專(zhuān)利名稱(chēng)：一種生產(chǎn)硫化鍶的新方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及硫化鍶的又一生產(chǎn)方法，涉及化工行業(yè)中用 天青石(SrS04)和煤(C:)為原料生產(chǎn)硫化鍶(SrS)的生產(chǎn)工藝方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有生產(chǎn)硫化鍶的生產(chǎn)方法都與文獻(xiàn)《化工工藝手冊(cè)》 (上海科學(xué)技術(shù)出版社1992年2月出版，江體乾主編)報(bào)道相同，該文 獻(xiàn)P148 149公開(kāi)的硫化鍶的生產(chǎn)方法為已有技術(shù)，該生產(chǎn)方法是將天 青石礦和煤(普通煤或焦炭)經(jīng)適當(dāng)破碎后，按照礦石中鍶含量和煤的 含量采用適當(dāng)?shù)牡V煤配比，通常在h 0.35 0.6 (質(zhì)量比)，再粉碎至 20目，然后送入轉(zhuǎn)爐中，在1100 120(TC下焙燒，焙燒吋間為0.5 lh， 從轉(zhuǎn)爐出來(lái)的燒結(jié)料便是硫化鍶產(chǎn)品。
天青石在轉(zhuǎn)爐內(nèi)被還原為SrS以下列幾種方式進(jìn)行-SrS04+4C — SrS+4C0 (1) SrS04+2C — SrS+2C02 (2) SrS04+4CO — SrS+4C02 (3) 其中天青石在轉(zhuǎn)爐中主要是按(3)式被還原為硫化鍶。文獻(xiàn)《化工 工藝手蕭》中公開(kāi)的生產(chǎn)硫化鍶的現(xiàn)有技術(shù)存在著一些不足問(wèn)題，這些 問(wèn)題是-
i、硫酸鍶轉(zhuǎn)化為硫化鍶的轉(zhuǎn)化率低， 一般只有70%左右。由于轉(zhuǎn) 化率低，粗產(chǎn)品中硫化鍶的含量一般只有40 50%左右。這就極大的浪 費(fèi)資源，同時(shí)在加工生產(chǎn)鍶鹽時(shí)，產(chǎn)生大量的廢渣，污染環(huán)境。
2、煤耗高。煤耗高是兩方面的原因造成的， 一個(gè)方面是還原用的原 料煤用量大，另一方面是燃燒需要的燃料煤用量大。生產(chǎn)1噸粗硫化鍶
需標(biāo)準(zhǔn)煤(發(fā)熱量7000kcal/kg) 0.8噸，普通煤約為1噸。
以上不足是由于文獻(xiàn)《化工工藝手冊(cè)》現(xiàn)有技術(shù)的生產(chǎn)方法不夠合 理造成的。在硫酸鍶(SrSO》還原為硫化鍶(SrS)的過(guò)程中，有SrS04 與C的固-固反應(yīng)和SrSOi與CO的固-氣反應(yīng)兩種方式。在轉(zhuǎn)爐中，由 于不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，天青石與煤很難緊密接觸，根本實(shí)現(xiàn)不了 SrS04與C的固 -固反應(yīng)，只有依靠SrS04與CO的固-氣反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)SrS04轉(zhuǎn)化為SrS。 但是窯爐內(nèi)的氣體不是只有CO，還有大量的N2、 02、 C02等其它氣體， 這些氣體必然會(huì)起隔離和屏蔽作用，使CO與SrS04的反應(yīng)不完全，還 有可能使生成的SrS又被氧化成SrS04，或者與(302反應(yīng)生成SrCCV等 副反應(yīng)發(fā)生。以上就是造成SrS04轉(zhuǎn)化為SrS的轉(zhuǎn)化率低的原因，另一 方面就是轉(zhuǎn)爐-保溫效果差，熱輻射大，氣流量大，熱損失大，也是造成 能耗高的原因。
本發(fā)明的目的是為了克服已有的硫化鍶生產(chǎn)方法中存在的SrS04轉(zhuǎn) 化為SrS的轉(zhuǎn)化率低，嚴(yán)重浪費(fèi)天青石資源，以及能耗高的缺點(diǎn)，提出 了一種能夠節(jié)資降耗的生產(chǎn)SrS的生產(chǎn)新方法。該方法可以使SrS04轉(zhuǎn) 化為SrS的轉(zhuǎn)化率提高30%，節(jié)約資源30%，同時(shí)節(jié)約能源30%
發(fā)明內(nèi)容
:本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:將原料天靑石和煤分別破碎到一
定的粒度后，再將天青石中SrS04和煤中碳C按摩爾比為1: 2.0 2.5進(jìn) 行配料，配料后經(jīng)混勻，再粉磨細(xì)度至80 — 150目，加水制成球狀物或 者小塊狀物，裝入匣缽(匣缽大小及形狀可根據(jù)隧道窯大小及窯車(chē)大小 而適當(dāng)配制， 一般為圓筒狀)中，加蓋，將匣缽堆放在窯車(chē)上。匣缽可
上下重疊堆放，匣缽的前后左右要保持一定間隔距離，作為煙道和火道， 然后將裝上匣缽的窯車(chē)推入隧道窯或輪窯或倒焰窯或其它塊狀物燒結(jié)窯
爐中，用煤、煤氣、天然氣或其他加熱方式將窯內(nèi)高溫帶加熱至700 1300 °C，并在該溫度下保持1.5-3.0小時(shí)。通過(guò)高溫加熱后，裝在匣缽中的料 球或料塊中的C與SrS04發(fā)生了氧化還原反應(yīng) SrS04+2C — SrS+2C02
將窯車(chē)從窯內(nèi)推出，經(jīng)冷卻后，將匣缽的熟料球或塊倒出便得到粗 硫化鍶產(chǎn)
本發(fā)明有以下特征和有益效果；
1、 本發(fā)明的燒結(jié)方式和煅燒使用的設(shè)備及工藝與文獻(xiàn)《化工工藝手 冊(cè)》中的技術(shù)不同。文獻(xiàn)中的現(xiàn)有技術(shù)是將天青石原料和煤制成料粒或 料粉在轉(zhuǎn)爐中煅燒，本法是將天青石和煤通過(guò)粉磨后制成生料小球或小 塊，放入匣缽中，再將匣缽放入塊狀燒結(jié)窯爐(包括隧道窯、輪窯、倒 焰窯或反射窯)中煅燒。
2、 本發(fā)明技術(shù)在SrSCV被煤還原為SrS的主要化學(xué)反應(yīng)機(jī)理與文獻(xiàn) 《化工工藝手冊(cè)》中主要化學(xué)反應(yīng)機(jī)理不同。本發(fā)明由于是通過(guò)天青石
與煤粉磨后通過(guò)加水壓緊制球或塊，使SrS04與C形成緊密接觸，SrS04 與C主要通過(guò)固-固反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)SrS04轉(zhuǎn)化為SrS。主要化學(xué)反應(yīng)為-SrS(V2C — SrS+2C02
文獻(xiàn)中現(xiàn)有技術(shù)主要是通過(guò)SrS04與CO的氣-固反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)SrSQ4 轉(zhuǎn)化為SrS。主要化學(xué)反應(yīng)為 SrS04+4CO — SrS+4C02
3、 本發(fā)明技術(shù)比文獻(xiàn)已有技術(shù)在生產(chǎn)硫化鍶時(shí)耗煤量少。本發(fā)明中
1摩爾SrSCU轉(zhuǎn)化為1摩爾SrS只需要消耗2摩爾C，而文獻(xiàn)《化工工 藝手冊(cè)》中現(xiàn)有技術(shù)1摩爾SrS04轉(zhuǎn)化為1摩爾SrS需要消耗4摩爾C， 因此本發(fā)明還原用煤比現(xiàn)有技術(shù)還原用煤少了 一半，同時(shí)本發(fā)明燒結(jié)工 藝是采用平頂隧道窯進(jìn)行燒結(jié)，隧道窯由于保溫性能好，余熱回收好， 比文獻(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)用回轉(zhuǎn)窯燒結(jié)在燃料煤上節(jié)省很多?？偟膩?lái)說(shuō)，本發(fā)明 比現(xiàn)有技術(shù)耗煤量至少少30%。
4、 本發(fā)明對(duì)天青石資源的利用率高。本發(fā)明的燒結(jié)工藝是采用 SrSC)4與C緊密接觸，使SrSCV被C還原充分，因此Si'S04轉(zhuǎn)化為SrS 的轉(zhuǎn)化率高，可達(dá)95%以上。而文獻(xiàn)已有技術(shù)的燒結(jié)工藝是粉粒狀原料 在回轉(zhuǎn)窯燒結(jié)，主要是SrS04與CO的固-氣反應(yīng)。SrSCV被CO還.原的 機(jī)率還受窯爐內(nèi)的N2、 02、 CXV等其它氣體的屏蔽影響，使SrS。4轉(zhuǎn)化 為SrS的轉(zhuǎn)化率降低，其轉(zhuǎn)化率一般只有60 70%。因此本發(fā)明比已有 技術(shù)對(duì)SrS()4的利用率提高30%。
5、 本發(fā)明由亍SrS04轉(zhuǎn)化為SrS的轉(zhuǎn)化率高，則粗SrS產(chǎn)品中SrS 含量高。鍶鹽的系列產(chǎn)品都是將粗SrS產(chǎn)品溶于水中并過(guò)濾除渣后，加 入其它相關(guān)的化學(xué)原料得到相關(guān)的系列產(chǎn)品。本發(fā)明由于粗SrS產(chǎn)品中 SrS含量高，水溶后渣量就少。文獻(xiàn)的已有技術(shù)生產(chǎn)的粗SrS產(chǎn)品中SrS 含量低，水溶后渣量就大，渣的排放對(duì)環(huán)境污染大，因此本發(fā)明可以對(duì) 鍶鹽系列的生產(chǎn)對(duì)環(huán)境影響得到很大改善。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例i-
實(shí)施原料
天青石8^04含量為75.0%，天青石原料采集點(diǎn)為青海省德令哈自
治州大風(fēng)山金瑞礦業(yè)股份公司。
煤；含碳(C)量為65%，灰份為20%，煤采集點(diǎn)為貴州省開(kāi)陽(yáng)縣。
實(shí)施地點(diǎn)貴州省鎮(zhèn)遠(yuǎn)縣金貝化工有限公司 實(shí)施方法-
先將天青石和煤破碎至小3mm以下粒度，將天青石中SrS04與煤中 碳C按摩爾比1; 2.1配料(用電子秤配料)，混勻粉磨至120目，篩余 量小于5%，生粉料加入少量水后，制成料球，將料球裝入匣缽(匣缽 大小為420cm，高30em)中，蓋上蓋，然后將匣缽放到隧道窯車(chē)上， 將窯車(chē)推入隧道窯中煅燒，煅燒溫度高溫帶為95(TC，煅燒吋間為2, 5h。
實(shí)施結(jié)果-
得到的粗硫化鍶產(chǎn)品，經(jīng)分析測(cè)試SrS含量為63.0%，天青石SrS04 的轉(zhuǎn)化率為99.9%。 實(shí)施例2-
實(shí)施原料
天青石SrS04含量為75.0%，天青石原料采集點(diǎn)為青海省德令哈自 治州大風(fēng)山金瑞礦業(yè)股份公司。
煤-含碳(C)量為60%，灰份為22%，煤采集點(diǎn)為貴州省凱里市 爐山煤礦。
實(shí)施地點(diǎn)貴州省鎮(zhèn)遠(yuǎn)縣金貝化工有限公司 實(shí)施方法；
先將天青石和煤破碎至43mm以下粒度，將天青石中SrS04與煤中 C按摩爾比l: 2.2配料(用電子秤配料)，混勻粉磨至100目，篩余量 小于5%，生粉料加入少量水后，制成料球，將料球裝入匣缽(匣缽大
小為4)20cm，高30cm)中，蓋上蓋，然后將匣缽放到隧道窯車(chē)上，將 窯車(chē)推入隧道窯中煅燒，煅燒溫度高溫帶為IIOCTC，煅燒吋間為1.5h。 實(shí)施結(jié)果-
得到的粗硫化鍶產(chǎn)品，經(jīng)分析測(cè)試SrS含量為61.6%，天青石SrS04 的轉(zhuǎn)化率為99.8%。
實(shí)施例3:
實(shí)施原料；天青石SrSO4含量為75.0M，天青石原料采集點(diǎn)為青海 省德令哈自治州大風(fēng)山金瑞礦業(yè)股份公司。
煤-含碳(C)量為65%,灰份為20%，煤采集點(diǎn)為貴州省開(kāi)陽(yáng)縣。
實(shí)施地點(diǎn)貴州省鎮(zhèn)遠(yuǎn)縣金貝化工有限公司
實(shí)施方法-
先將天青石和煤^S碎至4)3mm以下粒度，將天青石中SrS04與煤中 C按摩爾比h 2.0配料(用電子秤配料)，混勻粉磨至150目，篩余量 小于5%，生粉料加入少量水后，制成料球，將料球裝入匣缽(.匣缽大 小為小20cm，高30cm)中，蓋上蓋，然后將匣缽放到隧道窯車(chē)上，將 窯車(chē)推入隧道窯中煅燒，煅燒溫度高溫帶為70(TC，煅燒時(shí)間為3,0小 時(shí)。
實(shí)施結(jié)果-
得到的粗硫化鍶產(chǎn)品，經(jīng)分析測(cè)試SrS含量為51.5%，天青石SrS04 的轉(zhuǎn)化率為86%。 實(shí)施例4-
實(shí)施原料:天靑石:SrSO4含量為75.0M，天青石原料采集點(diǎn)為靑海
省德令哈自治州大風(fēng)山金瑞礦業(yè)股份公司。
煤含碳(C)量為65%，灰份為20%，煤采集點(diǎn)為貴州省開(kāi)陽(yáng)縣。
實(shí)施地點(diǎn)貴州省鎮(zhèn)遠(yuǎn)縣金貝化工有限公司
實(shí)施方法-
先將天青石和煤破碎至4)3mm以下粒度，將天青石中SrS04與煤中 C按摩爾比l: 2,5配料(用電子秤配料)，混勻粉磨至80目，篩余量小 于5%，生粉料加入少量水后，制成料球，將料球裝入匣缽(匣缽大小 為4)20cm，高30cm)中，蓋上蓋，然后將匣缽放到隧道窯車(chē)上，將窯 車(chē)推入隧道窯中煅燒，煅燒溫度高溫帶為130(TC，煅燒時(shí)間為l小吋。
實(shí)施結(jié)果-
得到的粗硫化鍶產(chǎn)品，經(jīng)分析測(cè)試SrS含量為60.5%，天青石SrS04 的轉(zhuǎn)化率為98.0%。
從上述實(shí)施例可知，天青石中s，'so4和煤中碳c摩爾配比應(yīng)略高于
理論量l; 2.0，但若煤量過(guò)高，雖然能達(dá)到同樣效果，但煤的浪費(fèi)較大，
天青石中SrS04和煤中碳按摩爾比為h 2.1 2.2為最好。在最好配比 的條件下，焙燒溫度越高，焙燒時(shí)間就短，焙燒溫度越低，焙燒時(shí)間就 長(zhǎng)，但焙燒溫度低于700t:即使焙燒時(shí)間再長(zhǎng)，效果也不好，還原焙燒 溫度95。C吋'焙燒吋間2.5小時(shí)；焙燒溫度:i()oot::時(shí)，焙燒吋間1,5 小時(shí)效果最好。對(duì)于固-固反應(yīng)，粉碎粒度越細(xì)，越有利于反應(yīng)進(jìn)行，本 發(fā)明一般粒度在80 150目即可，最佳試驗(yàn)粒度12(0目。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)硫化鍶的新方法，其特征是將破碎后的天青石和煤，按天青石中SrSO4和煤中碳的摩爾比1.0∶2.0-2.5原料配比進(jìn)行配料，混勻后，再經(jīng)過(guò)粉磨至80-150目，并經(jīng)加水制成球狀或小塊狀物后裝入匣缽中，加蓋，然后將裝有料球或料塊的匣缽放入隧道窯或輪窯或倒焰窯或其它塊狀燒結(jié)窯爐中，在700℃-1300℃的燒結(jié)溫度下進(jìn)行還原焙燒1.5-3.0小時(shí)，而得到高含量的硫化鍶產(chǎn)品。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生產(chǎn)硫化鍶的新方法，其特征是原料配比是 指天青石SrS04和煤中碳C按摩爾比1. 0: 2. 1 2. 2進(jìn)行配料。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生產(chǎn)硫化鍶的新方法，其特征是燒結(jié)窯爐是隧道窯最佳。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的—-種生產(chǎn)硫化鍶的新方法，其特征是還 原焙燒溫度是95CTC ，焙燒時(shí)間2, 5小時(shí)或焙燒溫度為IOO(TC焙燒時(shí)間1. 5小 時(shí)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種生產(chǎn)硫化鍶的新方法，其特征是原料粉碎粒 度120目。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)硫化鍶的生產(chǎn)方法。該方法是將破碎后的天青石和煤按天青石中SrSO₄和煤中碳按摩爾比1∶2.0～2.5的原料配比進(jìn)行配料，經(jīng)粉磨至80-150目，加水制成球狀物和小塊狀物，然后裝入匣缽中，將裝有料球或料塊的匣缽放入隧道窯、輪窯、倒焰窯等塊狀窯爐進(jìn)行還原焙燒。它與傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法相比，具有天青石資源的利用率高，煤耗低，生產(chǎn)穩(wěn)定易于控制等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C01B17/00GK101112975SQ200710077768
公開(kāi)日2008年1月30日 申請(qǐng)日期2007年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月23日
發(fā)明者張西興, 朱云勤, 胡兆平, 馬武權(quán) 申請(qǐng)人:馬武權(quán)