在转低炉中还原天青石生产硫化锶的方法技术

本发明专利技术涉及一种在转低炉中用碳还原天青石精矿球团生产硫化锶的生产工艺。工艺流程为：以天青石精矿粉、无烟煤粉或石油焦粉为主要原料按照一定的比例配料、称量、混合、加粘结剂和水拌成湿料。然后，经压球机将湿料压制成一定尺寸的冷固结球团。在链篦机中烘干球团并送入到最高还原温度为1200℃‑1300℃的转底炉中将天青石中的硫酸锶转化为硫化锶。还原后的热球团从转低炉中排出直接淬人水浸池中，其余热可以用来提高水温以便于加速下一阶段获得碳酸锶的一系列化学反应。采用转低炉生产硫化锶具有操作简便、效率高、产量大、成本低和无污染等优点。经检测：在转低炉中用碳还原天青石可使天青石中硫酸锶的转化率达到95％以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在转低炉中用碳还原天青石精矿球团生产硫化锶的生产工艺。
技术介绍
碳酸锶是一种重要的无机化工原料，主要用于电子、通讯、陶瓷、冶金、焰火、彩色显像管玻壳、磁性材料及其它锶盐的制备原料。此外，在计算机和医药等领域碳酸锶也有广泛的应用。目前，碳酸锶的主要制备方法有天青石碳还原碳化法、天青石碳还原-碳铵沉淀法、天青石碳还原纯二氧化碳碳化法、混生矿两段转化法、菱锶矿酸溶-碳铵沉淀法、菱锶矿锻烧-碳化法等。其中，天青石碳还原碳化法是普遍采用的生产工艺方式。该方法是先将天青石中的SrS04还原成可水溶性的SrS。然后，进行水浸、除杂和碳化等工艺生产碳酸锶。天青石碳还原碳化法具有工艺设备简单、产品质量稳定等优点。然而，目前我国均采用回转窑或流化床工艺对天青石进行还原处理。处理过程中大量烟气溢出。现行工艺存在着还原效果差、回收率低、成本高、经济效益差等缺点。转底炉是近几年发展起来的一种新型处理钢铁厂除尘灰、泥浆和制备还原铁的高温加热设备。转底炉具有还原温度高(1200℃-1400℃)、还原速度快、还原气氛可控、操作灵活、环保等特点。并且，由于在生产过程中炉底转动，炉料与炉衬之间相对静止，所以，对入炉球团的强度要求不高。转底炉的特点特别适合于天青石碳还原碳化法处理工艺。因此，采用转底炉处理天青石生产碳酸锶对于扩大产能、降低生产成本和环境保护具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用碳还原天青石精矿球团生产硫化锶的生产工艺，其工艺步骤如下：(1)生产硫化锶的原料为：SrS04≥60wt％的天青石精矿粉，粒度-100目大于80％；所用的还原剂为低硫(S≤0.2wt％)、低灰分(灰分≤10wt％)和固定碳含量≥85wt％的无烟煤粉或石油焦粉，粒度-100目大于50％。(2)天青石精矿粉和石油焦粉或无烟煤粉按重量比80-85:15-20的比例配料、称重。配好后的原料加入到球磨机中进行混合和研磨，料球重量比8-12:1。原料在球磨机中混合40-60min后加入到混砂机中，同时加入占原料量1-2wt％的膨润土、4-6wt％的水和2-3wt％的糖浆粘结剂拌成湿料，湿料总体水分应控制在≤9wt％；(3)将湿料运输至压球机中进行压球处理。成品球呈椭圆状，球体积为：23-27mm×18-22mm×10-14mm；(4)将成品球送入链篦机中烘干，烘干气体温度250℃-270℃，烘干球的水分控制在≤3wt％。烘干过程中破碎的以及在送入至转底炉途中破碎的球团需要进行筛选，筛出粒度≤3mm的细小颗粒，这些小颗粒之后被返回到压球机中料仓中重新造球；(5)控制转底炉高温还原段的温度1200℃-1300℃。球团从进入转底炉中至排出的时间控制为15-20min；(6)还原后的热球团从炉内排出的温度≤900℃。出炉后的热球团可以直接排入水浸池中进行冷却以防止氧化。同时，充分利用高温还原球团的余热提升水温以便于加速下一阶段获得碳酸锶的一系列化学反应。经检测：在转低炉中用碳还原天青石可使天青石中硫酸锶的转化率达到95％以上。本专利技术以低硫、低灰分和高固定碳含量的无烟煤粉或石油焦粉为还原剂，以转底炉为加热手段，通过在转底炉中加热天青石精矿冷固结球团将天青石中的SrS04还原成可水溶性的SrS。然后，对还原产物进行水浸、除杂和碳化等工艺即可生产出碳酸锶。本专利技术与传统的采用回转窑或流化床工艺进行天青石碳还原碳化法生产SrS工艺相比具有转低炉自动化控制程度高、天青石精矿冷固结球团还原反应速度快、硫酸锶的转化率、SrS产能高、碳酸锶生产成本低和对环境污染可控制等突出优点。附图说明图1为本专利技术工艺流程图。具体实施方式实施例1将含65.6wt％SrSO4、11.5wt％CaSO4、8.2wt％CaCO3和12.6wt％BaSO4组成的天青石精矿粉在球磨机中研磨使其粒度达到-100目大于80％；将市售的无烟煤粉(0.2wt％S、8.5wt％灰分和固定碳含量91.2wt％)过筛使其粒度达到-100目大于50％。天青石精矿粉与无烟煤按照85:15的重量比例配料、称量，并连续加入球磨机中混合和研磨50min，料球比10:1。将混和后的原料加入到混砂机中再进行机械混合，同时加入占原料量1.5wt％的膨润土、5wt％的水和2wt％的糖浆粘结剂拌成湿料，湿料总体水分应控制在8wt％。之后，将湿料连续加入到双辊压球机中压制成椭圆小球，球体积为：25mm×20mm×12mm。将小球团送人链篦机中进行烘干，烘干气体温度270℃。烘干后(水分低于3％)的干球通过胶带机进入转底炉系统将冷固结球团还原获得硫化锶。控制转底炉高温还原段的温度1250℃，球团从进入转底炉中至排出的时间控制为18min；热球团在小于900℃时从转底炉中排出，并直接淬入水浸池中进行冷却处理。经检测：在转低炉中用碳还原天青石可使天青石中硫酸锶的转化率达到98.5％。本文档来自技高网...

【技术保护点】
在转低炉中还原天青石生产硫化锶的方法，其特征在于，具体步骤如下：(1)天青石精矿粉和石油焦粉或无烟煤粉按重量比80‑85:15‑20的比例配料、称重，配好后的原料加入到球磨机中进行混合和研磨后加入到混砂机中，同时加入占原料量1‑2wt％的膨润土、4‑6wt％的水和2‑3wt％的糖浆粘结剂拌成湿料；(2)将湿料运输至压球机中进行压球处理，得到成品球；(3)将成品球送入链篦机中烘干后进入转底炉；(4)控制转底炉高温还原段的温度1200℃‑1300℃；球团从进入转底炉中至排出的时间控制为15‑20min；(5)还原后的热球团从炉内排出，直接排入水浸池中进行冷却以防止氧化；同时，充分利用高温还原球团的余热提升水温以便于加速下一阶段获得碳酸锶的一系列化学反应。

【技术特征摘要】
1.在转低炉中还原天青石生产硫化锶的方法，其特征在于，具体步骤如下：(1)天青石精矿粉和石油焦粉或无烟煤粉按重量比80-85:15-20的比例配料、称重，配好后的原料加入到球磨机中进行混合和研磨后加入到混砂机中，同时加入占原料量1-2wt％的膨润土、4-6wt％的水和2-3wt％的糖浆粘结剂拌成湿料；(2)将湿料运输至压球机中进行压球处理，得到成品球；(3)将成品球送入链篦机中烘干后进入转底炉；(4)控制转底炉高温还原段的温度1200℃-1300℃；球团从进入转底炉中至排出的时间控制为15-20min；(5)还原后的热球团从炉内排出，直接排入水浸池中进行冷却以防止氧化；同时，充分利用高温还原球团的余热提升水温以便于加速下一阶段获得碳酸锶的一系列化学反应。2.如权利要求1所述的在转低炉中还原天青石生产硫化锶的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的天青石精矿粉采用SrS04≥60wt％的天青石精矿粉，粒度-100目大于80％；所述的石油焦粉或无烟煤粉低硫，S≤0.2wt％、低...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭长庆，金波，曹杰瑞，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32