一种从卤水中提取铷盐的协同萃取剂及其萃取方法 技术领域 本发明涉及无机化学中盐化工中无机盐制备技术领域， 尤其涉及一种从卤水中提 取铷盐的协同萃取剂及其萃取方法。
背景技术 铷是一种化学性质极其活泼， 具有优异的光电性能的稀散元素， 在催化剂、 光电 池、 磁流体发电及医药等领域中有着重要的用途。海水中铷含量为 0.15 毫克 / 升， 从海水 中提取 1 吨铷， 需处理海水六百万方。 而青海、 四川等地部分盐矿卤水中铷含量为 45 ～ 120 毫克 / 升， 是海水含铷量的 3 ～ 8 倍， 在其它盐产品生产过程中其浓度更可达几克 / 升或数 十克 / 升。铷盐价值很高， 过去随着氯化钾、 旦巴等其它盐类析出造成了巨大的资源浪费， 而在卤水综合开发利用过程中， 若能将之提出， 将具有较大的经济效益和社会意义。
已知的铷盐提取方法局限性较大， 与卤水综合利用结合程度差， 很难用于实际生 产过程。如中国专利 CN 1094332A 公开了题为 “卤水中铷的富集提取” 的专利， 该专利使用 硝酸铜和铁氰化钾合成离子交换剂， 用于制盐企业所用卤水的制盐前富集提铷， 一次吸附 率较高， 但该方法所得洗液中铷的浓度低， 后续蒸发、 纯化工艺复杂， 产品成本高。 中国专利 CN 86 101311 A 公开了题为 “从酸碱性岩浆岩风化壳或离子交换型稀土矿中提炼铷铯工艺 方案” 的专利， 该专利以二苦胺——硝基苯萃取法回收铷铯， 但所用萃取剂毒性大， 选择性 不佳， 在很大程度上限制了其应用与发展。美国专利 (US 7,323,150B2) 公开了一种通过反 复焙烧、 浸提、 二氧化碳鼓泡沉淀的方法进行铯榴石中 Li、 Rb、 Cs 等离子的富集， 但该方法 不适用于液体处理量大、 铷含量低的卤水体系。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种配制方便、 成本低廉的从卤水中提取铷盐 的协同萃取剂。
本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种工艺简单、 过程能耗小的从卤水中 提取铷盐的协同萃取剂的萃取方法。
为解决上述问题， 本发明所述的一种从卤水中提取铷盐的协同萃取剂， 其特征在 于： 该协同萃取剂由体积百分比为 5 ～ 45％的萃取剂和体积百分比为 55 ～ 95％的稀释剂 在室温下经机械搅拌混合均匀而成 ； 其中所述萃取剂为 4- 甲基 -2(α- 甲苄基 ) 酚、 4- 乙 基 -2(α- 甲苄基 ) 酚、 4- 异丙基 -2(α- 甲苄基 ) 酚、 4- 仲丁基 -2(α- 甲苄基 ) 酚和 4- 叔 丁基 -2(α- 甲苄基 ) 酚中的任意一种或一种以上的混合物， 所述稀释剂为正己烷、 环己烷、 环己酮、 苯、 甲苯、 二甲苯、 石油醚及 120 号溶剂油、 160 号溶剂油、 200 号溶剂油、 D70 特种溶 剂油、 D80 特种溶剂油、 航空煤油、 磺化煤油中的任意一种或一种以上的混合物。
该协同萃取剂由体积百分比为 25％的 4- 叔丁基 -2(α- 甲苄基 ) 酚和体积百分比 为 75％的 D80 特种溶剂油在室温下经机械搅拌混合均匀而成。
如上所述的一种从卤水中提取铷盐的协同萃取剂的萃取方法， 包括以下步骤 ：(1) 将所述协同萃取剂从萃取塔底部送入， 含有铷离子的卤水原料液则从所述萃 取塔顶部送入， 在 10 ～ 40℃温度下、 以 150 ～ 600rpm 的速率进行萃取 ； 萃取后的萃取相从 所述萃取塔的上部流出， 萃取后的萃余相从所述萃取塔的下部流出 ； 其中所述含有铷离子 的卤水原料液与所述协同萃取剂的体积比为 1 ∶ 1 ～ 4 ；
(2) 所述萃取相从洗涤塔底部送入， 洗涤水则从所述洗涤塔顶部送入， 在 10 ～ 40 ℃温度下、 以 150 ～ 600rpm 的速率进行洗涤 ； 洗涤后的洗涤水相从所述洗涤塔的下部 流出， 洗涤有机相从所述洗涤塔的上部流出 ； 其中所述洗涤水与所述萃取相的体积比为 1 ∶ 2 ～ 10 ；
(3) 所述洗涤有机相从反萃塔底部送入， 反萃剂水相则从所述反萃塔顶部送入， 在 10 ～ 40℃温度下、 以 150 ～ 600rpm 的速率进行反萃取 ； 反萃取结束后， 反萃水相从所述反 萃塔的下部流出， 经浓缩得到铷盐， 反萃有机相从所述反萃塔的上部流出 ； 其中所述反萃剂 水相与洗涤有机相的体积比为 1 ∶ 4 ～ 25。
所述步骤 (1) 中含有铷离子的卤水原料液的 pH 值为 11 ～ 14， 其中铷离子含量为 1 ～ 50g/L。
所述步骤 (2) 中的洗涤水是指摩尔浓度为 0 ～ 0.2mol/L 的氢氧化钠溶液。 所述步骤 (3) 中的反萃剂水相是指摩尔浓度为 0.1 ～ 4.0mol/L 的含有预定铷盐 产品阴离子的酸溶液。
所述酸溶液为甲酸、 醋酸、 硝酸、 盐酸、 氢溴酸、 碳酸及硫酸中的任意一种。
所述萃取塔、 洗涤塔和反萃塔均为涡轮搅拌 kühni 萃取塔。
本发明与现有技术相比具有以下优点 ：
1、 由于本发明所选原料易得， 并采用机械混合的方式进行配制， 因此， 不但配制方 便， 再生容易， 过程能耗小， 易于工业化实施。
2、 由于本发明所选原料有机相溶解性好、 水溶性极低、 不易乳化， 因此， 本发明所 得的产品不但具有安全性高、 分相速度快、 分离效率高的特点， 而且操作方便、 稳定， 产品质 量高。
3、 由于本发明的萃取方法在较低温度和常压下即可进行， 因此， 本发明的生产过 程能耗小， 成本低， 工人工作环境良好。
4、 由于本发明所选原料挥发性小、 毒性小， 因此， 本发明所得的产品具有安全性 高、 不污染环境的特点。
5、 由于本发明所选原料对铷离子选择性好， 共存离子干扰小， 因此， 有机相容量 大。
6、 本发明的萃取方法简单、 易行， 可与卤水综合开发利用相配合， 应用于生产一种 预定种类的铷盐产品， 包括但不局限于 ： 甲酸铷、 醋酸铷、 硝酸铷、 氯化铷、 溴化铷、 碳酸铷及 硫酸铷。
具体实施方式
实施例 1 一种从卤水中提取铷盐的协同萃取剂， 由体积百分比为 25％的 4- 叔丁 基 -2(α- 甲苄基 ) 酚和体积百分比为 75％的 D80 特种溶剂油在室温下经机械搅拌混合均 匀而成。一种从卤水中提取铷盐的协同萃取剂的萃取方法， 包括以下步骤 ：
(1) 将协同萃取剂从萃取塔底部送入， pH 值为 11、 铷离子含量为 1g/L 含有铷离 子的卤水原料液则从萃取塔顶部送入， 在 10℃温度下， 以卤水原料液作为连续相， 协同萃取 剂作为分散相进行逆流萃取， 控制液液界面位于塔上部的出口位置以下 ( 即塔的上界面 )。 涡轮转盘以 150rpm 的速率运行， 萃取塔操作稳定后， 萃取后的萃取相 ( 含铷离子浓度为 0.93g/L) 从萃取塔的上部流出， 萃取后的萃余相 ( 含铷离子浓度低于 0.07g/L) 从萃取塔的 下部流出。以铷离子自卤水原料液转移至萃取相计， 萃取率为 97％。
其中含有铷离子的卤水原料液与协同萃取剂的体积比为 1 ∶ 1。
(2) 萃取相从洗涤塔底部送入， 洗涤水——纯水则从洗涤塔顶部送入， 在 10℃温度 下， 以洗涤水作为连续相， 萃取相作为分散相进行逆流萃取洗涤， 控制液液界面位于塔上部 的出口位置以下 ( 即塔的上界面 )。 涡轮转盘以 150rpm 的速率运行， 萃取塔操作稳定后， 洗 涤后的洗涤水相 ( 含铷离子浓度为 0.4g/L) 从洗涤塔的下部流出， 洗涤有机相 ( 含铷离子 浓度为 0.73g/L) 从洗涤塔的上部流出。
其中洗涤水与萃取相的体积比为 1 ∶ 2 ； 洗涤水为纯水， 即氢氧化钠溶液的摩尔浓 度为 0mol/L。
(3) 洗涤有机相从反萃塔底部送入， 反萃剂水相则从反萃塔顶部送入， 在 10℃温 度下， 以反萃剂水相作为连续相， 洗涤有机相作为分散相进行逆流反萃取， 控制液液界面位 于塔上部的出口位置以下 ( 即塔的上界面 )。涡轮转盘以 150rpm 的速率运行， 萃取塔操作 稳定后， 反萃取结束， 反萃水相 ( 含铷离子浓度为 17.7g/L) 从反萃塔的下部流出， 经蒸发水 分浓缩得到铷盐， 反萃有机相 ( 含铷离子浓度低于 0.02g/L) 从反萃塔的上部流出。铷的反 萃率为 97％。该反萃有机相循环至萃取塔使用。
其中反萃剂水相与洗涤有机相的体积比为 1 ∶ 4 ； 反萃剂水相是指摩尔浓度为 0.1mol/L 的含有预定铷盐产品阴离子的甲酸溶液。
实施例 2 一种从卤水中提取铷盐的协同萃取剂， 由体积百分比为 5 ％的 4- 甲 基 -2(α- 甲苄基 ) 酚和体积百分比为 95％的正己烷在室温下经机械搅拌混合均匀而成。
一种从卤水中提取铷盐的协同萃取剂的萃取方法， 包括以下步骤 ：
(1) 将协同萃取剂从萃取塔底部送入， pH 值为 14、 铷离子含量为 50g/L 含有铷离 子的卤水原料液则从萃取塔顶部送入， 在 40℃温度下， 以卤水原料液作为连续相， 协同萃取 剂作为分散相进行逆流萃取， 控制液液界面位于塔上部的出口位置以下 ( 即塔的上界面 )。 涡轮转盘以 600rpm 的速率运行， 萃取塔操作稳定后， 萃取后的萃取相 ( 含铷离子浓度为 12.45g/L) 从萃取塔的上部流出， 萃取后的萃余相 ( 含铷离子浓度低于 0.2g/L) 从萃取塔的 下部流出。以铷离子自卤水原料液转移至萃取相计， 萃取率为 99.5％。
其中含有铷离子的卤水原料液与协同萃取剂的体积比为 1 ∶ 4。
(2) 萃取相从洗涤塔底部送入， 洗涤水则从洗涤塔顶部送入， 在 40℃温度下， 以洗 涤水作为连续相， 萃取相作为分散相进行逆流萃取洗涤， 控制液液界面位于塔上部的出口 位置以下 ( 即塔的上界面 )。 涡轮转盘以 600rpm 的速率运行， 萃取塔操作稳定后， 洗涤后的 洗涤水相 ( 含铷离子浓度为 0.5g/L) 从洗涤塔的下部流出， 洗涤有机相 ( 含铷离子浓度为 12.4g/L) 从洗涤塔的上部流出。
其中洗涤水与萃取相的体积比为 1 ∶ 10 ； 洗涤水是指摩尔浓度为 0.2mol/L 的氢氧化钠溶液。
(3) 洗涤有机相从反萃塔底部送入， 反萃剂水相则从反萃塔顶部送入， 在 40℃温 度下， 以反萃剂水相作为连续相， 洗涤有机相作为分散相进行逆流反萃取， 控制液液界面位 于塔上部的出口位置以下 ( 即塔的上界面 )。涡轮转盘以 600rpm 的速率运行， 萃取塔操作 稳定后， 反萃取结束， 反萃水相 ( 含铷离子浓度为 49.2g/L) 从反萃塔的下部流出， 经蒸发去 水浓缩得到铷盐， 反萃有机相 ( 含铷离子浓度低于 0.1g/L) 从反萃塔的上部流出。铷的反 萃率为 99％。该反萃有机相循环至萃取塔使用。
其中反萃剂水相与洗涤有机相的体积比为 1 ∶ 25 ； 反萃剂水相是指摩尔浓度为 4.0mol/L 的含有预定铷盐产品阴离子的醋酸溶液。
实施例 3 一种从卤水中提取铷盐的协同萃取剂， 由体积百分比为 45 ％的 4- 乙 基 -2(α- 甲苄基 ) 酚和体积百分比为 55％的环己烷在室温下经机械搅拌混合均匀而成。
一种从卤水中提取铷盐的协同萃取剂的萃取方法， 包括以下步骤 ：
(1) 将协同萃取剂从萃取塔底部送入， pH 值为 12、 铷离子含量为 10g/L 含有铷离子 的卤水原料液则从萃取塔顶部送入， 在 20℃温度下， 以卤水原料液作为连续相， 协同萃取剂 作为分散相进行逆流萃取， 控制液液界面位于塔上部的出口位置以下 ( 即塔的上界面 )。 涡 轮转盘以 250rpm 的速率运行， 萃取塔操作稳定后， 萃取后的萃取相 ( 含铷离子浓度为 4.9g/ L) 从萃取塔的上部流出， 萃取后的萃余相 ( 含铷离子浓度低于 0.2g/L) 从萃取塔的下部流 出。以铷离子自卤水原料液转移至萃取相计， 萃取率为 98％。 其中含有铷离子的卤水原料液与协同萃取剂的体积比为 1 ∶ 2。
(2) 萃取相从洗涤塔底部送入， 洗涤水则从洗涤塔顶部送入， 在 20℃温度下， 以洗 涤水作为连续相， 萃取相作为分散相进行逆流萃取洗涤， 控制液液界面位于塔上部的出口 位置以下 ( 即塔的上界面 )。 涡轮转盘以 250rpm 的速率运行， 萃取塔操作稳定后， 洗涤后的 洗涤水相 ( 含铷离子浓度为 0.5g/L) 从洗涤塔的下部流出， 洗涤有机相 ( 含铷离子浓度为 4.8g/L) 从洗涤塔的上部流出。
其中洗涤水与萃取相的体积比为 1 ∶ 5 ； 洗涤水是指摩尔浓度为 0.1mol/L 的氢氧 化钠溶液。
(3) 洗涤有机相从反萃塔底部送入， 反萃剂水相则从反萃塔顶部送入， 在 20℃温 度下， 以反萃剂水相作为连续相， 洗涤有机相作为分散相进行逆流反萃取， 控制液液界面位 于塔上部的出口位置以下 ( 即塔的上界面 )。涡轮转盘以 250rpm 的速率运行， 萃取塔操作 稳定后， 反萃取结束， 反萃水相 ( 含铷离子浓度为 47g/L) 从反萃塔的下部流出， 经蒸发去水 浓缩得到铷盐， 反萃有机相 ( 含铷离子浓度低于 0.1g/L) 从反萃塔的上部流出。铷的反萃 率为 98％。该反萃有机相循环至萃取塔使用。
其中反萃剂水相与洗涤有机相的体积比为 1 ∶ 10 ； 反萃剂水相是指摩尔浓度为 0.3mol/L 的含有预定铷盐产品阴离子的硝酸溶液。
实施例 4 一种从卤水中提取铷盐的协同萃取剂， 由体积百分比为 10％的 4- 异丙 基 -2(α- 甲苄基 ) 酚和体积百分比为 90％的环己酮在室温下经机械搅拌混合均匀而成。
一种从卤水中提取铷盐的协同萃取剂的萃取方法， 包括以下步骤 ：
(1) 将协同萃取剂从萃取塔底部送入， pH 值为 13、 铷离子含量为 25g/L 含有铷离 子的卤水原料液则从萃取塔顶部送入， 在 30℃温度下， 以卤水原料液作为连续相， 协同萃取
剂作为分散相进行逆流萃取， 控制液液界面位于塔上部的出口位置以下 ( 即塔的上界面 )。 涡轮转盘以 400rpm 的速率运行， 萃取塔操作稳定后， 萃取后的萃取相 ( 含铷离子浓度为 12.4g/L) 从萃取塔的上部流出， 萃取后的萃余相 ( 含铷离子浓度低于 0.2g/L) 从萃取塔的 下部流出。以铷离子自卤水原料液转移至萃取相计， 萃取率为 99％。
其中含有铷离子的卤水原料液与协同萃取剂的体积比为 1 ∶ 3。
(2) 萃取相从洗涤塔底部送入， 洗涤水则从洗涤塔顶部送入， 在 30℃温度下， 以洗 涤水作为连续相， 萃取相作为分散相进行逆流萃取洗涤， 控制液液界面位于塔上部的出口 位置以下 ( 即塔的上界面 )。 涡轮转盘以 400rpm 的速率运行， 萃取塔操作稳定后， 洗涤后的 洗涤水相 ( 含铷离子浓度为 12.3g/L) 从洗涤塔的下部流出， 洗涤有机相 ( 含铷离子浓度为 0.4g/L) 从洗涤塔的上部流出。
其中洗涤水与萃取相的体积比为 1 ∶ 7 ； 洗涤水是指摩尔浓度为 0.15mol/L 的氢 氧化钠溶液。
(3) 洗涤有机相从反萃塔底部送入， 反萃剂水相则从反萃塔顶部送入， 在 30℃温 度下， 以反萃剂水相作为连续相， 洗涤有机相作为分散相进行逆流反萃取， 控制液液界面位 于塔上部的出口位置以下 ( 即塔的上界面 )。涡轮转盘以 400rpm 的速率运行， 萃取塔操作 稳定后， 反萃取结束， 反萃水相 ( 含铷离子浓度为 179g/L) 从反萃塔的下部流出， 经蒸发去 水浓缩得到铷盐， 反萃有机相 ( 含铷离子浓度低于 0.4g/L) 从反萃塔的上部流出。铷的反 萃率为 97％。该反萃有机相循环至萃取塔使用。 其中反萃剂水相与洗涤有机相的体积比为 1 ∶ 15 ； 反萃剂水相是指摩尔浓度为 2.0mol/L 的含有预定铷盐产品阴离子的盐酸溶液。
实施例 5 一种从卤水中提取铷盐的协同萃取剂， 由体积百分比为 15％的 4- 仲丁 基 -2(α- 甲苄基 ) 酚和体积百分比为 85％的苯在室温下经机械搅拌混合均匀而成。
一种从卤水中提取铷盐的协同萃取剂的萃取方法， 包括以下步骤 ：
(1) 将协同萃取剂从萃取塔底部送入， pH 值为 11、 铷离子含量为 30g/L 含有铷离 子的卤水原料液则从萃取塔顶部送入， 在 25℃温度下， 以卤水原料液作为连续相， 协同萃取 剂作为分散相进行逆流萃取， 控制液液界面位于塔上部的出口位置以下 ( 即塔的上界面 )。 涡轮转盘以 500rpm 的速率运行， 萃取塔操作稳定后， 萃取后的萃取相 ( 含铷离子浓度为 29.7g/L) 从萃取塔的上部流出， 萃取后的萃余相 ( 含铷离子浓度低于 0.3g/L) 从萃取塔的 下部流出。以铷离子自卤水原料液转移至萃取相计， 萃取率为 99％。
其中含有铷离子的卤水原料液与协同萃取剂的体积比为 1 ∶ 1.5。
(2) 萃取相从洗涤塔底部送入， 洗涤水则从洗涤塔顶部送入， 在 25℃温度下， 以洗 涤水作为连续相， 萃取相作为分散相进行逆流萃取洗涤， 控制液液界面位于塔上部的出口 位置以下 ( 即塔的上界面 )。 涡轮转盘以 500rpm 的速率运行， 萃取塔操作稳定后， 洗涤后的 洗涤水相 ( 含铷离子浓度为 0.5g/L) 从洗涤塔的下部流出， 洗涤有机相 ( 含铷离子浓度为 29.6g/L) 从洗涤塔的上部流出。
其中洗涤水与萃取相的体积比为 1 ∶ 8 ； 洗涤水是指摩尔浓度为 0.05mol/L 的氢 氧化钠溶液。
(3) 洗涤有机相从反萃塔底部送入， 反萃剂水相则从反萃塔顶部送入， 在 25℃温 度下， 以反萃剂水相作为连续相， 洗涤有机相作为分散相进行逆流反萃取， 控制液液界面位
于塔上部的出口位置以下 ( 即塔的上界面 )。涡轮转盘以 500rpm 的速率运行， 萃取塔操作 稳定后， 反萃取结束， 反萃水相 ( 含铷离子浓度为 178g/L) 从反萃塔的下部流出， 经蒸发去 水浓缩得到铷盐， 反萃有机相 ( 含铷离子浓度低于 0.3g/L) 从反萃塔的上部流出。铷的反 萃率为 99％。该反萃有机相循环至萃取塔使用。
其中反萃剂水相与洗涤有机相的体积比为 1 ∶ 20 ； 反萃剂水相是指摩尔浓度为 3.0mol/L 的含有预定铷盐产品阴离子的氢溴酸溶液。
实施例 6 一种从卤水中提取铷盐的协同萃取剂， 由体积百分比为 20 ％的萃取剂 和体积百分比为 80 ％的甲苯在室温下经机械搅拌混合均匀而成。其中萃取剂为 4- 甲 基 -2(α- 甲苄基 ) 酚和 4- 乙基 -2(α- 甲苄基 ) 酚按 1 ∶ 1 的体积比混合而成。
一种从卤水中提取铷盐的协同萃取剂的萃取方法， 包括以下步骤 ：
(1) 将协同萃取剂从萃取塔底部送入， pH 值为 12、 铷离子含量为 5g/L 含有铷离 子的卤水原料液则从萃取塔顶部送入， 在 35℃温度下， 以卤水原料液作为连续相， 协同萃取 剂作为分散相进行逆流萃取， 控制液液界面位于塔上部的出口位置以下 ( 即塔的上界面 )。 涡轮转盘以 300rpm 的速率运行， 萃取塔操作稳定后， 萃取后的萃取相 ( 含铷离子浓度为 1.96g/L) 从萃取塔的上部流出， 萃取后的萃余相 ( 含铷离子浓度低于 0.1g/L) 从萃取塔的 下部流出。以铷离子自卤水原料液转移至萃取相计， 萃取率为 98％。 其中含有铷离子的卤水原料液与协同萃取剂的体积比为 1 ∶ 2.5。
(2) 萃取相从洗涤塔底部送入， 洗涤水则从洗涤塔顶部送入， 在 35℃温度下， 以洗 涤水作为连续相， 萃取相作为分散相进行逆流萃取洗涤， 控制液液界面位于塔上部的出口 位置以下 ( 即塔的上界面 )。 涡轮转盘以 300rpm 的速率运行， 萃取塔操作稳定后， 洗涤后的 洗涤水相 ( 含铷离子浓度为 1.83g/L) 从洗涤塔的下部流出， 洗涤有机相 ( 含铷离子浓度为 0.4g/L) 从洗涤塔的上部流出。
其中洗涤水与萃取相的体积比为 1 ∶ 3 ； 洗涤水是指摩尔浓度为 0.12mol/L 的氢 氧化钠溶液。
(3) 洗涤有机相从反萃塔底部送入， 反萃剂水相则从反萃塔顶部送入， 在 35℃温 度下， 以反萃剂水相作为连续相， 洗涤有机相作为分散相进行逆流反萃取， 控制液液界面位 于塔上部的出口位置以下 ( 即塔的上界面 )。涡轮转盘以 300rpm 的速率运行， 萃取塔操作 稳定后， 反萃取结束， 反萃水相 ( 含铷离子浓度为 43.2g/L) 从反萃塔的下部流出， 经蒸发去 水浓缩得到铷盐， 反萃有机相 ( 含铷离子浓度低于 0.1g/L) 从反萃塔的上部流出。铷的反 萃率为 95％。该反萃有机相循环至萃取塔使用。
其中反萃剂水相与洗涤有机相的体积比为 1 ∶ 25 ； 反萃剂水相是指摩尔浓度为 1.0mol/L 的含有预定铷盐产品阴离子的碳酸溶液。
实施例 7 一种从卤水中提取铷盐的协同萃取剂， 由体积百分比为 30％的萃取剂和 体积百分比为 70 ％的二甲苯在室温下经机械搅拌混合均匀而成。其中萃取剂为 4- 异丙 基 -2(α- 甲苄基 ) 酚、 4- 仲丁基 -2(α- 甲苄基 ) 酚按 1 ∶ 2 的体积比混合而成。
一种从卤水中提取铷盐的协同萃取剂的萃取方法， 包括以下步骤 ：
(1) 将协同萃取剂从萃取塔底部送入， pH 值为 13、 铷离子含量为 40g/L 含有铷离 子的卤水原料液则从萃取塔顶部送入， 在 15℃温度下， 以卤水原料液作为连续相， 协同萃取 剂作为分散相进行逆流萃取， 控制液液界面位于塔上部的出口位置以下 ( 即塔的上界面 )。
涡轮转盘以 450rpm 的速率运行， 萃取塔操作稳定后， 萃取后的萃取相 ( 含铷离子浓度为 11.3g/L) 从萃取塔的上部流出， 萃取后的萃余相 ( 含铷离子浓度低于 0.6g/L) 从萃取塔的 下部流出。以铷离子自卤水原料液转移至萃取相计， 萃取率为 98％。
其中含有铷离子的卤水原料液与协同萃取剂的体积比为 1 ∶ 3.5。
(2) 萃取相从洗涤塔底部送入， 洗涤水则从洗涤塔顶部送入， 在 15℃温度下， 以洗 涤水作为连续相， 萃取相作为分散相进行逆流萃取洗涤， 控制液液界面位于塔上部的出口 位置以下 ( 即塔的上界面 )。 涡轮转盘以 450rpm 的速率运行， 萃取塔操作稳定后， 洗涤后的 洗涤水相 ( 含铷离子浓度为 11.2g/L) 从洗涤塔的下部流出， 洗涤有机相 ( 含铷离子浓度为 0.6g/L) 从洗涤塔的上部流出。
其中洗涤水与萃取相的体积比为 1 ∶ 9 ； 洗涤水是指摩尔浓度为 0.08mol/L 的氢 氧化钠溶液。
(3) 洗涤有机相从反萃塔底部送入， 反萃剂水相则从反萃塔顶部送入， 在 15℃温 度下， 以反萃剂水相作为连续相， 洗涤有机相作为分散相进行逆流反萃取， 控制液液界面位 于塔上部的出口位置以下 ( 即塔的上界面 )。涡轮转盘以 450rpm 的速率运行， 萃取塔操作 稳定后， 反萃取结束， 反萃水相 ( 含铷离子浓度为 132g/L) 从反萃塔的下部流出， 经蒸发去 水浓缩得到铷盐， 反萃有机相 ( 含铷离子浓度低于 0.2g/L) 从反萃塔的上部流出。铷的反 萃率为 98％。该反萃有机相循环至萃取塔使用。
其中反萃剂水相与洗涤有机相的体积比为 1 ∶ 12 ； 反萃剂水相是指摩尔浓度为 2.5mol/L 的含有预定铷盐产品阴离子的硫酸溶液。
实施例 8 一种从卤水中提取铷盐的协同萃取剂， 由体积百分比为 35％的萃取剂和 体积百分比为 65 ％的石油醚在室温下经机械搅拌混合均匀而成。其中萃取剂为 4- 仲丁 基 -2(α- 甲苄基 ) 酚和 4- 叔丁基 -2(α- 甲苄基 ) 酚按 1 ∶ 1 的体积比混合而成。
该协同萃取剂的萃取方法同实施例 1 ～ 7 中的任意一种。
实施例 9 一种从卤水中提取铷盐的协同萃取剂， 由体积百分比为 40 ％的萃取剂 和体积百分比为 60％的 120 号溶剂油在室温下经机械搅拌混合均匀而成。其中萃取剂为 4- 甲基 -2(α- 甲苄基 ) 酚、 4- 乙基 -2(α- 甲苄基 ) 酚、 4- 异丙基 -2(α- 甲苄基 ) 酚按 1 ∶ 1 ∶ 1 的体积比混合而成。
该协同萃取剂的萃取方法同实施例 1 ～ 7 中的任意一种。
实施例 10 一种从卤水中提取铷盐的协同萃取剂， 由体积百分比为 43％的萃取剂 和体积百分比为 57％的 160 号溶剂油在室温下经机械搅拌混合均匀而成。其中萃取剂为 4- 异丙基 -2(α- 甲苄基 ) 酚、 4- 仲丁基 -2(α- 甲苄基 ) 酚、 4- 叔丁基 -2(α- 甲苄基 ) 酚 按 1 ∶ 5 ∶ 5 的体积比混合而成。
该协同萃取剂的萃取方法同实施例 1 ～ 7 中的任意一种。
实施例 11 一种从卤水中提取铷盐的协同萃取剂， 由体积百分比为 38％的萃取剂 和体积百分比为 62％的 200 号溶剂油在室温下经机械搅拌混合均匀而成。其中萃取剂为 4- 甲基 -2(α- 甲苄基 ) 酚、 4- 乙基 -2(α- 甲苄基 ) 酚、 4- 异丙基 -2(α- 甲苄基 ) 酚、 4- 仲丁基 -2(α- 甲苄基 ) 酚按 1 ∶ 1 ∶ 10 ∶ 2 的体积比混合而成。
该协同萃取剂的萃取方法同实施例 1 ～ 7 中的任意一种。
实施例 12 一种从卤水中提取铷盐的协同萃取剂， 由体积百分比为 32％的萃取剂和体积百分比为 68％的 D70 号特种溶剂油在室温下经机械搅拌混合均匀而成。 其中萃取剂 为 4- 乙基 -2(α- 甲苄基 ) 酚、 4- 异丙基 -2(α- 甲苄基 ) 酚、 4- 仲丁基 -2(α- 甲苄基 ) 酚、 4- 叔丁基 -2(α- 甲苄基 ) 酚按 1 ∶ 2 ∶ 10 ∶ 2 的体积比混合而成。
该协同萃取剂的萃取方法同实施例 1 ～ 7 中的任意一种。
实施例 13 一种从卤水中提取铷盐的协同萃取剂， 由体积百分比为 28％的萃取剂 和体积百分比为 72％的航空煤油在室温下经机械搅拌混合均匀而成。其中萃取剂为 4- 甲 基 -2(α- 甲苄基 ) 酚、 4- 乙基 -2(α- 甲苄基 ) 酚、 4- 异丙基 -2(α- 甲苄基 ) 酚、 4- 仲丁 基 -2(α- 甲苄基 ) 酚和 4- 叔丁基 -2(α- 甲苄基 ) 酚按 1 ∶ 1 ∶ 2 ∶ 5 ∶ 1 的体积比混 合而成。
该协同萃取剂的萃取方法同实施例 1 ～ 7 中的任意一种。
实施例 14 一种从卤水中提取铷盐的协同萃取剂， 由体积百分比为 23 ％的 4- 甲 基 -2(α- 甲苄基 ) 酚和体积百分比为 77％的磺化煤油在室温下经机械搅拌混合均匀而成。
该协同萃取剂的萃取方法同实施例 1 ～ 7 中的任意一种。
实施例 15 一种从卤水中提取铷盐的协同萃取剂， 由体积百分比为 18 ％的 4- 乙 基 -2(α- 甲苄基 ) 酚和体积百分比为 82％的稀释剂在室温下经机械搅拌混合均匀而成。 其中稀释剂为正己烷、 环己烷按 1 ∶ 1 的体积比混合而成。 该协同萃取剂的萃取方法同实施例 1 ～ 7 中的任意一种。
实施例 16 一种从卤水中提取铷盐的协同萃取剂， 由体积百分比为 12％的 4- 异丙 基 -2(α- 甲苄基 ) 酚和体积百分比为 88％的稀释剂在室温下经机械搅拌混合均匀而成。 其中稀释剂为正己烷、 环己烷、 环乙酮按 5 ∶ 3 ∶ 2 的体积比混合而成。
该协同萃取剂的萃取方法同实施例 1 ～ 7 中的任意一种。
实施例 17 一种从卤水中提取铷盐的协同萃取剂， 由体积百分比为 8％的 4- 仲丁 基 -2(α- 甲苄基 ) 酚和体积百分比为 92％的稀释剂在室温下经机械搅拌混合均匀而成。 其中稀释剂为正己烷、 环己烷、 环乙酮、 苯按 10 ∶ 5 ∶ 1 ∶ 1 的体积比混合而成。
该协同萃取剂的萃取方法同实施例 1 ～ 7 中的任意一种。
实施例 18 一种从卤水中提取铷盐的协同萃取剂， 由体积百分比为 6％的 4- 叔丁 基 -2(α- 甲苄基 ) 酚和体积百分比为 94％的稀释剂在室温下经机械搅拌混合均匀而成。 其中稀释剂为正己烷、 环己烷、 环乙酮、 苯、 甲苯按 10 ∶ 5 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 5 的体积比混合而成。
该协同萃取剂的萃取方法同实施例 1 ～ 7 中的任意一种。
实施例 19 一种从卤水中提取铷盐的协同萃取剂， 由体积百分比为 11％的 4- 叔丁 基 -2(α- 甲苄基 ) 酚和体积百分比为 89％的稀释剂在室温下经机械搅拌混合均匀而成。 其中稀释剂为正己烷、 环己烷、 环乙酮、 苯、 甲苯、 二甲苯按 10 ∶ 5 ∶ 8 ∶ 1 ∶ 2 ∶ 2 的体积 比混合而成。
该协同萃取剂的萃取方法同实施例 1 ～ 7 中的任意一种。
实施例 20 一种从卤水中提取铷盐的协同萃取剂， 由体积百分比为 16％的 4- 叔丁 基 -2(α- 甲苄基 ) 酚和体积百分比为 84％的稀释剂在室温下经机械搅拌混合均匀而成。 其 中稀释剂为正己烷、 环己烷、 环乙酮、 苯、 甲苯、 二甲苯、 石油醚按 10 ∶ 5 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 5 ∶ 5 ∶ 5 的体积比混合而成。
该协同萃取剂的萃取方法同实施例 1 ～ 7 中的任意一种。
实施例 21 一种从卤水中提取铷盐的协同萃取剂， 由体积百分比为 21 ％的 4- 叔 丁基 -2(α- 甲苄基 ) 酚和体积百分比为 79 ％的稀释剂在室温下经机械搅拌混合均匀 而成。其中稀释剂为正己烷、 环己烷、 环乙酮、 苯、 甲苯、 二甲苯、 石油醚、 120 号溶剂油按 5 ∶ 10 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 2 ∶ 2 ∶ 2 ∶ 2 的体积比混合而成。
该协同萃取剂的萃取方法同实施例 1 ～ 7 中的任意一种。
实施例 22 一种从卤水中提取铷盐的协同萃取剂， 由体积百分比为 26％的 4- 叔丁 基 -2(α- 甲苄基 ) 酚和体积百分比为 74％的稀释剂在室温下经机械搅拌混合均匀而成。 其中稀释剂为正己烷、 环己烷、 环乙酮、 苯、 甲苯、 二甲苯、 石油醚、 120 号溶剂油、 160 号溶剂 油按 5 ∶ 5 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 2 ∶ 2 ∶ 2 ∶ 10 ∶ 5 的体积比混合而成。
该协同萃取剂的萃取方法同实施例 1 ～ 7 中的任意一种。
实施例 23 一种从卤水中提取铷盐的协同萃取剂， 由体积百分比为 31％的 4- 叔丁 基 -2(α- 甲苄基 ) 酚和体积百分比为 69％的稀释剂在室温下经机械搅拌混合均匀而成。 其中稀释剂为正己烷、 环己烷、 环乙酮、 苯、 甲苯、 二甲苯、 石油醚、 120 号溶剂油、 160 号溶剂 油、 200 号溶剂油按 10 ∶ 10 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 2 ∶ 2 ∶ 5 ∶ 5 ∶ 5 的体积比混合而成。
该协同萃取剂的萃取方法同实施例 1 ～ 7 中的任意一种。 实施例 24 一种从卤水中提取铷盐的协同萃取剂， 由体积百分比为 36％的 4- 叔丁 基 -2(α- 甲苄基 ) 酚和体积百分比为 64％的稀释剂在室温下经机械搅拌混合均匀而成。 其中稀释剂为正己烷、 环己烷、 环乙酮、 苯、 甲苯、 二甲苯、 石油醚、 120 号溶剂油、 160 号溶剂 油、 200 号溶剂油、 D70 特种溶剂油按 5 ∶ 8 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 5 ∶ 2 ∶ 2 ∶ 2 ∶ 1 ∶ 10 的体 积比混合而成。
该协同萃取剂的萃取方法同实施例 1 ～ 7 中的任意一种。
实 施 例 25 一 种 从 卤 水 中 提 取 铷 盐 的 协 同 萃 取 剂， 由 体 积 百 分 比 为 41 ％ 的 4- 叔 丁 基 -2(α- 甲 苄 基 ) 酚 和 体 积 百 分 比 为 59 ％ 的 稀 释 剂 在 室 温 下 经 机 械 搅 拌 混 合 均 匀 而 成。 其 中 稀 释 剂 为 正 己 烷、 环 己 烷、 环 乙 酮、 苯、 甲 苯、 二 甲 苯、 石油 醚、 120 号 溶 剂 油、 160 号 溶 剂 油、 200 号 溶 剂 油、 D70 特 种 溶 剂 油、 D80 特 种 溶 剂 油 按 5 ∶ 5 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 2 ∶ 1 ∶ 2 ∶ 5 ∶ 5 ∶ 10 ∶ 10 的体积比混合而成。
该协同萃取剂的萃取方法同实施例 1 ～ 7 中的任意一种。
实 施 例 26 一 种 从 卤 水 中 提 取 铷 盐 的 协 同 萃 取 剂， 由体积百分比为 7％的 4- 叔 丁 基 -2(α- 甲苄基 ) 酚和体 积百分比为 93 ％ 的稀 释剂 在室 温下 经机 械搅拌混 合均匀而成。其中稀释剂为正己烷、 环己烷、 环乙酮、 苯、 甲苯、 二甲苯、 石油醚、 120 号 溶 剂 油、 160 号 溶 剂 油、 200 号 溶 剂 油、 D70 特 种 溶 剂 油、 D80 特 种 溶 剂 油、 航空煤油按 10 ∶ 5 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 2 ∶ 2 ∶ 5 ∶ 2 ∶ 2 ∶ 10 ∶ 8 的体积比混合而成。
该协同萃取剂的萃取方法同实施例 1 ～ 7 中的任意一种。
实施例 27 一种从卤水中提取铷盐的协同萃取剂， 由体积百分比为 14 ％的 4- 叔 丁基 -2(α- 甲苄基 ) 酚和体积百分比为 86 ％的稀释剂在室温下经机械搅拌混合均匀 而成。其中稀释剂为正己烷、 环己烷、 环乙酮、 苯、 甲苯、 二甲苯、 石油醚、 120 号溶剂油、 160 号溶剂油、 200 号溶剂油、 D70 特种溶剂油、 D80 特种溶剂油、 航空煤油、 磺化煤油按 10 ∶ 10 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 5 ∶ 3 ∶ 5 ∶ 1 ∶ 2 ∶ 6 ∶ 8 ∶ 2 ∶ 5 的体积比混合而成。
该协同萃取剂的萃取方法同实施例 1 ～ 7 中的任意一种。
上述实施例 1 ～ 27 中的萃取塔、 洗涤塔和反萃塔均为 Ф75mm、 高度 1000mm 的涡轮 搅拌 kühni 萃取塔。12