鋰云母酸浸礬制備醫(yī)用碳酸銫研究

張克忠

摘 要：文章對(duì)鋰云母酸浸產(chǎn)生的副產(chǎn)品銣銫礬進(jìn)行綜合利用，同時(shí)，采用萃取、草酸沉銫和煅燒重溶等技術(shù)制備的醫(yī)用碳酸銫品質(zhì)質(zhì)量更高，能有效用于醫(yī)藥行業(yè)。

關(guān)鍵詞：鋰云母;酸浸;醫(yī)用碳酸銫

醫(yī)用碳酸銫主要用于合成新藥的堿性溶劑和催化劑。當(dāng)今，采用鋰云母酸浸提鋰的企業(yè)大部分沒有處理其副產(chǎn)品銣銫礬的能力，不得不將其像廢渣一樣放置處理，給環(huán)境造成污染和有價(jià)金屬的浪費(fèi)。本實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)研究了一種更加環(huán)保、高效、優(yōu)質(zhì)的鋰云母酸浸礬制備醫(yī)用碳酸銫的工藝。

1? ? 制備工藝研究

1.1? 技術(shù)特點(diǎn)

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(yīng)生成碳酸氫銫，然后進(jìn)行濃縮結(jié)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(chǎn)物與過量的草酸反應(yīng)生成酸式草酸銫，然后進(jìn)行烘干分解得到醫(yī)用碳酸銫。本實(shí)驗(yàn)采用銣銫礬重結(jié)晶、轉(zhuǎn)化、萃取分離、草酸沉銫、煅燒重溶、膜除雜、濃縮結(jié)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(chǎn)物，經(jīng)過重結(jié)晶操作后得到的含銣銫溶液，其化學(xué)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(dǎo)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(duì)萃取條件，具體問題具體分析。先將轉(zhuǎn)化液進(jìn)行除鈣，再將除鈣液在堿性條件下進(jìn)行萃取分離，得到含銫且雜質(zhì)很少的有機(jī)負(fù)載。同時(shí)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(zhì)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(jìn)行高溫煅燒分解生成碳酸銫，這兩道工序中，銫的直接轉(zhuǎn)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(chǎn)物在馬弗爐中高溫煅燒，分解成碳酸銫，然后進(jìn)行重溶。實(shí)驗(yàn)時(shí)考察4個(gè)因素。

2.2.1? 草酸加入量

實(shí)驗(yàn)時(shí)，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(yīng)30 min，然后進(jìn)行抽濾，稱量所得產(chǎn)品質(zhì)量。

隨著草酸加入量的增加，酸式草酸銫的質(zhì)量呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢(shì)。實(shí)驗(yàn)時(shí)最佳的結(jié)果是加入量n（H2C2O4）∶n（Cs）=3.0∶1.0，此時(shí)草酸過量50.0%，草酸沉銫率達(dá)到97.6%。

2.2.2? 沉銫反應(yīng)時(shí)間

實(shí)驗(yàn)時(shí)，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(yīng)不同時(shí)間，然后進(jìn)行抽濾，稱量所得產(chǎn)品質(zhì)量。

隨著沉銫反應(yīng)時(shí)間的增加，酸式草酸銫的質(zhì)量先增加后保持不變。實(shí)驗(yàn)時(shí)最佳的反應(yīng)時(shí)間為50 min，此時(shí)草酸沉銫率達(dá)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(chǎn)品用圓皿盛好，然后放入馬弗爐中進(jìn)行高溫煅燒30 min，選取不同的溫度，將所制得的產(chǎn)品進(jìn)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(wěn)定，所得的產(chǎn)品主成分也是先增大后趨于穩(wěn)定。實(shí)驗(yàn)時(shí)，從經(jīng)濟(jì)的方面考慮，最佳煅燒溫度是600 ℃。

2.2.4? 煅燒的時(shí)間

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

隨著煅燒時(shí)間的增加，酸式草酸銫的分解率先增大后趨于穩(wěn)定，所得的產(chǎn)品主成分也是先增大后趨于穩(wěn)定。實(shí)驗(yàn)時(shí)最佳的反應(yīng)時(shí)間為50 min。

針對(duì)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(shí)驗(yàn)及相關(guān)正交實(shí)驗(yàn)得到的最優(yōu)條件為：當(dāng)加入的草酸量過量50.00%，時(shí)間50 min，草酸沉銫率能達(dá)到98.60%;當(dāng)酸式草酸銫煅燒溫度在600 ℃，煅燒時(shí)間為50 min，其分解率達(dá)到99.98%，分解得到的產(chǎn)品碳酸銫主含量達(dá)到98.40%。

3? ? 實(shí)驗(yàn)結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)以鋰云母酸浸銣銫礬為原料，通過銣銫礬重結(jié)晶、轉(zhuǎn)化、萃取分離、草酸沉銫、煅燒重溶、膜除雜、濃縮結(jié)晶、烘干等工藝，制備純度不低于99.0%的醫(yī)用碳酸銫，產(chǎn)品純度高、粒度小，工藝技術(shù)有創(chuàng)新，達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平。

4? ? 結(jié)語

綜上所述，采用鋰云母酸浸礬制備醫(yī)用碳酸銫的工藝技術(shù)可以在很大程度上提高其制備醫(yī)用碳酸銫的純度，并且顆粒小、質(zhì)量高，與以往的制備工藝相比具有更高的醫(yī)用價(jià)值，值得在醫(yī)藥領(lǐng)域廣泛推廣與應(yīng)用。

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