專利名稱：碳酸鍶聯(lián)產(chǎn)硫氫化鈉和氯化銨的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備碳酸鍶的方法。
碳酸鍶在工業(yè)生產(chǎn)中具有較為廣泛的用途。當(dāng)前碳酸鍶的生產(chǎn)方法主要有復(fù)分解法和碳還原法兩種。復(fù)分解法是將天青石與碳酸鈉或碳酸銨直接反應(yīng)，將天青石分解為粗碳酸鍶，再進(jìn)一步精制為成品。但該方法采用的化工原料種類較多，且酸、堿用量也較大，生產(chǎn)成本高昂，目前生產(chǎn)廠家大都不再采用該方法生產(chǎn)碳酸鍶。碳還原法是將天青石和煤按一定比例混合粉碎至粒度為3～5毫米，送入焙燒爐中進(jìn)行焙燒，使天青石中不溶于水的碳酸鍶轉(zhuǎn)化為可溶于水的硫化鍶，再用水浸出，固液分離后得到較純凈的硫化鍶水溶液。以該液體制碳酸鍶又有碳化法和復(fù)分解沉淀法兩種。碳化法是將硫化鍶水溶液與CO2在碳化塔中反應(yīng)，生成碳酸鍶和硫化氫;復(fù)分解沉淀法是在硫化鍶水溶液中加碳酸鈉或碳酸銨等進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)，再經(jīng)過濾、洗滌、干燥等得到碳酸鍶產(chǎn)品和低濃度的硫氫化鈉或硫氫化銨廢棄物(每噸成品約產(chǎn)生30m3)?，F(xiàn)有的生產(chǎn)方法，無論是碳化法還是復(fù)分解沉淀法，都存在排放低濃度硫化物(NaHS、NH4HS)或硫化氫廢氣的問題，造成環(huán)境污染。而且，廢棄物質(zhì)含量很低，約在1%左右，無回收價值，而進(jìn)行處理則費(fèi)用高昂，至今尚無理想的治理方法。同時也造成天青石中硫化物的大量流失浪費(fèi)。
本發(fā)明的目的在于提供一種不排放低濃度硫化物的碳酸鍶的生產(chǎn)方法，變廢棄物為有用的副產(chǎn)品，從而充分利用天青石礦產(chǎn)資源，同時降低碳酸鍶的生產(chǎn)成本。
本發(fā)明的要點(diǎn)為采用碳還原鹽酸法生產(chǎn)碳酸鍶。它是在現(xiàn)有的碳還原法的基礎(chǔ)上將天青石和煤按一定比例混合粉碎，進(jìn)行焙燒，經(jīng)碳還原反應(yīng)后用水浸取得硫化鍶，然后將其輸進(jìn)密閉的真空反應(yīng)罐內(nèi)與鹽酸進(jìn)行反應(yīng)，真空度控制在負(fù)壓30～500毫米汞柱，所得的產(chǎn)物氯化鍶溶液經(jīng)除鋇等雜質(zhì)后，與碳酸氫銨進(jìn)行復(fù)分解沉淀反應(yīng)，再經(jīng)水洗、離心分離后得到碳酸鍶和氯化銨。硫化鍶與鹽酸反應(yīng)時生成的硫化氫氣體引入另一密閉負(fù)壓系統(tǒng)中與NaOH反應(yīng)生成硫氫化鈉液體，經(jīng)熬制即可得到固體硫氫化鈉，其流程圖見附圖
。
流程圖說明天青石與煤混合后焙燒，再經(jīng)水浸取得硫化鍶水溶液，這兩步與現(xiàn)行碳還原法工藝基本相同。酸化反應(yīng)時應(yīng)控制PH值為3～4，且在密閉真空容器中進(jìn)行，真空度控制在負(fù)壓30～500毫米汞柱。其反應(yīng)式如下
(R代表Ba++、Ca++、Mg++等)在除鈣鎂工序加入NH4OH，反應(yīng)式如下
在除鋇工序加入芒硝，反應(yīng)式如下
在復(fù)分解工序加入NH4HCO3(亦可加入碳酸鈉或碳酸銨)，反應(yīng)式為
加入的NH4HCO3配制成10～30%的溶液，加入量(以摩爾數(shù)計)過量10～20%，反應(yīng)溫度為常溫～60℃，常壓。然后分離出氯化銨液。
酸化反應(yīng)生成的硫化氫氣體由水環(huán)泵產(chǎn)生的負(fù)壓導(dǎo)入吸收罐，用液體燒堿吸收轉(zhuǎn)化為NaHS，再經(jīng)熬制后可得固體NaHS，吸收后的尾氣(水蒸汽)排入大氣。
采用上述方法可在制得碳酸鍶的同時得到副產(chǎn)品硫氫化鈉和氯化銨，使天青石礦得到較合理全面的利用。另外，因有酸化工序?qū)⒘蚧镫s質(zhì)轉(zhuǎn)化為易于脫除的氯化物，使產(chǎn)品中硫化物含量極微，產(chǎn)品色澤好。整個過程中無有毒物質(zhì)排放，對環(huán)境不產(chǎn)生污染問題。
實(shí)施例SrSO4含量70%以上的天青石與含碳量60%以上的煤混合、粉碎后，于950～1200℃焙燒1小時，用水浸取，浸取時液固比控制在8～10∶1，浸取時間為2小時左右，溫度控制在80～90℃，然后將水浸液與鹽酸反應(yīng)，反應(yīng)在密閉真空容器內(nèi)進(jìn)行，真空度為負(fù)壓30～500毫米汞柱，控制PH值3～4，反應(yīng)中放出的硫化氫氣體用水環(huán)泵抽出，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)去除Ca++、Mg++、Ba++后，與10～30%的碳酸氫銨進(jìn)行復(fù)分解沉淀反應(yīng)，碳酸氫銨的用量過量10～20%，反應(yīng)溫度為常溫，反應(yīng)后進(jìn)行固液分離，分離出氯化銨液體，沉淀再經(jīng)水洗、離心分離、干燥得SrCO3成品。酸化反應(yīng)放出的硫化氫氣體用水環(huán)泵抽出后，導(dǎo)入吸收罐用液體燒堿吸收得NaHS，吸收后的尾氣經(jīng)分離器后排入大氣，NaHS再經(jīng)熬制得固體硫氫化鈉。
權(quán)利要求
1.一種碳還原制碳酸鍶的制備方法，它是將天青石礦和煤混合、粉碎后進(jìn)行焙燒，再用水進(jìn)行浸取，然后經(jīng)后步工序制得碳酸鍶。其特征在于水浸得到的硫化鍶與鹽酸反應(yīng)轉(zhuǎn)化為氯化鍶，同時放出硫化氫氣體，氯化鍶經(jīng)去除鈣、鎂、鋇離子后與碳酸氫銨進(jìn)行復(fù)分解沉淀反應(yīng)，反應(yīng)后經(jīng)離心分離得到碳酸鍶沉淀和副產(chǎn)氯化銨溶液，碳酸鍶沉淀再經(jīng)水洗、分離、干燥得碳酸鍶成品，硫化鍶與鹽酸反應(yīng)時放出的硫化氫氣體用液體燒堿吸收后，再經(jīng)熬制得副產(chǎn)硫氫化鈉。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于硫化鍶與鹽酸的反應(yīng)是在密閉、真空的容器內(nèi)進(jìn)行，真空度為負(fù)壓30～500毫米汞柱，控制PH值為3～4。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于氯化鍶與碳酸氫銨進(jìn)行復(fù)分解沉淀反應(yīng)時，加入的碳酸氫銨為10～30%的溶液，加入量以摩爾數(shù)計過量10～20%，反應(yīng)溫度為常溫～60℃，常壓。
全文摘要
一種改進(jìn)的碳還原制碳酸鍶的方法。它是在現(xiàn)有的碳還原法的基礎(chǔ)上，用鹽酸與硫化鍶溶液進(jìn)行反應(yīng)，生成氯化鍶并放出硫化氫氣體。氯化鍶經(jīng)除去鈣、鎂、鋇離子后與碳酸氫銨反應(yīng)得到產(chǎn)品碳酸鍶，并副產(chǎn)氯化銨。硫化氫氣體用液堿吸收后熬制，得另一副產(chǎn)品硫氫化鈉。使用本方法能經(jīng)濟(jì)合理地利用天青石礦資源，制備過程中無有毒物質(zhì)排放，產(chǎn)品質(zhì)量高。
文檔編號C01C1/16GK1065641SQ9110212
公開日1992年10月28日 申請日期1991年4月9日 優(yōu)先權(quán)日1991年4月9日
發(fā)明者肖平起 申請人:天津化工廠