一种相互分离铷和铯的方法技术

本发明专利技术公开了一种相互分离铷和铯的方法，包括如下步骤，将吸附剂与含有铷和铯的溶液混合，铷被吸附剂吸附以实现与铯的分离；所述吸附剂由如结构式Ⅰ所示的化合物负载在载体上制成。含有铷和铯的溶液的pH值为9。每g吸附剂与20‑30mL含有铷和铯的溶液混合。吸附剂与含有铷和铯的溶液在室温下混合吸附，吸附时间为90‑150min。本发明专利技术提供的相互分离铷和铯的方法，能够对铷和铯进行有效分离，选择性好，操作简单，分离效率高。

A method of separation of rubidium and cesium from each other

The present invention discloses a method of separating rubidium and cesium from each other, including the following steps, mixing the adsorbent with a solution containing rubidium and cesium, and adsorbing the rubidium by adsorbents to separate the cesium; the adsorbent is made of a compound, as shown by the structure type I, on the carrier. The pH value of the solution containing rubidium and cesium is 9. Each g adsorbent is mixed with a solution containing 20 and 30mL of rubidium and cesium. The adsorbent was mixed with the solution containing rubidium and cesium at room temperature, and the adsorption time was 90 150min. The method of separating rubidium and cesium can provide effective separation of rubidium and cesium, and has good selectivity, simple operation and high separation efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种相互分离铷和铯的方法
本专利技术涉及元素分离
，具体涉及一种相互分离铷和铯的方法。
技术介绍
盐湖为干旱地区含盐度很高的湖泊，矿化度大于35g/L，盐湖是湖泊发展到老年期的产物，富集有多种盐类，是重要的矿产资源。盐湖是一种咸化水体，通常是指湖水含盐度w(NaCleq)>3.5％(大于海水平均盐度)的湖泊，也包括表面卤水干涸、由含盐沉积与晶间卤水组成的干盐湖(地下卤水湖)。盐湖中沉积的盐类矿物约达200种，人类已经从盐湖中大量开采石盐、碱、芒硝和钾、锂、镁、硼、溴、硝石、石膏和医用淤泥等基本化工、农业、轻工、冶金、建筑和医疗等重要原料。盐湖中还赋存着具有工业意义的铷、铯、钨、锶、铀以及氯化钙、菱镁矿、沸石、锂蒙脱石等资源。中国是世界上盐湖最多的国家之一，盐湖的分布几乎全部集中在广大的内陆区域。从东北的吉林省起，向西绵延，经内蒙古、宁夏、甘肃、新疆、青海，直至西藏，在全国约1/2的辽阔土地上，星罗棋布地分布着数以千计的盐湖。其中，被称为“盐湖之家”的青藏高原，就有数百个盐湖，被誉为盐的世界。中国对盐湖资源的开发利用有着悠久的历史，就开采的盐类来说，以食盐为主，其次是天然碱。随着技术的进步，对盐湖中的盐类矿物资源利用越来越充分，各种分离手段也不断涌现，但是对于性质相近的铷和铯，尚缺乏简单可行的方法。
技术实现思路
本专利技术提供了一种相互分离铷和铯的方法，能够高效相互分离铷和铯，选择性好，操作简单，且分离效率高。一种相互分离铷和铯的方法，包括如下步骤，将吸附剂与含有铷和铯的溶液混合，铷被吸附剂吸附以实现与铯的分离；所述吸附剂由如结构式Ⅰ所示的化合物负载在载体上制成：本专利技术提供的吸附剂能够有效分离性质相近的铷和铯，所述含有铷和铯的溶液的制备方法包括以下两种：a、从盐湖水中分离得到含有铷和铯的溶液；b、从高放废物中分离得到含有铷和铯的溶液。其中，从盐湖水中分离得到含有铷和铯的溶液具体包括以下步骤：(1)将如结构式Ⅱ所示的化合物溶解于二氯甲烷中，在所得溶液中加入载体被覆聚合物的大孔SiO2混合均匀，经旋蒸干燥后，得到吸附剂A；如结构式Ⅱ所示化合物与二氯甲烷的用量比为1g：80-100mL，如结构式Ⅱ所示化合物与载体的质量比为1：8-10；(2)将吸附剂A与盐湖水混合，盐湖水中离子形态的铷和铯被吸附剂A吸附分离；盐湖水中含有Rb(I)、Cs(I)和其他金属离子，其他金属离子为Li(I)、Na(I)、K(I)、Sr(Ⅱ)、Mg(Ⅱ)、Ca(Ⅱ)、Ba(Ⅱ)中的至少一种，每种金属离子的浓度为5.0×10-4-1.0×10-3mol/L；盐湖水的pH值为9；吸附剂A与盐湖水的用量比为1g：20～30mL；吸附剂A与盐湖水在室温下混合吸附，吸附时间为150-180min。吸附剂A对盐湖水中铷和铯的吸附能力显著优于其他金属离子，能够同时将铷和铯与其他金属离子分离，却无法对铷和铯进行进一步分离，采用本专利技术提供的吸附剂能够对铷和铯进行进一步分离。本专利技术提供的吸附剂能够对铷和铯进行有效分离，待分离溶液中同时含有Li(I)、Na(I)、Sr(Ⅱ)、Mg(Ⅱ)、Ca(Ⅱ)、Ba(Ⅱ)中的一种或多种时，不影响分离效果。作为优选，含有铷和铯的溶液的pH值为9。本专利技术提供的吸附剂在pH为9时，分离效果最好。作为优选，每g吸附剂与20-30mL含有铷和铯的溶液混合。本专利技术提供的吸附剂选择性好，分离效率高，少量使用，即能达到理想的分离效果。为了保证分离效果，优选地，吸附剂与含有铷和铯的溶液在室温下(25±5℃)混合吸附，吸附时间为90-150min。混合吸附在振荡条件下进行，振荡速率为120-150rpm。作为优选，所述载体为被覆聚合物的大孔SiO2。吸附剂A采用的载体为同样的被覆聚合物的大孔SiO2。所述被覆聚合物的大孔SiO2为硅基-苯乙烯-二乙烯基苯聚合物(SiO2-P)，是一类新型无机/有机载体材料，美国专利US6843921中公开了SiO2-苯乙烯-二乙烯基苯聚合物，SiO2-P是一种含多孔二氧化硅载体颗粒的有机高聚合物复杂载体，其制备方法如下：(1)将大孔的SiO2用浓硝酸洗涤、抽滤、去离子水洗至中性，重复10余次，干燥。(2)真空并有氩气保护条件下，以1,2,3-三氯丙烷和m-二甲苯为溶剂，向大孔SiO2中加入48.7g的m/p-甲酸基苯乙烯，8.9g的m/p-二乙烯基苯，72.2g二辛基临苯二甲酸酯，54.0g甲基安息香酸钠，0.56gα,α-偶二异丁腈和0.57g1,1′-偶二环己胺-1-腈，由室温逐步加热到90℃，并保持13小时，之后，逐步冷却至室温。(3)分别用丙酮和甲醇洗涤、抽滤上述产物，重复10余次，干燥。除了pH值影响铷和铯的分离效果，铷和铯的浓度也将影响分离效果，优选地，含有铷和铯的溶液中，铷和铯的浓度均为5.0×10-4-1.0×10-3mol/L。本专利技术中，所述吸附剂的制备方法如下：将如结构式I所示的化合物溶解于二氯甲烷中，在所得溶液中加入载体混合均匀，经旋蒸干燥后，得到吸附剂。旋蒸时，使大部分二氯甲烷挥发至近干状态，在毛细作用以及物理吸附作用下，化合物分子进入载体的空隙中，然后将近干状态的物料在50-60℃下真空干燥至少24小时，得到吸附剂。作为优选，每g如结构式I所示化合物溶解于80-100mL二氯甲烷中。如结构式I所示化合物与载体的质量比为1：8-10。本专利技术提供的相互分离铷和铯的方法，能够对铷和铯进行有效分离，选择性好，操作简单，分离效率高。附图说明图1为利用本专利技术的吸附剂分离时，铷和铯的分配系数随溶液pH值变化的关系图；图2为利用本专利技术的吸附剂分离时，铷和铯的分配系数随接触时间变化的关系图；图3为利用吸附剂A从盐湖水中相互分离铷和铯的分配系数(也即吸附分配系数)随盐湖水pH值变化的关系图。具体实施方式实施例1将0.5g如结构式Ⅰ所示的化合物溶解于45.0mL二氯甲烷中，混合均匀得到溶液；向此溶液中加入4.5gSiO2-P搅拌均匀，并使用旋转蒸发仪，在减压条件下旋转蒸发使二氯甲烷挥发至物料到近干状态，然后再将近干状态的物料在55℃下真空干燥24h，得到吸附剂。实施例2将0.5g如结构式Ⅰ所示的化合物溶解于40.0mL二氯甲烷中，混合均匀得到溶液；向此溶液中加入4.0gSiO2-P搅拌均匀，并使用旋转蒸发仪，在减压条件下旋转蒸发使二氯甲烷挥发至物料到近干状态，然后再将近干状态的物料在50℃下真空干燥24h，得到吸附剂。实施例3将0.5g如结构式Ⅰ所示的化合物溶解于50.0mL二氯甲烷中，混合均匀得到溶液；向此溶液中加入5.5gSiO2-P搅拌均匀，并使用旋转蒸发仪，在减压条件下旋转蒸发使二氯甲烷挥发至物料到近干状态，然后再将近干状态的物料在60℃下真空干燥24h，得到吸附剂。实施例4-10(1)将碱金属盐LiNO3、NaNO3、RbNO3、CsNO3；碱土金属盐Mg(NO3)2、Ca(NO3)2、Sr(NO3)2、Ba(NO3)2加入去离子水配制成同时含有多种金属离子的盐湖水，盐湖水中各金属离子的浓度为2.0×10-3-5.0×10-3M。(2)在盐湖水中加入NaOH溶液和去离子水，调节盐湖水的pH值分别为3、4、5、6、7、8、9，每种金属离子的浓度为5.0×10-4M。(3)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种相互分离铷和铯的方法，其特征在于，包括如下步骤，将吸附剂与含有铷和铯的溶液混合，铷被吸附剂吸附以实现与铯的分离；所述吸附剂由如结构式Ⅰ所示的化合物负载在载体上制成：

【技术特征摘要】
1.一种相互分离铷和铯的方法，其特征在于，包括如下步骤，将吸附剂与含有铷和铯的溶液混合，铷被吸附剂吸附以实现与铯的分离；所述吸附剂由如结构式Ⅰ所示的化合物负载在载体上制成：2.如权利要求1所述的相互分离铷和铯的方法，其特征在于，含有铷和铯的溶液的pH值为9。3.如权利要求1所述的相互分离铷和铯的方法，其特征在于，每g吸附剂与20-30mL含有铷和铯的溶液混合。4.如权利要求1所述的相互分离铷和铯的方法，其特征在于，吸附剂与含有铷和铯的溶液在室温下混合吸附，吸附时间为90-150min。5.如权利要求1所述的相互分离铷和铯的方法，其特征在于，所述载体为被覆聚合物的大孔SiO2。6.如权利要求1所述的相互分离铷和铯的方法，其特征在于，含有铷和铯的溶...

【专利技术属性】
技术研发人员：张安运，吕越政，吉艳琴，王一宁，刘少勇，郭素荣，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33