本发明专利技术公开了利用高钙菱锶矿和毒重石联合生产硝酸锶和硝酸钡的方法，首先将高钙菱锶矿和毒重石分别粉碎并与水混合得到菱锶矿矿浆和毒重石矿浆，然后向菱锶矿矿浆中加入硝酸，反应过滤得到硝酸盐溶液和硫酸锶滤渣；接着向硝酸盐溶液加入双氧水和活性炭反应除杂；紧接着蒸发结晶除杂后的硝酸盐溶液，离心得硝酸锶和含硝酸钙的母液；紧接着向母液中加入毒重石矿浆，反应过滤得含硝酸钡溶液和碳酸钙滤渣；之后向硝酸钡溶液接着除去硝酸盐溶液加入双氧水和活性炭反应除杂；之后蒸发结晶除杂的硝酸钡溶液得硝酸钡和主要含硝酸锶的母液。本发明专利技术利用高钙菱锶矿和毒重石联合生产硝酸锶和硝酸钡，原料成本低，各物料循环利用，避免环境污染。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于锶钡盐合成领域，涉及一种生产硝酸锶和硝酸钡的方法，特别涉及一种。
技术介绍
硝酸锶、硝酸钡广泛用于分析试剂、电子元器件材料、焰火以及医药领域，目前，硝酸锶、硝酸钡的生产主要有以下两种工艺:(一 )、碳酸盐法:将工业碳酸锶或工业碳酸钡调浆后加入浓硝酸进行反应得到相应的硝酸盐原料液，经除杂、过滤、蒸发结晶、干燥后得到硝酸锶、硝酸钡产品；该法得到的硝酸锶、硝酸钡质量较好，生产工艺也比较简单，但生产成本高，市场竞争力不强。( 二 )、菱锶矿法和毒重石法:将菱锶矿和毒重石分别破碎制浆后与硝酸进行反应，反应产物经后续过滤、除杂、过滤、蒸发结晶、干燥后得到产品。该方法以菱锶矿或毒重石作为原材料，生产成本相对降低，但是由于菱锶矿品位的降低，菱锶矿中含有较多的共生碳酸钙硫酸锶等杂质的存在，硝酸酸解后的溶液中含有大量硝酸钙，由于没有采取循环法，则浓缩的程度较高，以尽可能提高锶的收率，但由于硝酸锶在较高浓度的硝酸钙溶液中结晶，会发生同晶取代等现象，不仅影响最终产品的纯度，而且影响硝酸锶的蒸发结晶过程，最终得到的硝酸锶晶粒细小，干燥困难且容易结块。另外该方法蒸发结晶的硝酸钙母液中含有部分硝酸锶，增大了硝酸钙的回收难度，而直接用毒重石与硝酸反应生产硝酸钡的过程中，由于毒重石中含有一定的碳酸钙和碳酸锶，碳酸钙和碳酸锶也会和硝酸反应，造成硝酸的消耗，生成的硝酸钙和硝酸锶由于量较少，很难利用。目前普遍采用直接排放方法处理，不仅造成了硝酸原料的利用度不高，还带来了严重的环境污染。目前，菱锶矿富矿越来越少，而利用中低品位菱锶矿生产锶盐在技术上不成熟，成本较高；特别是对于高钙菱锶矿(碳酸钙与碳酸锶的共生矿)，普通选矿方法很难将其中的碳酸钙选出，造成用该矿生产硝酸锶时硝酸的消耗居高不下。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种。为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案:，包括以下步骤:a、矿浆制备:将高钙菱锶矿和毒重石分别粉碎后与水混合得到菱锶矿矿浆和毒重石矿浆；b、酸解:向步骤a所得的菱锶矿矿浆中加入适量硝酸，反应后过滤得硝酸盐溶液和硫酸锶滤渣；C、除杂:向步骤b的硝酸盐溶液中加入适量双氧水和活性炭，反应后调节pH至中性，最后过滤除去硝酸盐溶液中的杂质；d、结晶分离:蒸发结晶除杂后的硝酸盐溶液，离心得硝酸锶和主要含硝酸钙的母液，硝酸锶经干燥得到硝酸锶产品；e、转化:向步骤d的母液加入步骤a制备的毒重石矿浆，升温、加压反应，结束后保温过滤得主要含硝酸钡溶液和碳酸钙滤渣；f、纯化:向步骤e所得硝酸钡溶液加入适量双氧水和活性炭，反应后调节pH至中性,最后过滤除去硝酸钡溶液中的杂质；g、蒸发结晶:蒸发结晶步骤f除杂的硝酸钡溶液得硝酸钡和主要含硝酸锶的母液，硝酸钡经干燥得到硝酸钡产品；h、步骤g的母液循环回步骤C。作为本专利技术的优选，步骤a的矿浆中固液质量比为1:0.5~1:1，菱锶矿和毒重石矿粉粒度小于200目。作为本专利技术的优选，步骤b所加硝酸的浓度为50%~98%。作为本专利技术的优选，步骤b所得硝酸盐溶液的pH值为3~5，波美度30-35度。作为本专利技术的优选，步骤c除杂过程首先向硝酸盐溶液加入双氧水,反应20-40min,然后升温至80~100°C,再向硝酸盐溶液中添加0.5~lkg/m3活性炭，反应1-3小时，最后加入氢氧化钙调节pH到中性，并于80~100°C下保温I小时以上，过滤。作为本专利技术的进一步优选，控制步骤d蒸发结晶后的分离所得母液中锶钙摩尔比0.05:1~0.1:1。作为本专利技术的进一步优选，步骤e所加毒重石矿浆中所含碳酸钡的量与母液中硝酸钙的摩尔比为0.95:1~1:1o作为本专利技术的进一步优选，步骤e加入毒重石矿浆后反应温度为120~140°C，压力为0.1~0.3MPa，时间为3~5小时，保温过滤时温度为100-140°C。作为本专利技术的进一步优选，步骤f纯化时首先向硝酸钡溶液加入双氧水，反应20-40min,然后升温至80~100°C，向硝酸钡溶液中添加0.5~lkg/m3活性炭，反应1-3小时，最后加入氢氧化钙调节pH到中性于80~100°C保温I小时以上，过滤。 本专利技术的有益效果在于:本专利技术直接利用高钙菱锶矿和毒重石联合生产硝酸锶和硝酸钡，大幅降低了原材料成本，提高了原料的利用率，生产过程中没有废水排放，废渣碳酸钙，可以用作水泥的原料；本专利技术中高钙菱锶矿酸解之后，矿石中的碳酸锶、碳酸钙分别转化为相应的硝酸盐，硫酸锶不参与反应并得到了富集，分离后硫酸锶渣中硫酸锶含量高达80%，是工业碳酸锶生产的优质原料。得到的含硝酸钙的硝酸锶溶液经除杂过程除去溶液中的铁及其他重金属有害杂质，再蒸发结晶，控制母液中的锶钙比，得到合格的硝酸锶产品。母液为含少量硝酸锶的硝酸钙溶液，然后向母液中加入毒重石矿浆，所加毒重石中的碳酸钡和少量碳酸锶与母液中的硝酸钙发生复分解反应，转化为硝酸钡、硝酸锶和碳酸钙，这样菱锶矿中碳酸钙所消耗的硝酸被回收转化为硝酸钡和硝酸锶产品(转化率可达98% )，提高了硝酸的利用率，硝酸钡溶液浓缩结晶后，母液主要含硝酸锶和少量硝酸钙，循环回菱锶矿酸解液除杂步骤。同时毒重石中的碳酸钡和碳酸锶在生产过程中得到了充分的利用；本专利技术菱锶矿中的碳酸钙消耗的硝酸，以硝酸钡的形式得到回收，菱锶矿中的钙和毒重石中的钙最后都以碳酸钙的形式排放(可以作为水泥生产的原料)，避免了原来排放硝酸钙带来的氨氮环境污染。而毒重石中少量的锶也得到了充分的利用，【具体实施方式】下面将对本专利技术的优选实施例进行详细的描述。实施例1:本实施例，包括以下步骤:a、矿浆制备:将高钙菱锶矿和毒重石分别粉碎后与水混合得到菱锶矿矿浆和毒重石矿浆；b、酸解:向步骤a所得的菱锶矿矿浆中加入理论量的硝酸，反应后过滤得硝酸盐溶液和硫酸锶滤渣；C、除杂:向步骤b的硝酸盐溶液中加入适量双氧水和活性炭升温反应，反应后调节pH至中性，最后过滤除去硝酸盐溶液中的杂质；d、结晶分离:蒸发 结晶除杂后的硝酸盐溶液，离心得硝酸锶和主要含硝酸钙的母液；硝酸锶经干燥得到硝酸锶产品。e、转化:向步骤d的母液加入毒重石矿浆，升温、加压反应，结束后保温过滤得主要含硝酸钡溶液和碳酸钙滤渣；f、纯化:向步骤e所得硝酸钡溶液加入适量双氧水和活性炭升温反应，反应后调节pH至中性，最后过滤除去硝酸钡溶液中的杂质；g、蒸发结晶:蒸发结晶步骤f除杂的硝酸钡溶液得硝酸钡和主要含硝酸锶的母液。硝酸钡经干燥得到硝酸钡产品。h、母液循环回步骤C。本实施例中，步骤a的矿浆中固液质量比为1:0.5，菱锶矿粉粒度小于200目。本实施例中，步骤b所加硝酸的浓度为50 %。本实施例中，步骤b所得硝酸盐溶液的pH值为5，波美度30度。本实施例中，步骤c除杂过程首先向硝酸盐溶液加入双氧水,反应20min，然后升温至100°C，再向硝酸盐溶液中添加0.5kg/m3活性炭，慢速搅拌并保温反应I小时，最后加入氢氧化钙调节PH到中性，并于80°C下保温I小时以上，过滤得到精制的硝酸盐混合溶液。本实施例中，步骤d结晶分离所得母液中锶钙摩尔比0.05:1。本实施例中，步骤e所加毒重石矿浆中所含碳酸钡的量与母液中硝酸钙的摩尔比为 0.95:1。本实施例中，步骤e加入毒重石矿楽:后反应温度为120°C,压力为0.1MPa,时本文档来自技高网...
【技术保护点】
利用高钙菱锶矿和毒重石联合生产硝酸锶和硝酸钡的方法，其特征在于，包括以下步骤：a、矿浆制备：将高钙菱锶矿和毒重石分别粉碎后与水混合得到菱锶矿矿浆和毒重石矿浆；b、酸解：向步骤a所得的菱锶矿矿浆中加入适量硝酸，反应后过滤得硝酸盐溶液和硫酸锶滤渣；c、除杂：向步骤b的硝酸盐溶液中加入适量双氧水和活性炭，反应后调节pH至中性，最后过滤除去硝酸盐溶液中的杂质；d、结晶分离：蒸发结晶除杂后的硝酸盐溶液，离心得硝酸锶和主要含硝酸钙的母液，硝酸锶经干燥得到硝酸锶产品；e、转化：向步骤d的母液加入步骤a制备的毒重石矿浆，升温、加压反应，结束后保温过滤得主要含硝酸钡溶液和碳酸钙滤渣；f、纯化：向步骤e所得硝酸钡溶液加入适量双氧水和活性炭，反应后调节pH至中性，最后过滤除去硝酸钡溶液中的杂质；g、蒸发结晶：蒸发结晶步骤f除杂的硝酸钡溶液得硝酸钡和主要含硝酸锶的母液，硝酸钡经干燥得到硝酸钡产品；h、步骤g的母液循环回步骤c。
【技术特征摘要】
1.利用高钙菱锶矿和毒重石联合生产硝酸锶和硝酸钡的方法，其特征在于，包括以下步骤: a、矿浆制备:将高钙菱锶矿和毒重石分别粉碎后与水混合得到菱锶矿矿浆和毒重石矿浆； b、酸解:向步骤a所得的菱锶矿矿浆中加入适量硝酸，反应后过滤得硝酸盐溶液和硫酸锶滤渣； C、除杂:向步骤b的硝酸盐溶液中加入适量双氧水和活性炭，反应后调节pH至中性，最后过滤除去硝酸盐溶液中的杂质； d、结晶分离:蒸发结晶除杂后的硝酸盐溶液，离心得硝酸锶和主要含硝酸钙的母液，硝酸锶经干燥得到硝酸锶产品； e、转化:向步骤d的母液加入步骤a制备的毒重石矿浆，升温、加压反应，结束后保温过滤得主要含硝酸钡溶液和碳酸钙滤渣； f、纯化:向步骤e所得硝酸钡溶液加入适量双氧水和活性炭，反应后调节PH至中性，最后过滤除去硝酸钡溶液中的杂质； g、蒸发结晶:蒸发结晶步骤f除杂的硝酸钡溶液得硝酸钡和主要含硝酸锶的母液，硝酸钡经干燥得到硝酸钡产品； h、步骤g的母液循环回步骤C。2.根据权利要求1所述利用高钙菱锶矿和毒重石联合生产硝酸锶和硝酸钡的方法，其特征在于:步骤a的矿浆中固液质量比为1:0.5~1:1，菱锶矿和毒重石矿粉粒度小于200目。3.根据权利要求1所述利用高钙菱锶矿和毒重石联合生产硝酸锶和硝酸钡的方法，其特征在于:步骤b所加硝酸的浓度为50%~98%。4.根据权利要求1所述利用高钙菱锶矿和毒重石联合生产硝酸锶和硝酸钡的方法，其特征在于:...
【专利技术属性】
技术研发人员：何从林，熊文娟，韦燕婵，徐红梅，夏仕文，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：重庆;85
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