本发明属于无机化学
技术领域：
，具体涉及一种碳酸锶生产废渣资源化利用的方法。
背景技术：
：碳酸锶化学式为：srco3，分子量为：147.63，是一种白色粉末或颗粒，主要用于制作玻壳玻璃、磁性材料、金属冶炼、电子元件、焰火等。其生产方法包括：复分解法、煤还原法、菱锶矿热解法等，现有技术中，多采用以天青石为原料的煤还原法。天青石矿的成份为：硫酸锶60～80％，碳酸锶3～8％，碳酸钙8～15％，碳酸镁0.5～1.5％，氧化铁0.5～1.0％，氧化铝3～5％。生产中，将天青石和煤粉粉碎，按一定比例进行还原焙烧，焙烧物经浸取、水洗后，浸取液用于碳酸锶生产，滤渣作为固废堆放。现有的碳还原法制作工艺，虽然具有对矿石适用性强、工艺过程简单、对设备要求不高、产品质量稳定、生产成本较低等优点，但由于技术所限，对矿石中锶的利用率一般低于75％，对配煤的利用率只有70～80％。反应剩余的废渣中，含有大量的锶、钙、镁、铁、铝等，造成极大的资源浪费；同时，长期的废渣堆放，也会对环境造成严重污染。现有技术中，对碳酸锶生产的废料处理，主要集中在对废水、废气的处理和再利用上，废渣一般直接用于铺路、建筑水泥材料等，未能对其中的资源进行很好地利用。2008年8月13日公开的，公开号为：cn101239762a，名为“碳酸锶生产过程的废水处理方法”中，主要通过澄清、脱硫、分解循环三个步骤，得到达国家排放标准的二次废水，并将二次废水用于碳酸锶的循环生产或直接排放。该发明虽消除了废水对环境的直接污染，但未对废渣进行处理。同时，该发明中锶的回收率只有80％左右。第三，该发明需单独加入聚丙烯胺絮凝剂、锰的氧化物和/或铁的氧化物，提高了处理成本；且聚丙烯胺絮凝剂难以被降解，容易在自然界中形成堆积，其合成单体也具有强烈的神经毒性，会产生非常强烈的三致效应(致癌、致畸和致突变)，容易对环境造成二次污染。2010年10月11日公开的，公开号为：cn102060317a，名为“天青石黑灰法生产碳酸锶的废渣中回收天青石的方法”中，虽然对产生的废渣进行了处理，但只是通过简单的粉碎、调浆、重选和脱水的步骤，对未反应的天青石进行了回收，对其余废渣未做处理，对碳酸锶生产及废渣处理中产生的废水也未做处理。公开号为cn1101838006b，名为“碳酸锶废渣酸浸料浆分离方法”中，碳酸锶回收率仅为78％左右，且未对废渣中的钙、铝、煤等进行回收。发表于2013年6月第21卷第2期的，名为“以碳酸锶废渣为原料制备高纯氯化锶”的论文中提到，可以通过盐酸浸取法，对碳酸锶废渣进行处理，得到六水氯化锶固体。该工艺虽可得到纯度较高的氯化锶产品，但对碳酸锶生产及废渣处理中产生的废水未做任何处理，且对废渣中的其它成分未做有效利用。目前，据发表在《资源环境与工程》(2008年，第22卷第2期)上的“锶尾矿和废渣的污染现状及资源化利用进展”报道：全国锶盐废渣已超过4.0×107t，造成极大的环境污染和资源浪费。因此，利用区域优势和先进的工艺技术，寻找一种低成本、高回收率、不会对环境造成二次污染的锶渣处理方法迫在眉睫。重庆是工业生产较发达地区，当地各工厂、公司每年会产生大量的副产盐酸。为环保、高效地利用这部分副产，在政府鼓励下，副产盐酸生产厂家对环保使用企业有着相应的补助政策。但一般来说，副产盐酸主要用于钢铁酸洗等，而浓盐酸易挥发，尤其在高温环境下，挥发速度极快，非常容易腐蚀设备、污染环境。因此，如何高效、环保地利用当地现有且产量极大的工业生产副产物--盐酸，是国家和地区工业绿色发展的难题。技术实现要素：本发明的目的是提供一种碳酸锶生产废渣资源化利用的方法。为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：一种碳酸锶生产废渣资源化利用的方法，包括：调浆、调酸、数次固液分离和洗涤。优选的，上述的碳酸锶生产废渣资源化利用的方法，其调浆方法为：在碳酸锶生产废渣中，加入重量为废渣重量30～60％的水，并搅拌均匀。优选的，上述的碳酸锶生产废渣资源化利用的方法，其调浆方法为：在碳酸锶生产废渣中，加入重量为废渣重量30～60％的由水和第一次洗涤溶液组成的溶液，并搅拌均匀。优选的，上述的碳酸锶生产废渣资源化利用的方法，其调酸方法为：一边搅拌，一边向调浆后的废渣中缓慢加入浓度为30％～35％的盐酸，调整ph＝4～5，并持续搅拌1h，得到混合液。优选的，上述的碳酸锶生产废渣资源化利用的方法，其数次固液分离和洗涤的方法为：将所述混合液进行分离，得到>20目的呈固相的渣1和由氯化锶、氯化钙、≤20目的固相渣共同组成的混合溶液；对由氯化锶、氯化钙、≤20目的固相渣共同组成的混合溶液再次进行固液分离，得到氯化锶、氯化钙混合溶液，命名为液1，以及≤20目的固相渣，命名为渣2。优选的，上述的数次固液分离和洗涤的方法，其数次固液分离和洗涤的方法为：用大于60℃的热水或由大于60℃热水及后续洗涤渣1后分离出的溶液共同组成的混合溶液，对所述的渣2进行洗涤和固相分离，得到呈固相的渣3和上述的第一次洗涤溶液：液2；将部分液2返回所述碳酸锶生产废渣代替水进行调浆，其余部分合并于液1中；用大于60℃的热水对渣3进行洗涤和固液分离，得到第二次洗液和呈固相的渣4；再用大于60℃的热水对渣4进行洗涤和固液分离，得到第三次洗液和呈固相的渣5，将第二次和第三次洗液合并，命名为液3。优选的，上述的数次固液分离和洗涤的方法，其数次固液分离和洗涤的方法为：用所述的液3对渣1进行洗涤、固相分离，得到>20目的渣6和上述洗涤渣1后分离出的溶液：液4；将液4与上述的大于60℃热水混合，共同洗涤渣2，以进行循环使用。优选的，上述的数次固液分离和洗涤的方法，其数次固液分离和洗涤的方法为：将渣5加入浓度为30％～35％的盐酸，调节ph＝1～2，而后进行固液分离，得到渣7和聚合氯化铝原料溶液：液5。优选的，上述的数次固液分离和洗涤的方法，其数次固液分离和洗涤的方法为：用大于60℃的热水对渣7进行洗涤、固相分离后，得到渣8及液6，将液6与上述液5混合，得到聚合氯化铝生产原料液。相应的，上述的碳酸锶生产废渣资源化利用的方法，得到的生产产物：呈固相的渣6作为建筑材料使用；液1及部分液2作为氯化锶、氯化钙生产的原料液；液2、液3、液4，在生产中进行循环使用；液5与液6混合，共同用于生产聚合氯化铝溶液。本发明具有以下有益效果：(1)利用重庆当地现有且产量极大的工业生产副产物：盐酸，对碳酸锶废渣及处理中产生的废水进行了高效处理，同时辅助环保解决了当地副产盐酸。(2)采取了新的分离工艺，有效降低废渣含水量，提高回收率：一般固液分离采用粉碎磨细后再分离的方法，但粒度越小，分离后含水量越高，固液分离效果越不理想；而本发明先进行粗细分离，再对粗渣进行高速离心分离，使渣中的含水率降至10％以下，以方便后续步骤提取目的产物，提高回收率。(3)对残渣进行反复洗涤，以降低残渣对sr2+、ca2+、al3+的吸附，将渣中的氯化锶、氯化钙、氯化铝高效地提取出来：对碳酸锶的回收率达85％以上；对废渣中铝的回收率达90％以上；对废渣中的钙也达到了很好的回收效果。而重庆地区存在着像京东方科技集团股份有限公司这类生产液晶面板、光伏的企业，需要大量氯化钙对电渡废水进行处理，同时，在废水处理过程中，还需要大量的净水剂；聚合氯化铝是一种效果极佳的净水剂，但随着铝矿资源的大量开采，铝矿资源越来越少，净水剂价格也水涨船高；从碳酸锶生产废渣中回收的氯化钙、氯化铝，恰好可进行就近销售，进一步提高碳酸锶废渣的回收率。(4)同时，通过粗细分离和固液分离，本发明显著提高了废渣中煤的发热量，该部分产热可直接用于碳酸锶回收利用的生产过程，降低生产成本。综上，本发明具有成本低廉、效果明显、回收率较高、对环境友好的特点，对锶盐废渣处理有着重要的现实意义。附图说明图1为碳酸锶废渣资源化利用的方法流程简图。具体实施方式为使本领域技术人员更详细地了解本发明的实施方法和技术效果，提供以下实施例和相应的检测数据。实施例一(1)统计碳酸锶生产废渣各成分含量，除水份外，其余数据均以干基计(详见表1)。表1实施例1碳酸锶生产废渣各成分含量(2)将碳酸锶生产废渣(湿渣)1000g加入反应器中，加水500ml搅拌均匀。(3)边搅拌边缓慢加入浓度为31.25％的盐酸，使ph＝4～5，并继续搅拌1小时。(4)对上述液体进行固液分离，得到渣1(>20目)、由氯化锶、氯化钙、≥20目固相渣组成的混合溶液。(5)将≤20目渣及氯化锶、氯化钙混合溶液进行固液分离，得到渣2及液1，液1作为氯化锶、氯化钙生产的原料液，(初始)用大于60℃的热水对所述的渣2进行洗涤,进行固液分离，得到第一次洗涤溶液，命名为液2和渣3。将液2部分返回所述碳酸锶生产废渣代替水进行调浆；其余部分合并于液1中。用大于60℃的热水对渣3进行洗涤，进行固液分离，得到第二次洗液和渣4，再用大于60℃的热水对渣4进行洗涤，进行固液分离得到第三次洗液和渣5，将第二次和第三次洗液合并，命名为液3。(6)用上述用所述的液3对渣1进行洗涤、固相与液相分离，得到>20目的渣6和液4。将液4用于后续生产中洗涤渣2，以进行循环使用。(7)将渣5加入浓度为30％～35％的盐酸，调节ph＝1～2，而后进行固液分离，得到渣7和聚合氯化铝原料溶液，命名为：液5。(8)用大于60℃的热水对渣7进行洗涤、固相分离后，得到渣8及液6，将液6与上述液5混合，得到聚合氯化铝生产原料液。(9)试验结果见表2。表2实施例1试验结果试验组成重量氯化锶、氯化钙溶液(液1)1450g第一次洗涤溶液(液2)1100g第二、三次洗涤溶液合计(液3)2000g渣3洗液(液4)2100g>20目的固渣(渣6)444g氯化铝溶液(液5+液6)148g渣885.3g(10)对试验各组成进行测定，结果如下：1)对氯化锶、氯化钙混合溶液及洗液(液1、液2、液3、液4)进行化学分析，测得：氯化锶含量为198.37g,氯化钙含量为47.94g；2)测得渣3(>20目固渣)发热量为8615焦/克；可以用于建材生产时发热所用，不需另行加入热量；3)测得氯化铝溶液中，以氧化铝计，含氧化铝36.29g；4)测得渣8中水溶性锶0.001％，发热量为836焦/克，作固废堆放；5)将1)中所测得的氯化锶换算为碳酸锶、碳酸钙，计算得：碳酸锶的收率为85.07％，碳酸钙的收率为67.99％，氧化铝的收率为91％；6)建材用固渣占碳酸锶生产废渣的59.78％，废弃残渣占碳酸锶废渣的11.77％，可利用率为88.22％。实施例二(1)统计碳酸锶生产废渣各成分含量，除水份外，其余数据均以干基计(详见表3)。表3实施例2碳酸锶生产废渣各成分含量成分含量srco325.45％caco312.38％mgco31.23％baco30.51％fe2o30.27％al2o36.23％s2-0.37％水分32.14％发热量4586焦/克(2)将碳酸锶生产废渣1000g(湿渣)加入反应器中，加水500ml搅拌均匀。(3)边搅拌边缓慢加入浓度为32.41％的盐酸，使ph＝4～5，并继续搅拌1小时。(4)对上述液体进行固液分离，得到渣1(>20目)、由氯化锶、氯化钙、≥20目固相渣组成的混合溶液。(5)将≤20目渣及氯化锶、氯化钙混合溶液进行固液分离，得到渣2及液1，液1作为氯化锶、氯化钙生产的原料液，(初始)用大于60℃的热水对所述的渣2进行洗涤,进行固液分离，得到所述的第一次洗涤溶液，命名为液2，以及渣3；将液2部分返回所述碳酸锶生产废渣代替水进行调浆；其余部分合并于液1中；用大于60℃的热水对渣3进行洗涤，进行固液分离，得到第二次洗液和渣4，再用大于60℃的热水对渣4进行洗涤，进行固液分离得到第三次洗液和渣5，将第二次和第三次洗液合并，命名为液3。(6)用上述用所述的液3对渣1进行洗涤、固相与液相分离，得到>20目的渣6和液4。将液4用于后续生产中洗涤渣2，进行循环使用。(7)将渣5加入浓度为30％～35％的盐酸，调节ph＝1～2，而后进行固液分离，得到渣7和聚合氯化铝原料溶液，命名为：液5。(8)用大于60℃的热水对渣7进行洗涤、固相分离后，得到渣8及液6，将液6与上述液5混合，得到聚合氯化铝生产原料液。(9)试验结果见表4。表4实施例2试验结果试验组成重量氯化锶、氯化钙溶液(液1)1410g第一次洗涤溶液(液2)1100g第二、三次洗涤溶液合计(液3)2000g渣6洗液(液4)2080g>20目的固渣(渣6)465g氯化铝溶液(液5+液6)158g渣868.6g(10)对各试验组成进行测定，结果如下：1)对氯化锶、氯化钙溶液及洗液(液1、液2、液3、液4)进行化学分析，测得：氯化锶含量为161.27g,氯化钙含量为73.21g；2)测得>20目固渣发热量为6799焦/克；可以用于建材生产时发热所用，不需另行加入热量；3)测得氯化铝溶液中，以氧化铝计，含氧化铝38.3g；4)测得渣8中水溶性锶0.0009％，发热量为798焦/克，作固废堆放；5)计算得：碳酸锶的收率为86.90％，碳酸钙的收率为79.01％，氧化铝的收率为90.59％；6)建材用固渣占碳酸锶生产废渣的68.52％，废弃残渣占碳酸锶废渣的10.11％，可利用率为89.89％。实施例三(1)统计碳酸锶生产废渣各成分含量，除水份外，其余数据均以干基计(详见表5)。表5实施例3碳酸锶生产废渣各成分含量成分含量srco319.36％caco315.88％mgco31.45％baco30.45％fe2o30.65％al2o37.07％s2-0.29％水分29.49％发热量4171焦/克(2)将碳酸锶生产废渣1000g(湿渣)加入反应器中，加水500ml搅拌均匀。(3)边搅拌边缓慢加入浓度为31.78％的盐酸，使ph＝4～5，并继续搅拌1小时。(4)对上述液体进行固液分离，得到渣1(>20目)、由氯化锶、氯化钙、≥20目固相渣组成的混合溶液。(5)将≤20目渣及氯化锶、氯化钙混合溶液进行固液分离，得到渣2及液1，液1作为氯化锶、氯化钙生产的原料液，(初始)用大于60℃的热水对所述的渣2进行洗涤,进行固液分离，得到所述的第一次洗涤溶液，命名为液2；以及渣3；将液2部分返回所述碳酸锶生产废渣代替水进行调浆；其余部分合并于液1中；用大于60℃的热水对渣3进行洗涤，进行固液分离，得到第二次洗液和渣4，再用大于60℃的热水对渣4进行洗涤，进行固液分离得到第三次洗液和渣5，将第二次和第三次洗液合并，命名为液3。(6)用上述用所述的液3对渣1进行洗涤、固相与液相分离，得到>20目的渣6和液4。将液4用于后续生产中洗涤渣2，进行循环使用。(7)将渣5加入浓度为30％～35％的盐酸，调节ph＝1～2，而后进行固液分离，得到渣7和聚合氯化铝原料溶液，命名为：液5。(8)用大于60℃的热水对渣7进行洗涤、固相分离后，得到渣8及液6，将液6与上述液5混合，得到聚合氯化铝生产原料液。(9)试验结果见表6。表6实施例3试验结果试验组成重量氯化锶、氯化钙溶液(液1)1380g第一次洗涤溶液(液2)1000g第二、三次洗涤溶液合计(液3)2000g渣3洗液(液4)2150g>20目的固渣(渣6)489g氯化铝溶液(液5+液6)185g渣878.6g(10)对各试验组成进行测定，结果如下：1)对氯化锶、氯化钙溶液及洗液(液1、液2、液3、液4)进行化学分析，测得：氯化锶含量为124.87g,氯化钙含量为88.52g；2)测得>20目固渣发热量为6270焦/克；可以用于建材生产时发热所用，不需另行加入热量；3)测得氯化铝溶液中，以氧化铝计，含氧化铝45.63g；4)测得渣8中水溶性锶0.0011％，发热量为895焦/克，作固废堆放；5)计算得：碳酸锶的收率为85.13％，碳酸钙的收率为71.29％，氧化铝的收率为91.53％；6)建材用固渣占碳酸锶生产废渣的69.35％，废弃残渣占碳酸锶废渣的11.14％，可利用率为88.86％。当前第1页12