[發明專利]一種從鹵水中提取銣銫的電化學方法

有效

• 申請號: 202010057625.7
• 申請日: 2020-01-19
• 公開（公告）號: CN111218570B
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發明（設計）人: 趙中偉;何利華;趙天瑜;孫豐龍
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C22B26/10
• 分類號: C22B26/10;C22B7/00
• 代理公司: 北京細軟智谷知識產權代理有限責任公司 11471
• 代理人: 王睿

1.一種從鹵水中提取銣銫的電化學方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)銣銫嵌入過程：采用隔膜電解槽，所述電解槽包括工作電極A、工作電極B、槽體、陽極和陰極，通過隔膜將槽體分隔為陽極室和陰極室，工作電極B與陽極連接，工作電極A與陰極連接，將工作電極B和第一陽極電解液置于陽極室內，將工作電極A和第一陰極電解液置于陰極室內進行電解反應，

所述工作電極A中含有普魯士藍和造孔劑，所述造孔劑選自可溶性鈉鹽、鉀鹽、鎂鹽、銨鹽中的至少一種，

工作電極B為惰性電極，第一陰極電解液為含有銣銫的鹽湖鹵水，電解反應后，第一陰極電解液中的Rb⁺和/或Cs⁺嵌入工作電極A；

(2)銣銫脫除過程：將步驟(1)反應完成后的工作電極B與陰極連接，工作電極A與陽極連接，將工作電極A和第二陽極電解液置于陽極室內，將工作電極B和第二陰極電解液置于陰極室內進行電解反應，

電解反應完成后，工作電極A中的Rb⁺和/或Cs⁺進入第二陽極電解液中，得到銣銫濃縮液；

步驟(1)和(2)中，所述第一陽極電解液、第二陽極電解液和第二陰極電解液均為工業用水，或含有HSO₄^-、SO₄^2-、Cl^-或NO₃^-陰離子的水溶液。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(1)中，所述普魯士藍的化學式為K_xFe_yMe_z(CN)₆，其中0≤x＜1，0＜y≤2，0≤z≤2，Fe為+2或+3價，Me選自Cr、Ti、Ni、Co、Mn、Cu、Zn中的至少一種。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述工作電極A中的普魯士藍的化學式為Fe_yMe_z(CN)₆，所述工作電極B為石墨電極、金電極或鉑電極。

4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述工作電極A中含有普魯士藍、導電材料和粘結材料，所述普魯士藍、導電材料和粘結材料的質量比為(85～95):(1～10):(1～5)。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述導電材料選自碳纖維，泡沫金屬、金屬板、金屬薄片中的至少一種，所述粘結材料選自聚偏氟乙烯、聚氯乙烯中的至少一種。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述鈉鹽為氯化鈉、硫酸鈉或硝酸鈉，所述鉀鹽為氯化鉀、硫酸鉀或硝酸鉀，所述鎂鹽為氯化鎂、硫酸鎂或硝酸鎂，所述銨鹽為氯化銨、硫酸銨或硝酸銨。

7.根據權利要求1至6任一項所述的方法，其特征在于，所述步驟(1)和步驟(2)中，槽電壓為0.4～1.2V，電解時間為1～10h。

8.根據權利要求1至6任一項所述的方法，其特征在于，所述隔膜為陰離子膜。