[發(fā)明專利]在轉(zhuǎn)低爐中還原天青石生產(chǎn)硫化鍶的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611063496.2
• 申請(qǐng)日: 2016-11-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106586975A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭長(zhǎng)慶;金波;曹杰瑞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號(hào): C01B17/44
• 分類號(hào): C01B17/44
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種在轉(zhuǎn)低爐中用碳還原天青石精礦球團(tuán)生產(chǎn)硫化鍶的生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)

碳酸鍶是一種重要的無(wú)機(jī)化工原料，主要用于電子、通訊、陶瓷、冶金、焰火、彩色顯像管玻殼、磁性材料及其它鍶鹽的制備原料。此外，在計(jì)算機(jī)和醫(yī)藥等領(lǐng)域碳酸鍶也有廣泛的應(yīng)用。

目前，碳酸鍶的主要制備方法有天青石碳還原碳化法、天青石碳還原-碳銨沉淀法、天青石碳還原純二氧化碳碳化法、混生礦兩段轉(zhuǎn)化法、菱鍶礦酸溶-碳銨沉淀法、菱鍶礦鍛燒-碳化法等。其中，天青石碳還原碳化法是普遍采用的生產(chǎn)工藝方式。該方法是先將天青石中的SrS0₄還原成可水溶性的SrS。然后，進(jìn)行水浸、除雜和碳化等工藝生產(chǎn)碳酸鍶。天青石碳還原碳化法具有工藝設(shè)備簡(jiǎn)單、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。然而，目前我國(guó)均采用回轉(zhuǎn)窯或流化床工藝對(duì)天青石進(jìn)行還原處理。處理過(guò)程中大量煙氣溢出。現(xiàn)行工藝存在著還原效果差、回收率低、成本高、經(jīng)濟(jì)效益差等缺點(diǎn)。

轉(zhuǎn)底爐是近幾年發(fā)展起來(lái)的一種新型處理鋼鐵廠除塵灰、泥漿和制備還原鐵的高溫加熱設(shè)備。轉(zhuǎn)底爐具有還原溫度高(1200℃-1400℃)、還原速度快、還原氣氛可控、操作靈活、環(huán)保等特點(diǎn)。并且，由于在生產(chǎn)過(guò)程中爐底轉(zhuǎn)動(dòng)，爐料與爐襯之間相對(duì)靜止，所以，對(duì)入爐球團(tuán)的強(qiáng)度要求不高。轉(zhuǎn)底爐的特點(diǎn)特別適合于天青石碳還原碳化法處理工藝。因此，采用轉(zhuǎn)底爐處理天青石生產(chǎn)碳酸鍶對(duì)于擴(kuò)大產(chǎn)能、降低生產(chǎn)成本和環(huán)境保護(hù)具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種用碳還原天青石精礦球團(tuán)生產(chǎn)硫化鍶的生產(chǎn)工藝，其工藝步驟如下：

(1)生產(chǎn)硫化鍶的原料為：SrS0₄≥60wt％的天青石精礦粉，粒度-100目大于80％；所用的還原劑為低硫(S≤0.2wt％)、低灰分(灰分≤10wt％)和固定碳含量≥85wt％的無(wú)煙煤粉或石油焦粉，粒度-100目大于50％。

(2)天青石精礦粉和石油焦粉或無(wú)煙煤粉按重量比80-85:15-20的比例配料、稱重。配好后的原料加入到球磨機(jī)中進(jìn)行混合和研磨，料球重量比8-12:1。原料在球磨機(jī)中混合40-60min后加入到混砂機(jī)中，同時(shí)加入占原料量1-2wt％的膨潤(rùn)土、4-6wt％的水和2-3wt％的糖漿粘結(jié)劑拌成濕料，濕料總體水分應(yīng)控制在≤9wt％；

(3)將濕料運(yùn)輸至壓球機(jī)中進(jìn)行壓球處理。成品球呈橢圓狀，球體積為：23-27mm×18-22mm×10-14mm；

(4)將成品球送入鏈篦機(jī)中烘干，烘干氣體溫度250℃-270℃，烘干球的水分控制在≤3wt％。烘干過(guò)程中破碎的以及在送入至轉(zhuǎn)底爐途中破碎的球團(tuán)需要進(jìn)行篩選，篩出粒度≤3mm的細(xì)小顆粒，這些小顆粒之后被返回到壓球機(jī)中料倉(cāng)中重新造球；

(5)控制轉(zhuǎn)底爐高溫還原段的溫度1200℃-1300℃。球團(tuán)從進(jìn)入轉(zhuǎn)底爐中至排出的時(shí)間控制為15-20min；

(6)還原后的熱球團(tuán)從爐內(nèi)排出的溫度≤900℃。出爐后的熱球團(tuán)可以直接排入水浸池中進(jìn)行冷卻以防止氧化。同時(shí)，充分利用高溫還原球團(tuán)的余熱提升水溫以便于加速下一階段獲得碳酸鍶的一系列化學(xué)反應(yīng)。經(jīng)檢測(cè)：在轉(zhuǎn)低爐中用碳還原天青石可使天青石中硫酸鍶的轉(zhuǎn)化率達(dá)到95％以上。

本發(fā)明以低硫、低灰分和高固定碳含量的無(wú)煙煤粉或石油焦粉為還原劑，以轉(zhuǎn)底爐為加熱手段，通過(guò)在轉(zhuǎn)底爐中加熱天青石精礦冷固結(jié)球團(tuán)將天青石中的SrS0₄還原成可水溶性的SrS。然后，對(duì)還原產(chǎn)物進(jìn)行水浸、除雜和碳化等工藝即可生產(chǎn)出碳酸鍶。本發(fā)明與傳統(tǒng)的采用回轉(zhuǎn)窯或流化床工藝進(jìn)行天青石碳還原碳化法生產(chǎn)SrS工藝相比具有轉(zhuǎn)低爐自動(dòng)化控制程度高、天青石精礦冷固結(jié)球團(tuán)還原反應(yīng)速度快、硫酸鍶的轉(zhuǎn)化率、SrS產(chǎn)能高、碳酸鍶生產(chǎn)成本低和對(duì)環(huán)境污染可控制等突出優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1