[发明专利]碳间接还原经脱硫生产碳酸锶的方法

说明书

本发明属于无机化学领域中碳酸锶的生产工艺。

碳酸锶广泛用于轻工、化工、电子工业。目前国内外以天青石矿为原料生产碳酸锶的方法，概括起来有两大类。一类是酸碱法，另一类是碳还原法。碳还原法采用直接焙烧生成硫化锶，水浸取获得硫氢化锶和氢氧化锶，加碳酸氢铵沉淀生成碳酸锶和硫氢化锶。直接焙烧还原因氧气充足生成的硫化锶有一部份又被转化成硫酸锶而降低收率;水浸取液用碳酸氢铵沉淀生成碳酸锶时将产生大量的硫化氢有害气体而污染环境。本发明的目的之一是为以天青石矿为原料生产碳酸锶提供一种矿煤混合物在密闭隔绝空气的状态下焙烧进行间接还原，以提高碳酸锶的收率，充分利用矿产资源。本发明的目的之二是提供一类脱硫剂，去除水浸取液中的硫离子，以避免产生硫化氢有害气体，获得高纯度产品。本发明总的目的在于提供适宜工业化生产的，三废综和利用、生产成本低，产品纯度高的生产碳酸锶的工艺。

本发明采用的天青石矿石，含硫酸锶百分之五十以上。本发明中所述的煤和碳含义等同。

碳直接还原焙烧法是将天青矿和煤以1∶0.6～0.7的比例混合，将混合物置于炉中直接焙烧，制得硫化锶，按以下化学反应式进行。

由于氧气的充足，还原生成的硫化锶一部份又被氧化生成硫酸锶而降低收率。还原剂用量大，煤消耗多。

本发明是将天青石矿和煤以1∶0.2～0.3的比例混合，将混合物装入陶瓷钵中，密闭钵口隔绝空气，置于倒焰炉中焙烧，制得硫化锶，该过程是按以下化学反应式进行的。

由于在密闭隔绝空气的状态下焙烧进行还原，有效地防止了生成的硫化锶再被氧化成硫化锶被氧化硫酸锶，从而提高硫化锶收率10～20%;还原剂用量少，煤耗减少一半，降低了生产成本。

碳间接还原法是按以下方法实现的。

将天青石矿磨细至＜70目，配入20～35%的煤矿粉（粒度＜3m/m），混合均匀，在钵中装入4～10公斤混合物，以7～8公斤为好;置10～100米³的倒焰炉中焙烧，每炉放入1700钵，于1000～1300℃进行焙烧，保温6～8小时，降温。冷却后焙烧产物重量为矿重量的80～85%。

现有生产碳酸锶的技术是将焙烧后的产物用来浸取，浸取液加入碳酸铵生产碳酸锶，并产生硫化氢有害气体和硫氢化铵母液。该过程按以下化学反应式进行：

反应过程中产生大量硫化氢有害气体而污染环境。

本发明是将焙烧后的产物用水浸取、过滤、滤液中加入脱硫剂，脱硫后的熔液加入碳酸氢铵或吹入二氧化碳而得到碳酸锶。该过程按以下化学反应式进行。