本发明涉及铌金属的回收，尤其涉及一种铌生物提取剂的制备及应用方法。
背景技术：
1、铌在自然界中不以纯态出现，而是和其他元素结合形成矿物。属于低品位难分解矿，且较难富集以得到精矿。目前，国内外铌冶金均采用高浓度氢氟酸(<60％)或氢氟酸-硫酸混合酸的极端化学处理铌钽精矿。例如：公开号cn103361495a公开日2013.10.23的中国专利文献公开了一种从白云鄂博尾矿中提取铌的方法，包括:s1按原料1：0.5与氢氧化钠和助熔剂氯化钠、氯化钾、硝酸钾、硝酸钠中一种混匀后进行350～700℃，90～200min焙烧；s2水洗焙烧矿，过滤得到水洗渣和水洗液；s3用盐酸3.5～8.0mol/l，浸出温度：50～95℃，40～120min的酸浸；s4按2：1用质量分数15～40％的氢氟酸、硫酸一种无机酸酸浸；s5过滤得到含铌的酸浸液，浸出率达到了95％以上。再如：中国专利公开号cn109837400a，公开日为2019.06.04的中国专利文献公开了一种从富铌渣中提取稀土和铌的方法，包括:s1，将浓硫酸的质量分数为98％和富铌渣混匀后在280-300℃进行酸化分解，酸化分解的时间为90-120min，再在80-90℃酸浸，然后趁热滤除浸出渣，得到浸出液。s2，调节浸出液的ph至0.1-0.5，以醚酰胺功能性离子液体在ph为0.1～0.5时对稀土具有较强的选择性，并且几乎不萃取铌金属离子，将稀土金属离子与铌金属离子分离；s3，以1-烷基-3甲基咪唑六氟磷酸盐、1-烷基-3甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐中的至少一种采用水作为反萃液对负载有机相进行反萃，得到含稀土溶液；s4，分离出负载有机相后的萃余液的ph调节至1.5～2.0，陈化24-72h铌水解形成富含铌的沉淀。铌和稀土的浸出率分别为80.4％和86.2％。可以发现：通过萃取法将铌得提取和铌与稀土分离的工艺。存在的问题：一是cn103361495a专利，硝酸钾、硝酸钠等作为助熔剂，混匀后进行350-700℃，90-200min焙烧。而硝酸钾是强氧化剂，遇可燃物着火时，能助长火势，燃烧分解时，放出有毒的氮氧化物气体；硝酸钠的毒性作用是：(1)cardiac-脉搏增加，血压不下降；(2)肺，胸部或呼吸-紫绀；(3)高铁血红蛋白血症，碳氧。二是cn109837400a用质量分数为98％浓硫酸在280-300℃进行酸化分解也不环保。
技术实现思路
1、因此，针对上述的问题，本发明提供一种铌生物提取剂的制备及应用方法，解决现有技术用硫酸等“酸浸出法”浸出铌金属的方法不安全、不环保的问题。
2、为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种铌生物提取剂的制备方法，包括以下处理步骤：
3、1)将废弃的虾皮或藤壶壳粉碎为粉状，获得粉碎物；
4、2)将上述粉碎物与铅笔芯粉末，分别在马弗炉120-125℃炭化60-70min；
5、3)在清水中将0.009mg/l clo2溶化后加入炭化后的粉碎物中；
6、4)再在步骤3)处理后的物料中加入0.72-0.75mol/l c6h8o7；
7、5)再加入炭化后的0.72-0.75mol/l的铅笔芯粉末；
8、6)搅拌均匀，静置反应10h，制得铌生物提取剂。
9、进一步的：步骤1)所述铌生物提取剂ph＝6-6.1。
10、进一步的：步骤2)粉碎物炭化后的比表面积bet＝2100-2200m2/g，高尔基体内含n-乙酰葡糖胺1600-1700个/g，带-nh2和-cooh两种基团的电荷。
11、进一步的：经步骤5)炭化后的铅笔芯粉末修饰后，所述炭化后的粉碎物中n-乙酰葡糖胺中-nh2基团的正电荷得到屏蔽；带负电荷“δ-”的-cooh在中末端出现，含羧基2.12mmo|/g，内酯基2.00mmol/g，酚羟基1.29mmo|/g，羰基4.49mmol/g。
12、进一步的:每克所述生物铌提取剂的电容量c＝205f，电子电导率g＝104.6s/cm，电负性χ<2.3。
13、进一步的：步骤2)-5)所述的粉碎物的负电荷电容量位于高尔基体反面的网络，借由电子迁移率的穿梭体，在修饰后铌生物提取剂的负电荷“δ-”与铌金属正电荷“δ+”nb5+受体之间不断的往返电子传导，将能量逐渐释放出来。
14、一种铌生物提取剂的应用方法，包括以下处理步骤：
15、(1)将上述所述的铌生物提取剂投入到赤泥或铜尾渣或其他含铌的矿物中；
16、(2)在常温下，采用搅拌器以不低于150rp的速度搅拌1-1.5h；浸出液在转速不低于4000rpm离心机中离心处理5-10min，铌金属浸出。
17、进一步的：所述赤泥的ph值为12.1-13.0，所述铜尾渣的ph值为6.3，所述赤泥、铜尾渣剂含铌矿物中，铌金属元素最外层为正电荷“δ+”nb5+，电负性χ＝1.59；与铌生物提取剂的负电荷“δ-”，形成能量紧密纠缠，络合为稳定的离子键。
18、进一步的：所述铌金属浸出回收率为96％以上。
19、通过采用前述技术方案，本发明的有益效果为：本发明基于“异性电荷相吸”的规律提出的：废弃的虾皮、藤壶壳炭中的一种，经炭化和修饰后具有负电荷介导胞外电子传递反应机制。所述的负电荷电容量位于高尔基体反面的网络，借由电子迁移率的穿梭体，在修饰后铌生物炭负电荷“δ-”与铌金属正电荷“δ+”nb5+受体之间不断的往返电子电导率，将能量逐渐释放出来。投放到赤泥后与正电nb5+、电负性χ＝1.59的金属形成能量紧密纠缠的络合反应，搅拌1-1.5h，固液分离，成为离子键而稳定下来，这正是“异性电荷相吸”规律的应用。本发明的优点是：其一，虾皮、藤壶壳炭铌生物炭提取剂在吸附过程中具有对特定铌金属“nb5+”“异性电荷相吸”专一性的优越功能，1-1.5h就可实现96％以上铌回收率；与此同时，对矿物的ph值具有稳定的兼容性，不受ph值高低的影响和干扰，可不需要焙烧或强酸强碱等附加条件就可完成的铌的提取。其二，虾皮、藤壶壳炭铌生物提取剂是选用天然物质虾皮、藤壶壳炭中的一种，经炭化和修饰制成的，除提取铌金属的功能之外，还被世界生物医学界誉为“第六大生命要素”，将铅笔芯粉接枝到该天然物质的大分子链上,除具有提取铌金属的功能外,可以有效去除空气中漂浮着的有机污染物,重金属离子等污染源,还可以提高环境的质量，绿色环保。其三，虾皮、藤壶壳炭铌生物提取剂以天然生物(虾皮、藤壶壳)为绿色原料，经炭化和修饰制作的，原料价格低，制作简便成本低。
1.一种铌生物提取剂的制备方法，其特征在于，包括以下处理步骤：
2.根据权利要求1所述的一种铌生物提取剂的制备方法，其特征在于：步骤1)所述铌生物提取剂ph＝6-6.1。
3.根据权利要求1所述的一种铌生物提取剂的制备方法，其特征在于：步骤2)粉碎物炭化后的比表面积bet＝2100-2200m2/g，高尔基体内含n-乙酰葡糖胺1600-1700个/g，带-nh2和-cooh两种基团的电荷。
4.根据权利要求1所述的一种铌生物提取剂的制备方法，其特征在于：经步骤5)炭化后的铅笔芯粉末修饰后，所述炭化后的粉碎物中n-乙酰葡糖胺中-nh2基团的正电荷得到屏蔽；带负电荷“δ-”的-cooh在中末端出现，含羧基2.12mmo|/g，内酯基2.00mmo l/g，酚羟基1.29mmo|/g，羰基4.49mmo l/g。
5.根据权利要求1所述的一种铌生物提取剂的制备方法，其特征在于:每克所述生物铌提取剂的电容量c＝205f，电子电导率g＝104.6s/cm，电负性χ<2.3。
6.根据权利要求1所述的一种铌生物提取剂的制备方法，其特征在于：步骤2)-5)所述的粉碎物的负电荷电容量位于高尔基体反面的网络，借由电子迁移率的穿梭体，在修饰后铌生物提取剂的负电荷“δ-”与铌金属正电荷“δ+”nb5+受体之间不断的往返电子传导，将能量逐渐释放出来。
7.一种铌生物提取剂的应用方法，其特征在于：包括以下处理步骤：
8.根据权利要求7所述的一种铌生物提取剂的应用方法，其特征在于：所述赤泥的ph值为12.1-13.0，所述铜尾渣的ph值为6.3，所述赤泥、铜尾渣剂含铌矿物中，铌金属元素最外层为正电荷“δ+”nb5+，电负性χ＝1.59；与铌生物提取剂的负电荷“δ-”，形成能量紧密纠缠，络合为稳定的离子键。
9.根据权利要求7所述的一种铌生物提取剂的应用方法，其特征在于：所述铌金属浸出回收率为96％以上。
