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天青石選礦加工技術及鍶化合物的制備

更新時間:2019-10-30 15:06 來源:
(1)選礦提純  品位高的天青石礦床,開采后一般不需加工或只需經過簡單人工揀選后,即可達到商品天青石礦的要求—瞳多,S04 90%以上,,可以以塊狀物或直接磨粉后出售。
對于伴生有石膏、方解石、石英、褐鐵礦和黏土礦的天青石礦,要進行選礦提純。一般工藝是首先進行洗礦或擦洗,使黏土礦物碎解。由于天青石與脈石(以無水石膏為列,其密度為2. 93g/cm3)的密度差較大,如果嵌布粒度又較粗,可以用重選方法(重介質振動溜槽、跳汰或搖床)選別。對于細粒嵌布的天青石礦或重選的中、尾礦內的天青石,一般可以用浮選方法回收。
(2)鍶化合物——碳酸鍶的制備  碳酸鍶是生產顯像管、計算機顯示器、工業監視器、電子元器件的重要原料,還廣泛用于磁性材料、陶瓷、涂料等領域。產品用途涉及電子信息、化工輕工、冶金及陶瓷等十多個行業,同時也是制取其他鍶化合物(硝酸鍶、氯化鍶等)的原料。
用天青石制取碳酸鍶的方法有三種:碳還原法、復分解法和轉化法。
①碳還原法  碳還原法制備工藝流程是首先將天青石精礦(SrS04 >90%)與焦炭按一定比例(6:4)混合,在1160~1300℃下焙燒,反應如下:
SrS04 +2C ——> SrS十2CO2
所得SrS白灰用水浸出,礦漿過濾后向濾液中加入 Na2 C03,使.SrS碳酸化,產生SrC03沉淀,即:
SrS+Naz C03 ——> Naz S十SrC03
沉淀干燥后便得到SrC03產品。
碳還原法的缺點是含硫廢液污染環境,國外有些生產廠家用C02代替NaC03對硫化鍶溶液進行碳酸化,從而避免含硫廢液的產生,其反應式如下:
SrS+C02十Hz0——>SrC03+十H2S
②復分解法  復分解法制備碳酸鍶的工藝流程如圖5-7所示。將天青石粉碎至200目,在反應器中與水攪拌,緩緩加入工業鹽酸(30%),再通蒸氣攪拌以除去鈣鹽。然后傾析并洗滌至中性為止。將洗后的料漿,再用水攪拌,加入純堿,通入蒸氣加熱,反應式如下:
SrS04 十Na2 C03——>SrC03十Na2 S04
將生產的碳酸鍶,以水反復洗滌至中性,洗去Na2 S04及未反應的Na2 C03。然后緩緩向其中加入50%的稀硝酸進行酸化,漿料pH值達到 4-5時,通入蒸氣加熱。其反應式為:
SrC03+2HN03——>Sr(N03)2 十H2 0+C02
在反應液中,加入飽和NaOH溶液,使可溶性的鈣、鐵鹽產生不溶性氫氧化物,經過濾而除去。此時pH值為14。
在此溶液中加硝酸(50%)中和至pH值為6時,再加純堿溶液進行復分解:
Sr(N03)2 十Na2 C03——SrC03十2NaN03
所得的漿狀物料用離心機分離,濾餅在150~180℃下干燥,即得成品。
硝酸鈉及硫酸鈉,可作為副產品回收。加硝酸酸化時,產生的一氧化氮,可用水洗、堿洗除去。
③ 轉化法  將天青石礦粉與碳酸銨一并送入帶攪拌器的反應器中,控制反應溫度在60~100℃,反應壓力為0.05一0.5MPa進行復分解反應0.5~5h。將反應液過濾分離,濾液經蒸發結晶得副產硫酸銨。濾餅為粗碳酸鍶。用銨鹽轉化劑在沸騰溫度下反應2.5- 4h,粗碳酸鍶轉化成可溶性鍶鹽,同時生成的碳酸銨送至復分解工序循環使用。過濾分離所得的鍶鹽溶液中再加人碳酸銨沉淀劑,沉淀物經過濾、干燥、粉碎,即得碳酸鍶成品.
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