碳酸锶的制法制造技术

本发明专利技术是将天青石矿粉与碳酸铵反应制得粗碳酸锶。粗碳酸锶与能使其转化为可溶性锶盐的铵盐进行转化反应，得到可溶性锶盐，同时将碳酸铵回收使用。可溶性锶盐与碳酸铵反应沉淀出精制碳酸锶，经干燥得产品，同时又得到相应酸的铵盐溶液，经回收循环使用。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术属于加工天青石矿制碳酸锶的工艺方法。加工天青石矿制碳酸锶的复分解法是将天青石矿粉碎后与碳酸钠反应，首先制得粗碳酸锶，然后将粗碳酸锶用无机酸分解。制得相应酸的可溶性锶盐，与渣分离后再用碳酸钠沉淀出碳酸锶。该法化工原料消耗大，成本高，付产品不易回收，直接排放又污染环境。有人提出将粗碳酸锶经高温焙烧制成氧化锶，再用水浸与渣分离，然后通入二氧化碳得到碳酸锶。这条路线，耗能高，收率低，工业化困难。所以，复分解法需进一步改进。本专利技术旨在克服上述方法的缺点，提出一条改进转化工序的工艺路线。-->本专利技术发现，在复分解工序使用碳酸铵作复分解剂具有与碳酸钠同等的作用，远优于碳酸氢铵。这是因为碳酸氢铵与天青石矿反应，产生多余的二氧化碳，在加压条件下能使生成的碳酸锶转化为可溶的SrHCO3，使反应向相反方向进行。所以使用碳酸氢铵转化率不高。本专利技术在复分解工序使用碳酸铵，不仅与碳酸钠具有同等的作用，而且在下一步的转化工序中又可回收循环使用。天青石矿粉粒度一般要求达到80～120目，与碳酸铵的摩尔比控制在1∶1～3范围内，液固比在1～3∶1的范围内。复分解反应在一带搅拌的反应器内进行，控制反应温度60～100℃，反应压力0.5～5kg，反应时间0.5～5小时，反应在均匀搅拌下进行。而后将剩余碳酸铵蒸出经冷凝回收循环使用，反应液过滤分离，滤液经蒸发结晶回收付产品硫酸铵，滤饼为粗碳酸锶。本专利技术的最大贡献是粗碳酸锶的精制，更进一步说是在转化工序进行了独特的改进。目前工业上转化工序均局限于用无机酸分解转化，然后再去沉淀，这样势必耗费大量的无机酸和沉淀剂，增加生产成本，付产品不易回收，从而降低了复分解法的优越性。本专利技术不使用无机酸，而利用能使粗碳酸锶转化为可溶性锶盐的铵盐作为转化剂，将粗碳酸锶转化为可溶性锶盐，同时产生碳酸铵加以回收或作为复分解剂返回复分解工序循环使用，或作为沉淀剂在沉淀工序使用。本专利技术作为转化剂所使用的铵盐，可以是无机的，如氯化铵，硝酸铵、硫化铵，也可以是有机的，如甲酸铵，醋酸铵、凡能使粗碳酸锶转化为可溶性锶盐的铵盐均可做为本专利技术的转化剂使用。这些铵盐的用量至少要达到理论量，与粗碳酸锶的摩尔比控制-->在1∶2～6范围内为最佳。这些铵盐在较高温度下均可离解为氨和相应的酸，并能很好与锶反应生成相应的锶盐和碳酸铵，碳酸铵在较高温度下很易挥发。以气相形式脱离反应体系，所以转化反应很容易进行到底。转化反应温度应控制在70℃以上，最好在70～700℃，这样的温度下，生成的碳酸铵很易挥发出反应器，经冷凝很易回收循环使用。转化反应的液固比为0～2∶1，反应时间2分钟～4小时，转化率可达到90%以上。可溶性锶与渣分离后得到可溶性锶盐溶液，加碳酸铵作为沉淀剂与其进行沉淀反应。沉淀剂碳酸铵的用量在理论量左右，最好是理论量。反应产生出相应酸的铵盐如氯化铵，醋酸铵和碳酸锶沉淀。过滤，滤饼经干燥，粉碎得到精制碳酸锶，纯度98%以上，滤液经蒸发结晶或蒸发浓缩，回收相应的铵盐返回转化工序循环使用。充分实施本专利技术，不仅保留了复分解法收率高的优点，而且显著降低了原料成本，同时避免了环境污染，整个工艺过程除了排除未被利用的矿渣外，没有其它三废排出。本专利技术的工艺将有用组份全部利用，如天青石矿中的Sr2+、SO2-4和碳酸铵中的NH+4、CO2-3全部利用，从而做到了资源的充分利用。本专利技术适合于品位在65%以上的天青石矿，最好是经过选矿除去钙镁的矿石，将使本专利技术的产品纯度达到98%以上。实例1100克品位76%的天青石矿粉（120目），置于带搅拌的反应器内，加入65克碳酸铵，200克水，升温至85℃，加压至2kg，在充分搅拌下反应25小时，得到粗碳酸锶，转化率-->96%，剩余碳酸铵蒸出经冷凝回收使用。实例2100克实例1条件所制得的粗碳酸锶，与45克氯化铵混匀，迅速放入600℃的马弗炉中，反应2分钟，冷却后水浸，过滤除渣，得纯氯化锶溶液，加入38克碳酸铵，得到精制碳酸锶沉淀和氯化铵溶液，过滤后将碳酸锶干燥，粉碎，得到产品，转化率90%，氯化铵溶液经蒸发结晶回收循环使用。实例    3100克实例1条件所制得的粗碳酸锶，置于反应器中，加126克硝酸铵和76克水，在沸腾温度下反应25小时，碳酸铵以气相逸出反应器，经冷凝回收循环使用，得到硝酸锶溶液，过滤除渣，加37克碳酸铵，沉淀出精制碳酸锶，过滤后，碳酸锶经干燥，粉碎，得到产品。滤液经蒸发浓缩后循环使用，转化率97%。实例    4100克粗碳酸锶与45克氯化铵混匀，置于700℃的马弗炉中。反应2分钟，冷却，水浸后过滤除渣，滤液加41克碳酸铵，沉淀出精制碳酸锶，过滤后操作同实例1。实例    5100克粗碳酸锶置于反应器中，加入105克醋酸铵和100克水，在沸腾下反应3小时，转化率96%，碳酸铵逸出反应器，经冷凝回收循环使用。过滤除渣后，滤液加40克碳酸铵，得到碳酸锶沉淀，过滤后，滤饼经干燥粉碎，得到产品，滤液经蒸发浓缩后循环使用。-->实例    6操作同实例3，冷凝回收的碳酸铵37克作沉淀剂加入硝酸锶溶液中，沉淀出碳酸锶，以下同实例3。实例    7实例3回收的硝酸铵溶液400克，浓度为25%，蒸发浓缩为60%，补加26克硝酸铵，与100克粗碳酸锶在沸腾温度下反应4小时，逸出的碳酸铵经冷凝回收循环使用，过滤除渣后，加入37克碳酸铵，得到精制碳酸铵沉淀，过滤后，滤饼经干燥粉碎，得到产品，滤液经蒸发浓缩后循环使用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加工天青石矿制碳酸锶的方法，是将天青石矿粉碎至８０～１２０目，与摩尔比１∶１～３的碳酸铵，液固比１～３∶１的水混合，在６０～１００℃、０．５～５ｋｇ压力下，搅拌进行复分解反应０．５～５小时，得到粗碳酸锶、多余的碳酸铵蒸出后经冷凝回收，粗碳酸锶与能使其转化为可溶性锶盐的铵盐进行转化反应，除渣后，再加入碳酸铵进行反应，然后过滤，滤饼经干燥，粉碎，其特征是粗碳酸锶与至少理论量的氯化铵，硝酸铵，硫化铵，甲酸铵，醋酸铵混合，在７０℃以上进行转化反应，碳酸铵挥发逸出反应体系用冷凝法回收，过滤除渣后，加入碳酸铵进行沉淀反应，过滤后，滤液进行蒸发，结晶或浓缩回收。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1、一种加工天青石矿制碳酸锶的方法，是将天青石矿粉碎至80～120目，与摩尔比1∶1～3的碳酸铵，液固比1～3∶1的水混合，在60～100℃、0.5～5kg压力下，搅拌进行复分解反应0.5～5小时，得到粗碳酸锶、多余的碳酸铵蒸出后经冷凝回收，粗碳酸锶与能使其转化为可溶性锶盐的铵盐进行转化反应，除渣后，再加入碳酸铵进行反应，然后过滤，滤饼经干燥，粉碎，其特征是粗碳酸锶与至少理论量的氯化铵，硝酸铵，硫化铵，甲酸铵，醋酸铵混合，在70℃以上进行转化反应，碳酸铵挥发逸出反应体系用冷凝法回收，过滤除渣后，加入碳酸铵进...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊尚彬，林录，
申请(专利权)人：化工部天津化工研究院，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]