[发明专利]一种生产碳酸锶的方法

说明书

本发明属于碳酸锶的生产方法，特别是一种以天青石矿粉（主要成份为SrSO₄）作为原料生产碳酸锶的方法。

碳酸锶是一种主要的化工原料，它广泛用于磁性材料、彩色显像管玻壳、光学透镜等的生产中，也可以用于生产其它锶盐。目前，国内、外采用天青石作原料，生产碳酸锶的方法主要有复分解法、热分解法和碳还原法三种。其中复分解法是利用碳酸钠或碳酸铵作为复分解剂，经过复分解反应制得粗碳酸锶、再经煅烧、水浸等，生产出氢氧化锶溶液，将该溶液进一步作常规处理，即通入二氧化碳或加入沉淀剂等便可制得碳酸锶产品。日本1984年5月15日公开的《高纯度碳酸锶制造方法》（公开号为：昭59-83934）的专利申请就是采用的上述方法。该方法由于采用纯碱等化工原料作复分解剂，因此不但成本高，而且工艺流程也较长。而在公开号为CN1030561A发明名称为《无公害制备碳酸锶及锶化合物的方法》中又公开了一种通过热分解法生产碳酸锶的方法，该方法由于要将天青石矿粒置于高达1600℃以其以上温度的高温分解炉中将SrSO₄分解为SrO，因此，不但存在能耗高，高温分解炉的材质要求高等缺陷，而且还存在在1600℃高温下天青石必然融化，分解不易进行等弊病。而碳还原法则是采用天青石矿粉与焦炭（或煤）粉混合造粒经煅烧、水浸后得SrS溶液，向该溶液加入碳酸盐或CO₂制得碳酸锶产品。该方法仍存在耗炭量高（还原1摩尔硫酸锶需4摩尔以上的固定碳），有害废气废液多及要求天青石品位高等弊病。针对上述工艺存在的缺陷，申请人曾在CN1070165A《一种生产氢氧化锶溶液的方法》中提出了改进方案，该方案以天青石粉为原料，以焦炭（煤）粉为还原剂，以高铝（矾土）水泥为粘结剂，经加水、造球、煅烧和水浸即制得氢氧化锶溶液;以该溶液作为中间原料经常规处理即可制得碳酸锶。该方案直接将硫酸锶还原成氧化锶，进而制得氢氧化锶溶液，克服了背景技术中需耗用大量化工原料，或需采用高温及耐高温的设备以及能耗高的弊病，但由于仍需采用焦炭（或煤）作还原剂，高锅（矾土水泥作粘结剂造球煅烧等，因此，仍然存在工艺流程较长，设备占用量较大及成本较高等缺陷。此外，上述背景技术为了提高其收率需采用SrSO₄含量较高的天青石矿粉作原料，因此，原料来源受到一定程度限制。

本发明的目的在于，针对利用天青石矿粉为原料生产碳酸锶的背景技术所存在的弊端，提供一种新的工艺方法，以达到缩短工艺流程，减少设备占用量及化工原料耗量，降低能耗和生产成本，提高资源利用率等目的。

本发明的解决方案是：仍采用主要成份为SrSO₄的天青石矿粉作原料，加入含硅、铝元素的物质粉料作为脱硫剂，混合后经高温煅烧以除去原料矿粉中SO₃，使SrSO₄转变为硅（铝）酸锶锻料，再将所得锻料加氯化铵溶液浸取而得氯化锶溶液，再将制得的氯化钾溶液按常规方法除杂后加沉淀剂，或直接加沉淀剂沉淀出碳酸锶，最后将其水洗、烘干即得碳酸锶成品。本发明依据的原理：

在常规的碳还原法由SrSO₄制SrCO₃时，反应（1）是力图避免的有害副反应，而本发明却将其作为主反应，原料中将大部分SrSO₄除去SO₃后转变为易溶于NH₄Cl溶液的硅（铝）酸锶，然后用氯化铵溶液浸取以获得SrCl₂溶液，再按常规工艺对该溶液进行处理即可达目的。因此本发明的具体工艺步骤是：

a、将原料矿粉与含硅、铝元素的脱硫剂粉料混合后进行高温煅烧，以除去原料矿粉中的SO₃;

b、将经脱硫处理后的硅（铝）酸锶锻料加入氯化铵溶液浸取，以获得SrCl₂溶液;