CN1923698A - 天青石精矿制备碳酸锶的方法 - Google Patents
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Abstract
天青石精矿制备碳酸锶的方法。本发明以天青石精矿为原料,包括复分解制备粗碳酸锶、内配碳粗碳酸锶的造球与焙烧、焙烧熟料的热水浸取与除杂、浸取液的碳酸化过程。本发明与粗碳酸锶直接焙烧相比,使焙烧时间缩短约50%、焙烧温度降低100℃左右,显著提高了SrCO3的分解率、分解速率和锶回收率;采用内配碳球团技术有效解决了直接焙烧过程易结圈的难题;本发明不产生含硫的废水、废气、废渣,环境污染小;本发明制备的碳酸锶产品中:SrCO3的含量大于99%、CaCO3和BaCO3含量均小于0.3%。
Description
技术领域
本发明属于无机化工材料领域,涉及一种由天青石精矿制备碳酸锶的方法。
背景技术
碳酸锶是一种重要的锶化合物,是当今世界发展较快的无机化工材料。天青石是制备碳酸锶的主要原料。我国天青石储量极为丰富,约占世界总储量的一半,居世界首位。资源的显著特点是:品位低(SrSO4含量20%-40%)、富矿少、钙镁等杂质矿物含量较高,一般不能直接作为生产碳酸锶的原料,必须经过选矿提高品位后才能利用。工业上以天青石为原料制备碳酸锶的方法主要有碳还原法(干法)和复分解法(湿法)。碳还原法对天青石的品质要求高(要求SrSO4含量≥70%、粒度为1-3mm左右),还原焙烧过程中SrSO4转化成SrS的效率较低(一般只有65%左右),资源浪费严重;而且生产过程中产生大量含硫或含锶的废水、废气、废渣,易造成严重的环境污染。与碳还原法(干法)相比,复分解法可以利用品位稍低的天青石矿石(含SrSO4为50%-60%),但其工艺流程长,需消耗大量的酸及Na2CO3或(NH4)2CO3等化工原料,生产成本高,产品质量不稳定。
发明内容
为有效解决以天青石精矿制备碳酸锶存在的问题,为我国储量丰富的低品位天青石资源的利用提供新途径,特提出本发明。
天青石精矿制备碳酸锶的方法,本发明以天青石精矿为原料,包括复分解制备粗碳酸锶、内配碳粗碳酸锶的造球与焙烧、焙烧熟料的热水浸取与除杂、浸取液的碳酸化四个主要工序。
1.复分解制备粗碳酸锶:将天青石精矿与1.10-1.15mol/L碳酸钠溶液按液固比为3-5∶1,Na2CO3/SrSO4摩尔比为1.15-1.20混合,在温度为75-90℃的条件下搅拌反应45-60min,使矿石中SrSO4转化为SrCO3。在上述条件下,SrSO4的转化率可达98%-99%。
2.粗碳酸锶焙烧分解:将粗SrCO3与焦粉按质量百分比10-12∶1混和,经圆盘造球机造球制成内配碳粗SrCO3球团,然后在焙烧温度为1150-1180℃的条件下焙烧45-60min,使SrCO3分解为SrO。在上述条件下,SrCO3的分解率可达89%-94%。
3.熟料的浸取与除杂:将焙烧粗SrCO3获得的含SrO熟料在90-95℃的热水中搅拌浸取60-90min,使SrO转化成Sr2+进入溶液,固液分离,在溶液中加入除Ca2+、Ba2+试剂,于95-100℃的热水中恒温3.5-4.5h除杂,趁热进行固液分离。
4.浸取液的碳酸化:在除杂后的浸取液中加入NH4HCO3,控制温度在45-55℃,搅拌45-60min,使溶液的Sr2+生成SrCO3,固液分离,干燥后的滤渣即为碳酸锶产品。
本发明制备的碳酸锶产品中:SrCO3的含量大于99%、CaCO3和BaCO3含量均小于0.3%,质量指标优于碳酸锶国家标准GB10660-89。
本发明具有以下特点:
1.本发明以天青石选精矿为原料制备碳酸锶,制得的SrCO3产品质量好,优于碳酸锶国家标准GB10660-89,为低品位天青石矿的开发利用提供了一条有效途径。
2.与粗碳酸锶直接焙烧相比,内配碳球团技术既减少了焙烧过程中的矿粉损失,又使焙烧时间缩短约50%、焙烧温度降低100℃左右,显著提高了SrCO3的分解率、分解速率和锶回收率。同时,由于焙烧温度明显低于SrSiO3的生成温度,因此采用内配碳球团技术有效解决了直接焙烧过程易结圈的难题。
3.本发明不产生含硫的废水、废气、废渣,环境污染小。
附图说明
图1:本发明的工艺流程示意图。
具体实施方式
1.将SrSO4品位为75.28%、-200目含量100%的天青石浮选精矿与1.1mol/L碳酸钠溶液按液固比为4∶1、Na2CO3/SrSO4摩尔比为1.2混合,在温度为75℃的条件下搅拌45min,SrSO4的转化率为98.5%。所制备的粗SrCO3与焦粉按质量百分比10∶1混和,加入粘结剂混匀后,用圆盘造球机制成内配碳粗SrCO3球团,然后在焙烧温度为1150℃的条件下焙烧60min,使90.1%SrCO3分解为SrO。含SrO熟料在90℃的热水中搅拌浸取90min,过滤,在滤液中加入除Ca2+、Ba2+试剂,于100℃的热水中恒温4.0h除杂,趁热过滤。在除杂后的浸取液中加入NH4HCO3,控制温度在50℃左右,搅拌45min进行碳酸化反应,过滤、干燥,得SrCO3含量99.3%、CaCO3含量0.21%、BaCO3含量0.30%的碳酸锶产品。
2.将SrSO4品位为80.3%、-200目含量100%的天青石浮选精矿与1.15mol/L碳酸钠溶液按液固比为5∶1、Na2CO3/SrSO4摩尔比为1.15混合,在温度为85℃的条件下搅拌60min,SrSO4的转化率为99.2%。所制备的粗SrCO3与焦粉按质量百分比9∶1混和,加入粘结剂混匀后,用圆盘造球机制成内配碳粗SrCO3球团,然后在焙烧温度为1180℃的条件下焙烧45min,使93.3%SrCO3分解为SrO。含SrO熟料在95℃的热水中搅拌浸取60min,过滤,在滤液中加入除Ca2+、Ba2+试剂,于95℃的热水中恒温4.5h除杂,趁热过滤。在除杂后的浸取液中加入NH4HCO3,控制温度在50℃左右,搅拌45min进行碳酸化反应,过滤、干燥,得SrCO3含量99.1%、CaCO3含量0.26%、BaCO3含量0.28%的碳酸锶产品。
Claims (1)
1.天青石精矿制备碳酸锶的方法,其特征在于:以天青石精矿为原料,包括复分解制备粗碳酸锶、内配碳粗碳酸锶的造球与焙烧、焙烧熟料的热水浸取与除杂、浸取液的碳酸化四个主要工序,具体工艺参数为:
1)复分解制备粗碳酸锶:将天青石精矿与1.10-1.15mol/L碳酸钠溶液按液固比为3-5∶1,Na2CO3/SrSO4摩尔比为1.15-1.20混合,在温度为75-90℃的条件下搅拌反应45-60min,使矿石中SrSO4转化为SrCO3;
2)粗碳酸锶焙烧分解:将粗SrCO3与焦粉按质量百分比10-12∶1混和,经圆盘造球机造球制成内配碳粗SrCO3球团,然后在焙烧温度为1150-1180℃的条件下焙烧45-60min,使SrCO3分解为SrO;
3)熟料的浸取与除杂:将焙烧粗SrCO3获得的含SrO熟料在90-95℃的热水中搅拌浸取60-90min,使SrO转化成Sr2+进入溶液,固液分离,在溶液中加入除Ca2+、Ba2+试剂,于95-100℃的热水中恒温3.5-4.5h除杂,趁热进行固液分离;
4)浸取液的碳酸化:在除杂后的浸取液中加入NH4HCO3,控制温度在45-55℃,搅拌45-60min,使溶液的Sr2+生成SrCO3,固液分离,干燥后的滤渣即为碳酸锶产品。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101559964B (zh) * | 2009-05-19 | 2011-05-25 | 中国科学院青海盐湖研究所 | 片状碳酸锶粒子的制备方法 |
CN115637336A (zh) * | 2022-10-18 | 2023-01-24 | 中国地质科学院矿产综合利用研究所 | 一种高钡锶矿制备碳酸锶工艺 |
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2005
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CN115637336A (zh) * | 2022-10-18 | 2023-01-24 | 中国地质科学院矿产综合利用研究所 | 一种高钡锶矿制备碳酸锶工艺 |
CN115637336B (zh) * | 2022-10-18 | 2024-01-30 | 中国地质科学院矿产综合利用研究所 | 一种高钡锶矿制备碳酸锶工艺 |
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