銣(Rb)作為稀有金屬的重要成員之一,在國防、航天航空、醫(yī)學(xué)及能源工業(yè)等高新技術(shù)領(lǐng)域顯現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景和市場需求。銣元素大多存在于云母和長石礦物中,自然界尚未發(fā)現(xiàn)獨立的Rb礦物,且銣礦常與鉭鈮鋰銫等稀有金屬礦種共(伴)生,所以世界各國應(yīng)用的Rb也基本從伴生礦中提取,銣資源的稀缺已成為全球?qū)υ撛貞?yīng)用的瓶頸。本文將介紹從礦物中提取銣的研究進(jìn)展。

銣?zhǔn)且环N稀有堿金屬,具有很高的經(jīng)濟(jì)價值和應(yīng)用潛力。主要從鋰云母/銫榴石提取鋰/銫的中間產(chǎn)物中回收。銣的應(yīng)用潛力和提取難度要求開發(fā)從資源中提取銣的新方法。Peng Xing 等人的綜述文章[1]討論了銣提取技術(shù)的發(fā)展,并指出了當(dāng)前的障礙和實現(xiàn)有效銣提取的潛在策略。綜述了銣在各種資源中的賦存情況,以及從礦產(chǎn)(鋰云母、紅鎢礦、銫榴石、高嶺土、白云母、黑云母)和鹵水(鹽湖、海水)資源中提取銣的過程和機理,可為銣資源的有效利用提供見解。
鋰云母的銣含量高于其他礦物,而鹽湖鹵水的銣含量高于海水鹵水。迄今為止,銣主要是從鋰云母或銫榴石中使用酸消化或焙燒浸出方法提取鋰/銫的中間產(chǎn)物(晶體或溶液)中回收的(U.S. Geological Survey, 2020)。酸溶(浸出)法利用了鋰云母/銫榴石易被酸侵蝕的特點。在此過程中,礦石中的鋰、銫和銣一般浸出到溶液中,然后通過結(jié)晶、沉淀或溶劑萃?。⊿X)進(jìn)行分離和回收。過去美國、加拿大、日本等少數(shù)公司曾用酸分解銫榴石生產(chǎn)銫鹽和銣鹽(Butterman等,2005)。中國和俄羅斯的一些鋰廠采用硫酸分解鋰云母,通過結(jié)晶從酸浸液中回收K、Rb和Cs明礬。焙燒法是在鋰云母/波榴石中添加添加劑(鈉鹽和/或鈣鹽),對礦石進(jìn)行高溫焙燒,破壞礦相,將鋰、銣、銫轉(zhuǎn)化為可溶性鹽,然后回收,通過水浸出。烘焙工藝在中國、德國和捷克斯洛伐克已得到廣泛應(yīng)用。除鋰云母、銫榴石外,云母、高嶺土等礦產(chǎn)資源中也含有一定量的銣。近年來,有報道通過氯化焙燒法從這些礦產(chǎn)資源中提取銣(Yan et al., 2012b)。
最近的研究表明,高壓釜中的堿浸還可以有效分解含銣礦物,例如云母和鉀長石(Mulwanda et al., 2021)。在堿浸過程中,含銣礦物轉(zhuǎn)化為沸石,導(dǎo)致銣從礦物晶格中釋放出來。有趣的是,在此過程中限制了礦物中鋁和硅的浸出。堿性浸出液中的銣可以通過用 4-叔丁基-2-(α-甲基芐基)苯酚 (t-BAMBP) 進(jìn)行溶劑萃取來回收(Lv 等人,2020)。
參考文獻(xiàn)
[1] Rubidium extraction from mineral and brine resources: A review. doi: 10.1016/j.hydromet.2021.105644