[發明專利]一種從煤礦礦井水中分離提取銣、銫的方法

有效

• 申請號: 201710572440.8
• 申請日: 2017-07-14
• 公開（公告）號: CN107130111B
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發明（設計）人: 趙存良;孫玉壯;石志祥;王金喜;李彥恒;孟志強
• 申請（專利權）人: 河北工程大學
• 主分類號: C22B3/22
• 分類號: C22B3/22;C22B3/42;C22B26/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種從煤礦礦井水中分離提取銣、銫的方法，包括以下步驟：步驟1，將煤礦礦井水蒸發，調整pH值為8?11.5；步驟2，處理后的煤礦礦井水過裝有由磷酸鋯、磷酸鈦和粘結劑組成的混合物的第一離子交換柱，獲得濾液；步驟3，將步驟2過第一離子交換柱的濾液過裝有海藻酸鈣?磷鉬酸銨的第二離子交換柱；步驟4，取出第一離子交換柱中的原料，采用氯化銨溶液進行離子交換對銫離子進行脫附，蒸發濃縮獲得銫溶液；步驟5，取出第二離子交換柱中的海藻酸鈣?磷鉬酸銨，采用硝酸和氫溴酸的水溶液對銣離子進行脫附，蒸發濃縮獲得銣溶液。本發明采用了不同物質選擇性吸附銫和銣，不僅簡化了煤礦礦井水中銣銫的分離程序，且安全性好，生產周期短，降低人工成本。

技術領域

本發明涉及一種從煤礦礦井水中分離提取銣、銫的方法，屬于元素分離技術領域。

背景技術

銣、銫具有很強的化學活性和優異的光電效應性能，在光電轉換器件、光學晶體、光學玻璃、催化劑、特種玻璃、生物化學及醫藥等傳統應用領域中有較大的發展。銣、銫工業生產的基本原料主要以銫榴石、鋰云母等固態礦為主，其提取過程較為復雜、成本較高且能耗大。除固體礦外，銫也廣泛分布在煤礦礦井水中。在這些煤礦礦井水中銫與鋰、鈉、鉀、銣、鎂、鈣等元素共生，這些共生元素的物理、化學性質相近，給分離提取帶來一定困難。沸石以其性質穩定，資源豐富，價格低廉受青睞，但對銣、銫的選擇性并不高，長期以來煤礦礦井水并沒有得到有效的利用，且利用煤礦礦井水提取銣、銫并未得到充分重視，造成資源浪費。因此，合理利用煤礦礦井水中銣、銫資源具有重要的意義。

發明內容

鑒于此，本發明提供一種從煤礦礦井水中分離提取銣、銫的方法。

本發明提供如下技術方案：一種從煤礦礦井水中分離提取銣、銫的方法，包括以下步驟：步驟（1），將煤礦礦井水的原水經過初級過濾除去懸浮物及煤渣，再進行超濾除去細菌及病毒；將超濾的出水進行蒸發，蒸發至銣、銫濃度大于1g/L，調整pH值為8-11.5；優選地，pH為9.5。

步驟（2），將步驟1）處理后的煤礦礦井水過裝有由磷酸鋯、磷酸鈦和

粘結劑組成的混合物的第一離子交換柱，獲得濾液；

步驟（3），將步驟2）過第一離子交換柱的濾液過裝有海藻酸鈣-磷鉬

酸銨的第二離子交換柱；

步驟（4），取出第一離子交換柱中的原料，采用4.2-4.5mol/L的氯化銨溶液進行離子交換對銫離子進行脫附，獲得銫離子脫附液，將銫離子脫附液蒸發濃縮獲得銫溶液；

步驟（5），取出第二離子交換柱中的海藻酸鈣-磷鉬酸銨，采用硝酸和氫溴酸的水溶液進行離子交換對銣離子進行脫附，獲得銣離子脫附液，所述硝酸濃度為1.2-1.8mol/L，所述氫溴酸0.5-0.8 mol/L，將銣離子脫附液蒸發濃縮獲得銣溶液。

本發明的有益效果是：本發明采用了不同物質選擇性吸附銫和銣，其選擇性高，不僅簡化了煤礦礦井水中銣銫的分離程序，且安全性好，生產周期短，降低了人工成本。

在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。

本發明如上所述一種從煤礦礦井水中分離提取銣、銫的方法，進一步，所述第一和第二離子交換柱的高徑比均為30～80，流速為0.1mL/min～0.5mL/min。

采用本發明進一步的有益效果是：采用上述的離子交換柱的高徑比和流速，可以保證吸附效果，吸附量可以達到70%以上。

本發明如上所述一種從煤礦礦井水中分離提取銣、銫的方法，進一步，所述第一和第二離子交換柱的高徑比均為70，流速為0.45mL/min。

采用本發明進一步的有益效果是：采用上述的離子交換柱的高徑比和流速，可以實現銣、銫吸附量分別達到94.5%和96%。