[發(fā)明專利]一種利用天青石生產(chǎn)低鋇精細鍶鹽產(chǎn)品的生產(chǎn)方法

有效

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• 申請日: 2012-03-23
• 公開（公告）號: CN102602974A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王永范
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶元和精細化工有限公司
• 主分類號: C01F11/18
• 分類號: C01F11/18;C01F11/24;C01F11/36
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無機化工，具體涉及鍶鹽的生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)

含鍶的礦物主要有：天青石：主要成分為：硫酸鍶50～80％，硫酸鋇1～4％，碳酸鍶5～15％，碳酸鈣8～15％，硫酸鈣3～8％，其它5％左右。菱鍶礦：主要成分為含量在40～70％的碳酸鍶。混生礦：主要成分為硫酸鍶和碳酸鍶，硫酸鍶含量30～45％，碳酸鍶含量30～40％。

其中，菱鍶礦為次生礦，儲量很少；天青石為原生礦，儲量豐富，價格也更低，應(yīng)用廣泛。混生礦儲量也較多，但是因為成分較前兩種復(fù)雜，所以難以生產(chǎn)高純度的精制產(chǎn)品。所以天青石為原料生產(chǎn)碳酸鍶是主要的技術(shù)趨勢。目前，利用天青石礦物生產(chǎn)碳酸鍶的工藝主要有三種：

1：采用碳還原法：先將天青石還原為硫化物(硫化鋇、硫化鈣、硫化鍶)，再進行水解反應(yīng)，得到氫氧化物(氫氧化鍶、氫氧化鋇、氫氧化鈣)等，除雜處理后，進行碳化，得到碳酸鍶，此種碳酸鍶由于礦石中硫酸鋇同時轉(zhuǎn)化為硫化鋇，造成鋇含量較高，達到1％以上。目前國內(nèi)普遍采用本方法進行工業(yè)化生產(chǎn)。

2：采用復(fù)分解方法生產(chǎn)碳酸鍶：采用天青石與碳酸銨進行復(fù)分解方法生產(chǎn)成粗品碳酸鍶，再進一步用硝酸銨溶解，得到硝酸鍶，用碳酸銨反應(yīng)生成碳酸鍶。本方法生產(chǎn)碳酸鍶的純度尚可，但原料成本較高，而且硝酸銨為危險品且為民用炸藥的主要成分，管制較嚴，作為生產(chǎn)原料存在較大安全風(fēng)險，采購的審批、運輸、儲存也較為麻煩；故目前國內(nèi)僅有試驗報道而無法投入工業(yè)生產(chǎn)。

工業(yè)中精細鍶鹽產(chǎn)品如硝酸鍶和氯化鍶、高純碳酸鍶的生產(chǎn)均采用第一種方法所生產(chǎn)的碳酸鍶和氫氧化鍶為原料進行生產(chǎn)，主要的除雜工序為除鋇，這樣的工藝中因為在采用硫酸沉淀法除鋇的同時要沉淀大量的鍶，所以僅此一項將造成碳酸鍶消耗增加15～20％，因此生產(chǎn)成本仍然較高。同時鋇含量也仍然較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的是提供一種成本低廉的利用天青石生產(chǎn)低鋇鍶鹽的生產(chǎn)方法。

本發(fā)明的具體技術(shù)方案是：

一種利用天青石生產(chǎn)低鋇精細鍶鹽產(chǎn)品的生產(chǎn)方法，步驟包括：

a、細化：將天青石粉碎或研磨到粒徑小于200目；這樣在下一步反應(yīng)中才能增強在溶液中的反應(yīng)速率，所以細度越細越好，但是考慮到粉碎成本的原因，達到200目的細度即可。

b、酸洗：用稀鹽酸與磨細后的天青石進行反應(yīng)，去除天青石中的碳酸鹽成分，得到高純度的精制天青石；用鹽酸反應(yīng)的目的主要也就是去除碳酸鹽，處理后的精致制天青石成分主要為硫酸鍶80～95％，硫酸鋇1～4％，硫酸鈣1～6％，其他4～8％。鹽酸洗出來的溶液可以用于回收生產(chǎn)六水氯化鍶和氯化鈣產(chǎn)品。

c、復(fù)分解：將精制天青石添加到碳酸銨水溶液中，攪拌均勻；然后在密閉條件下，反應(yīng)壓力為0.2～0.3Mpa，反應(yīng)物料溫度100～115℃進行反應(yīng)，反應(yīng)完成后停止加熱，過濾后將所得固體洗滌既得碳酸鍶粗品。過濾液用于濃縮后生產(chǎn)硫酸銨。碳酸銨溶液本身容易分解揮發(fā)，所以其與硫酸鍶的復(fù)分解反應(yīng)在高溫和高壓條件下反應(yīng)利于提高速率和轉(zhuǎn)化率。

d、碳酸鍶粗品進一步精制得產(chǎn)品。

本發(fā)明的突出技術(shù)優(yōu)勢在于：

1、由于在復(fù)分解反應(yīng)中，碳酸銨和天青石反應(yīng)時只和天青石中的硫酸鍶進行反應(yīng)，和硫酸鋇不發(fā)生反應(yīng)，這樣得到的粗品碳酸鍶中鋇含量極低，低于0.05％，相當(dāng)于得到了鋇含量極低的碳酸鍶原料。

2、目前幾乎所有的精細鍶鹽產(chǎn)品均采用工業(yè)碳酸鍶和氫氧化鍶生產(chǎn)，生產(chǎn)成本居高不下，而本方法直接采用天青石礦進行生產(chǎn)，而且對天青石礦的鋇含量沒有特別要求，其它原材料也都是常用的普通原料，原料成本相當(dāng)?shù)汀?/p>

3、由于天青石資源的稀缺性，本方法對天青石的綜合利用率可達到90％，同時對其他工藝無法使用的天青石混生礦、高鋇天青石、低品位天青石均能適用。

4、本方法也避免了大量污染物的產(chǎn)生。

最好是：所述的步驟b中所用稀鹽酸的濃度為10～15％。這樣的常見濃度產(chǎn)品既便于采購?fù)瑫r濃度較低避免鹽酸揮發(fā)污染環(huán)境，產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化率也能達到理想的效果；

所述的步驟c中所用的碳酸銨水溶液的濃度為10％。這樣的濃度也是最利于反應(yīng)進行的工藝參數(shù)，既提高反應(yīng)轉(zhuǎn)化率又避免浪費原料。

所述的步驟c中反應(yīng)5小時后取樣，物料中固體部分碳酸鍶含量在75％以上時，即停止加熱，過濾、洗滌得碳酸鍶粗品。過濾出來的固體部分碳酸鍶含量大于75％，其余部分為未反應(yīng)的礦石等，當(dāng)然，未反應(yīng)的礦石也還有少量硫酸鍶，但考慮到反應(yīng)效率的原因，所以也不必苛求反應(yīng)完全。反應(yīng)未完全的天青石主要成分就是硫酸鍶，該硫酸鍶與粗品碳酸鍶共同進入后續(xù)的反應(yīng)。