铷铯及其化合物技术与市场调研报告12简版1Word文档格式.docx

1、1.4 铷/铯化合物及其合金的基本概况 121.4.1 铷化合物及其合金的基本概况 121.4.2 铯化合物及其合金的基本概况 14第二章、铷/铯及其化合物的提取工艺及研究进展 152.1 铷及其化合物提取工艺及研究进展 152.1.1 铷及其化合物提取工艺及研究进展 152.1.2 铷化合物提纯和金属铷的制备技术 182.2 铯及其化合物提取方法及研究进展 202.2.1 沉淀法 202.2.2 离子交换法 202.2.3 溶剂萃取法 242.2.4 挥发法 252.3 铷/铯及其化合物质量指标 26第三章、铷/铯及其化合物的生产与发展预测 293.1 铷/铯及其化合物生产状况 293.1.

2、1 国外铷/铯及其化合物生产状况 293.1.2 国内铷/铯及其化合物生产状况 293.2 国内主要铷/铯及其化合物生产企业统计 323.3 国内主要铷/铯及其化合物生产企业概况 333.3.1 新疆有色金属研究所 333.3.2 江西东鹏新材料有限责任公司 333.3.3 四川国理锂材料有限公司 333.3.4 广州晶阳能源科技有限公司 343.3.5 江西赣锋锂业有限公司 343.3.6 邛崃市鸿丰钾矿肥有限公司 343.3.7江西赣锋锂业有限公司 353.3.8 新疆威仕达股份有限公司 353.3.9上海中锂实业有限公司 363.3.10 湖北百杰瑞新材料有限公司 36第四章、铷/铯及其

3、化合物的应用 374.1 铷及其化合物的应用 374.1.1 作为频率标准和时间标准 384.1.2 能源 384.1.3 特种玻璃 394.1.4 电子 394.1.5 医学 404.1.6 其他方面 404.2 铯及其化合物的应用 414.2.1 铯原子钟 414.2.2 放射治疗 424.2.3 RAMON钢水液面控制仪 42第五章、铷/铯及其化合物的消费分析与预测 435.2 铷及其化合物消费分析与预测 445.3 铯及其化合物的消费分析与预测 45第六章、铷/铯及其化合物市场价格及价格分析 466.1 铷/铯及其化合物市场价格 466.1.1 铷/铯及其化合物当前市场价格 466.1

4、.2 铷及其化合物历史市场价格 476.1.3 铯及其化合物历史市场价格 486.2 铷/铯及其化合物市场价格分析与预测 50第七章、铷/铯资源及开发利用情况 517.1 铷资源及开发利用情况 517.1.1 世界铷资源及开发利用情况 517.1.2 中国铷资源及开发利用情况 527.2 铯资源开发利用情况 537.2.1 世界铯资源及开发利用情况 537.2.2 中国铯资源及开发利用情况 54第八章、结论与建议 61第九章、铷/铯及其化合物相关资料（附件） 63参考文献目录 63法律申明： 64表格及图例（24个）表1.1 铷的基本理化性质 9表1.2 铯的基本理化性质 9表1.3 主要铷化

5、合物分类表 12表1.4 主要铯化合物分类表 14图2.1 沸石分离提取卤水中K+、Rb+、cs+工艺流程图 21图2.2 利用磷钼酸铵提取铷、铯工艺流程图 22图2.3 萃取铷、铯的工艺流程图 24表2.1 金属铷/铯质量指标表 26表2.2 氯化铷/氯化铯质量指标表 26表2.3 碳酸铯质量指标表 27表2.4 硝酸铷质量指标表 27表2.5 碳酸铷质量指标表 28表3.1 2004-2011年铷/铯及其化合物产量统计表 32表3.2 目前我国铷/铯及其化合物主要生产厂家与生产能力情况表 32表5.1 铷铯及其化合物的主要用途表 43表5.2 2012-2015年铷及其化合物需求预测表 4

6、5表5.3 2012-2015年铯及其化合物产量统计表 45表6.1 2011年12月主要铷/铯及其化合物市场价格表 46表6.2 2004-2011年金属铷及其化合物市场价格表 47图6.1 2004-2011年金属铷市场价格走势图 47图6.2 2004-2011年铷化合物市场价格走势图 48表6.3 2004-2011年金属铯及其化合物市场价格表 48图6.3 2004-2011年金属铯市场价格走势图 49图6.4 2004-2011年铯化合物市场价格走势图 49第一章、铷/铯及其化合物概况1.1 铷/铯的基本概况1.1.1 铷的基本概况铷英文名称：Rubidium。性质：第1族（IA）

7、（碱金属）元素。原子序数37。铷在1861年由德国Bunsen R W和Kirchhoff G R共同发现。有稳定的85Rb和放射性的87Rb两种天然同位素；24种人工合成同位素。铷是一种银白色稀有碱金属，CAS No.：7440-17-7。熔点很低（38.8），沸点为688，密度为1.53克/厘米3。铷质软，有延展性，化学性质极活泼，在空气中能自燃与水利用强烈在常温下能引起燃烧和爆炸，甚至同-100的冰亦能猛烈反应。在光的作用下，铷易放出电子，由于铷的活性大，生产、使用、贮存和运输中，必须将其放在严密隔绝空气的装置中。铷在自然界分布很广，但至今尚未发现单纯的铷矿物，而常在锂云母、黑云母、光卤

8、石等矿物中存在。盐湖卤水和海水中也含有较多的铷。目前，锂云母、盐湖卤水是提取铷的主要资源。 铷的用途铷是制造光电管的主要感光材料，使用光波范围广、灵敏度高（稍逊于铯）、稳定。铷原子钟的特点是需要的功率小、体积小、重量轻，准确度可达万亿分之一。铷极易电离，可用作固体电池的电介质。目前正在大力开展铷在离子发动机、磁流发电机及热电前正在大力开展铷在离子发动机、磁流发电机及热电换能器等方面的研究工作。1.1.2 铯的基本概况铯是碱金属族的一种银白色、质软、易展性的金属元素，铯的熔点 （ 28.55 ） ；沸点 （679） ；蒸气压最高，密度最大，正电性最强，电离势和电子逸出功最小。金属铯的活性很强，在

9、空气中燃烧会喷溅，产生浓密的碱性烟雾，伤害眼睛、呼吸系统和皮肤。因此在生产、贮存及运输时必须严格防止金属铯同空气或水接触。铯的主要化工产品是硫酸铯、硝酸铯、碳酸铯、氯化铯、碘化铯、铬酸铯等盐类及金属铯。铯特性与铷相似，铯的用途与铷相同外。铯的氧化物亦可作高能固体燃料，铯可制造人工铯离子云、铯离子加速器，以及反作用系统材料与烟火制造材料。铯是制造原子钟和全球卫星定位系统不可缺少的材料。用铯的化合物制成的红外辐射灯可发现夜间不易发现的讯号，放射性铯用于辐射化学、医学、食品和药品的照射等，铯还可作化工催化剂、特种玻璃原料。铯除了形成铯榴石矿物外，还参加到锂、铍、钾的矿物晶格中（在红柱石中含量达3%）

10、，有时在伟晶岩的围岩中形成铯云母（含氧化铯3%10%）。铯和铷都富集在岩浆作用晚期，尤其是在伟晶作用期。1.2 铷/铯基本理化性质1.2.1 铷基本理化性质表1.1 铷的基本理化性质外观与性状银白色蜡状柔软金属熔点（）38.9相对密度（水=1）1.53沸点（）688饱和蒸气压（kPa）0.13（297）分子式Rb分子量85.46主要用途用于制造光电池、真空管和作催化剂等。1.2.2 铯基本理化性质表1.2 铯的基本理化性质银白色柔软金属或银白色液体28.51.876790.13（279）Cs132.91溶解性溶于酸、乙醇。用作光电池、电子管的吸气剂、氢化催化剂等。1.3 铷/铯的包装、贮存及运

11、输等1.3.1 铷的包装、贮存及运输等包装方法：浸没在装有矿物油或液体石蜡的坚固金属容器内，严密封口，再装入坚固木箱中；装入盛有矿物油或液体石蜡的玻璃瓶内，再装入金属容器，严封后装入木箱。储存注意事项：于煤油中。储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不超过25，相对湿度不超过75。包装要求密封，不可与空气接触。应与氧化剂、酸类、卤素、氯代烃等分开存放，切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有合适的材料收容泄漏物。运输注意事项：运输时运输车辆应配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。装运本品的车辆排气管须有阻火装置。运输过程中要确保容器不泄

12、漏、不倒塌、不坠落、不损坏。严禁与氧化剂、酸类、卤素、氯代烃等混装混运。运输途中应防曝晒、雨淋，防高温。中途停留时应远离火种、热源。运输用车、船必须干燥，并有良好的防雨设施。车辆运输完毕应进行彻底清扫。铁路运输时要禁止溜放。操作注意事项：密闭操作。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防尘口罩，戴化学安全防护眼镜，穿化学防护服，戴橡胶手套。远离火种、热源，工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。避免与氧化剂、酸类、卤素、氯代烃接触。尤其要注意避免与水接触。在氮气中操作处置。搬运时要轻装轻卸，防止包装及容器损坏。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备

13、。倒空的容器可能残留有害物。1.3.2 铯的包装、贮存及运输等浸于煤油中。应与氧化剂、卤素等分开存放，切忌混储。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。严禁与氧化剂、卤素等混装混运。建议操作人员穿化学防护服，戴橡胶手套。避免与氧化剂、卤素接触。在氩气中操作处置。1.4 铷/铯化合物及其合金的基本概况1.4.1 铷化合物及其合金的基本概况铷能与所有其他碱金属、碱土金属、锑、铋、金及汞等形成二元或多元系合金。化学上，铷是仅次于铯的第二正电性金属，能与大多数阴离子结合形成可溶性化合物，这些化合物大多有较强吸湿性。此外，铷还能与锑、铋、铬、铜、 铁、铅及其他几种金属形成不可溶性复合卤化物。这些化合

14、物包括氢化铷、卤化铷、铷氧化物 （ Rb2O，RbO2、Rb2O2等） 、氢氧化铷、碳酸铷、乙酸铷、硫化铷、硫酸铷、 高氯酸铷、硝酸铷、硒化铷、碲化铷、硒酸铷、锰酸铷等。表1.3 主要铷化合物分类表序号分子结构CAS 登录号产品名称1N/A584-09-8碳酸铷;rubidium carbonateRb2CO327488-54-2硫酸铷;rubidium sulfateRb2SO437790-29-6碘化铷;rubidium iodideRbI47791-11-9氯化铷;rubidium chlorideRbCl513126-12-0硝酸铷;rubidium nitrateRbNO361344

15、6-74-7氟化铷;rubidium fluorideRbF71310-82-3氢氧化铷;rubidium hydroxideRbOH813938-94-8氯化羰基双三苯基磷基铷;carbonylbis（triphenylphosphine）rhodium（i） chlorideC37H30ClOP2Rh铷和钾、钠、铯的合金可用以除去高真空系统的残佘气体。铷、铷钠、铷锂等合金，可作运载核动力系统的工作流体。铷及其化合物，在许多反应中具有良好的助催化性能。铷可配制易溶合金和作特殊合金的添加剂。氧化铷可以调整光学玻璃的密度和折射率，并可用来生产光敏和光色玻璃。硝酸铷可用作化学钢化玻璃的熔剂，以提高

16、玻璃的抗张强度。铸铝合金中加入微量铷，可以改善其机械性能。近年来，随着国内外航天航空工业、原子能工业、生物工程及能源工业等高新技术产业的迅猛发展，铷及其化合物以其独有的特性，其应用开发研究受到广泛关注，日益显示出较高的商业价值。铷化合物的提取有复盐沉淀法、溶剂萃取法、离子交换法等多种。铷的用途和铯大致相同，但铷光电池和光阴极的灵敏度以及使用范围稍逊于铯。铷和钾、钠、铯的合金可用以除去高真空系统的残余气体。碘化铷银 （RbAgI）是良好的离子导体，用作固体电池电解质。铷的特征共振频率为6835兆赫，可用作时间标准。铷原子钟的特点是体积小，重量轻，需要的功率小。用铷气泡制成的磁强计，测量范围达15

17、00080000伽马（1伽马为10特斯拉）。氧化铷可用以调整光学玻璃的密度和折射率，并可用来生产光敏玻璃和光色玻璃。硝酸铷还可用作化学钢化玻璃的熔剂，以提高玻璃的抗张强度。铸铝合金中加入0.011的铷，可以改善其力学性能。熔化铜中加入0.010.5的铷，用喷雾法可制得表面积大而性能好的铜粉。很多有机和无机合成中,可以用RbO代替KO作助催化剂的组分。铷盐可用于制药。铷与其他碱金属能制成熔点很低的液体合金，如13%Rb-87Cs，共熔点-39；15K-85Rb，共熔点-348Na-92Rb，共熔点-5.2。铷还可以和很多非过渡金属形成化合物。1.4.2 铯化合物及其合金的基本概况碱性蓄电池中加入

18、氢氧化铯，可降低电解质的凝固点，增加导电率，提高电容量；在以硫化锌为基底的屏幕材料中加入碘化铯，可以增强其亮度；经铊活化过的碘化铯晶体可用于闪烁计数器及红外光谱；铯的盐类用作分析化学试剂和有机合成反应催化剂在医药学中用于处置癫痫病用于麻醉剂及止痛剂等。铯的过氯酸盐、硼氦化物可用作高能固体燃料。此外，含有铯的玻璃，特别适于光学及电子器件使用。铯还可用于高真空设备残余气体的吸收剂和离子真空泵的工作介质。表1.4 主要铯化合物分类表534-17-8碳酸铯;cesium carbonate Cs2CO33495-36-1甲酸铯;cesium formateCHCsO27647-17-8氯化铯;cesi

19、um chloride;caesium chlorideCsCl7787-69-1溴化铯;cesium bromideCsBr7789-17-5碘化铯;cesium iodideCsI7789-18-6硝酸铯;cesium nitrateCsNO310294-54-9硫酸铯;cesium sulfate Cs2SO413400-13-0氟化铯;caesium fluorideCsF912182-83-1氢氧化铯;cesium hydroxide CsOH1035103-79-8氢氧化铯一水合物;cesium hydroxide monohydrateCsOH.H2O第二章、铷/铯及其化合物的提

20、取工艺及研究进展 目前，世界上铷、铯盐工业生产的主要原料是铯榴石和锂云母。用铯榴石生产铯盐多用酸法，包括硫酸法、盐酸法、氢氧酸法，以硫酸法和盐酸最为流行。用碱法处理铯榴石有碳酸钠烧结法、氧化钙-氯化钙烧结法、氯化钙-氯化铵烧结法等。用锂云母生产铷、铯盐时，一般采用氯锡酸盐法、铁氯化物、BAMBP萃取法。对于铷铯含量低的公司液体矿物，如海水、盐湖卤水、工业母液，一般采用吸附法和萃取法。2.1 铷及其化合物提取工艺及研究进展2.1.1 铷及其化合物提取工艺及研究进展由于铷是分散元素，常与其他碱金属元素，如丰度很大的钾共生， 且它们无论是物理还是化学性质都十分接近，这为铷的分离、提纯和产品深加工带来

21、了很大困难，增加了铷提取、提纯工艺的复杂性。从最古老的分级结晶法开始，逐步开发出了沉淀法、离子交换法、溶剂萃取法等多种提铷工艺， 并仍在研究其他有效提取方法。一、分步结晶分离法 二、沉淀法 在工业生产中，常用沉淀法分离提取铷，尤其适用于从含铷量高的卤水或溶液中分离提取铷。三、 离子交换法 离子交换法也是从盐湖卤水或制盐卤水中分离提取铷的常用生产方法。四、溶剂萃取法 采用溶剂萃取法分离、2.1.2 铷化合物提纯和金属铷的制备技术铷及其化合物的产品纯度对保证其应用和后续产品质量至关重要。近年来，国内外在铷及其化合物的提纯方面也做了一些研究工作。有研究用工业碳酸铷为原料，电解法在由石墨阳极和铁阴极组

22、成的电解槽内电解熔融氯化铷是本森（Bunsen）和契尔戈夫（Krichhoff）首次制得金属铷的方法。热分解法热分解法是制取少量高纯金属铷的一种方法。金属热还原法金属热还原法是制取金属铷的最简便方法。.2 铯及其化合物提取方法及研究进展由于与铯伴生的其他碱金属元素无论是物理性质还是化学性质都与铯十分接近，给分离带来了很大困难， 因而铯的分离技术研究也成为人们非常感兴趣的课题。国内外现有或正在研究的分离铯的方法主要有以下几种。2.2.1 沉淀法 沉淀法利用溶液中铯离子与某些试剂反应生成难溶化合物或结晶沉淀的特性 ，2.2.2 离子交换法 离子交换法是目前分离铯的重要技术， 按离子交换剂的组成可分

23、成两大类： 有机树脂的离子交换法和无机材料的离子交换法。一、无机材料的离子交换法无机离子交换剂不仅具有机械、热和辐照稳定性强等优点，而且结晶无机物中拥有更加均一的离子交换位置，从而对某些元素具有非常显著的选择性。各国研究者已经相继开发出多种能从酸性废液中去除铯的无机离子交换剂。根据无机离子交换剂骨架化合物的不同，可分为如下五大类 ：（ 1 ） 沸石。二、有机树脂的离子交换法 有机树脂，2.2.3 溶剂萃取法 采用溶剂萃取技术能更简便地将痕量被测元素从基体中分离出来。2.2.4 挥发法 挥发法基于铯的高温挥发特性。2.3 铷/铯及其化合物质量指标 表2.1 金属铷/铯质量指标表金属铷金属铯Purity99.5%0.16%0.26%K0.14%0.1%Na0.08%Fe0.02%Ca0.003%Ca0.005%Mg0.001%表2.2 氯化铷/氯化铯质量指标表氯化铷氯化铯CsClKcl0.61%0.25%0.2%KCl0.01%NaClNaClWater insolublesLoss on ignition0.5%表2.3 碳酸铯质量指标表成 分