銣銫屬于國家重要戰略資源,我國的銣銫資源儲量十分有限。目前全球銣資源主要集中在納米比亞、津巴布韋和加拿大三國。全球氧化銫資源儲量約22萬噸,主要分布于加拿大、津巴布韋、納米比亞、澳大利亞四國,資源非常稀缺。銫榴石含有5%-32%氧化銫,其礦產是提取銫資源的主要原料。
我國銣銫資源主要賦存于鹽湖鹵水和鋰云母中、銫榴石,自新疆可可托海三號礦坑關閉后,我國已無可供獨立開采的銫榴石礦。鋰云母中銣含量占全國銣資源儲量的55%,以江西宜春儲量最為豐富,是我國銣礦產品的主要來源。湖南、四川的鋰云母礦中也含有銣。青海、西藏的鹽湖鹵水中含有銣,是有待于開發的我國未來的銣資源。但因為品位低、組成復雜,開采難度極大。因此,高效開發我國礦石和鹽湖鹵水中低品位銣銫資源意義重大。
銣銫產品在化學催化、石油開采和醫學醫藥領域有廣泛應用。因其具有非常好的延展性、導電性和導熱性及獨特的光電效應,目前已經廣泛應用于頻率、時間標準、能源、特種玻璃、軍事、醫療農業、化工 等高科技領域。但銣、銫、鋰、鉀、鈉等元素通常都是在一起的,所以銣銫萃取分離就比較困難。
常用的銣銫萃取分離方法有溶劑萃取,離子交換法,沉淀法等。溶劑萃取通常在常溫或較低溫度下進行, 能耗低,特別適用于熱敏性物質的分離, 而且易于實現大規模連續化的生產。近年來,溶劑萃取法是使用較為廣泛、研究較多并且發展很快的一種新型分離提純方法。而新型CWL-M系列高效離心萃取機的使用,可以進一步加快了萃取法提取銣銫的發展進程。
銣銫萃取分離工藝流程:礦石浸出液或鹵水原液(以下統稱為料液)與萃取劑按照一定相比進入萃取段,經過多級離心萃取后,將萃余液收集至余液儲罐,萃取后的負載有機相進入水洗段,經過多級離心水洗,洗水流入余液儲罐中,水洗后的負載有機相進入離心反萃段,經過多級反萃后得到的再生萃取劑進入萃取劑儲罐中進行循環利用,洗水和余液混合后再次進入萃取段,反萃后的反水經進一步處理作為反萃取劑進行循環使用。流程示意圖如圖所示:
鋰礦石伴生銣銫資源綜合利用過程,工藝路線采用CWL-M型離心萃取裝置進行“萃取—洗滌純化—反萃富集”的萃取分離銫鹽工藝,具有占地小、持液量小、密閉性強、平衡快,萃取純度高等優點。經多級萃取反萃工藝銫的萃取率穩定在≥97%,同時實現了銣的零損失,所得氯化銫富集液純度≥99.5%,通過強化過程和調控關鍵參數可獲得純度≥ 99.9%的高純氯化銫富集液。
相比于其他分離提取方法,萃取法分離提取鋰礦石伴生等低品位銣銫資源,具有回收率高、產品純度高、工藝流程簡便、生產成本低廉等諸多優勢。萃取法分離提取鋰礦石伴生等低品位銣銫資源技術的突破及廣泛應用,將極大改善我國銣銫礦石產品過度依賴進口的局面,保障我國戰略性銣銫資源的自給。




