[发明专利]一种从煤中分离提取铷、铯的方法

说明书

本发明通过将煤粉碎，然后溶解在混酸中过滤，提取过滤液再加入氯化碘生成沉淀，再将沉淀加入到碘化钾中溶解沉淀生成氯化铷、氯化铯、氯化钾以及碘单质，碘单质用有机溶剂萃取，然后将含有氯化铷、氯化铯以及氯化钾的溶液再用t‑BAMBP萃取，生成沉淀，将沉淀物再溶解在稀盐酸中，再蒸发结晶，最后得到高纯的氯化铷和氯化铯。本发明一种从煤中分离提取铷、铯的方法采用了沉淀法、萃取、反萃取将铷离子与铯离子从煤中分离提取出来，不但简化了从煤中分离铷铯的工艺步骤，且生产成本低，生产周期短。

技术领域

本发明涉及一种从煤中分离提取铷、铯的方法，属于元素分离技术领域。

背景技术

铷、铯具有很强的化学活性和优异的光电效应性能，在光电转换器件、光学晶体、光学玻璃、催化剂、特种玻璃、生物化学及医药等传统应用领域中应用广泛。

目前，铷、铯工业生产的基本原料以铯榴石、锂云母等固态矿为主，其提取过程较为复杂，提取成本高。我国煤炭资源储量巨大，储量规模以万亿吨计。由于煤层形成于特殊的地球化学环境，一些有重要价值的微量元素可以在煤层中富集，在我国某些煤矿中铷、铯元素含量很高，分别是世界煤中铷和铯平均值的6倍和12倍。可以说，煤中伴生的铷、铯元素是一种潜在的矿床，煤层可以成为铷、铯的来源。长期以来在煤炭资源的生产开采过程及后期加工利用中，忽视了这些重要的伴生矿，造成资源浪费。因此，从煤中提取铷、铯等稀有金属元素对于煤炭资源的综合利用及煤矿可持续发展具有重要意义。

发明内容

鉴于此，本发明提供一种从煤中分离提取铷、铯的方法。

本发明提供如下技术方案：一种从煤中分离提取铷、铯的方法，包括以下步骤：

（1）将煤粉碎后溶解在混酸中，然后加入去离子水稀释溶液，再将溶液通过过滤器过滤2-3次，取过滤液，将过滤液进行蒸发，蒸发至铷离子、铯离子浓度大于0.05g/L，调节蒸发后的溶液的pH为5-6；

（2）在步骤1）处理后的溶液中持续加入氯化碘，用搅拌机持续搅拌20-40min，至无沉淀继续生成，停止搅拌，然后过滤取沉淀物，生成的沉淀物为RbICl₂和CsICl₂；

（3）将浓度为1-1.5g/L碘化钾加入到步骤2）中的沉淀物中，不停搅拌，直到溶液颜色不在变化，再继续滴加0.5-0.8L，再充分搅拌15-20分钟，发生的化学反应为 CsICl₂+KI=CsCl+KCl+I₂ RbICl₂+KI=RbCl+KCl+I₂，然后通过萃取液提取碘；

（4）将步骤3）处理后的溶液中加入充足的t-BAMBP，充分搅拌，至无沉淀生成；

（5）提取步骤4）中生成的沉淀物溶解在稀盐酸中，再蒸发结晶，反复结晶3-5次，此时产品氯化铷的纯度达到99.5%以上，氯化铯的纯度达到了99.3%以上。

本发明的有益效果是：本发明采用了沉淀法将铷离子、铯离子从煤中分离出来，不但简化了煤中铷铯分离的工艺步骤，而且，生产成本低，生产周期短。

在上述的技术方案上，本发明还可以作如下改进。

本发明如上所述一种从煤中分离提取铷、铯的方法，进一步，所述步骤2）中的氯化碘浓度为1-2g/L。

采用本发明进一步的有益效果是：根据化学方程式反应可知，加入浓度为1-2g/L的氯化碘即可以与铷离子、铯离子充分反应，又节约成本。

本发明如上所述一种从煤中分离提取铷、铯的方法，进一步，所述步骤3）中萃取碘的萃取液为有机溶液。

采用本发明进一步的有益效果是：有机溶剂与无机溶剂不互溶，用有机溶剂萃取碘不会给溶液中混入新的杂质。