銣、銫是極為重要的稀有貴重金屬資源,廣泛應用在航空、醫藥、能源、電子設備以及化工等領域。
我國青海、西藏及四川等地的鹽湖鹵水中含有豐富的銣銫資源,但濃度普遍較低,一般在10mg/l以內,部分鹽湖鹵水以及提鋰母液中銣、銫的含量可達到45-120mg/l和2-100mg/l甚至更高。但是,鹵水中共存的其他金屬元素,例如鈉鉀,含量很高,可達幾克甚至幾十克,由于同為堿金屬離子,且鉀與銣的性質極其相似(鉀也是銣銫提取過程中干擾最大的離子),這使得鹽湖鹵水中銣銫的提取非常困難。
鹽湖中氯化鉀等其他鹽類提取過程中,銣鹽和銫鹽會被一塊夾帶析出,另外隨著含豐富銫資源的地熱水的流出,造成了巨大的能源浪費。因此,如何尋找有效的分離手段,在鹽湖鹵水鹽產品生產過程中高效提取銣銫資源已成為當前研究的一個熱點。
近年來,研究鹵水提鋰銣銫較多的分離方法有離子交換法和萃取法。萃取法具有選擇性高,能耗低,以及易于實現連續化操作等優點,在提取銣銫的過程中有著更好的表現。
萃取法中研究最多的萃取劑有杯芳烴冠醚和4-叔丁基-2-(α-甲芐基)苯酚(簡稱t-bambp)。相較而言,t-bambp價格便宜,分離效率高,容易解吸,具有很好的工業應用前景。該萃取劑的萃取機理為酚羥基上的氫離子與金屬陽離子發生離子交換,因此,需在強堿性體系下發生萃取。
天一萃取針對萃取法提銣銫進行了大量的研究試驗,尤其是對單一的用tbp作為萃取劑存在有萃取效率相對較低的缺陷,且該法對設備腐蝕嚴重,萃取劑溶損較大且易對環境造成污染等問題,推出了比較經濟效益的萃取提銣銫解決方案。經過大量試驗證明,鹵水tbp萃取提銣銫采用cwl-m系列離心萃取機未發現任何腐蝕,說明cwl-m系列離心萃取機的耐腐蝕性能最佳。經過多級逆流萃取后,銣銫的萃取率達到要求,且設備沒有腐蝕情況。