[发明专利]一种高纯金属锶及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高纯金属锶的制备方法，其特征在于：采用粉状碳酸锶为原料，加水制成砖型坯料，烘干后进入煅烧设备煅烧，得到砖型的氧化锶，砖型的氧化锶进入粉碎机粉碎后，筛选分级进入氧化锶储罐储存；筛选后的氧化锶中加入铝粒，混合均匀，进入制球机压制成扁球状，再选取预定粒径的扁球状混合料装入料桶进还原罐；在真空条件下，氧化锶被铝还原成金属锶；金属锶在5N氩气环境下冷却；成型、包装后得到高纯金属锶产品，产品纯度质量百分比高于99.9％，其他杂质的质量百分比为：Fe≤0.001％，Mg≤0.003％，Ca≤0.04％，Ba≤0.05％，其他杂质总含量≤0.006％。本发明对于原料的要求较低，转化率高，产品纯度高，工艺简单，便于实现规模化生产。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种高纯金属锶及其制备方法。

背景技术

锶是一种银白色带黄色光泽的碱土金属，是碱土金属(除铍外)中丰度最小的元素，在自然界以化合态存在。金属锶在电子信息、化工、轻工、医药、陶瓷、冶金等行业有着广泛的应用。现在国内国际市场需要的金属锶主要是锶含量大于99.5％的普通金属锶，但随着高端工业化的开拓，对锶含量大于99.9％的高纯金属锶及成型的不同形状的高纯金属锶也有着一定的需求。金属锶的传统制备方法主要有熔盐电解法和真空热还原法，熔盐电解法存在原料价格高、产生的氯气污染环境、锶盐的挥发损失大和电解设备腐蚀严重等问题；真空热还原法主要有铝热法和硅热法，其中真空铝热还原法是目前制备金属锶的主要方法，应用传统方法制备的金属锶，普遍存在杂质高的问题，生产纯度大于99.6％的高纯金属锶时，普遍需要采取二次蒸馏提纯，这样会使生产成本会大幅度增加。

发明内容

针对上述问题，本发明要解决的技术问题是提供一种高纯金属锶制备方法,采用普通的粉状碳酸锶为原料，煅烧、还原、冷却得到高纯金属锶。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种高纯金属锶的制备方法，其特征在于：采用粉状碳酸锶为原料，包括如下步骤：

第一步，将粉状的碳酸锶加水制成砖型坯料，烘干后进入煅烧设备煅烧，得到砖型的氧化锶；

第二步，砖型的氧化锶进入粉碎机粉碎后，筛选分级进入氧化锶储罐储存；

第三步，筛选后的氧化锶中加入铝粒，混合均匀，进入制球机压制成扁球状，再选取预定粒径的扁球状混合料装入料桶进还原罐；

第四步，在真空条件下，氧化锶被铝还原成金属锶；

第五步，金属锶在5N氩气环境下冷却；

第六步，成型、包装后得到高纯金属锶产品。

进一步的，所述煅烧设备为隧道窑，进入隧道窑前的砖型碳酸锶经烘干，其水分含量小于5％，在隧道窑中的煅烧温度为1400±20℃，煅烧时间为12～15h，煅烧后氧化锶含量≥97％。

进一步的，所述砖型坯料尺寸为200～250mm*100～150mm*50～80mm。

进一步的，氧化锶与铝粒混合的比例为100:15～100:17。

进一步的，还原氧化锶的还原罐真空度为2～8Pa，反应温度为1230℃～1260℃，反应时间为18～24h。

进一步的，所述第三步中加入的铝粒粒径为20～100目，压制的扁球状混料的粒径≥10mm。

进一步的，接触碳酸锶、氧化锶、扁球状混合料、金属锶接触的设备均为不锈钢材质。

一种采用上述的方法制备的高纯金属锶，其特征在于：产品纯度质量百分比高于99.9％，其他杂质的质量百分比为：Fe≤0.001％，Mg≤0.003％，Ca≤0.04％，Ba≤0.05％，其他杂质总含量≤0.006％。

本发明的有益效果：原材料成本低，成品纯度高，工艺简单，便于实现规模化生产。