[发明专利]一种以冶炼厂含铊酸性废水为原料制备溴化亚铊的方法

说明书

本发明属于金属产品生产领域，具体涉及一种以冶炼厂含铊酸性废水为原料制备溴化亚铊的方法。本发明发现了钼铼回收专用离子交换树脂——RCX‑5143树脂对三价铊配阴离子具有特异的选择性吸附功能，采用RCX‑5143树脂在高酸度pH1下直接吸附提取铊，不需要用碱中和酸度，原料为冶炼厂酸性废水，整个工艺过程中所加入的吸附材料为市售RCX‑5143树脂，不仅工艺简单、成本廉价，而且铊的回收率高达84.6％～89.5％。

技术领域

本发明属于金属产品生产领域，具体涉及一种以冶炼厂含铊酸性废水为原料制备溴化亚铊的方法。

背景技术

溴化亚铊(TlBr)是一种具有特殊用途的化工原料，用于制造室温核辐射探测器(室温核辐射探测器指可在室温下工作,同时又对X射线有较高探测效率和较好能量分辨率的探测器)，在核医学、安检、环境监测、航天航空、工业探伤和高能物理等领域具有十分广阔的应用前景。TlBr原料通常是采用化学试剂TlNO₃和HBr反应合成(一种晶体生长用TlBr粉体的溶液合成方法，申请号CN200910273160.2，公开日2010-11-03)。而TlNO₃又由金属铊粉末与稀硝酸反应制备。铊的资源量极其有限，世界年产量十余吨，因此采用该方法制备TlBr成本昂贵。

铊通常存在于一些矿产资源中(如有色金属硫化物矿)。在有色金属冶炼时需要进行焙烧脱硫，焙烧过程产生大量SO₂烟气用稀酸洗涤制硫酸，洗涤后的酸性废水俗称污酸。污酸中含有多种重金属，铊累积含量可达数十mg/L。酸性废水通常采用石灰中和沉降除去重金属，产生大量固废，而且铊主要以一价离子存在，其氢氧化物(TlOH)溶于水，如就此排放，必将导致铊污染。一方面，含铊废水如不及时处理，将严重污染环境；另一方面，铊资源极其有限，在地壳中的含量很低，平均丰度只有0.8mg/kg，在冶炼过程中不进行回收是对铊资源的浪费。

公开号为CN103833068A的发明专利申请公开了一种以铅锌冶炼废水制取溴化亚铊的方法，该方法先在铅锌冶炼废水中加入铅锌矿冶炼废渣和石灰，收集沉淀的底泥，再往底泥中加入铅锌矿冶炼废水和硫酸得到铊提取液，然后往铊提取液加入溴化钾得到沉淀物溴化亚铊。上述专利申请的方案虽然具有“以废治废”的优点，但是铊的回收率偏低。

发明内容

为了克服现有技术的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种以冶炼厂含铊酸性废水为原料制备溴化亚铊的方法，尤其是以pH1的含铊酸性废水为原料制备溴化亚铊的方法，该方法具有重金属铊回收率高的优点。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种以冶炼厂含铊酸性废水为原料制备溴化亚铊的方法，包括以下步骤：

(1)树脂的预处理

将RCX-5143阴离子交换树脂用氢氧化钠溶液浸泡后用水冲洗至中性，再用盐酸浸泡转型为氯型，然后用水冲洗至中性，得到预处理的树脂；

(2)溴化亚铊的制备

取冶炼厂含铊酸性废水，滤除不溶物，在搅拌的条件下滴加溴水至废水呈橙黄色，且保持10min不褪色，使一价铊(Tl⁺)充分氧化并形成三价铊配阴离子，向废水中加入预处理的树脂，搅拌进行吸附，过滤，收集树脂，用Na₂SO₃溶液对树脂进行洗脱，得到富Tl⁺滤液，加入溴化钾(KBr)至富Tl⁺滤液中溴离子浓度为0.05～0.08mol/L，沉淀，收集沉淀物，烘干，即得到所述的溴化亚铊(TlBr)。

优选的，本发明所述的制备溴化亚铊的方法采用pH1的含铊酸性废水为原料。

优选的，步骤(1)中所述的RCX-5143阴离子交换树脂目粒度为-100目～+150目，即粒径在100目～150目之间的RCX-5143阴离子交换树脂。