[發(fā)明專利]利用攀西稀土尾礦制備碳酸鍶的方法

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• 申請日: 2019-09-10
• 公開（公告）號: CN110422866A
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉洪;朱靜平;黃海燕;靳必強(qiáng);何科瀚;康博;張婷婷;胡良玉;吳勇
• 申請（專利權(quán)）人: 西昌學(xué)院
• 主分類號: C01F11/18
• 分類號: C01F11/18
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 馬超前

利用攀西稀土尾礦制備碳酸鍶的方法，首先稱取稀土尾礦，加水、攪拌，再加入鹽酸調(diào)節(jié)pH值，真空抽濾、洗滌得含硫酸鍶的稀土尾礦濾渣；其次，加入飽和碳酸鈉、混合打漿，恒溫水浴加熱、攪拌，使尾礦中的硫酸鍶充分轉(zhuǎn)化為碳酸鍶，真空抽濾，洗滌得到碳酸鍶粗產(chǎn)品；最后加入鹽酸至不再產(chǎn)生氣泡，真空抽濾，洗滌，加入次氯酸使二價鐵氧化成三價鐵，再加入濃氨水，真空抽濾、洗滌、烘干。本發(fā)明利用稀土尾礦制備碳酸鍶的方法不僅可以減緩天青石礦日益短缺的狀況，而且還可進(jìn)一步提高稀土資源開發(fā)的價值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于稀土尾礦處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用攀西稀土尾礦制備碳酸鍶的方法。

背景技術(shù)

碳酸鍶是一種無臭無味的白色固體粉末或顆粒，不僅是一種重要的鍶化合物，也是一種重要的無機(jī)化工原料。目前，眾多鍶鹽產(chǎn)品、金屬鍶單質(zhì)、鍶的合金等都是以碳酸鍶為原料加工而成的。由于碳酸鍶對X射線及其他射線有較強(qiáng)的吸收作用，可廣泛被應(yīng)用于光學(xué)玻璃的制造，如彩色顯象管(彩色電視機(jī)的陰極射線管)、工業(yè)監(jiān)示器、顯示器等；碳酸鍶也可用于制備磁性材料鐵酸鍶，是生產(chǎn)專用PTC熱敏電阻元件(開關(guān)啟動、消磁、限流保護(hù)、恒溫發(fā)熱等)的基礎(chǔ)粉料，同時也可用于高檔電子陶瓷、涂料的制造等等，其用途涉及電子信息、化工、輕工、陶瓷、冶金、醫(yī)療等十多個行業(yè)。

攀西地區(qū)稀土選廠每年的原礦處理量約為30萬噸，產(chǎn)生的尾礦在26萬噸左右，歷年累積尾礦約300萬噸，有研究表明，攀西地區(qū)稀土尾礦中鍶的含量較高，甚至可達(dá)到46.13％，且以硫酸鍶的形態(tài)存在，是用于制取碳酸鍶的較好原料。

目前，碳酸鍶的工業(yè)生產(chǎn)主要通過化學(xué)的方法加工天青石礦(主要含SrSO₄)或菱鍶礦(主要含SrCO₃)來制備，主要有碳還原法(也稱黑灰法或干法)、復(fù)分解法(也稱直接轉(zhuǎn)化法或濕法)、熱法(也稱焙燒法)、酸法、硝酸鍶法、醋酸鍶法及轉(zhuǎn)化法等。我國天青石礦資源蘊(yùn)藏量不多，且由于早些年的過度開采，資源迅速減少。故采用新工藝、新技術(shù)降低原料消耗，彌補(bǔ)礦源不足，同時開發(fā)和生產(chǎn)高附加值的碳酸鍶品種，尋找生產(chǎn)碳酸鍶的其他原料，已然成為我國碳酸鍶生產(chǎn)企業(yè)提高競爭力的重要措施。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提出一種以稀土尾礦為原料制備碳酸鍶的方法，對碳酸鍶的生產(chǎn)提供一條新途徑，利用稀土尾礦制備碳酸鍶的方法不僅可以減緩天青石礦日益短缺的狀況，而且還可進(jìn)一步提高稀土資源開發(fā)的價值。

本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

利用攀西稀土尾礦制備碳酸鍶的方法，包括以下步驟：

步驟一：稱取一定量200目的稀土尾礦倒入燒杯中，加入去離子水，室溫?cái)嚢?0-30min后向尾礦溶液中緩慢加入濃度為6mol·L^-1的鹽酸溶液，直至溶液pH≈1，繼續(xù)攪拌1-2h，真空抽濾，將濾渣用去離子水洗滌三遍，得到含硫酸鍶的稀土尾礦濾渣，濾液另作它用；

步驟二：以飽和碳酸鈉溶液作為硫酸鍶的高效轉(zhuǎn)化劑，按照碳酸鈉:硫酸鍶摩爾比為1.1-1.5:1的比例將含硫酸鍶的稀土尾礦濾渣混合打漿，80℃恒溫水浴加熱3h-4h，溶液pH≈12、攪拌速率200-300r/min，使尾礦中的硫酸鍶充分轉(zhuǎn)化為碳酸鍶，真空抽濾，濾渣洗滌干凈，得到碳酸鍶粗產(chǎn)品；

步驟三：再向碳酸鍶粗產(chǎn)品中加入6mol/L的鹽酸，直至不再產(chǎn)生氣泡，溶液pH≈2，攪拌促進(jìn)反應(yīng)完全，真空抽濾，濾渣洗滌三遍，取濾液加入次氯酸使二價鐵氧化成三價鐵，再加入濃氨水控制溶液pH≈5-6，沉淀出鐵、鋁等的氫氧化物，真空抽濾，濾渣洗滌三遍；取濾液加入過量飽和碳酸鈉溶液，充分?jǐn)嚢?，真空抽濾，濾渣洗滌三遍，取濾渣烘干、粉碎后即可得到純度較高的碳酸鍶成品。

本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明主要是以攀西稀土尾礦為原料，將其中所含的鍶資源有效利用，采用沉淀轉(zhuǎn)化法使其中的硫酸鍶轉(zhuǎn)化為工業(yè)碳酸鍶，產(chǎn)品碳酸鍶的含量可達(dá)97.2％，符合工業(yè)碳酸鍶的品位要求。