点击图片查看原图
稀土除铊核心原理是：先氧化把 Tl⁺转为 Tl³⁺，再用沉淀 / 吸附 / 离子交换把铊从稀土浸出液里选择性分离，同时尽量不损失稀土。下面分原理、主流工艺与关键控制三部分讲清楚。
一、铊在稀土体系里的存在形态
稀土矿（尤其风化壳淋积型）酸浸后，铊主要以Tl⁺（一价）为主，少量Tl³⁺（三价）：
- Tl⁺：性质像 K⁺/Na⁺，溶解度高、难直接沉淀，是除铊难点。
- Tl³⁺：性质像 Al³⁺/Fe³⁺，易水解、易沉淀，易去除。
- 稀土浸出液通常pH=1–4、硫酸 / 盐酸体系，Tl⁺稳定、Tl³⁺易还原，所以必须先氧化。
二、核心原理：氧化 + 分离两步
1. 氧化（把 Tl⁺→Tl³⁺，必备前置）
用强氧化剂在酸性条件下把一价铊氧化为三价铊，大幅提高后续去除效率：
- 常用：KMnO₄、H₂O₂、NaClO、O₃。
- 反应（以 KMnO₄为例）：
- 控制：pH=2–3、氧化剂过量 10–20%，避免稀土被氧化。
2. 分离（沉淀 / 吸附 / 离子交换，选择性除铊）
（1）化学沉淀法（主流，高浓铊首选）
- 硫化物沉淀（最常用）：投加 Na₂S/NaHS，生成Tl₂S（Ksp≈10⁻²¹，极难溶）：
- 条件：pH=4.5–5.5（酸性防 H₂S 逸出，稀土不沉淀），去除率95–99%。
- 氢氧化物沉淀：调 pH=9–11，生成Tl(OH)₃（Ksp≈10⁻⁴⁴），但稀土也会沉淀，仅用于废水端。
- 铁盐 / 铝盐共沉淀：FeCl₃/Al₂(SO₄)₃生成胶体，吸附 Tl⁺/Tl³⁺，适合低浓铊（<1mg/L）。
（2）吸附法（深度除铊，低浓 < 20μg/L）
- 用改性活性炭、功能化树脂、分子筛，表面官能团（巯基、氨基）特异性吸附铊离子。
- 优势：pH=0–14 稳定、再生简单（盐酸 / 硫酸）、循环寿命 > 5 年，出水可稳定 < 2μg/L。
（3）离子交换法（精除，极低浓 ppb 级）
- 专用螯合树脂 / 阴离子交换树脂：酸性下 Tl³⁺与 Cl⁻形成TlCl₄⁻，被树脂交换吸附。
官方公众号
官方小程序
发表用户评论，可得5积分，积分可兑换“100元天猫卡”等实物好礼；更有机会成为“星级评价官”，享受专属权益，快来积极参与吧！
共0条