鋰云母酸浸礬制備醫用碳酸銫研究

張克忠

摘 要：文章對鋰云母酸浸產生的副產品銣銫礬進行綜合利用，同時，采用萃取、草酸沉銫和煅燒重溶等技術制備的醫用碳酸銫品質質量更高，能有效用于醫藥行業。

關鍵詞：鋰云母;酸浸;醫用碳酸銫

醫用碳酸銫主要用于合成新藥的堿性溶劑和催化劑。當今，采用鋰云母酸浸提鋰的企業大部分沒有處理其副產品銣銫礬的能力，不得不將其像廢渣一樣放置處理，給環境造成污染和有價金屬的浪費。本實驗重點研究了一種更加環保、高效、優質的鋰云母酸浸礬制備醫用碳酸銫的工藝。

1? ? 制備工藝研究

1.1? 技術特點

目前，碳酸銫的制備工藝主要有兩種。一種是采用氫氧化銫和二氧化碳反應生成碳酸氫銫，然后進行濃縮結晶、烘干分解得到碳酸銫;另一種是草酸鹽法，通過將氯化銫或硝酸銫等中間產物與過量的草酸反應生成酸式草酸銫，然后進行烘干分解得到醫用碳酸銫。本實驗采用銣銫礬重結晶、轉化、萃取分離、草酸沉銫、煅燒重溶、膜除雜、濃縮結晶、烘干等工藝，能夠制得純度不低于99.0%的碳酸銫固體。

1.2? 工藝流程

2? ? 制備工藝

2.1? 萃取工藝條件

銣銫礬是鋰云母硫酸法提鋰后所得的副產物，經過重結晶操作后得到的含銣銫溶液，其化學成分跟本公司通過銫榴石硫酸法制備的硫酸銫溶液有一定的差距，導致在原有的萃取條件下，萃取效率不高，且萃取劑的使用壽命也大大縮短。

針對萃取條件，具體問題具體分析。先將轉化液進行除鈣，再將除鈣液在堿性條件下進行萃取分離，得到含銫且雜質很少的有機負載。同時控制反萃液硫酸含量，保證反萃液中硫酸銫含量較高，其他雜質含量較低，得到硫酸銫溶液。

2.2? 酸式草酸銫分解制備碳酸銫

從硫酸銫溶液中草酸沉銫制備酸式草酸銫，然后在馬弗爐中進行高溫煅燒分解生成碳酸銫，這兩道工序中，銫的直接轉化率取決于草酸沉銫的效果和酸式草酸銫分解率。

向銣銫萃取分離后的得到的硫酸銫溶液中加入過量的草酸，生成酸式草酸銫，將所得到的產物在馬弗爐中高溫煅燒，分解成碳酸銫，然后進行重溶。實驗時考察4個因素。

2.2.1? 草酸加入量

實驗時，向1.0 L含銫65.2 g/L的硫酸銫溶液中加入不同量的草酸，在常溫下反應30 min，然后進行抽濾，稱量所得產品質量。

隨著草酸加入量的增加，酸式草酸銫的質量呈現先增加后減小的趨勢。實驗時最佳的結果是加入量n（H2C2O4）∶n（Cs）=3.0∶1.0，此時草酸過量50.0%，草酸沉銫率達到97.6%。

2.2.2? 沉銫反應時間

實驗時，向1 L含銫65.2 g/L的硫酸銫溶液中加入127.5 g草酸，在常溫下反應不同時間，然后進行抽濾，稱量所得產品質量。

隨著沉銫反應時間的增加，酸式草酸銫的質量先增加后保持不變。實驗時最佳的反應時間為50 min，此時草酸沉銫率達到98.8%。

2.2.3? 高溫煅燒的溫度

稱量500 g上述所制得的酸式草酸銫產品用圓皿盛好，然后放入馬弗爐中進行高溫煅燒30 min，選取不同的溫度，將所制得的產品進行主成分分析。

隨著溫度的升高，酸式草酸銫的分解率先增大后趨于穩定，所得的產品主成分也是先增大后趨于穩定。實驗時，從經濟的方面考慮，最佳煅燒溫度是600 ℃。

2.2.4? 煅燒的時間

稱量500 g上述所制得的酸式草酸銫產品用圓皿盛好，然后放入馬弗爐中在600 ℃下煅燒不同的時間，將所制得的產品進行主成分分析。

隨著煅燒時間的增加，酸式草酸銫的分解率先增大后趨于穩定，所得的產品主成分也是先增大后趨于穩定。實驗時最佳的反應時間為50 min。

針對酸式草酸銫、碳酸銫制備的問題，具體問題具體分析。通過單因素實驗及相關正交實驗得到的最優條件為：當加入的草酸量過量50.00%，時間50 min，草酸沉銫率能達到98.60%;當酸式草酸銫煅燒溫度在600 ℃，煅燒時間為50 min，其分解率達到99.98%，分解得到的產品碳酸銫主含量達到98.40%。

3? ? 實驗結論

本實驗以鋰云母酸浸銣銫礬為原料，通過銣銫礬重結晶、轉化、萃取分離、草酸沉銫、煅燒重溶、膜除雜、濃縮結晶、烘干等工藝，制備純度不低于99.0%的醫用碳酸銫，產品純度高、粒度小，工藝技術有創新，達到國內領先水平。

4? ? 結語

綜上所述，采用鋰云母酸浸礬制備醫用碳酸銫的工藝技術可以在很大程度上提高其制備醫用碳酸銫的純度，并且顆粒小、質量高，與以往的制備工藝相比具有更高的醫用價值，值得在醫藥領域廣泛推廣與應用。

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