[发明专利]一种回收锶渣的方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种回收锶渣的方法，尤其是碳还原生产碳酸锶的浸取残渣的回收方法。

背景技术

工业碳酸锶一般采用碳还原方法生产，在该生产过程中，煅料经水浸处理后产生大量的水浸渣，在这些水浸渣中含有的大量的锶没有得到利用而废弃了，既提高了生产成本，又造成了资源的浪费。随着矿石品位的逐年下降，残渣中含锶化合物含量大幅增加，典型残渣各成分重量百分数如下：

注：SrMO包括碳酸锶、硅酸锶、铝酸锶及少量铁酸锶等。

公开号为CN1074422A的专利申请，利用NH₄Cl或NH₄NO₃作为浸煮剂，在80～110℃下与锶残渣浸煮，待酸溶锶(碳酸锶、硅酸锶、铁酸锶等)转化为水溶性的SrCl₂或Sr(NO₃)₂，分离制得SrCl₂或Sr(NO₃)₂。

在公开号为CN101734704A的专利中，利用工业盐酸酸解含锶残渣，将其中的酸溶性的锶转化为水溶性的氯化锶，反应后直接加氢氧化锶中和其中的钙铁等离子。

发明内容

无论是公开号为CN1074422A的专利申请，还是公开号为CN101734704A的专利申请，其回收过程均没有提到亚硫酸锶，而亚硫酸锶实际上是锶渣中的主要成分，因此其提到的锶回收率也均没有考虑亚硫酸锶中锶的回收，故不是全锶回收率。

公开号为CN1074422A的专利申请虽然能够回收大部分的酸溶性的锶盐，但并不能回收锶渣中的主要成分——亚硫酸锶。发明人研究发现，其原因在于：在弱酸性溶液中，亚硫酸锶结合较为稳定，较难进入溶液，与此同时，进入溶液的亚硫酸根在中性或碱性溶液中必然与锶离子重新结合成亚硫酸锶沉淀，极大降低残渣中锶的回收率。该方法的另一个缺陷是，加入NH₄Cl或NH₄NO₃后大量的钙镁全部溶出进入含锶溶液，造成后续分离困难，分离成本升高。该方法的缺陷还在于，该反应的原理致使生成大量的低浓度氨气，即使吸收成低浓度氨水也无法循环利用，极易造成二次污染。

公开号为CN101734704A的专利申请虽然能够回收大部分的酸溶性的锶盐，但其采用的方法是先加入强酸溶解酸溶性锶盐，再直接加入强碱(pH＝10～13)将溶液中的杂质离子沉淀。发明人研究发现，该方法同样没有解决对亚硫酸锶的回收问题。在碱性条件下，溶液中的锶离子和亚硫酸根离子将重新结合生成亚硫酸锶，从而极大地降低了锶的回收效率。

基于以上分析，本发明人为了回收锶渣中亚硫酸锶，提高锶的回收率，提供一种方案，即以盐酸处理含锶浸取渣，在较高酸度上加入碳酸钙粉，置换反应获得亚硫酸根离子浓度较低的溶液，再经进一步除杂分离最终获得六水氯化锶产品。

本方案涉及的基本化学反应：

SrCO₃+HCl→SrCl₂+CO₂↑

SrSO₃+CaCO₃+2H⁺+2Cl^-→CaSO₃↓+SrCl₂+CO₂↑+H₂O

具体的，本发明的回收利用锶渣的方法，主要步骤包括：

(1)在锶渣中搅拌加入盐酸，直至反应体系pH值稳定在1～2；

(2)在步骤(1)所得反应体系中加入碳酸钙源物质反应，直至SO₃^2-的浓度小于2.0g/L；

(3)调节步骤(2)所得溶液pH值为6～7，固液分离，洗涤固相；

(4)将步骤(3)所得母液经除杂、处理后获得六水氯化锶结晶产品。

优选地，所述步骤(2)的碳酸钙源物质为石灰石矿粉。

优选地，所述步骤(2)的反应是在pH＝2.5～3.5的条件下发生。

优选地，所述步骤(3)的调节pH值利用氢氧化钙或氧化钙进行。

优选地，所述步骤(3)的洗涤固相步骤用1∶2～1∶3的料水比进行。

优选地，所述步骤(3)还包括：将洗涤所得的固相的pH调节为7～8。

优选地，所述步骤(3)利用氧化钙调节洗涤所得固相的pH。