一种锶渣资源化综合利用的方法技术

本发明专利技术公开了一种锶渣资源化综合利用的方法，先用盐酸或硝酸浸出锶渣中的水溶性和酸溶性的锶，然后净化除杂，再往净化后液中加入氯化钙或硝酸钙，利用Ca

【技术实现步骤摘要】
一种锶渣资源化综合利用的方法


[0001]本专利技术涉及一种锶渣资源化综合利用的方法，属于化工冶金领域。

技术介绍

[0002]锶渣是天青石矿(硫酸锶)加碳热还原，水浸生产工业碳酸锶过程产生的弃渣，每生产1吨工业碳酸锶就会产生1.5～2.5吨锶渣。锶渣中的主要物相是碳酸锶、碳酸钡、碳酸钙、硅酸锶及未被还原的硫酸锶。锶渣中锶的含量高达20～25％，其中将近一半是酸溶性的碳酸锶和硅酸锶。因此，锶渣通过酸浸可进一步分离回收其中的锶。锶渣分离回收锶的传统工艺是：先将锶渣磨细加水调浆，再往浆料中加入盐酸，控制溶液pH，搅拌加热使其中的碳酸锶、碳酸钡、碳酸钙及硅酸锶分解，过滤得氯化物溶液，然后先往氯化物溶液中加入氢氧化钠及适量的硫酸钠，调pH至7.0～9.5，加热使其中的铝、硅、铁、镁、钡及加入的钠沉淀析出，过滤后再往滤液中加入氧化锶调pH至≥12，使其中的钙沉淀析出，过滤得到氯化锶溶液，氯化锶溶液再经蒸发浓缩结晶得氯化锶产品。然而，在锶渣浸出液中通常是钙比锶的摩尔浓度大，锶渣浸出液净化除钙需要消耗大量的氧化锶，从而大幅增加了锶渣生产氯化锶的成本。此外，高浓度的氯化锶浸出液净化除杂，所得净化渣必须经过反复洗涤才能减小锶的损失，由此产生的含锶洗水不得不进一步处理。因此，许多企业对锶渣生产氯化锶的传统工艺都是望而生畏。目前，国内大量的锶渣只能堆存或直接用作建材的生产原料。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种工艺路线短，产品质量好，生产成本低的锶渣资源化综合利用的方法。
[0004]本专利技术一种锶渣资源化综合利用的方法，锶渣先磨细加水溶液调浆，再加入盐酸或硝酸浸出，所得浸出浆料直接净化除杂，过滤得浸出净化液和浸出净化渣，或先过滤得浸出液和浸出渣，浸出液再净化除杂，过滤得净化后液和净化渣，所得浸出渣或浸出净化渣直接用作建材的生产原料，或经选矿分离回收其中的未反应的天青石矿后再用作建材的生产原料，控制浸出净化液或净化后液中的Ca
2+
浓度为100～169g/L，经冷却结晶，利用Ca
2+
离子产生的盐析效应迫使其中的锶结晶析出，过滤得氯化锶晶体或硝酸锶晶体及其结晶母液，结晶母液返回锶渣浸出工序循环使用或开路回收钙，从而实现锶渣的资源化综合利用。
[0005]本专利技术一种锶渣资源化综合利用的方法，所述加水溶液调浆是指，将粒度≤
‑
80目的锶渣按固液比1:1～4g/mL搅拌加入含Ca
2+
0～169g/L的水溶液中。
[0006]本专利技术一种锶渣资源化综合利用的方法，所述浸出是指，加入盐酸或硝酸，维持溶液pH为0.5～3.5，50～115℃搅拌0.5～3.5h，确保锶渣中的水溶性和酸溶性的锶被有效浸出。
[0007]本专利技术一种锶渣资源化综合利用的方法，所述净化除杂是指，往浸出浆料或浸出液中加入氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙中的至少一种，调溶液pH至6.5～9.5，同时按Ba
2+
/SO
42
‑
摩尔比1:1～3加入硫酸钙，25～115℃搅拌1～3h，过滤除去其中的Al、Si、Fe、Mg、Ba等杂质。
[0008]本专利技术一种锶渣资源化综合利用的方法，所述选矿是指，浸出渣或浸出净化渣经重力选矿法分离回收其中未反应的天青石矿。
[0009]本专利技术一种锶渣资源化综合利用的方法，当浸出净化液或净化后液中Ca
2+
的浓度低于100g/L时，往浸出净化液或净化后液中加入氯化钙或硝酸钙搅拌溶解，使其中Ca
2+
的浓度升至100～169g/L。
[0010]本专利技术一种锶渣资源化综合利用的方法，所述氯化钙选自无水氯化钙、二水氯化钙、六水氯化钙中的至少一种；所述硝酸钙选自无水硝酸钙、三水硝酸钙、四水硝酸钙中的至少一种。
[0011]本专利技术一种锶渣资源化综合利用的方法，冷却结晶的温度为
‑
15～25℃，时间为3～8h。
[0012]本专利技术一种锶渣资源化综合利用的方法，结晶母液在循环使用过程中Ca
2+
离子逐渐富集，直至其中的Ca
2+
离子富集到≥170g/L后，分出部分结晶母液开路回收钙，另一部分结晶母液返回用于锶渣的浸出工序。
[0013]本专利技术一种锶渣资源化综合利用的方法，所述开路回收钙是指，结晶母液经蒸发浓缩生产氯化钙产品或硝酸钙产品。
[0014]本专利技术一种锶渣资源化综合利用的方法，所述氯化锶晶体或硝酸锶晶体加水溶解重结晶后得到精制氯化锶产品或精制硝酸锶产品；精制氯化锶产品达到HG/T4501
‑
2013规定的优等品质量要求，精制硝酸锶产品达到HG/T4522
‑
2013规定的优等品质量要求，氯化钙产品达到GB/T26520
‑
2011规定的II类品质量要求，硝酸钙产品达到NY2269
‑
2012规定的要求，工艺过程锶渣浸出所得浸出浆料中的Sr和Ca的回收率均>95％。
[0015]本专利技术一种锶渣资源化综合利用的方法，其基本原理为：
[0016]SrCO3+2HCl＝SrCl2+H2O+CO2↑ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0017]SrCO3+2HNO3＝Sr(NO3)2+H2O+CO2↑ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0018]SrSiO3+2HCl＝SrCl2+H2O+SiO2↓ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
[0019]SrSiO3+2HNO3＝Sr(NO3)2+H2O+SiO2↓ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
[0020]CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)
[0021]CaCO3+2HNO3＝Ca(NO3)2+H2O+CO2↑ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(6)
[0022]Ba
2+
+SO
42
‑
＝BaSO4↓ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(7)
[0023]Me
2+
+2OH
‑
＝Me(OH)2↓ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(8)
[0024]本专利技术与已有的技术相比具有以下优点及效果：
[0025]本专利技术先以盐酸或硝酸作为锶渣的浸出液，再直接往所得浸出浆料或往浸出浆料过滤后的浸出液中加入氧化钙或氢氧化钙或碳酸钙及硫酸钙净化除杂，然后往所得净化后液中加入氯化钙或硝酸钙，巧妙地利用Ca
2+
离子产生的盐析效本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锶渣资源化综合利用的方法，其特征在于：锶渣先磨细加水溶液调浆，再加入盐酸或硝酸浸出，所得浸出浆料直接净化除杂，过滤得浸出净化液和浸出净化渣，或先过滤得浸出液和浸出渣，浸出液再净化除杂，过滤得净化后液和净化渣，所得浸出渣或浸出净化渣直接用作建材的生产原料，或经选矿分离回收其中的未反应的天青石矿后再用作建材的生产原料，控制浸出净化液或净化后液中的Ca
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浓度为100～169g/L，经冷却结晶，利用Ca
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离子产生的盐析效应迫使其中的锶结晶析出，过滤得氯化锶晶体或硝酸锶晶体及其结晶母液，结晶母液返回锶渣浸出工序循环使用或开路回收钙，从而实现锶渣的资源化综合利用。2.根据权利要求1所述的一种锶渣资源化综合利用的方法，其特征在于：所述加水溶液调浆是指，将粒度≤
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80目的锶渣按固液比1:1～4g/mL搅拌加入含Ca
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0～169g/L的水溶液中。3.根据权利要求1所述的一种锶渣资源化综合利用的方法，其特征在于：所述浸出是指，加入盐酸或硝酸维持溶液pH为0.5～3.5，50～115℃搅拌浸出0.5～3.5h，确保锶渣中的水溶性和酸溶性的锶被有效浸出。4.根据权利要求1所述的一种锶渣资源化综合利用的方法，其特征在于：所述净化除杂是指，往浸出浆料或浸出液中加入氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙中的至少一种，调溶液pH至6.5～9.5，同时按Ba
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/SO
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摩尔比1:1～3加入硫酸钙，25～115℃搅拌1～3h，过滤除去其中的Al、Si、Fe、Mg、Ba等杂质。5.根据权利要求1所述的一种锶渣资源化综合利用的方法，其特征在于：当浸出净化液或净化后液中Ca
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的浓度低于100...

【专利技术属性】
技术研发人员：王学文，王懿，
申请(专利权)人：宁波弗镁瑞环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：