近幾年來(lái),隨著高新技術(shù)的快速發(fā)展與應(yīng)用,銣、銫因易離子化而被廣泛應(yīng)用于航空航天、醫(yī)療設(shè)備、電子信息技術(shù)、新能源開(kāi)發(fā)等領(lǐng)域,成為高新技術(shù)發(fā)展的一種必備元素,市場(chǎng)需求量越來(lái)大。在含鋰白云石中銣和銫是伴生存在的,銣和銫的含量在0.2%以上,達(dá)到了工業(yè)提取的價(jià)值。然而目前白云石目前僅僅是作為提取鋰的礦物,忽視了銣和銫的提取。本論文從銣和銫綜合回收利用角度出發(fā),對(duì)白云石中銣和銫的提取進(jìn)行了研究。研究了含銣銫白云石改性處理的方法,考察了NaCl與CaCl2復(fù)合助劑配比、礦助比、焙燒溫度、焙燒時(shí)間等條件對(duì)銣、銫和鉀焙燒效果的影響。通過(guò)對(duì)白云石原礦和焙燒產(chǎn)物進(jìn)行XRD分析,研究了反應(yīng)機(jī)理。通過(guò)焙燒過(guò)程正交實(shí)驗(yàn)探究了各因素對(duì)焙燒過(guò)程影響的大小,找到了最佳焙燒條件。試驗(yàn)結(jié)果表明:在焙燒溫度800℃,焙燒時(shí)間25min,復(fù)合助劑NaCl與CaCl2配比為1.5:1,白云石與復(fù)合助劑配比為2.3:1條件下,銣的浸出率為90.31%,銫的浸出率可達(dá)90.83%,焙燒效果較好。研究了用水從最佳焙燒產(chǎn)物中浸出銣、銫和鉀,考察了浸出因素對(duì)銣、銫和鉀浸出率的影響。通過(guò)對(duì)浸出渣進(jìn)行XRD分析,研究了浸出反應(yīng)實(shí)質(zhì)。通過(guò)浸出過(guò)程正交實(shí)驗(yàn)探究了浸出過(guò)程各因素影響的大小,找到了最佳浸出條件。通過(guò)對(duì)浸出渣進(jìn)行XRD分析,發(fā)現(xiàn)浸出過(guò)程實(shí)質(zhì)為銣、銫和鉀脫離礦物以氯化物的形式進(jìn)入溶液。其結(jié)果表明:最佳焙燒條件下的產(chǎn)物,經(jīng)過(guò)水浸出,銣的浸出率可達(dá)91.00%,銫的浸出率為91.27%。利用碳酸鈉做為除雜劑,對(duì)浸出液進(jìn)行除雜實(shí)驗(yàn),在除雜溫度85℃,除雜時(shí)間60min,除雜劑碳酸鈉過(guò)量系數(shù)1.2時(shí),鈣離子沉淀率達(dá)到99.94%。除雜效果較好。使用二甲苯做稀釋劑,t-BAMBP做萃取劑,進(jìn)行了低濃度銫和銣溶液中銫銣分離萃取實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在堿濃度為0.2mol/L,t-BAMBP為1mol/L,萃取相比為0.7,萃取時(shí)間為60s的實(shí)驗(yàn)條件下,銫的萃取率達(dá)到95.21%,銫銣分離系數(shù)達(dá)到23.12,銫銣分離效果較好。使用熿化煤油作為稀釋劑,t-BAMBP作為萃取劑,對(duì)濃度較低的含銣鉀母液進(jìn)行萃取分離實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在t-BAMBP濃度為0.7mol/L,,堿濃度為0.2mol/L,萃取相比為2時(shí),銣的萃取率達(dá)到95.37%,銣鉀分離系數(shù)達(dá)到201.90,銣鉀分離效果較好。
【學(xué)位單位】：貴州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：TF826
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 銣的性質(zhì)、用途及資源分布情況
        1.1.1 銣的性質(zhì)
        1.1.2 銣應(yīng)用現(xiàn)狀及前景
        1.1.3 世界銣資源及利用狀況
    1.2 銫的性質(zhì)、用途及資源分布情況
        1.2.1 銫及其化合物的性質(zhì)
        1.2.2 銫的用途
        1.2.3 世界銫資源及利用狀況
    1.3 利用礦石提取銣銫發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.1 氯化焙燒法
        1.3.2 石灰石法
        1.3.3 硫酸鹽法
        1.3.4 硫酸法
    1.4 銣銫的分離提取技術(shù)
        1.4.1 沉淀法
        1.4.2 離子交換法
        1.4.3 溶劑萃取法
        1.4.4 分步結(jié)晶法
    1.5 研究目的及意義
    1.6 主要研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)原料、設(shè)備及方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)原料及藥品
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)原料
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)藥品
    2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.3 實(shí)驗(yàn)方法與流程
        2.3.1 實(shí)驗(yàn)原理
        2.3.2 實(shí)驗(yàn)方法
        2.3.3 實(shí)驗(yàn)流程
        2.3.4 相關(guān)參數(shù)計(jì)算
第三章 焙燒過(guò)程熱力學(xué)分析
    3.1 吉布斯自由能的計(jì)算
    3.2 吉布斯自由能判據(jù)
    3.3 白云石焙燒熱力學(xué)分析
第四章 焙燒實(shí)驗(yàn)及機(jī)理研究
    4.1 單因素實(shí)驗(yàn)
        4.1.1 焙燒溫度對(duì)浸出率的影響
        4.1.2 焙燒時(shí)間對(duì)浸出率的影響
        4.1.3 礦助比對(duì)浸出率的影響
        4.1.4 復(fù)合助劑配比對(duì)浸出率的影響
    4.2 正交實(shí)驗(yàn)
    4.3 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)
    4.4 機(jī)理分析
    4.5 小結(jié)
第五章 浸出實(shí)驗(yàn)及機(jī)理研究
    5.1 單因素實(shí)驗(yàn)
        5.1.1 攪拌速度對(duì)浸出率的影響
        5.1.2 浸出時(shí)間對(duì)浸出率的影響
        5.1.3 浸出溫度對(duì)浸出率的影響
        5.1.4 浸出液固比對(duì)浸出率的影響
    5.2 正交實(shí)驗(yàn)
    5.3 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)
    5.4 機(jī)理分析
    5.5 小結(jié)
第六章 除雜分離實(shí)驗(yàn)研究
    6.1 浸出液除雜實(shí)驗(yàn)研究
        6.1.1 單因素實(shí)驗(yàn)
        6.1.2 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)
    6.2 銫銣分離實(shí)驗(yàn)研究
        6.2.1 單因素實(shí)驗(yàn)
        6.2.2 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)
    6.3 銣鉀分離實(shí)驗(yàn)研究
        6.3.1 單因素實(shí)驗(yàn)
        6.3.2 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)
    6.4 小結(jié)
第七章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄

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本文編號(hào)：2850025