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天青石选矿加工技术及锶化合物的制备

更新时间:2015-09-25 13:50 来源:
(1)选矿提纯  品位高的天青石矿床,开采后一般不需加工或只需经过简单人工拣选后,即可达到商品天青石矿的要求—瞳多,S04 90%以上,,可以以块状物或直接磨粉后出售。
对于伴生有石膏、方解石、石英、褐铁矿和黏土矿的天青石矿,要进行选矿提纯。一般工艺是首先进行洗矿或擦洗,使黏土矿物碎解。由于天青石与脉石(以无水石膏为列,其密度为2. 93g/cm3)的密度差较大,如果嵌布粒度又较粗,可以用重选方法(重介质振动溜槽、跳汰或摇床)选别。对于细粒嵌布的天青石矿或重选的中、尾矿内的天青石,一般可以用浮选方法回收。
(2)锶化合物——碳酸锶的制备  碳酸锶是生产显像管、计算机显示器、工业监视器、电子元器件的重要原料,还广泛用于磁性材料、陶瓷、涂料等领域。产品用途涉及电子信息、化工轻工、冶金及陶瓷等十多个行业,同时也是制取其他锶化合物(硝酸锶、氯化锶等)的原料。
用天青石制取碳酸锶的方法有三种:碳还原法、复分解法和转化法。
①碳还原法  碳还原法制备工艺流程是首先将天青石精矿(SrS04 >90%)与焦炭按一定比例(6:4)混合,在1160~1300℃下焙烧,反应如下:
SrS04 +2C ——> SrS十2CO2
所得SrS白灰用水浸出,矿浆过滤后向滤液中加入 Na2 C03,使.SrS碳酸化,产生SrC03沉淀,即:
SrS+Naz C03 ——> Naz S十SrC03
沉淀干燥后便得到SrC03产品。
碳还原法的缺点是含硫废液污染环境,国外有些生产厂家用C02代替NaC03对硫化锶溶液进行碳酸化,从而避免含硫废液的产生,其反应式如下:
SrS+C02十Hz0——>SrC03+十H2S
②复分解法  复分解法制备碳酸锶的工艺流程如图5-7所示。将天青石粉碎至200目,在反应器中与水搅拌,缓缓加入工业盐酸(30%),再通蒸气搅拌以除去钙盐。然后倾析并洗涤至中性为止。将洗后的料浆,再用水搅拌,加入纯碱,通入蒸气加热,反应式如下:
SrS04 十Na2 C03——>SrC03十Na2 S04
将生产的碳酸锶,以水反复洗涤至中性,洗去Na2 S04及未反应的Na2 C03。然后缓缓向其中加入50%的稀硝酸进行酸化,浆料pH值达到 4-5时,通入蒸气加热。其反应式为:
SrC03+2HN03——>Sr(N03)2 十H2 0+C02
在反应液中,加入饱和NaOH溶液,使可溶性的钙、铁盐产生不溶性氢氧化物,经过滤而除去。此时pH值为14。
在此溶液中加硝酸(50%)中和至pH值为6时,再加纯碱溶液进行复分解:
Sr(N03)2 十Na2 C03——SrC03十2NaN03
所得的浆状物料用离心机分离,滤饼在150~180℃下干燥,即得成品。
硝酸钠及硫酸钠,可作为副产品回收。加硝酸酸化时,产生的一氧化氮,可用水洗、碱洗除去。
③ 转化法  将天青石矿粉与碳酸铵一并送入带搅拌器的反应器中,控制反应温度在60~100℃,反应压力为0.05一0.5MPa进行复分解反应0.5~5h。将反应液过滤分离,滤液经蒸发结晶得副产硫酸铵。滤饼为粗碳酸锶。用铵盐转化剂在沸腾温度下反应2.5- 4h,粗碳酸锶转化成可溶性锶盐,同时生成的碳酸铵送至复分解工序循环使用。过滤分离所得的锶盐溶液中再加人碳酸铵沉淀剂,沉淀物经过滤、干燥、粉碎,即得碳酸锶成品.
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