[發明專利]一種鉀銣銫礬的提取方法

在審

• 申請號: 201611189192.0
• 申請日: 2016-12-21
• 公開（公告）號: CN107012323A
• 公開（公告）日: 2017-08-04
• 發明（設計）人: 陳曉洲
• 申請（專利權）人: 江蘇常州酞青新材料科技有限公司
• 主分類號: C22B3/08
• 分類號: C22B3/08;C22B3/22;C22B26/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種鉀銣銫礬的提取方法，特別是從鋰云母原料中提取鉀銣銫礬的方法。

背景技術

所述礬是各金屬硫酸鹽的水合結晶，鉀、銣、銫礬是硫酸鉀、硫酸銣、硫酸銫三種物質水合結晶混合的統稱，是重要的稀有金屬化學原料。

鋰云母是一種重要的礦產資源，其含有豐富的稀有金屬材料，鋰、鈉、鉀、銣、銫、鋁等。隨著世界能源的日益緊張，開發利用新能源為世界的共同課題，鋰電新能源作為新能源發展的重要產業之一，越來越被各國所重視 ；鋰及其鹽類碳酸鋰，硫酸鋰等鹽是鋰電新能源產業的基礎性原料產品，而鋰云母中含有鋰電新能源產業的基礎材料鋰金屬，因此對鋰云母的開發應用成為當今的熱門課題。開發應用鋰及其鹽的過程中，由于鋰云母原料中含有豐富其它金屬元素，而僅提取金屬鋰及其鹽，對其余金屬不作開發應用這樣極大浪費了寶貴的礦產資源，而且對環境也會造成一定污染，因此在提取鋰云母原料中的鋰及其鹽的過程中，對鉀、銣、銫的提取亦是很有必要 ；如在提取碳酸鋰時，同時提取其余金屬鉀、銣、銫鹽可大幅降低碳酸鋰的生產成本。

目前還未有關于鉀銣銫礬提取的報道，從鋰云母原料中提取鋰、銣、銫鹽具有極其廣泛的發展前景。

發明內容

本發明就是要提供一種鉀銣銫礬的提取方法，特別是以鋰云母為原料提取鋰鹽的過程中，回收提取鉀銣銫金屬及其鹽，提高了鋰云母的綜合開發利用率。

本發明的技術方案鉀銣銫礬的提取方法，以鋰云母為原料，包括 ：

1) 將鋰云母和稀硫酸溶液反應，形成含硫酸鹽固液混合溶液 ；

2) 過濾分離所述混合溶液，除去濾渣，得濾液母液 1 ；

3) 將濾液母液 1 經降溫冷凍處理，過濾分離，濾渣為鉀銣銫礬。

所述鉀銣銫礬按如下工藝步驟進行提取 ：

1）將鋰云母粉碎至 80-300 目，用稀硫酸溶液浸漬，加熱至 110-130℃溫度下反應形成含硫酸鹽的固液混合溶液 ；

2）過濾液分離所述混合溶液，濾渣除去，濾液母液 1 用水稀釋 ；

3）冷凍降溫處理，將稀釋后的母液 1，降溫至 0-50℃，形成結晶溶液 ；

4）過濾結晶溶液，濾渣為鉀銣銫礬產品，濾液母液 2 回收。

本發明所述硫酸溶液濃度為 40-60wt%。

本發明控制鋰云母和硫酸溶液反應溫度為 118-128℃，反應時間 4-12 小時。

本發明控制步驟 2）濾渣中各化學物質組成（wt%）為 Li 2 O 0.25-0.29、K 2 O0.8-0.99、Na 2 O 0.35-0.405、Al 2 O 3 7.0-7.51、SiO 2 90.1-91.2、Rb 2 O 0.09-0.097、Cs 2 O0.015-0.0155。

本發明對母液1進行稀釋是用2-3倍母液1體積比的水稀釋。

本發明步驟4）控制所述濾液母液2中Rb+濃度≤0.006g/L，Cs+濃度≤0.005-0.008g/L，K+濃度≤4.83g/L。

本發明以鋰云母為原料，在提取鋰云母原料中金屬鋰及鋰鹽的過程中生產鉀銣銫礬，特別是在制備碳酸鋰或硫酸鋰的過程中，即可實現生產鉀銣銫礬產品。鉀銣銫礬是硫酸鉀、硫酸銣、硫酸銫的水合結晶，依據 GB3885-83 檢測標準和方法，經檢測該水合結晶中有效含量分別為硫酸鉀27.8wt%，硫酸銣7.18wt%，硫酸銫1.12wt%。

本發明涉及的主要化學方程式 ：

K 2 O+H 2 SO 4 → K 2 SO 4 +H 2 O Rb 2 O+H 2 SO 4 → Rb 2 SO 4 +H 2 O Cs 2 O+H 2 SO 4 → Cs 2 SO 4 +H 2 O

該三者的水合結晶即為鉀銣銫礬。

具體實施方式 實施例中涉及濃度均為質量濃度。

實施例1：

取宜春鉭鈮鋰礦生產的鋰云母原料其主要化學組成成份如下表（wt%）

1）將上述鋰云母礦粉碎至 200 目，用濃度 50wt% 硫酸溶液浸漬，一般控制鋰云母 ：硫酸質量比為1 ：2.5，并加熱升溫至120℃，攪拌反應4-10小時，并進行除氟處理，形成含硫酸鹽的固液混合溶液 ；

2）將上述固液混合溶液經離心過濾分離，除去濾渣，控制濾渣中各組分組成分別為以wt% 計

濾液為母液 1，將母液 1 用水稀釋 ；母液 1 和水體積比為 1 ：2 ；即用母液 1 體積 2 倍的水稀釋 ；