錸元素分離富集研究進展

李文靜，黃 龍，唐和清，董學林，呂基平，朱麗華

錸元素分離富集研究進展

李文靜1，黃 龍1，唐和清1，董學林2, 3，呂基平2，朱麗華2

(1. 中南民族大學 資源與環境學院，武漢 430074；2. 華中科技大學 化學與化工學院，武漢 430074；3. 湖北省地質實驗測試中心 國土資源部稀土稀有稀散礦產重點實驗室，武漢 430034)

錸元素是一種可廣泛應用于國防、航空航天以及新型科技領域的重要戰略資源。錸元素在地殼中含量極低，是一種稀散金屬，需要通過高效的分離富集才能獲取。介紹近年來錸金屬的冶煉/回收工藝流程及進展，綜述近年來錸金屬的冶煉/回收工藝流程及其進展，重點介紹可應用于錸富集分離的塊體材料、納米材料、生物質材料、介孔硅材料等新型吸附材料及其在錸一次資源與二次資源的開發與回收中的應用，并對錸富集與分離技術的發展進行展望。

錸；富集；分離；資源回收；吸附材料

稀散金屬錸是元素周期表中第75號元素，位于第六周期，第ⅦB族，是人類最晚發現的一種天然元素。金屬錸外觀銀白色、熔沸點高(熔點3459 K；沸點5869 K)、硬度強，沒有脆性臨界轉變溫度，無碳化物生成。因此，含錸的工程材料以優良的耐高溫、抗蠕變、延展性能，廣泛應用于國防、航空、核工業等多項高精尖領域[1]。國家“十三五計劃”航空發動機和燃氣輪機重大專項中，錸元素成為第一關鍵零件單晶葉片超合金材料中的最重要稀有金屬，被稱為王者歸“錸”[2]。這高度展現了錸元素的重要性。錸原子外層價電子結構為5d56S2，價態變化可從?1至+7價，多種氧化價態的轉換特性使其成為石油化工行業中的高活性催化劑。同時，錸元素在電子工業、天體地質學、放射性醫療診斷等多種領域發揮重要作用。以上諸多優點使錸元素成為一種重要的戰略資源。隨著我國高新技術的發展，錸元素的市場需求量預計以5%的增長量逐年上升[3]。

錸是一種稀散金屬元素，在地殼中含量僅為1×10?9。除了輝錸礦(ReS2)和銅錸硫化礦(CuReS4) 等兩種極少的獨立錸礦物外，斑巖型銅鉬金礦床是目前世界錸產量的主要來源。據估計，智利是世界上錸儲量最豐富的國家，探明儲量為1300 t，占全球儲量近50%[4]。其次是美國、俄羅斯等國。在我國，相比較鎵、鍺、銦、鎘、鉈等稀散金屬，錸資源嚴重不足，保有存量僅有 237t[5]，主要分布在黑龍江多寶山、吉林大黑山、陜西金堆城、河南欒川等地[6]。幾乎所有得錸礦藏均與輝鉬礦或硫銅礦伴生存在，且在伴生礦中錸含量僅有1×10?9~1×10?6。由于錸元素在地殼中含量低、伴生金屬雜、金屬本身熔沸點高等特點，使得錸元素在礦石開采、利用、檢測方面的難度大大增加。因此，簡便、綠色、高效的分離與富集方法在錸元素的礦產開發、資源利用、分析檢測、工業制造等方面顯得尤為重要。本文針對錸元素分離提純工藝流程、富集分離方法、富集分離的新型吸附材料等問題，綜合評述錸元素分離富集研究的最新進展。

1 錸元素的分離提純工藝流程

由于錸元素在礦石中含量很低，往往不能直接提取，而是作為制鉬或煉銅工藝的副產品形式產出。因此，從在制鉬或煉銅過程中氧化焙燒工序產生的含錸的銅、鉬礦的煙道灰中提取錸是工業上使用的主要制錸方法。在火法冶金過程中，鉬礦在焙燒加熱階段，錸元素極強的親氧性使得元素以高價態氧化物形式存在。由于錸氧化物較好的揮發性，可將焙燒爐溫度加熱到900~950 K，確保錸揮發完全，用水吸收之，得到含有錸酸鹽(HReO4)的母液，在使用離子交換及溶劑萃取等富集分離方法，進一步將錸元素分離純化，制得的產物為高錸酸銨或錸單質。主要反應方程式如下：

4ReS2+15O2(g)=2Re2O7(g)+8SO2(g) (1)

Re2O7(g)+H2O=2HReO4(aq) (2)

利用上述原理形成的傳統工業方法之一是Kennecott法[7]。在含有高錸酸鹽的母液中加入NaOH、Na2CO3、Ca(ClO)2，調整母液pH至10，沉淀24 h后，通過過濾去除雜質金屬元素沉淀物。將濾液進入離子交換柱進一步純化。經鹽酸洗脫后，所得溶液中除錸外還含有少量的鉬。因此，繼續加入堿性試劑，利用化學沉淀法使鉬生成CaMoO4沉淀下來。后續向洗脫液中加入高氯酸與硫化氫，錸元素以Re2S7形式沉淀下來。溶于氨水和過氧化氫中，重結晶制得最終產物高錸酸銨。

基于有色金屬冶煉煙氣為“原料”的錸回收生產工藝不斷得到改進。根據礦石種類、元素含量不同，已優化與改良了Kennecott法，提高了溶劑萃取、離子交換等方法的可操作性和效率，同時也開發了化學沉淀法[8?9]、電化學等錸的分離與富集方法。例如，朱來東等[10]提出了一種利用電滲析的原理從銅冶煉煙氣凈化系統硫酸廢水中回收錸、砷、銅的新方法；柴立元等[11]提出在含有多種重金屬的污酸中使用氮雜環化合物功能化離子交換材料進行錸、硒等金屬的回收新方法。

由于火法冶金過程能耗高、煙塵污染大、礦物損失較大，研究者們開發了全濕法錸資源回收工 藝[12?14]。在礦漿狀態下，使Mo、Re等金屬直接以含氧酸鹽的形式進入溶液，再經過不同的分離過程，最終獲得高錸酸銨產品。例如硝酸氧化法、高壓氧化浸出法、電氧化法等。由于錸元素的來源極為有限，除了上述利用含錸礦物(含錸的一次資源)為原料的制錸工藝之外，還有一類重要的工藝則是石油工業廢舊催化劑、冶煉工業廢泥、廢水等含錸的二次資源中回收錸。趙雨等[14]的研究表明，以含銀錸的廢催化劑為原料，采用過氧化氫溶解錸后再使用R410哌啶樹脂富集分離，錸的回收率達到86.2%，銀的總回收率為99.6%。李勇等[15]提出一種對以氧化鋁為載體的鉑錸催化劑進行綜合回收利用的新方法：該方法采用硫酸溶解回收鉑，以加壓堿溶浸出錸，不僅鉑、錸的綜合回收率高(鉑＞99%，錸＞92%)，還同時制得硫酸鋁凈水劑。在隨后的研究中，這些研究者們公開了相關工藝流程[16]。

圖1 經典的Kennecott法流程圖[7]

圖2 Pt-Re廢催化劑回收工藝流程圖[16]

2 錸元素的富集分離方法

錸的富集分離方法可從目的、對象、技術手段上進行分類。根據富集分離的目不同，可分為工藝分離方法、檢測富集分離方法、環境治理回收方法等；根據富集分離的對象不同，可分為針對一次資源(礦產資源)的富集分離方法，針對二次資源(廢舊催化劑、工業廢水、廢渣等)的富集分離方法；根據所依托的技術手段之不同，可分為溶劑萃取、離子交換、乳液萃取、吸附、電化學等。本文主要從其所依托的不同技術手段進行討論。目前，應用于實際工程的錸元素富集分離方法主要是溶劑萃取與離子交換這兩種方法。作為新方法，吸附法、微乳液等方法也在不斷研究，有望應用于含錸尾礦、工業廢水中錸元素的富集分離。

2.1 溶劑萃取

采用溶劑萃取方法分離錸元素是工業生產中應用最為廣泛的方法。溶劑萃取使用設備簡單、操作方便，既適用于錸元素實驗室檢測分析，又適用于工業錸生產、環境工程、醫藥化工等領域。江西銅業集團是我國最大的錸生產商，該公司以20%N235為萃取劑、65%煤油為溶劑、15%仲辛醇為增溶劑，制成萃取液體，在酸性條件下進行萃取后再用氨水反萃，重結晶凈化后制得高錸酸銨[17]。萃取過程通常在室溫條件下即可完成。表1所列為不同萃取體系的萃取效果。

表1 富集分離錸的溶劑萃取體系

萃取過程的理論研究為進一步條件優化、解釋機理提供的更多的信息。XIONG等[19]研究了三烷基叔胺(N235)和三磷酸丁酯(TBP)混合萃取劑溶解在正庚烷中的萃取動力學(層流界面)，探討了攪拌速度、溫度、界面面積、萃取劑濃度和氯化物濃度對萃取率的影響。他們證實了Re(Ⅶ)的萃取發生在液?液界面，屬于化學反應動力學控制，得到了實驗條件下的萃取速率方程和速率決速步驟，并計算了萃取速率常數，并發現TBP的加入降低了活化能，提高了Re(Ⅶ)的萃 取率。CHEEMA等[20]以煙道灰的浸出液為研究對象，推斷出在多組分金屬溶液中TBP選擇性萃取錸的萃合物形式為HReO4·3TBP，與之前文獻報道在單組分錸溶液中HReO4·4TBP的萃合物形式不同。FANG 等[21]使用N235萃取劑，以硫酸鈉為雜質模擬含高錸酸銨硫酸體系溶液，確定了在硫酸介質中最佳提取條件，并采用多項式近似法得到了不同溫度下的標準萃取常數，進而研究了萃取過程中一些微觀現象。

萃取劑通常是帶有中長鏈烷基的有機溶劑，最常見的是有機胺類、酮類等含氧及有機膦類萃取劑。有機胺類萃取劑是工業中萃取錸的最常用的試劑，主要有N235(三烷基叔胺)、TOA(三正辛胺)。N235多用于酸性或弱堿性液料中的萃取，鄒振球等[22]及林春生[23]采用N235為萃取劑從鉬礦酸洗后的母液中萃取錸，得到高錸酸銨。曹占芳等[24]使用30%N235+20%仲辛醇+50%煤油(體積分數)的混合萃取劑對電氧化浸出液中的鉬、錸同時進行萃取回收。

酮類、醇類、醚類、酯類等含氧有機液體也是常用的萃取劑[25]，如甲乙酮、丙酮、乙酸乙酯等。酮類萃取溶劑可在堿性液料中使用，可直接用于地質樣品元素分析前處理后的分離過程。醇類常與胺類萃取劑聯合使用，類似助溶劑和稀釋劑的功能，提高對實際礦石浸出液的萃取效率。MUSHTAQ等[26]以甲乙酮作為萃取溶劑，對醫用188Re進行分離，甲乙酮對鉬幾乎不萃取，對錸的選擇性較好，當水相與有機相比值為1:2時，80%的188Re進入有機相。楊勁松等[27]使用環己酮作為萃取劑，萃取堿融礦樣后的浸出液，用于地質樣品中微量錸在ICP發射光譜儀上的檢測。研究發現，環己酮萃取后的礦石浸出液能有效的分離鉬，可以消除在211 nm處鉬對錸造成的譜線干擾，從而保證錸檢測的準確性。一般而言，含氧萃取劑對錸的萃取分離能力由大到小依次為酮、酯、醚[28]。

有機膦類萃取劑(如磷酸三丁酯(TBP))通常作為第二萃取劑組分加入到萃取體系，其目的是大幅提高錸的選擇性萃取，而大幅降低Mo的萃取率。CAO 等[29]以磷酸三丁酯(TBP)、三烷基叔胺(N235)和煤油混合為萃取劑，在堿性錸、鉬混合溶液中選擇性萃取錸，其結果表明，錸的萃取率為96.8%，而鉬的萃取率僅為1.7%，分離系數Re/Mo達到1.7×103。

針對痕量錸分析前處理中溶劑萃取環境污染問題，牟婉君等[30?31]使用聚乙二醇雙水相萃取方法用于分光光度法的錸檢測，使用硫酸銨固體、氫氧化鈉溶液作為分相試劑，萃取錸的效率均可達到90%以上。

2.2 離子交換法

XIONG等[33]研究4-氨基-1,2,4-三唑樹脂(4-ATR)對Re(Ⅶ)的吸附性能，發現在溫度298 K、pH=2.6的HAc-NaAc介質中，Re(Ⅶ)在4-ATR的吸附速率常數為8.2×10?5s?1，吸附行為符合Freundlich模型，其吸附焓變值Δ=?11.8 kJ/mol，4-ATR對Re(Ⅶ)飽和吸附容量為354 mg/g，吸附Re后的樹脂可采用4.0 mol/L HCl溶液進行洗脫和再生。類似地，吳香梅等[34]報道了 D301 樹脂對錸的吸附性能：在溫度298 K、pH=2.7 的 HAc-NaAc 緩沖溶液中，靜態飽和吸附容量為715 mg/g，表觀吸附速率常數為7.2×10?5s?1，吸附反應的Δ=?4.4 kJ/mol。陳昆昆等[35?36]將D296樹脂應用于移動密實床的離子交換中用于回收廢棄高溫合金溶液中的錸，發現在酸性條件下，飽和吸附容量為114 mg/g；可使用8%NH4SCN溶液對其解吸附，解吸率可達98%。FATHI等[37]研究了PuroliteA170樹脂在單組分Re或Mo溶液中與Re、Mo雙組份溶液中競爭吸附的特點，發現在單組分體系中Re的吸附過程是自發、吸熱、熵增過程，而在雙組份中則是自發、放熱、熵減過程。

表2 幾種典型樹脂對錸的最大吸附量

離子交換法方法在錸工業上有廣泛的應用。其主要優點在于無需有機溶劑，不產生有機廢液；樹脂可再生循環使用。但是，離子交換樹脂的選擇性較差，需配合其他方法共同完成對錸的分離與純化；針對低濃度的含錸溶液的吸附效果較差；離子交換樹脂本身穩定性并不理想；樹脂再生時產生的廢液本身造成環境問題。因此，合成選擇性好、吸附量大、易解吸的樹脂，同時保證離子交換樹脂本身的穩定性是該領域研究的主要發展方向。

2.3 萃淋樹脂

萃淋樹脂結合了液相萃取與離子交換兩種分離方法的特點，外形與圓形離子交換樹脂相似，液態萃取劑“裝載”于其多孔高分子材料的骨架之中，其性能主要由所含有的液體萃取劑決定[44]。常用品種有中性有機磷、烷基磷酸類萃取劑、喹啉類萃取劑、酰胺及叔胺類等類型萃取劑[45]。

JIA等[46]使用N-甲基咪唑強堿性陰離子樹脂較好的分離錸與鉬，在pH=6.25時, 錸的回收率為93.3%，鉬的回收率僅為5.1%。宋金如等[47]研究了以P350萃淋樹脂為固定相、以硫酸溶液為流動相萃取色譜分離錸，用于檢測鈾礦中微量錸，發現采用2 mol/L硫酸為上柱液、4 mol/L硫酸為淋洗液、水為解吸液的優化條件，可使錸元素與鈾(Ⅵ)、鉬(Ⅵ) 、鐵(Ⅲ)、錳(Ⅱ)、鉻(Ⅵ)、鈦(Ⅳ) 等金屬離子有效分離。

MOON等[48]將Aliquat 336(甲基三辛基氯化銨)浸漬到XAD-4商用樹脂中，制備了萃取劑浸漬樹脂，用于硝酸溶液中錸與銠的分離。1 g XAD-4樹脂的最佳負載量約為0. 4g Aliquat 336樹脂。制備的萃淋樹脂在單組分體系和多組分體系中對錸均表現出較好的吸附性能，在單組分和多組分體系中測得的最大吸附容量分別為374 mg/g和366.8 mg/g。

萃淋樹脂對錸分離效果好，但合成過程較復雜、成本偏高。如何減少萃取液的流失、提高樹脂基底強度也是需要進一步解決的問題。

2.4 乳液萃取

乳化液膜是由水相、油相加入表面活性劑等成分所形成的的納米尺寸的穩定膠粒，可用于蛋白質、酶類的萃取，也用于金屬離子的萃取。微乳液萃取方式被一直被認為是一種綠色、高效、簡單的富集分離方法，且其操作可連續進行，便于與其他分離技術綜合使用，適應工業生產的要求。但目前，對微乳液系統萃取錸的研究較少，工業化操作的經驗也鮮有報道。

表3 乳液萃取體系在錸鉬分離中的應用

2.5 吸附法

早在1970年，周長祥等[58]首次發現泡沫塑料可從鹵化物中吸附金、鐵、鉬和錸等金屬離子。周長祥等人使用聚氨酯聚醚型多孔泡沫塑料研究其在不同介質中對錸的吸附能力，結果表明在氫氟酸介質中對銅礦中錸的吸附率大于97%，富集倍數為 1×104。該吸附分離方法可作為前處理應用于中子活化法測定了銅礦標準樣品中的錸含量。遺憾的是，盡管許多研究工作表明泡沫塑料可以有效地吸附多種金屬離子，但是目前有關泡沫塑料用于錸富集的研究幾乎沒有新的進展。

天然的黃鐵礦、零價鐵等在納米級別下對環境中的錸有一定的富集與還原的作用，可將污染物高錸酸根還原成ReO2，從而對錸起到固定的作用。在污染控制領域，這些材料可用來對含錸廢水進行固定化[59?60]。由于錸與其他放射性元素的相似性，研究錸元素在環境中的去除對其他放射性金屬元素也有重要的借鑒。

3 錸富集分離的新型吸附材料

由于吸附方法的眾多優勢，人們大力研究和開發了許多新型吸附材料，期待應用于錸的分離富集。一般而言。新型的吸附劑應滿足以下要求：吸附效率高，吸附量大，脫附時高效快速，易于回收；適用范圍廣，工作溫度和酸堿度的范圍應寬廣；對Re的選擇性好，受其他金屬離子的干擾少；吸附劑穩定性好，耐高溫、抗沖擊，適應多種反應器，并可重復利用；環境友好程度高。近年來，針對錸元素的分離與富集研究者們開發的吸附劑主要功能化納米材料、生物質材料、氧化石墨烯和介孔硅材料等四大類。

3.1 功能化納米材料

納米材料具有比表面積大，吸附性能強的特點，是材料研究領域中的熱點。但由于其納米材料的吸附選擇性較差，許多研究者在納米材料中加入活性基團進行改性，增加其對目標物質的吸附量與選擇性。

3.2 生物質材料

我國作為傳統的農業大國，有著大量的生物質資源。廢棄的農業資源用于礦產資源生產及錸鉬工業廢水中金屬離子的回收與利用，不僅對于錸鉬工業的發展有促進作用，更對環境保護及廢棄資源的再利用有重要的意義。熊英等將多種廢棄生物質材料用于錸鉬分離吸附材料的研究。他們分別用柿子皮[64?65]、橘子皮[66?67]、褐藻[68?69]等生物質材料通過適當的表面改性后制得的生物質材料吸附劑，發現這些材料對工業廢水中的鉬有良好的選擇性。柿子廢棄物中含有大量的單寧成分，濃硫酸處理后得到的交聯柿單寧凝膠(CPT)僅對鉬(Ⅵ)離子有選擇性吸附，鉬錸分離因子Mo/Re=164。研究者分別將乙二胺、二乙胺和三乙胺三種化學物質修飾于廢棄的柑桔皮纖維素上，制備了新的吸附凝膠 OW-en、OW-DEA和OW-TEA[66]，這些吸附劑對鉬的最大吸附量分別為OW-en (2.17 mol/kg)、OW-TEA (1.26 mol/kg)、OW-DEA (0.88 mol/kg)。與Re(Ⅶ)、Pb(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)、Zn(Ⅱ)、Mn(Ⅶ)、Ca(Ⅱ)、Cu(Ⅱ) 等其它共存金屬離子的吸附性能比較，新型凝膠只對Mo(Ⅵ)有選擇性，吸附行為符合Langmuir模型。Ca(OH)2皂化后的桔皮纖維素上負載Zr(Ⅳ)、La(Ⅲ)、Ce(Ⅲ)、Fe(Ⅲ) 4種金屬陽離子[67]，對水中鉬(Ⅵ)的分離進行了研究。整個鹽酸濃度(1.0 mmol/m3~3 kmol/m3)，4種凝膠對Mo(Ⅵ)均有吸附，鉬和錸的分離系數較高Mo/Re為62.78~1×106。

上述生物材料是利用吸附劑對Mo的選擇性以及對Re的吸附惰性之差別來實現Re與Mo的分離的。更多的生物材料這是直接利用對Re的選擇性吸附來實現Re的富集分離的。藻類本身帶有的羧基、羥基、胺，酰胺，磷酸鹽，多糖、咪唑等官能團，在環境治理中可用于吸附重金屬離子。以褐藻為原料，用硫酸處理，得到交聯的褐藻凝膠[68]。與桔皮、柿子皮等生物凝膠相比，該凝膠對錸有更好的吸附性能。pH=6時，該凝膠對Re(Ⅶ)的最大吸附量為37.20 mg/g。當溶液pH＞1時，利用經戊二醛處理的褐藻海帶凝膠(CAG)[69]進行吸附，結果表明，該凝膠對鐵、銅、鉛、鎳、錳和鋅離子的吸附量較低，但對Mo(Ⅵ)和Re(Ⅶ)的最大吸附量分別為65.90 mg/g和38.19 mg/g。CAG凝膠有望用于分步回收分離Mo(Ⅵ)和Re(Ⅶ)廢水。

廢棄玉米桿材料中含有大量的纖維素、半纖維素、木質素等成分，LOU等[70]分別將二甲胺、二乙胺、二正辛胺和二-2-乙基己胺修飾玉米桿凝膠，研究了凝膠對Re(Ⅶ)與Mo(Ⅵ)吸附能力和選擇性的影響，發現吸附效果最佳者為二正辛胺修飾的玉米凝膠，在較高鹽酸濃度下(1.0 mol/L)，這種凝膠對Re(Ⅶ)的最大吸附量為98.69 mg/g，可作為處理錸鉬廢水中Re(Ⅶ)的吸附劑。

為進一步提高吸附劑的活性點位，分子(離子)印跡技術也是增加固體材料特定點位的有效方法。首先將目標分子(離子)在吸附材料合成過程中加入，而后去除模板分子(離子)，從而形成具有目標分子(離子)空腔結構的吸附材料。這就使得吸附劑在吸附過程中有更好的吸附效果和選擇性。XIONG等[74]將生物質材料殼聚糖與陰離子印記的結合。由于鉬酸鹽比錸酸鹽成本更低，以鉬的含氧酸根(鉬酸銨)為離子模板在殼聚糖上改性，用于錸的吸附。在303 K，初始錸溶液濃度50 mg/L時，吸附量為418.98 mg/g，相比非分子印跡的乙二胺與殼聚糖的接枝材料吸附量只有83.92 mg/g。在含有銅、鋅、錳、鐵的混合液體中，對錸的吸附表現出優良的選擇性。

3.3 氧化石墨烯

石墨烯作為近些年的明星材料受到各領域研究者的大量關注。氧化態石墨烯(GO)表面具有大量的含氧官能團，且比表面積大是理想的吸附材料。XIONG 等[75]在錸鉬分離吸附材料上做出了新的嘗試，制得二異丁胺功能化石墨烯氧化物(GO-DEADIBA)，其對Re(Ⅶ)最高吸附率達95%以上，且最大吸附量可達到140.82 mg/g，可使Re(Ⅶ)與Cu2+、Zn2+、Mn2+陽離子在水溶液中分離。通過紅外、XPS等表征手段分析其吸附的主要作用力來自于叔胺中N與高錸酸根形成的N—O鍵的絡合。

3.4 介孔硅材料

介孔硅材料同時具有良好熱穩定性、機械穩定性以及超高的比表面積，因此，是一類優良的吸附材料。LEE等[76]使用一鍋法合成了周期性介孔有機硅材料用于高錸酸根的吸附，在pH=6.4的去離子水環境中錸的吸附效率達到99.6%，在pH=1.2的鹽酸介質條件下吸附效率也可達到80%以上。

4 展望

錸元素是必不可少得戰略資源，對未來工業、國防、高科技等領域發展有不可忽略的作用。近幾年，其市場價格也處于上升階段。錸在我國存量偏少，自然界中豐度較低等因素使得研究錸的富集分離方法在工業、檢測、環保、醫藥等領域都至關重要。目前的富集分離方法各有優缺點，新的方法也在不斷研究中。錸元素富集分離方法的發展趨勢：1) 分離富集方法更加多樣化，許多用于重金屬治理、醫藥工業的新方法、新體系均可借鑒。2) 研究方向更具有針對性，針對分離對象不同，如礦種不同、廢水成分各異的情況，有更為具體的解決方案。3) 研究方法向綜合開發(利用)方向發展，由于我國錸礦均是伴生礦藏，需合理設計多種資源的同時開采冶煉方法；工業廢物中再次利用的資源也較多，應綜合回收減少浪費。4) 多種富集分離技術的聯合使用，每種方法有各自特點與使用范圍，將各自優點相結合可開發出新方法(如萃淋樹脂就是離子交換與溶劑萃取的結合)；分離技術之間還可以相互借鑒，如離子交換樹脂本身也是很好的吸附材料，而生物質凝膠若穩定性便可用于離子交換柱的填充材料。

隨著我國國民經濟的發展，錸的需求量每年在不斷增加，有限的礦產資源也將不斷的枯竭。一方面，從一次資源中高效開采的新工藝需要不斷發展，另一方面，二次資源中綜合利用的新技術也需要研究者們在錸元素富集與分離的課題上開辟更加廣闊的途徑。

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Researches progress on separation and enrichment of rhenium

LI Wen-jing1, HUANG Long1, TANG He-qing1, DONG Xue-lin2, 3, Lü Ji-ping2, ZHU Li-hua2

(1. College of Resources and Environmental Science, South-Central University for Nationalities, Wuhan 430074, China；2. School of Chemistry and Chemical Engineering, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China; 3. Key Laboratory of Rare Mineral, Ministry of Land and Resources, Geological Experimental Testing Center of Hubei Province, Wuhan 430034, China)

Rhenium is an important strategic resource due to its wide potential applications in the fields of national defense, aerospace and new high technologies. The content of rhenium in the Earth crust is very low, as a dilute metal. The simple and efficient separation and enrichment method is very important for the exploitation and utilization of rhenium. Here, the process flows of rhenium metal smelting and recovery process and the progress in recent years were reviewed in terms of their advantages and disadvantages. The method of rhenium enrichment and separation which had been studied and applied at present, such as organic solvent extraction, ion exchange, resin extraction, emulsion extraction and adsorption, were reviewed. The new adsorption materials including bulky materials, nano-materials, biomass materials and mesoporous silicon materials and their applications were preferably introduced for the enrichment and separation of rhenium by aiming at the development and recovery of rhenium primary and secondary resources. Finally, the new direction of enrichment and separation of rhenium and the new characteristics of technology was prospected.

rhenium; enrichment; separation; recovery; adsorption materials

Project(ETZ201807A10) supported by Scientific Research Project of Ministry of Land and Resources, Hubei Province, China; Project(2018sycxjj312) supported by South-Central University for Nationalities Innovation Foundation for Postgraduate, China

2019-01-10;

2019-09-20

TANG He-qing; Tel:+86-13986238257; E-mail: tangheqing@ mail.scuec.edu.cn

1004-0609(2020)-01-0214-13

TD983；O658

A

10.11817/j.ysxb.1004.0609.2020-39489

湖北省國土資源廳科研計劃項目(ETZ201807A10)；中南民族大學研究生學術創新基金項目(2018sycxjj312)

2019-01-10；

2019-09-20

唐和清，教授，博士；電話：13986238257；E-mail：tangheqing@ mail.scuec.edu.cn

(編輯 李艷紅)