技術領域

本發明涉及環境工程和化工技術領域，具體涉及一種鍶鹽殘渣的綜合回收利用方法，尤其是一種采用鍶鹽殘渣制備工業碳酸鍶的新方法。

背景技術

碳粉還原天青石水浸取鍶鹽的方法會產生大量的廢渣，這些廢渣深埋或直接暴露在外，遇到雨水浸濕，生成堿性物質使土壤和地下水堿化，嚴重破壞生態環境。據統計每生產一噸SrCO₃產生2.5噸浸取渣。這部分廢渣主要是SrS、SrCO₃、SrSO₄、SrSiO₃、C、CaO、煤石矸等。這些廢渣中還有高達20%以上鍶沒有得到利用，所以回收利用鍶鹽渣既解決了大量鍶渣對環境的污染問題，又提高了鍶資源的利用率。

發明內容

本發明的目的在于保護生態環境，節約鍶資源，變廢為寶，利用鍶鹽殘渣生產出工業碳酸鍶，創造出更大的經濟價值。

本發明的提供的技術方案為：

一種采用鍶鹽殘渣制備工業碳酸鍶的新方法，包括以下步驟：

（1）將鍶鹽殘渣進行破碎，將破碎后的鍶鹽殘渣用熱水打漿，形成料漿；

（2）步驟（1）所得料漿用鹽酸溶解鍶鹽，鹽酸加入量使料漿pH＜3，不斷攪拌料漿0.5~1小時后靜置反應3-5小時；

（3）步驟（2）反應后的料漿中加入鍶鹽殘渣中和過量的鹽酸，鍶鹽殘渣加入量使料漿pH調至5.8~6.2；

（4）將步驟（3）所得料漿過濾，加熱濾液，不斷攪拌下向熱的濾液中加入NaOH，熱過濾分離沉淀，得鍶母液；

（5）將步驟（4）所得鍶母液中加入碳酸氫銨至碳酸鍶沉淀完全，靜置過濾得碳酸鍶沉淀，將沉淀漂洗，過濾，烘干得到成品碳酸鍶。

優選地，本發明所述的一種采用鍶鹽殘渣制備工業碳酸鍶的新方法中，步驟（1）所述的鍶殘渣破碎是用粉碎機將鍶殘渣粉碎，使其全部通過80目篩。

優選地，步驟（1）中熱水的溫度范圍為70℃~80℃。

優選地，步驟（1）中鍶鹽殘渣重量與加入熱水體積的重量體積比為1：2~3，其中，重量單位為g，體積單位為mL。

優選地，步驟（2）所得料漿固液重量體積比為0.1-0.3g/ml。

優選地，步驟（4）中濾液加熱溫度為90℃以上。

優選地，步驟（4）中NaOH加入的摩爾量為溶液中Ca²⁺離子摩爾總量的2.4-3.0倍。

優選地，步驟（5）中漂洗的次數為1~3次。

優選地，步驟（5）中碳酸氫銨加入的摩爾量為溶液中鍶的摩爾總量的2.2-2.4倍。

優選地，步驟（2）中所述鹽酸濃度為30%。

本發明的原理為：

通過酸把可溶性鍶鹽溶解分離出來，再加入工業NaOH把雜質Ca²⁺沉淀過濾出去，得到純凈的鍶母液，鍶母液在低溫條件下碳化，形成小粒徑碳酸鍶，用途廣，經濟價值高。

1、步驟（2）利用加入酸與鍶鹽反應，使鍶鹽溶解，用化學反應式（1）~（4）表示如下：

SrS+2HCl=SrCl₂+H₂S↑????????????????????（1）

SrCO₃+2HCl=SrCl₂+H₂O+CO₂↑???????????????（2）

SrSiO₃+2HCl=?SrCl₂+H₂SiO₃↓??????????????（3）

CaO+2HCl=CaCl₂+H₂O??????????????????????（4）

2、步驟（4）加入NaOH目的在于除去溶液中的Ca²⁺雜質，用化學反應式（5）表示如下：

CaCl₂+2NaOH=Ca(OH)₂↓+2NaCl?????????????（5）?

3、步驟（5）加入碳酸氫銨目的在于與溶液中Sr²⁺生成SrCO₃沉淀，簡稱碳化，用化學反應式（5）表示如下：