[发明专利]从含铷云母矿中浸出铷钾铝的方法

说明书

本发明涉及一种从含铷云母矿中浸出铷钾铝的方法，包括以下步骤：将含铷云母矿与浓硫酸混合后进行熟化反应，得到熟化物料；对熟化物料进行还原焙烧，得到焙砂和烟气；采用水对焙砂进行浸出处理，得到含有铷钾的浸出液和浸出渣；采用碱性水溶液对浸出渣进行浸出处理，得到含有铷钾铝的浸出液。本发明的方法能够实现钾、铝、铷的协同提取，具有酸/碱试剂消耗少、能耗低、废渣产出量少、对环境影响小等有益效果。

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，尤其是从含铷云母矿中浸出铷钾铝的方法。

背景技术

铷是一种极为重要的稀有金属资源，它不仅在电子器件、光电池、催化剂、特种玻璃、生物化学及医疗等领域中有着重要用途，而且在磁流体发电、激光转换电能装置等方面也显示出很重要的作用。然而，由于铷是一种典型的分散元素，在地壳中尚未发现铷的独立矿物，因此对于铷的提取非常困难，从提取铯、锂等金属产出的副产物和盐湖卤水中提取铷是铷的主要来源。全球总储量90％以上的铷均赋存于盐湖中，但由于盐湖卤水的成分很复杂、且铷在盐湖中的含量较低，因此从盐湖中分离提取铷的成本很高。以矿石形式存在的铷则主要是以类质同像的形式置换钾而存在于长石、白云母、黑云母和绢云母中，从这些矿石中提取铷也很困难。

在现有技术中，通常是首先采用浮选技术生产出含铷云母矿以实现铷的初步富集，然后再从含铷云母矿中提取铷。目前，为了破坏含铷云母矿中的类质同像矿物结构，以实现从含铷云母矿中提取铷的目的，最常用的冶金方法是氯化焙烧方法。氯化焙烧方法是利用碱金属氯化物在高温下与矿物中的硅、铝、铁等酸性或两性氧化物以及水的作用下发生分解反应产出氯化氢气体，高活性的氯化氢气体再与云母中的钾、铝、铷等碱性或两性氧化物反应，分别转化为酸溶性的KCl、AlCl₃和RbCl；为保证铷的转化解离和溶出效果，同时避免硅的溶出，一般使用CaCl₂做氯化剂，添加量通常为矿物量的60％，焙烧温度也通常控制在800℃～850℃之间；为了脱除浸出液中的钙离子以利于铷的浸出及回收，后续酸浸通常加入较为廉价的硫酸，加入量通常为焙砂量的150％～250％，由于焙砂显热和反应放热，酸浸温度通常会保持在近沸腾状态(105℃)，使进入浸出液中的氯根再以盐酸形态挥发脱除；在硫酸盐介质的中和除杂工序，被浸出的钾、铝将和铁一起以钾铁铝矾盐的形态和硫酸钙一起沉淀。

但是采用上述氯化焙烧方法存在诸多问题：(1)由于云母矿中的钾、铝不能回收，因此导致资源浪费、资源利用率低下；(2)由于提取铷的过程中需要使用大量的氯化钙、硫酸、碳酸钠以及氢氧化钠等试剂，因此对于试剂消耗很大，导致成本较高；(3)在氯化焙烧方法中会产生大量三废，对环境污染严重，如总渣量约为铷精矿量的3～5倍，焙烧与酸浸过程会产生高盐废水以及氯化氢废气。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种能协同提取铷钾铝、降低试剂消耗成本、满足清洁生产要求的从含铷云母矿中浸出铷钾铝的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种从含铷云母矿中浸出铷钾铝的方法，包括以下步骤：

步骤一：将含铷云母矿与浓硫酸混合后进行熟化反应，得到熟化物料；

步骤二：对所述熟化物料进行还原焙烧，得到焙砂和烟气；

步骤三：采用水对所述焙砂进行浸出处理，得到含有铷钾的浸出液和浸出渣；

步骤四：采用碱性水溶液对所述浸出渣进行浸出处理，得到含有铷钾铝的浸出液。

进一步地，所述从含铷云母矿中浸出铷钾铝的方法还包括步骤五：将氢氧化铝晶种加入所述含有铷钾铝的浸出液进行晶种分解，得到氢氧化铝和含有铷钾的母液。

进一步地，所述从含铷云母矿中浸出铷钾铝的方法还包括步骤六：对所述含有铷钾的母液进行回收铷钾处理，得到处理后的母液。