[發(fā)明專利]一種以高嶺土尾礦為原料獲取銣鹽的方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201610409513.7 | 申請日： | 2016-06-12 |
| 公開（公告）號： | CN106086470B | 公開（公告）日： | 2017-12-22 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 宋玉軍;張偉偉;劉志恒 | 申請（專利權(quán)）人： | 宋玉軍 |
| 主分類號： | C22B26/10 | 分類號： | C22B26/10;C22B1/02;C22B3/04;C22B3/44;C01D17/00 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 高嶺土 尾礦 原料 獲取 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于礦物提純領(lǐng)域，具體涉及一種以高嶺土尾礦為原料獲取銣鹽的方法。
技術(shù)背景
銣在國民經(jīng)濟中占有重要地位，隨著國內(nèi)外高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展,銣及其化合物的一些獨特特性已顯示出極大的應(yīng)用前景和重要的科學(xué)與商業(yè)價值，特別是在航天航空、能源和國防工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用需求有不斷增加之態(tài)勢,顯示了強大的生命力，成為高精尖技術(shù)發(fā)展的一種重要的元素，進而增加了銣的市場需求。例如，航天航空工業(yè)中銣被認(rèn)為是離子推進發(fā)動機中一種重要的推進劑。據(jù)相關(guān)資料介紹，如果宇宙飛船以離子推動的方式作為動力,其只需攜帶半公斤的銣,就可以使飛船的航程達到只使用液體或固體燃料的百倍以上，同時極大提高了飛船的安全性,避免了所攜帶燃料爆炸的危險性。
在地殼中銣資源總量相對較高,元素豐度排列居第16位，但分布過于分散，在鋰云母、銫鋰云母、白云母，黑云母，銫榴石、天然光鹵石、銣鉀長石、地?zé)崴Ⅺ}湖鹵水及海水等均有分布，且很少形成獨立的礦物或礦體,通常賦存在其它礦物中，與同一主族的鉀銫相伴共生，例如在白云母(KAl2Si3AlO10(OH)2)中銣以類質(zhì)同相狀態(tài)存。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。
對于銣的提取從最古老的分級結(jié)晶法開始,逐步開發(fā)出了沉淀法、離子交換法、溶劑萃取法等多種工藝,并仍在研究其他有效提取方法。國內(nèi)也很少發(fā)現(xiàn)有從高嶺土尾礦中提取銣的研究。本發(fā)明在以往提純工藝的基礎(chǔ)上提出了一種以高嶺土尾礦為原料獲取銣鹽的方法。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種以高嶺土尾礦為原料獲取銣鹽的方法。一種以高嶺土尾礦為原料獲取銣鹽的方法,以高嶺土尾礦為原料,尤其含有豐富鉀長石和少量白云母(鉀長石相對含量多，白云母相對含量少)的高嶺土尾礦，主要包括銣元素的浸出和銣鹽的獲得。具體步驟如下：
銣元素的浸出主要有如下幾步：
步驟一：將高嶺土尾礦的雜質(zhì)泥土清除干凈，進入一級球磨機制成20-100目的礦砂并進行色選，去除含有黑點額沙子；經(jīng)過色選后的礦砂進入二級球磨機，制成200-300目的高嶺土礦粉備用。
步驟二：將研磨好的粒徑為200-300目的高嶺土礦粉與助熔劑混合均勻，為高溫焙燒做好準(zhǔn)備，助熔劑為：Na2CO3、NaF、Na2SO4、CaCO3、KCl、NaCl、CaCl2、KOH、NaOH中的一種、兩種或三種，一般高嶺土礦粉與助熔劑的質(zhì)量比為1:(0.1-15)，優(yōu)選KCl、NaCl、CaCl2中的一種、兩種或三種，采用氯化物時，優(yōu)選高嶺土礦粉與助熔劑的質(zhì)量比為1:(0.3-10)；
步驟三：將混有助熔劑的高嶺土尾礦高溫焙燒，通過助熔劑的侵蝕和反應(yīng)使高嶺土尾礦部分物質(zhì)晶格發(fā)生變化生成混合物,混合物為含有部分不溶于水的硅鋁氧化物合金和SiO2、部分可溶于水、部分微溶于水的在宏觀上成層片狀的混合物；
步驟四：經(jīng)過焙燒后的混合物自然冷卻到室溫，并與高純水(電阻率>18兆歐)優(yōu)選按體積比1：(4-6)混合，并在90-95℃環(huán)境下攪拌3-5小時后冷卻到室溫；使高溫焙燒生成的可用性銣鹽充分溶于水；
步驟五：將步驟四中得到的泥漿溶液抽真空過濾2-4次并用高純水多次淋洗礦渣沉淀，最后得到濾液和淋洗液的混合液，向混合液中加入可溶性的強堿；
步驟六：除去溶液中鈣離子，具體操作為：常溫下向步驟五的混合溶液中通入過量二氧化碳并靜置直到溶液變無色透明；
步驟七：將步驟六中得到的混合物真空過濾2-4次并用高純水多次淋洗沉淀，最后得到濾液和淋洗液的混合液即為銣的浸出液。
假如用單一的CaCl2作為助熔劑則在高溫區(qū)涉及的反應(yīng)為:
KAl3Si3O10(OH)2+CaCl2→CaAl2Si2O8+KCl+HCl (1)
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