专利名称：碳酸锶的制法的制作方法
技术领域：
本发明属于加工天青石矿制碳酸锶的工艺方法。
加工天青石矿制碳酸锶的复分解法是将天青石矿粉碎后与碳酸钠反应，首先制得粗碳酸锶，然后将粗碳酸锶用无机酸分解，制得相应酸的可溶性锶盐，与渣分离后再用碳酸钠沉淀出碳酸锶。该法化工原料消耗大，成本高，付产品不易回收，直接排放又易污染环境。有人提出将粗碳酸锶经高温焙烧成氧化锶，再用水浸与渣分离，然后通入二氧化碳得到碳酸锶。这条路线能耗高，收率低，工业化困难。所以，加工天青石矿制碳酸锶的方法需进一步改进。
本发明旨在克服上述方法的缺点，提出一条改进转化工序的工艺路线。
本发明发现，在复分解工序中使用碳酸铵作复分解剂具有与碳酸钠同等的作用，远优于碳酸氢铵。这是因为碳酸氢铵反应，产生多余的二氧化碳，在加压条件下能使生成的碳酸锶转化成为可溶性的SrHCO3，使反应向相反方向进行。所以使用碳酸氢铵转化率不高。本发明在复分解工需中使用碳酸铵，不仅与碳酸钠具有同等的作用，而且在下一步的转化工序中又可回收循环使用。天青石矿粉粒度一般要求达到80～120目，与碳酸铵的摩尔比控制在1∶1～3范围内，液固比在1～3∶1范围内。复分解反应在一带搅拌的反应器内进行，控制反应温度60～100℃，反应压力0.05～0.5Mpa，反应时间0.5～5小时，反应在均匀搅拌下进行。而后将剩余碳酸铵蒸出经冷凝回收循环使用。反应液过滤分离，滤液经蒸发结晶回收付产品硫酸铵，滤饼为粗碳酸锶。
本发明的最大贡献是粗碳酸锶的精制，更进一步说是在转化工序进行了独特的改进。目前工业上转化工序均限于用无机酸分解转化，然后再去沉淀，这样势必耗费大量的无机酸和沉淀剂，增加生产成本，付产品不易回收，从而降低了复分解法的优越性。本发明不使用无机酸而利用能使粗碳酸锶转化为可溶性锶盐的铵盐做为转化剂，将粗碳酸锶转化为可溶性锶盐，同时生成碳酸铵加以回收做为复分解剂返回复分解工序循环使用，或做为沉淀剂在沉淀工序使用。本发明所使用的转化剂是氯化铵，当然，凡能使粗碳酸锶转化为可溶性锶盐的铵盐均可做为本发明的转化剂使用。这些铵盐在本发明的反应温度下均可离解为氨和相应的酸，并能很好的与锶反应生成相应的锶盐和碳酸铵，碳酸铵在本发明的反应温度下又很易挥发，以气相形式脱离反应体系，所以转化反应很容易进行到底。
本发明是将粗碳酸锶与氯化铵以摩尔比1∶2～6的比例进行混合，在700℃以下进行转化反应2分钟，转化率可达到90%以上。反应中生成的碳酸铵以气相挥发脱离反应体系，经冷凝回收循环使用。生成的可溶性锶盐即氯化锶，冷却后用水浸后经过滤与渣分离得到锶盐溶液，往其中加入理论量的在转化工序中回收的碳酸铵做为沉淀剂进行沉淀反应。反应后生成氯化铵和碳酸锶沉淀，经过滤，滤饼经干燥、粉碎得到精制碳酸锶，纯度在98%以上。滤液经蒸发浓缩、结晶，回收相应的氯化铵并返回转化工序循环使用。
充分实施本发明不仅保留了复分解法收率高的优点，而且显著降低了原料成本，同时避免了环境污染，整个工艺过程除了未被利用的矿渣外，没有其它三废排出。本发明的工艺将有用组份全部利用，如天青石中的Sr2+、SO2-4和碳酸铵中的NH+4、CO2-3全部利用，从而做到了资源的充分利用。本发明适合加工品位在65%以上的天青石矿，最好是经过选矿除去钙、镁的矿石，将使本发明的产品纯度达到98%以上。
实例1100克品位为76%的天青石矿粉(120目)，置于带搅拌的反应器内，加入65克碳酸铵，200克水，升温至85℃，加压至0.2Mpa，在充分搅拌下反应2.5小时，得到粗碳酸锶，转化率96%，剩余碳酸铵蒸出经冷凝回收使用。
实例2100克实例1条件所制得的粗碳酸锶，与45克氯化铵混匀，迅速放入600℃马弗炉中，反应2分钟，冷却后水浸，过滤除渣，得纯氯化锶溶液，加入38克碳酸铵，得到精制碳酸锶沉淀和氯化铵溶液，过滤后将碳酸锶干燥，粉碎，得到产品，转化率90%，氯化铵溶液经蒸发结晶回收循环使用。
实例3100克粗碳酸锶与45克氯化铵混匀，置于700℃马弗炉中，反应2分钟，冷却，水浸后过滤除渣，滤液加41克碳酸铵，沉淀出精制碳酸锶，过滤后操作同实例2。
附图
为本发明的工艺流程简图
权利要求
1.一种加工天青石制碳酸锶的方法，是将天青石矿粉碎至80～120目，控制天青石与碳酸铵的摩尔比在1∶1～3的范围内，液固比控制在1～3∶1的范围内，在一带搅拌器的反应器内进行反应，控制反应温度60～100℃，反应压力0.05～0.5Mpa，反应时间0.5～5小时，得到粗碳酸锶，多余的碳酸铵蒸出后经冷凝回收，粗碳酸锶与至少量论量的氯化铵在700℃以下进行转化反应2分钟，反应中产生的碳酸铵挥发逸出反应体系用冷凝的方法加以回收使用，反应生成氯化锶冷却后水浸过滤除渣，往滤液中加入理论量的在转化工序中回收的碳酸铵进行沉淀反应，沉淀出精制碳锶，同时得到氯化铵溶液，然后过滤，滤液经蒸发浓缩结晶，回收氯化铵循环使用，滤饼经干燥、粉碎得到产品。
2.一种按照权利要求1所述的方法，其特征是粗碳酸锶与氯化铵的摩尔比最好控制在1∶2～6范围内。
全文摘要
本发明是将天青石矿粉与碳酸铵反应制得粗碳酸锶。粗碳酸锶与能使其转化为可溶性锶盐的铵盐进行转化反应，得到可溶性锶盐，同时将碳酸铵回收使用。可溶性锶盐与碳酸铵反应沉淀出精制碳酸锶，经干燥得产品，同时又得到相应酸的铵盐溶液，经回收循环使用。
文档编号C01F11/18GK1057629SQ9110255
公开日1992年1月8日 申请日期1991年4月18日 优先权日1988年12月22日
发明者熊尚彬, 林录 申请人:化学工业部天津化工研究院