.20.5Ca0.0010.0050.01Mg0.00050. 0