铷铯及其化合物的提取工艺及研究进展

铷/铯及其化合物的提取工艺及研究进展

目前，世界上铷、铯盐工业生产的主要原料是铯榴石和锂云母。用铯榴石生产铯盐多用酸法，包括硫酸法、盐酸法、氢氧酸法，以硫酸法和盐酸最为流行。用碱法处理铯榴石有碳酸钠烧结法、氧化钙---氯化钙烧结法、氯化钙---氯化铵烧结法等。用锂云母生产铷、铯盐时，一般采用氯锡酸盐法、铁氯化物、BAMBP 萃取法。对于铷铯含量低的公司液体矿物，如海水、盐湖卤水、工业母液，一般采用吸附法和萃取法。

2.1 铷及其化合物提取工艺及研究进展

2.1.1 铷及其化合物提取工艺及研究进展

由于铷是分散元素，常与其他碱金属元素，如丰度很大的钾共生，且它们无论是物理还是化学性质都十分接近，这为铷的分离、提纯和产品深加工带来了很大困难，增加了铷提取、提纯工艺的复杂性。从最古老的分级结晶法开始，逐步开发出了沉淀法、离子交换法、溶剂萃取法等多种提铷工艺，并仍在研究其他有效提取方法。

一、分步结晶分离法……

二、沉淀法

在工业生产中，常用沉淀法分离提取铷，尤其适用于从含铷量高的卤水或溶液中分离提取铷。……

三、离子交换法

离子交换法也是从盐湖卤水或制盐卤水中分离提取铷的常用生产方法。……

四、溶剂萃取法

采用溶剂萃取法分离、……

2.1.2 铷化合物提纯和金属铷的制备技术

铷及其化合物的产品纯度对保证其应用和后续产品质量至关重要。近年来，国内外在铷及其化合物的提纯方面也做了一些研究工作。

有研究用工业碳酸铷为原料，……

电解法

在由石墨阳极和铁阴极组成的电解槽内电解熔融氯化铷是本森(Bunsen)和契尔戈夫(Krichhoff)首次制得金属铷的方法。……

热分解法

热分解法是制取少量高纯金属铷的一种方法。……

金属热还原法

金属热还原法是制取金属铷的最简便方法。……

.2 铯及其化合物提取方法及研究进展

由于与铯伴生的其他碱金属元素无论是物理性质还是化学性质都与铯十分接近，给分离带来了很大困难，因而铯的分离技术研究也成为人们非常感兴趣的课题。国内外现有或正在研究的分离铯的方法主要有以下几种。

2.2.1 沉淀法

沉淀法利用溶液中铯离子与某些试剂反应生成难溶化合物或结晶沉淀的特性，……

2.2.2 离子交换法

离子交换法是目前分离铯的重要技术，按离子交换剂的组成可分成两大类：有机树脂的离子交换法和无机材料的离子交换法。

一、无机材料的离子交换法

无机离子交换剂不仅具有机械、热和辐照稳定性强等优点，而且结晶无机物中拥有更加均一的离子交换位置，从而对某些元素具有非常显著的选择性。各国研究者已经相继开发出多种能从酸性废液中去除铯的无机离子交换剂。根据无机离子交换剂骨架化合物的不同，可分为如下五大类：

( 1 ) 沸石。……

二、有机树脂的离子交换法

有机树脂，……

2.2.3 溶剂萃取法

采用溶剂萃取技术能更简便地将痕量被测元素从基体中分离出来。……2.2.4 挥发法

挥发法基于铯的高温挥发特性。……

2.3 铷/铯及其化合物质量指标

表2.1 金属铷/铯质量指标表

金属铷金属铯

Purity ≥99.5% Purity ≥99.5%

Cs ≤0.16% Rb ≤0.26%

K ≤0.14% K ≤0.1%

Na ≤0.08% Na ≤0.08%

Fe ≤0.02% Ca≤0.003%

Ca ≤0.005% Mg ≤0.001%

Mg ≤0.003% Fe ≤0.003%

表2.2 氯化铷/氯化铯质量指标表

氯化铷氯化铯

RbCl ≥99.5% CsCl≥99.5% Kcl ≤0.61% RbCl ≤0.25% CsCl ≤0.2% KCl ≤0.01%

≤0.005% NaCl ≤0.005% NaC

l

Water insolubles ≤0.005% Water insolubles ≤0.005% Loss on ignition ≤0.5% Loss on ignition ≤0.5%

表2.3 碳酸铯质量指标表

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 重金属（以Pb 计）0.0005 0.0005 0.001 Cl 0.005 0.005 0.01

表2.4 硝酸铷质量指标表

成分含量( wt% )

RbNO3 - 1 RbNO3 - 2 RbNO3 - 3 RbNO399.9 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

Cs 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 重金属（以Pb 计）0.0005 0.0005 0.001 Cl 0.0005 0.005 0.01

表2.5 碳酸铷质量指标表

成分含量( wt% )