[发明专利]从混合盐溶液提取锶的方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属离子选择性分离技术，具体公开一种从混合盐溶液提取锶的方法。

背景技术

锶是碱土金属中丰度值最小的元素，主要存在于天青石中，少量的工业锶来源于菱锶矿和含锶地下卤水。我国锶矿资源丰富，探明储量名列世界前茅。锶被称为工业味精，随着科学技术的发展，锶的应用越来越广泛，需求量不断增大，关于锶的研究也越来越多。碳酸锶对X射线有屏蔽作用，用它代替碳酸钡生产彩色显像管，不仅能防X射线，而且重量轻、图像清晰、变形小，故在生产彩色显像管玻壳时，要添加10%左右的碳酸锶。用锶盐制成的涂料粘着力强，光洁度好，耐高温。含SrSO₄的水泥可以防X射程，抗硫酸腐蚀，耐高温性能也好。锶的化合物已广泛用于涂料、颜料，橡胶及石油钻井泥浆的充填剂和干燥剂，以及用于化工生产中的稳定剂、增强剂、催化剂等。

锶的分离提取方法主要有沉淀法、萃取法和吸附法。沉淀法只适用于锶含量较高的体系，但核废液和卤水中锶的含量比较低，用沉淀法处理和分离的效果较差，而且沉淀过程较复杂。溶剂萃取法也适用于锶含量较高的体系，但该方法对设备要求高，工艺流程比较复杂，而且所用有机试剂会对环境产生污染。吸附法适于从锶含量较低的体系中分离提取锶，具有操作简便、流程段、效果好、回收率高等优势。采用吸附法处理含锶体系主要涉及两种情况：（1）把锶作为资源提取出来，加以利用；（2）将锶作为核污染物进行处理。

中国专利CN102872837A公开了一种去除天然水体中锶离子的复合吸附材料及其制备方法。将高岭石破碎碾磨后放入NaOH中制成凝胶，晶化、用软水洗涤、干燥制得4A沸石，再将Sb₂O₃氧化回流制成胶体聚锑酸，干燥后用硝酸浸泡，洗涤至中性，烘干，然后将制得的4A沸石和聚锑酸放入三乙胺溶液中混合，搅拌均匀后放入以聚乙烯四醚为内衬的不锈钢反应釜内晶化，过滤分离，洗涤至中性，烘干后即得到吸附效果好、对锶离子具有选择吸附性能的吸附材料。

中国专利CN103055823A公开了吸附分离锶离子的酵母模板中空硅基材料表面印迹吸附剂的制备方法及其应用。在酵母模板表面包覆纳米二氧化硅颗粒获得酵母/硅复合物，通过煅烧去除酵母模板制得酵母模板中空硅基材料，以该材料为基质、二价锶离子为模板离子、壳聚糖为功能单体、γ-(2，3环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷为交联剂，利用悬浮聚合法进行离子印迹聚合改性制备出锶离子吸附剂，该吸附剂机械性能和热稳定性好，吸附容量较高，避免了部分模板离子包埋过深而洗脱不彻底，以及微球形态不规整等缺陷，可实现对锶离子的快速选择性高效吸附分离。

然而实际的盐湖卤水、油田水等体系的组成复杂，微量锶离子与多种其它常量离子共存，这些共存的常量离子对锶离子的吸附分离干扰很大。现有技术均不能实现盐湖卤水、油田水等复杂体系中锶离子与其它离子的分离。

发明内容

本发明旨在克服现有技术难以从复杂溶液体系分离提取锶的问题，提供一种从混合盐溶液提取锶的方法。

本发明的技术方案为一种用于从混合盐溶液吸附分离锶的方法，所述方法使用海藻酸钙微球作为吸附剂，吸附分离锶离子，其中所述混合盐溶液中包含锶离子。

所述海藻酸钙微球可以是通过将海藻酸钠水溶胶滴入氯化钙溶液，经陈化、分离后形成的。

所述混合盐溶液的pH可以为2至6。

所述方法还可以包括在吸附之前，调节所述混合盐溶液的pH为2至6的操作。

所述混合盐溶液中还可以包括其他碱、碱土金属离子一种或多种的混合。所述混合盐溶液中钙与锶的摩尔比可以小于等于40。所述混合盐溶液中钠的浓度可以小于等于1mol/L。

所述混合盐溶液可以为混合溶液体系、盐湖卤水体系、油田水体系。

本发明使用海藻酸钙微球作为吸附剂，从含有锶离子的混合盐溶液中选择性地吸附分离锶，工艺简单、吸附速度快、生产成本低。在较宽的pH范围和较宽的离子强度范围的混合盐体系中，对锶均有较高的吸附容量和较好的选择性。可用于通过吸附法去除放射性核废料中的锶离子，无二次污染；以及用于通过吸附法从含有锶离子的混合溶液中提取锶离子。

附图说明

图1为本发明的海藻酸钙微球锶吸附剂的SEM图。

图2为本发明的海藻酸钙微球锶吸附剂的照片

图3为实施例1中锶和钙离子吸附的动力学曲线。

图4为实施例2中锶和钙离子吸附的动力学曲线。

图5为实施例6中锶离子吸附的动力学曲线，示出氯化钠浓度对吸附的影响。