一种金属锶残渣中提取碳酸锶的方法技术

本发明专利技术涉及一种金属锶残渣中提取碳酸锶的方法，其过程为：⑴将金属锶残渣粉碎成小颗粒物料；⑵将物料加入到水或弱酸性盐溶液中进行水解；⑶水解液中加入弱碱性盐进行转型反应，调整ph值7～10；⑷转型后澄清2-3小时，进行锶铝分离；⑸锶盐溶液中加入碳酸氢铵或碳酸铵进行碳化反应；⑹沉淀物经漂洗、过滤、烘干工序得到碳酸锶产品；母液及漂洗水经酸化后返回水解工序循环使用。本发明专利技术的优点是，通过加入弱酸性盐锶残渣水解液中氧化锶转型成可溶性锶盐，有效分离锶元素与铝元素。锶盐溶液常温下碳化，形成的碳酸锶粒径小，经济价值高，氧化锶回收率达85%，产品碳酸锶含量在98.0%以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于化工生产
，涉及金属废渣回收利用，具体涉及。
技术介绍
金属锶用于制造合金、光电管以及分析化学、烟火等，在电子信息、化工、轻工、 医药、陶瓷、冶金等行业有着广泛的用途。金属锶的生产方法有电解法和金属热还原法。一般采用真空铝热还原法制备，即以碳酸锶粉作原料，经高温焙烧分解为氧化锶，再将氧化锶与铝粉发生还原反应制得金属锶，生产过程中副产残渣。残渣主要成分是氧化锶和氧化铝， 其中氧化锶的含量大约在46%。锶残渣的利用途径有多种，如用作烟火发色剂，气体吸收干燥剂，提取锶盐，固体碱催化剂等，不是工艺复杂，就是产品纯度不高，附加值低，且对环境造成污染。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供，节约和利用锶资源， 变废为宝，提高锶产品的收率和质量，降低金属锶生产的成本，同时减少对环境的污染。本专利技术金属锶残渣中提取碳酸锶的方法，其过程如下 ⑴用粉碎机将金属锶残渣粉碎成小颗粒物料。⑵将粉碎的小颗粒物料加入水或到弱酸性盐溶液中进行水解，制成固含量为 0. 1-0. 3g/mL 的料浆。⑶向料浆中加入弱碱性盐进行转型反应，调整ph值7 10，转型反应的温度为 15-95°C，搅拌1-5小时。⑷转型后溶液澄清2-3小时，进行锶铝分离，得到锶盐溶液和富铝残渣。⑶锶盐溶液中加入碳酸氢铵或碳酸铵进行碳化反应，生成碳酸锶沉淀物。(6)分离出沉淀物和母液，沉淀物经漂洗、过滤、烘干工序得到成品碳酸锶。整个过程为常压操作，水解和碳化工序为常温。小颗粒物料为80目筛下物。弱酸性盐为氯化铵或硝酸铵。弱酸性盐的用量为按 SrO转型反应化学计量(摩尔比)的1-2倍。碳化反应中碳酸氢铵的加入量为锶盐溶液中可溶性锶盐转化为碳酸锶化学反应理论量(摩尔比)的1-1. 2倍。母液及漂洗水的酸化是用盐酸或硝酸将溶液调整至PH值5-6。母液及漂洗水经酸化后返回水解工序循环使用。锶盐溶液分离后的富铝残渣用于铝盐回收。本专利技术金属锶残渣中提取碳酸锶的方法中水解、转型、碳化和母液酸化的反应原理为―水解 SrO + H2O — Sr (OH) 2转型 Sr (OH) 2 + 2NH4C1 — SrCl2+2NH3 丨 +2H20Sr (OH) 2+ 2NH4N03 — Sr( NO3) 2+2NH3 个 +2H20碳化 SrCl2+2 NH4HCO3 — SrCO3 I +2 NH4C1+H20+ CO2 个Sr( NO3) 2+ NH4HCO3 — SrCO3 I +2 NH4 NO3+ H2O + CO2 个酸化 NH4HCO3 + HCl — NH4Cl + H2O + CO2 个NH4HCO3 + HNO3 — NH4 NO3+ H2O + CO2 个本专利技术与已有的技术相比具有以下优点及效果过加入弱酸性盐锶残渣水解液中氧化锶转型成可溶性锶盐，有效分离锶元素与铝元素，避免了大量铝元素转化为可溶性铝盐进入母液中。母液碳化在常温条件下进行，形成的碳酸锶粒径小、理化性能好、经济价值高、生产成本低。碳化后的母液及漂洗水加盐酸或硝酸调溶液PH值后可进行循环再利用，富铝残渣保留用于铝盐的回收。锶残渣中氧化锶回收率可高达85%，制取的碳酸锶含量在98. 0%以上，达到工业碳酸锶标准。整个生产工艺简单，操作方便，无废水废渣产生，环境污染小，资源综合利用率高。附图说明图1为本专利技术金属锶残渣中提取碳酸锶的流程示意。 具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的描述，以下实施例旨在说明本专利技术而不是对本专利技术的进一步限定。本专利技术金属锶残渣中提取碳酸锶的过程如图1所示，主要包括以下步骤粉碎、水解、转型、锶铝分离、碳化、产品精制和回收。产品精制包括漂洗、过滤、烘干工序制成碳酸锶产品。回收为母液及漂洗水回收。用粉碎机将锶残渣粉碎成小颗粒，使其通过80目筛。锶残渣小颗粒在水中水解，制成固含量为0. 1-0. 3g/mL的料浆。加入弱酸性盐使SrO转型成为可溶性锶盐，澄清2 3小时锶盐溶液与富铝残渣分离。锶盐溶液加入碳酸氢铵进行碳化反应，得碳酸锶沉淀物；进行澄清分离，分离出的沉淀物经两次漂洗、过滤、烘干工序得碳酸锶成品。分离出的母液和漂洗水用盐酸或硝酸酸化，调整溶液PH值5-6，返回水解转型工序循环使用。实施例1称取IOOg粉碎后的金属锶残渣颗粒，加入500ml70°C的水中，强力搅拌下加入20g氯化铵，测溶液PH值为9，搅拌转型2小时。澄清2小时，过滤分离出锶盐溶液和富铝残渣，富铝残渣保留用于铝盐的回收。滤液中加入碳酸氢铵，加入量为使锶盐溶液中可溶性锶盐转化为碳酸锶化学反应理论量(摩尔比)的1. 2倍。对碳化后进行澄清分离，将沉淀物漂洗两次，经过过滤、烘干到得碳酸锶成品。成品的碳酸锶的含量为98. 10%。母液及漂洗水用盐酸调整PH值到6，用作下一批锶渣水解液。实施例2实施例1得到的酸化后的母液及漂洗水，加入粉碎至80目的锶渣100g，30°C搅拌下加入18g氯化铵，测溶液pH值为9，搅拌转型4小时，澄清2小时，过滤分离出锶盐溶液和富铝残渣，富铝残渣保留用于铝盐的回收。滤液中加入碳酸氢铵，加入量为锶盐溶液中可溶性锶盐转化为碳酸锶化学反应理论量(摩尔比)的1. 2倍。对碳化后料液进行澄清分离，将沉淀物漂洗两次、过滤、烘干程序得碳酸锶成品。成品的碳酸锶含量为98. 05%。母液及漂洗水用盐酸调整PH值到6，用作下一批锶渣水解液。实施例3称取IOOg粉碎后的金属锶残渣，加入500ml90°C水中，强力搅拌下加入40g硝酸铵，测溶液PH值为9，搅拌转型2小时，澄清2小时，过滤分离出锶盐溶液和富铝残渣，富铝残渣保留用于铝盐的回收。滤液中加入碳酸氢铵，加入量为使锶盐溶液中可溶性锶盐转化为碳酸锶化学反应理论量的1. 1倍。对碳化后料液进行澄清分离，将沉淀物漂洗两次，经过过滤、 烘干得到碳酸锶成品。成品的碳酸锶含量为98. 24%。母液及漂洗水用硝酸调整pH值到6， 用作下一批锶渣水解液。实施例4实施例3得到的酸化后的碳化母液及洗水，加入粉碎至负80目的锶渣120g，30°C搅拌下加入30g硝酸铵，测溶液pH值为8，搅拌转型5小时，澄清2小时，过滤分离出锶盐溶液和富铝残渣，富铝残渣保留用于铝盐的回收。滤液中加入碳酸氢铵，加入量为使锶盐溶液中可溶性锶盐转化为碳酸锶化学反应理论量的1.2倍。对碳化后料液进行澄清分离，将沉淀物漂洗两次，过滤，烘干，得碳酸锶成品。成品的碳酸锶含量为98. 17%。母液及漂洗水用硝酸调整PH值到6，用作下一批锶渣水解液。权利要求1.，其过程如下⑴用粉碎机将金属锶残渣粉碎成小颗粒物料；⑵将粉碎的小颗粒物料加入水或到弱酸性盐溶液中进行水解，制成固含量为 0. 1-0. 3g/mL 的料浆；⑶转型反应向料浆中加入弱碱性盐进行转型反应，调整ph值7 10，转型反应的温度为15-95°C，搅拌1-5小时;⑷转型后溶液澄清2-3小时，进行锶铝分离，得到锶盐溶液和富铝残渣；( 锶盐溶液中加入碳酸氢铵或碳酸铵进行碳化反应，生成碳酸锶沉淀物；(6)分离出沉淀物和母液，沉淀物经漂洗、过滤、烘干工序得到成品碳酸锶；整个过程为常压操作，水解和碳化工序为常温。2.根据权利要求1所述金属锶残渣中提取碳酸锶的方法，其特征是所述小颗粒物料为80目筛下物。3.根据权利要求1所述金属锶残渣中提取本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：尹书成，张卓标，段亚宏，孙士坤，董丛会，梁翠岩，韩恒朝，董晓菁，秦俭，田建英，
申请(专利权)人：河北辛集化工集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：