山东碳酸锶制备工艺流程

今天由山东碳酸锶的小编给大家分享一下碳酸锶制备工艺流程，希望通过小编的分享能对您有所帮助。

碳酸锶作为一种无机化工产品, 被广泛应用于彩色显象管 、磁性材料 、陶瓷等行业。随着国内外电子工业日新月异的发展, 对高纯度碳酸锶的需求量相应增加。市场调研表明, 国内电子元件行业大都使用化学工业部GB10660-89 质量执行标准的碳酸锶产品, 并迫切希望有大量高纯度碳酸锶供其使用, 以提高制成品质量;同时高纯度碳酸锶必将应用到更广泛的高科技领域, 推动电子 、通讯 、冶金以及包括光纤 、超导在内的现代产业的发展 。

传统的高纯度碳酸锶制备方法是以工业碳酸锶为原料, 经酸溶 、除钡 、除钙等一系列精制过程, 最后碳酸化得到高纯度碳酸锶, 其主要缺点是 :工艺流程复杂, 原料及辅料消耗大,锶损失率高, 产品质量不稳定, 生产成本高。针对上述缺点, 经过多次实验, 提出了用冷却结晶的方法分离、纯化氢氧化锶进而碳酸化得到高纯度碳酸锶, 经过实验小试和扩大实验, 摸索出了制备高纯度碳酸锶的工艺条件, 进行了样品质量分析与生产成本核算, 达到了质量高、低成本的要求, 取得了成效 。

主要化学反应及操作原理

1、焙烧

天青石主要化学成分是硫酸锶(SrSO4 ) , 天青石矿粉与煤粉以相应配比混合在反射炉或( 旋窖) 的高温条件下发生氧化还原反应, 生成熟料( 俗称“黑灰”) 的主要化学成份是硫化锶(SrS) , 其反应方程式如下:

2、浸取

硫化锶( SrS) 是强碱弱酸盐, 遇水会发生水解, 反应方程式如下 :

由于氢氧化锶( Sr( OH) 2 ) 在水中的溶解度随温度升高而增大, 同时, 在加热条件下会增大硫化锶的水解率,所以用热水浸取 。在浸取过程中矿石中的钡( Ba) 、钙( Ca) 也溶解于水中 。

3、冷却结晶

从氢氧化锶 Sr(OH)2 、氢氧化钡Ba(OH)2 、氢氧化钙 Ca(OH)2 的溶解度表可以看出:氢氧化锶在冷水中的溶解度较小, 而氢氧化钙在热水中溶解度很小 。将浸取液加热煮沸, 即可沉淀出 Ca(OH)2 , 过滤, 将滤液冷却,氢氧化锶会在冷却过程中从溶液里析出晶体。虽然 Ba(OH)2 与Sr(OH)2 有着相同的溶解度趋势, 但在同一温度下两物质的溶解度有较大差值, 并且矿石中的 Ba 含量不高, 所以通过结晶氢氧化锶, 分离结晶与清液, 把溶解度大的氢氧化钡分离掉 。

4、碳酸化

洗涤纯化后的氢氧化锶结晶用纯水加热溶解, 过滤后用碳酸氢铵碳酸化为高纯度碳酸锶。反应方程式如下 :

5、结晶清液回收制工业碳酸锶

由于硫氢化锶在水中的溶解度较大, 随温度变化小, 硫氢化锶并不以结晶形式析出。从硫化锶的水解方程式中可看出硫氢化锶与氢氧化锶的量是等同的, 同时氢氧化锶也有少部分溶解在结晶分离后的清液里。但结晶清液里富集了钡、钙、硫, 这部分溶液中的锶可以用来合成工业碳酸锶, 流程同工厂现行工艺。

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