高碱高杂质溶液中溶剂萃取法制备高纯铷盐的机理与工艺优化

本文推荐：该研究采用t-BAMBP（4-叔丁基-2-(α-甲基苄基)苯酚）作为萃取剂，系统优化了稀释剂类型、NaOH浓度、萃取时间等参数，实现了高碱高钾浸出液中铷（Rb）的高效萃取（99.3%）与钾（K）的深度分离（K残留0.004 g/L）。通过1H NMR和FT-IR揭示了酚羟基H+与Rb+的阳离子交换机制，最终制备出纯度达99.5%的RbCl和Rb2CO3，为铷资源在量子计算、光纤通信等高端领域的应用提供了关键技术支撑。

　　

Highlight

本研究以高碱性含铷浸出液为对象，通过t-BAMBP（4-tert-butyl-2-(α-methylbenzyl)phenol）溶剂萃取技术，实现了铷（Rb）与干扰离子钾（K）的高效分离，并成功制备出超高纯度铷盐产品。

关键发现

1. 1.

   萃取工艺优化：筛选出二甲苯（XY）为最佳稀释剂，在1 mol/L t-BAMBP、4分钟混合时间、2:1相比条件下，四级逆流萃取后铷回收率高达99.3%，残液Rb浓度仅0.002 g/L。

2. 2.

   机理揭秘：¹H NMR和FT-IR分析显示，萃取本质是Rb⁺与t-BAMBP酚羟基上H⁺的阳离子交换反应，就像一把分子尺精准捕获目标离子。

3. 3.

   钾杂质清除术：用HCl作为洗涤/反萃剂，经过九级逆流洗涤后，有机相中K浓度降至0.004 g/L，相当于从一游泳池里精准捞出所有铷离子而只漏掉几粒钾离子！

4. 4.

   终极产品：最终合成的RbCl和Rb₂CO₃纯度均突破99.5%，可直接应用于量子计算机芯片制造和特种光纤玻璃——这些材料能让光信号传输稳如老狗。

Conclusion

该技术不仅攻克了高碱环境下Rb/K分离的世界性难题，更为铷资源在尖端科技领域的应用铺平了道路。从分子机制到工业参数的全链条解析，堪称教科书级的稀有金属提取范本。