溶劑萃取法提銣.doc.doc

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1、溶劑萃取法提銣溶劑萃取法提銣(abstractionofrubidiumbysolventextraction)用溶劑蘋取法從含銣物料中制取純氯化銣的銣提取方法。是銣溶于水相或有機(jī)相之間的競爭過程，整個(gè)過程在箱式混合澄清器中完成。銣主要從銫萃余液中提取(見溶劑革取法提銫)。銣通常和銫伴生在一起，萃取銫必須考慮銣的分離和提取。溶劑萃取分離提取銣、銫的方法是20世紀(jì)60年代發(fā)展起來的，它能分離復(fù)雜的堿金屬共存混合物，在許多情況下比分步沉淀法提銣銫更為迅速，具有設(shè)備簡單、流程短、便于自動(dòng)控制、生產(chǎn)量大、操作安全、

2、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是一種分離和提取銣、銫的較好方法。工藝全過程主要由萃取、洗滌及反萃取三個(gè)基本步驟組成。萃取有機(jī)相和水相(銫萃余液)按一定相比接觸2～3min即達(dá)到萃取平衡。被萃取的銣由水相轉(zhuǎn)入有機(jī)相，兩相澄清分離。萃取相比與水相料液的組成、堿度、濃度以及有機(jī)相濃度有關(guān)。有機(jī)相濃度保持在與萃取銫相同的條件下，高的水相堿度(OH-1.0～1.5mol/L)對(duì)銣的萃取更有效；大的相比(o：a=3～3.5)對(duì)萃取銣效率也更高。有機(jī)相通常由革取劑和稀釋劑組成。BAMBP和t-BAMBP是銣的主要萃取劑，它們屬同

3、分異構(gòu)體，是一種高級(jí)取代苯酚(簡稱ROH)。兩者對(duì)銣的萃取性能相近。這兩種萃取劑揮發(fā)性小，水溶性小，對(duì)銣萃取性能好，萃取選擇性較強(qiáng)，反應(yīng)迅速以及易于反萃取。與BAMBP相比，t-BAMBP合成產(chǎn)率高，價(jià)格低廉，中國已有商品，是用于從銫萃余液提取銣的較理想的萃取劑。BAMBP和t-BAMBP對(duì)銣萃取的選擇性僅次于銫，而優(yōu)于鉀、鈉。因此，很容易在一個(gè)逆流混合澄清萃取槽中將銣與鉀、鈉分離。在以陽離子交換為機(jī)理的BAMBP和t-BAMBP萃取體系中，一般使用介電常數(shù)較低的脂肪族和脂環(huán)族的煤油、四氯化碳、二異丙基苯、

4、二乙苯為稀釋劑能獲得較高的分配比。銣的萃取機(jī)理和銫的相同。萃取銣的反應(yīng)為：Rb+(a)+2(ROH)2(o)+OH-(a)=RbOR?3ROH(o)+H2O(a)萃合物為Rb+[OR(ROH)3]-。即RbBAMBP一經(jīng)形成，便被三個(gè)附加的BAMBP分子溶劑化。銣的萃取過程為放熱反應(yīng)。溫度上升使銣分配比下降的趨勢比銫緩慢些，降低平衡水相的溫度對(duì)銣的萃取有利。萃取溫度一般控制在291～301K。被萃取銣從一相傳遞到另一相，是在箱式混合澄清器中完成的。20世紀(jì)60年代以來，混合澄清器應(yīng)用仍很普遍，特別是箱式水平

5、混合澄清器被看成是典型，標(biāo)準(zhǔn)而又用得最多的一種革取設(shè)備。其特點(diǎn)是兩相的流動(dòng)借助混合室的機(jī)械攪拌，使各萃取級(jí)都處在同一水平上，結(jié)構(gòu)緊湊。洗滌從水相中萃取銣后，負(fù)載有機(jī)相機(jī)械夾帶或部分萃取鉀、鈉等雜質(zhì)。如直接反萃取，最終產(chǎn)品將含這些雜質(zhì)。因此，在反萃取銣之前，需洗滌負(fù)載有機(jī)相。洗滌實(shí)際上是控制性洗滌雜質(zhì)的反萃取過程，通常用中性純水或堿度很低的溶液洗滌負(fù)載有機(jī)相，即可達(dá)到除去雜質(zhì)的目的。洗滌相比取決于對(duì)被萃取銣的純度要求，相比愈小即洗水量愈大，難萃組分鉀、鈉洗脫率愈高，但同時(shí)被萃組分銣的洗損率也愈大。因此，要盡量

6、減少被萃組分銣的回流量。一般控制洗滌相比為3.2～4.2。反萃取從洗滌過的負(fù)載有機(jī)相反萃取銣?zhǔn)鞘蛊渑c水溶液接觸來實(shí)現(xiàn)的。BAMBP和t-BAMBP為弱酸性萃取劑，只能在堿性溶液中萃取。反革取和萃取是兩個(gè)相反的過程，因而可用稀酸來破壞負(fù)載有機(jī)相中的萃合物，使銣進(jìn)入反萃取液中。礦物酸、有機(jī)酸或二氧化碳加水均可用作反萃劑，獲得相應(yīng)的銣鹽。只要正確選擇酸的濃度和相比，稍微過量的酸即可使銣完全反萃下來，可以制得很濃的產(chǎn)品溶液。有機(jī)相在整個(gè)過程中連續(xù)與堿液或酸液接觸，反萃取后的有機(jī)相不需經(jīng)過任何再生處理即可返回萃取過程

7、循環(huán)使用。生產(chǎn)實(shí)例從鋰云母的石灰法提鋰母液中萃取銣?zhǔn)敲绹饦鋷X實(shí)驗(yàn)室于1965年提出的，由鋰云母提鋰母液得到的堿金屬混合碳酸鹽(alkarb)溶液，在pH13.5時(shí)用BAMBP聯(lián)合萃取銣和銫，然后從負(fù)載有機(jī)相中選擇反萃銣，可能是從混合堿溶液萃取分離銣、銫較為理想的方法。中國于1983年從鋰云母的石灰法提鋰、鉀母液萃取銫的萃余液中，用t-BAMBP進(jìn)行了萃取銣的中間工廠試驗(yàn)。水相料液(銫萃余液)組成如表1，有機(jī)相由1.3mol/Lt-BAMBP-2/3二乙苯+1/3磺化煤油組成，在箱式混合澄清器中進(jìn)行分餾萃取

8、(圖)。混合室尺寸為60mm×60mm×120mm，澄清室為60mm×180mm×120mm。萃取九級(jí)，以純水洗滌八級(jí)，洗后負(fù)載有機(jī)相以含鹽酸0.8mol/L的溶液反萃取七級(jí)，流比為有機(jī)相：水相：洗液：反萃取劑=3.19：1.0：0.9：0.49，相應(yīng)流量(mL/min)為104.32、32.73、29.32、15.9l，銣萃取率為96.41％。氯、化銣反萃液送蒸發(fā)結(jié)晶，母液返回下一批反萃液蒸發(fā)。結(jié)晶體在723K