專利名稱：用氯化銨生產(chǎn)碳酸鍶的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種生產(chǎn)碳酸鍶的方法。
鍶鹽制品目前已在電子，醫(yī)藥及超導(dǎo)等許多領(lǐng)域中愈益得到廣泛的應(yīng)用，其原料來源主要為菱鍶礦和天青石礦。前者以含碳酸鍶為主，主要采取煅燒法或復(fù)分解法進(jìn)行純化處理;后者主要含硫酸鍶，由于直接煅燒產(chǎn)生的硫化物污染嚴(yán)重，目前多先用復(fù)分解手段將其轉(zhuǎn)化為碳酸鹽后，再作上述的純化處理。無論何種來源的粗碳酸鍶原料，在美國(guó)專利US3743691，日本專利特開昭59-83934及中國(guó)專利CN87104559A中都介紹了用高溫煅燒進(jìn)行純化生產(chǎn)的方法。其差異主要是煅燒溫度及碳酸化方法上的不同。由于均需要通過在1000℃左右或更高的溫度下煅燒才能使鍶的碳酸鹽充分轉(zhuǎn)化為氧化物。故這些方法對(duì)設(shè)備、操作等條件的要求較高，同時(shí)對(duì)原料中的含鍶量也有所限制和要求，以減少低含鍶量原料因大量殘?jiān)斐傻逆J的損失比例，保證鍶的轉(zhuǎn)化率和回收率。
復(fù)分解方法純化生產(chǎn)碳酸鍶的主要過程是用鹽酸提取，經(jīng)燒堿除鈣后再碳酸化而得到純品碳酸鍶。其主要問題是完全依賴于鹽酸和燒堿，且消耗量大，生產(chǎn)成本高，同時(shí)強(qiáng)酸堿對(duì)設(shè)備的腐蝕嚴(yán)重。
本發(fā)明的目的在于克服上述方法存在的問題，提供一種從粗碳酸鍶原料生產(chǎn)純品碳酸鍶的新方法。
本發(fā)明的方法是使用氯化銨實(shí)現(xiàn)對(duì)碳酸鍶的轉(zhuǎn)化，所用的氯化銨在整個(gè)生產(chǎn)過程中可以反復(fù)循環(huán)使用。結(jié)合附圖所示的流程示意圖可以了解本發(fā)明方法的過程。


圖1氯化銨法生產(chǎn)碳酸鍶流程示意圖。
首先，按當(dāng)量數(shù)粗碳酸鍶等于或略多于氯化銨的比例將兩原料混合，于200～300℃加熱2～4小時(shí)，生成氯化鍶及氣態(tài)的二氧化碳和氨，后兩者經(jīng)冷凝回收而得到碳酸銨備用。回收方式可以用冷水吸收而成為碳酸銨溶液。反應(yīng)中氣態(tài)物質(zhì)的產(chǎn)生并脫離反應(yīng)系統(tǒng)，方便了產(chǎn)物的分離。將反應(yīng)產(chǎn)物用50～100℃的熱水浸取，不溶沉渣多為未轉(zhuǎn)化的原料碳酸鍶，返回下批原料中重新轉(zhuǎn)化。氯化鍶溶液緩慢冷卻至室溫，使其結(jié)晶完全，得到氯化鍶晶體。以鈣為主的大量雜質(zhì)留在母液中而被除去。必要時(shí)可以通過重結(jié)晶進(jìn)一步純化。將氯化鍶晶體溶于水，用上述備用的碳酸銨，于室溫或不高于58℃的加熱條件下進(jìn)行碳酸化，得到碳酸鍶沉淀及氯化銨，分離后即為純品碳酸鍶。氯化銨溶液經(jīng)濃縮結(jié)晶，作為原料，用于下批粗碳酸鍶的轉(zhuǎn)化，循環(huán)反復(fù)使用。
本發(fā)明的方法與現(xiàn)行的煅燒法和復(fù)分解法在處理粗碳酸鍶原料的轉(zhuǎn)化率、回收率及所得碳酸鍶產(chǎn)品純度等方面的對(duì)比數(shù)據(jù)如表1所示。
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由表1可見，本發(fā)明方法的各項(xiàng)指標(biāo)都不低于現(xiàn)行的各種方法，但生產(chǎn)成本與復(fù)分解法比較，降低大約50%，且避免了對(duì)酸堿的依賴和大量消耗。由于本發(fā)明的方法基本為低溫常壓操作，又無強(qiáng)酸堿的參與，因此對(duì)設(shè)備要求不高，操作也易于掌握，同時(shí)對(duì)原料含鍶量也無嚴(yán)格的要求和限制，有利于原料資源的充分利用。生產(chǎn)過程中的氯化銨除僅需作少量操作損失的補(bǔ)充外，基本無消耗，在生產(chǎn)過程中被反復(fù)循環(huán)使用。生產(chǎn)過程中的其它物質(zhì)及中間產(chǎn)物，大多也可被循環(huán)使用或回收，進(jìn)行合理利用。這些不僅基本可以實(shí)現(xiàn)無有害性廢氣廢水排放所可能造成的環(huán)境污染，也大大提高了綜合經(jīng)濟(jì)效益。
通過以下的具體實(shí)施例，可以進(jìn)一步詳細(xì)了解本發(fā)明的方法。
①.將粉碎至約100目的粗碳酸鍶原料與氯化銨按當(dāng)量數(shù)1∶0.8的比例混合，于200～250℃加熱2～3小時(shí)，生成氯化鍶、氨及二氧化碳。
②.按與上步氯化銨約等當(dāng)量的比例把前批生產(chǎn)中得到的氯化鍶晶體用水配成飽和溶液，將①步中產(chǎn)生的氨及二氧化碳冷凝后通入其中，于40～50℃反應(yīng)1～2小時(shí)進(jìn)行碳酸化?？梢杂蔑柡吞妓徜@溶液檢查反應(yīng)終點(diǎn)。反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)過濾，得到純碳酸鍶產(chǎn)品。濾液經(jīng)濃縮結(jié)晶得到氯化銨，返回①步，對(duì)下批原料進(jìn)行轉(zhuǎn)化。
③.在①步反應(yīng)產(chǎn)物中加入80～100℃熱水充分浸取并過濾，濾渣返回①步，與下批原料混合重新用氯化銨轉(zhuǎn)化。濾液適當(dāng)濃縮后緩慢冷卻至30～50℃結(jié)晶，使結(jié)晶完全，并逐次分離出所得到的氯化鍶晶體。必要時(shí)可用少量熱水溶解后進(jìn)行重結(jié)晶。此步除鈣率＞98%，鍶回收率85～90%。
④.將③步中得到的氯化鍶晶體用水配成飽和溶液，按②步的方法用下批原料轉(zhuǎn)化時(shí)產(chǎn)生的二氧化碳和氨進(jìn)行碳酸化。
權(quán)利要求
1.由粗碳酸鍶原料生產(chǎn)碳酸鍶的方法，其特征在于用氯化銨參與原料的轉(zhuǎn)化，所用的氯化銨在生產(chǎn)過程中循環(huán)反復(fù)使用，其過程如下①按當(dāng)量數(shù)碳酸鍶等于或略多于氯化銨的比例將粗碳酸鍶與氯化銨混合，于200～300℃加熱2～4小時(shí)，生成氯化鍶、二氧化碳及氨，后兩者氣態(tài)物質(zhì)經(jīng)冷凝回收得到碳酸銨，②在①步反應(yīng)產(chǎn)物中加入50～100℃熱水，浸取并分離，沉渣返回①步重新轉(zhuǎn)化，溶液緩慢冷卻至室溫，使結(jié)晶，得到氯化鍶晶體，③將②步的氯化鍶晶體溶于水，與①步中得到的碳酸銨于室溫或不高于58℃的加熱條件下進(jìn)行碳酸化，產(chǎn)生碳酸鍶沉淀及氯化銨，分離后即得到碳酸鍶產(chǎn)品，氯化銨溶液濃縮結(jié)晶，返回①步中循環(huán)使用。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于①步中碳酸鍶與氯化銨的當(dāng)量比為1∶0.8～1。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于②步中的浸取用80～100℃的熱水。
4.如權(quán)利要求1或3所述的方法，其特征在于②步中的結(jié)晶溫度為30～50℃。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于③步中的碳酸化反應(yīng)溫度為40～50℃。
全文摘要
本發(fā)明是采用氯化銨與粗碳酸鍶原料低溫共熱使其轉(zhuǎn)化而生產(chǎn)純品碳酸鍶的方法。其特點(diǎn)是生產(chǎn)過程中氯化銨基本無消耗?？梢匝h(huán)反復(fù)使用。本發(fā)明的方法避免了大量酸堿的消耗，鍶的回收率不低于現(xiàn)行的煅燒法和復(fù)分解法。
文檔編號(hào)C01F11/18GK1035995SQ88105880
公開日1989年10月4日 申請(qǐng)日期1988年3月26日 優(yōu)先權(quán)日1988年3月26日
發(fā)明者景志熙 申請(qǐng)人:景志熙