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冶金百科 | 铷铯生产主要方法 - 铯盐制取

2024-02-28 09:58:58 来源:中冶有色技术网
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简介:铯榴石是提取绝的主要原料,通常含 Cs0 25%~30%,铝硅酸盐约4%。盐酸法对分解铯榴石较为有效,铯提取率可达99%。浸出液用三氯化锑选择淀铯。
盐酸法

铯榴石是提取绝的主要原料,通常含 Cs0 25%~30%,铝硅酸盐约4%。盐酸法对分解铯榴石较为有效,铯提取率可达99%。浸出液用三氯化锑选择淀铯。

铯榴石和盐酸在100℃下浸出4h得到氯化铯溶液,加入理论量175%的三氯化学生成3CaCl·2SbCl,复盐沉淀。为使碱金属进一步分离,可用热盐酸将复盐道解、冷却再结晶的办法。

沉淀产出的复盐成分:Na<0.01%、K<0.01%、Rb 0.03%、Ca 41.5%、5h21.6%。

将复盐转入沸水中,水解生成SbOCL沉淀,氯化铯转入溶液;过滤后滤液加基本除铁、铝等杂质;溶液再用盐酸酸化,加入三氯化锑再形成复盐沉淀以除去传输;二次水解后向氯化铯溶液通入硫化氢脱除重金属后得到纯氯化铯溶液,蒸干、煅烧可制得产品氯化铯。

硫酸法

硫酸法是大量生产铯盐最经济的方法。铯榴石中含大量氧化铝,用硫酸浸出可直接得到铯矾,再用重结晶法提纯。铯矾是碱金属中最难溶的,再结晶可除去其中的碱金属杂质。

将细磨的矿石与硫酸混合,在反应器中加热到120℃浸出2h,滤液冷却后生成艳矾沉淀,93%的铯进入矾中。母液冷却到0℃,得到含铷、铯混合物的结晶产物,再用选择沉淀法分离铷和铯。铯矾重结晶两次(冷却至40℃),可得含25%Cs和小于0.01%Rb的铯矾。

从锂云母中提取铯

锂云母是提取锂、铷、铯的重要工业原料。锂云母提锂后得到的混合碳酸碱的组成为:KCO70%、RbCO23%、CsCO2%、LiCO1%、Na,CO3%,其他占1%。从混合碱中提取铯的方法有氯锡酸盐法、铁氰化物法和萃取法等55。

A 氯锡酸盐法

向混合碱溶液通入二氧化碳,使70%的钾生成碳酸氢钾沉淀,母液用盐酸转化为氯化物溶液。加入能使铯生成Cs,SnCl,沉淀并稍微过量的氯化锡,因其溶解度略低于相应的铷盐溶解度,而使Cs,SnCl。优先沉淀。将Cs,SnCl。加热分解,挥发除去氯化锡,即得氯化铯。

B 铁氰化物法

混合碱溶液直接加入Na.Fe(CN)。及ZnCl,控制试剂用量,使铯首先生成CsZnFe(CN)。沉淀。将干燥的Cs,ZnFe(CN)。在空气中加热,生成碳酸铯溶及不溶的铁、锌混合物,以水浸出碳酸铷后与不溶物分离。

C 萃取法

用t-BAMBP-磺化煤油从混合碱中萃取分离铷和铯,对综合利用锂云母较为合理,可用不同的反萃取剂制取相应的铷、铯化合物。此法流程短、金属回收率高、成本低,便于工业生产。从原料液到产品其实收率在94%以上,氯化铯纯度均高于99.6%。二次萃取氯化铯纯度达99.99%

盐卤提取法

制盐卤水或气田水含有铷、铯,可采用无机离子交换剂杂多酸盐磷钼酸铵选择性交换吸附物和绝。但因铷、铯离子体积较大,铵离子只有60%~80%被交换。此法能耗低、分离效率高、工艺简单,但实收率较低。
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