一种锶渣的回收利用方法技术

本发明专利技术公开了一种锶渣的回收利用方法，包括步骤：S1、水浸粉碎过的锶渣并进行热过滤，获得氢氧化锶溶液；S2、将氢氧化锶溶液进行冷却结晶、固液分离获得水合氢氧化锶晶体；S3、干燥水合氢氧化锶晶体，获得氢氧化锶产品；其中，所述锶渣是以碳化钙为还原剂制备金属锶而获得的锶渣。本发明专利技术通过水浸锶渣，再结合热过滤‑冷却结晶的方法，从而将锶渣中的锶资源以氢氧化锶的方式实现了回收，减少了锶资源的浪费；同时在分离锶资源后产生的滤渣中主要成分为氢氧化钙和碳，可以进一步用于尾气吸收。本发明专利技术在不使用酸液的情况下有效地降低了渣量，提高了渣矿的利用率，减少了金属锶渣对环境的污染。

【技术实现步骤摘要】
一种锶渣的回收利用方法
本专利技术属于工业废渣处理
，具体来讲，涉及一种锶渣的回收利用方法。
技术介绍
金属锶是锶行业中一种重要的产品，多用于冶金、电池材料和金属变质等工业领域。金属锶的制备方法主要分为熔盐电解法、真空热还原法两大类。其中真空热还原法按还原剂的不同可分为铝热还原法、硅热还原法、碳热还原法以及金属镧热还原法。铝热还原法存在还原剂成本过高的缺陷；硅热还原法虽在还原剂上成本有所降低，但锶收率仅有55％左右，大量的锶留于渣相中，存在产生的残渣较多、还原率较低的缺陷；碳热还原法的成本最低，产生的渣量也最少，但是反应产生有毒污染的CO气体；金属镧热还原法可获得高纯金属锶，但其还原剂成本是铝粉工艺的几倍甚至几十倍。热还原方法的另一缺点是产生大量的工业废渣。依据还原剂不同，得到的工业废渣的成分不同：如铝热还原法获得的渣相以氧化铝、氧化锶、氟化钙为主；硅热还原法获得的渣相为氧化锶、二氧化硅、氧化铁、氟化钙等；碳热还原法的渣相为氧化锶、碳、氟化钙等。金属锶渣指的是氧化锶经真空热还原过程后剩余的渣相。目前只有铝热还原法制备金属锶形成了工业规模，所以现有的锶渣处理方法基本上都是以铝热还原法制备金属锶获得的锶渣为处理对象，并采用酸化法达到锶铝分离的目的。然而酸化法为了充分溶解金属锶渣，不仅需要加入过量的酸，同时为了处理这些酸液，还需要相应的碱来进行中和，因此锶渣中锶的回收成本很高。
技术实现思路
为了避免锶资源的浪费、避免金属锶渣对环境的污染、避免使用大量酸液来回收锶渣中的锶资源，本专利技术提供了一种金属锶渣的回收利用方法，尤其是其中使用的锶渣是利用碳化钙作为还原剂制备金属锶得到的渣相。本专利技术提供了一种新的金属锶渣的回收利用方法，包括步骤：S1、水浸粉碎过的锶渣并进行热过滤，获得氢氧化锶溶液；S2、将所述氢氧化锶溶液进行冷却结晶、固液分离获得水合氢氧化锶晶体；S3、干燥所述水合氢氧化锶晶体，获得氢氧化锶产品；其中，所述锶渣是以碳化钙为还原剂制备金属锶而获得的锶渣。进一步地，所述锶渣的制备方法为：T1、将氧化锶和碳化钙粉碎混合，得到混合物；T2、真空条件下对所述混合物进行热还原反应，得到金属锶和所述锶渣。进一步地，在所述步骤T1中，还包括将助熔剂一并粉碎混合，以获得所述混合物；其中，所述助熔剂为氟化钙。进一步地，所述助熔剂与所述氧化锶的质量之比为1:20～1:100。进一步地，所述氧化锶与所述碳化钙的物质的量之比为1:1～1:1.2。进一步地，所述步骤T2中所述热还原反应的真空度为1Pa～100Pa、温度为1050℃～1300℃、时间为2h～6h。进一步地，所述步骤S1中热过滤操作的温度不低于85℃。进一步地，所述步骤S1中水浸过程中锶渣与水的质量比为1:5～1:10。进一步地，所述步骤S1中锶渣的粒度为50目～200目。进一步地，在所述步骤S1中，水浸粉碎过的锶渣并沸腾10min～30min后再进行热过滤，以得到所述氢氧化锶溶液。进一步地，所述步骤S3中冷却结晶操作的温度范围为5℃～25℃。本专利技术提供了一种新的金属锶渣的回收利用方法，其中金属锶渣为以碳化钙还原法制备金属锶时得到的渣相；通过对该渣相的分析可知其主要成分为氧化锶、氧化钙、碳化钙、氟化钙、碳等。由此，本专利技术通过以水浸锶渣，再结合热过滤-冷却结晶的方法，从而将锶渣中的锶资源以氢氧化锶的方式实现了回收；同时滤渣主要成分为氢氧化钙和碳，可以进一步用于尾气吸收。本专利技术在不使用酸液的情况下有效地降低了渣量，提高了渣矿的利用率，减少了金属锶渣对环境的污染。附图说明通过结合附图进行的以下描述，本专利技术的实施例的上述和其它方面、特点和优点将变得更加清楚，附图中：图1是根据本专利技术的采用金属锶渣制备氢氧化锶的工艺示意图。具体实施方式以下，将参照附图来详细描述本专利技术的实施例。然而，可以以许多不同的形式来实施本专利技术，并且本专利技术不应该被解释为限制于这里阐述的具体实施例。相反，提供这些实施例是为了解释本专利技术的原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员能够理解本专利技术的各种实施例和适合于特定预期应用的各种修改。一般在金属锶的制备过程中均会产生一定量的锶渣，为了将其中锶资源进行进一步回收利用，减少资源浪费，本专利技术的专利技术人在相关研究过程中，通过对以碳化钙为还原剂制备金属锶的过程中产生的渣相进行分析，发现其主要组成为氧化锶、氧化钙、碳化钙、氟化钙、碳等。本专利技术的专利技术人基于该基本组成提出了一种全新的锶渣的回收利用方法，该回收利用方法不同于现有技术中采用其他热还原法制备金属锶时产生的锶渣的回收利用方法，无需使用酸化法。具体参照图1，本专利技术的一种锶渣的回收利用方法包括下述步骤：在步骤S1中，水浸粉碎过的锶渣并进行热过滤，获得氢氧化锶溶液。具体地，该步骤中采用的锶渣是以碳化钙为还原剂制备金属锶而获得的锶渣。具体来讲，上述锶渣的具体制备方法包括如下步骤：T1、将氧化锶和碳化钙粉碎混合，得到混合物。T2、真空条件下对混合物进行热还原反应，得到金属锶和锶渣。进一步地，步骤T1中混合物还包括助熔剂。助熔剂优选氟化钙，氟化钙不仅可对混合物中氧化锶和碳化钙在后续热还原过程中起到协助熔融作用，以使最终获得的金属锶产品呈现疏松状，从而未与锶渣凝固在一起而易于分离；而且其用于反应时还可以降低反应能垒，有效加快反应的进行。更进一步地，步骤T1中氧化锶与碳化钙的物质的量之比为1:1～1:1.2；助熔剂与氧化锶的质量之比为1:20～1:100。更进一步地，步骤T2中所述热还原反应的真空度为1Pa～100Pa、温度为1050℃～1300℃、时间为2h～6h。进一步地，步骤S1中粉碎后的锶渣的粒度为50目～200目。在水浸时控制锶渣与水的质量比为1:5～1:10，每1质量份的锶渣则利用5～10质量份的水进行水浸即可。优选地，步骤S1中水浸粉碎过的锶渣并加热至沸腾后，再保持10min～30min，再进行热过滤，以得到所述氢氧化锶溶液。优选地，为保证固液分离时氢氧化锶不至析出并沉淀，热过滤操作的温度控制在85℃～100℃。在本专利技术的回收利用过程中，热过滤后在获得氢氧化锶溶液的同时，还产生了一部分滤渣；这部分滤渣中主要成分为氢氧化钙和碳，可以进一步用于尾气吸收。在步骤S2中，将氢氧化锶溶液进行冷却结晶、固液分离，获得水合氢氧化锶晶体。优选地，将热的氢氧化锶溶液冷却结晶的终点温度控制在5℃～25℃。在步骤S3中，干燥水合氢氧化锶晶体，获得氢氧化锶产品。优选地，将水合氢氧化锶晶体置于50℃条件下干燥30min，即可获得氢氧化锶产品。如此，本专利技术的专利技术人针对以碳化钙为还原剂热还原制备金属锶时产生的具有特定组成的锶渣，专利技术人通过对这种锶渣的成分进行分析，发现其若采用现有技术中处理以铝粉为还原剂制备金属锶时产生的锶渣时的酸化法，将必然造成锶钙大量共存，而难以分离的问题；由此设计了一种全新的回收利用方法，其仅通过水浸-热过滤-冷却结晶的操作即制备获得了氢氧化锶产品，将锶渣中的锶资源得以回收利用；同时在分离锶资源时产生的滤渣的主要成分为氢氧化钙，也可将其进一步用于尾气吸收，增加经济附加值。以下将通过具体的实施例来进一步详细说明上述金属锶渣的回收利用方法，但本专利技术的上述回收利用方法并不限于下述实施例中所列，下述实施例仅是本专利技术的上述回收本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锶渣的回收利用方法，其特征在于，包括步骤：S1、水浸粉碎过的锶渣并进行热过滤，获得氢氧化锶溶液；S2、将所述氢氧化锶溶液进行冷却结晶、固液分离获得水合氢氧化锶晶体；S3、干燥所述水合氢氧化锶晶体，获得氢氧化锶产品；其中，所述锶渣是以碳化钙为还原剂制备金属锶而获得的锶渣。

【技术特征摘要】
1.一种锶渣的回收利用方法，其特征在于，包括步骤：S1、水浸粉碎过的锶渣并进行热过滤，获得氢氧化锶溶液；S2、将所述氢氧化锶溶液进行冷却结晶、固液分离获得水合氢氧化锶晶体；S3、干燥所述水合氢氧化锶晶体，获得氢氧化锶产品；其中，所述锶渣是以碳化钙为还原剂制备金属锶而获得的锶渣。2.根据权利要求1所述的回收利用方法，其特征在于，所述锶渣的制备方法为：T1、将氧化锶和碳化钙粉碎混合，得到混合物；T2、真空条件下对所述混合物进行热还原反应，得到金属锶和所述锶渣。3.根据权利要求2所述的回收利用方法，其特征在于，在所述步骤T1中，还包括将助熔剂一并粉碎混合，以获得所述混合物；其中，所述助熔剂为氟化钙。4.根据权利要求3所述的回收利用方法，其特征在于，所述助熔剂与所述氧化锶的质量之比为1:20～1:100。5.根据权利要求2-4任一所述的回收利用方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹兴武，王树轩，李波，段东平，曹晓会，史永明，祁米香，杨占寿，
申请(专利权)人：中国科学院青海盐湖研究所，
类型：发明
国别省市：青海,63