專利名稱：由天青石礦制高純碳酸鍶的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種由天青石礦制高純碳酸鍶(含量大于99%)的方法。
在現(xiàn)有技術(shù)中，經(jīng)氫氧化鍶中間產(chǎn)品制取高純碳酸鍶(含量大于99%)的方法，主要采用以下兩種1、如美國專利US3743641和日本專利申請?zhí)亻_昭59-83934中披露的，用于青石礦粉與純堿反應(yīng)制得的粗碳酸鍶在1300℃以上的回轉(zhuǎn)爐里，分解為氧化鍶，然后溶于水得氫氧化鍶溶液，通入CO2制得高純碳酸鍶。2、《江蘇化工》一九九二年第一期第20-22頁中披露的是，用天青石礦粉與碳酸銨反應(yīng)，制得粗碳酸鍶，通過酸溶、精制、堿析制得氫氧化鍶，溶于水后，通入CO2，制得高純碳酸鍶。第一種方法經(jīng)過高溫反應(yīng)，不但耗能高而且操作環(huán)境差;第二種方法雖然避開了第一種方法的缺點，但中間產(chǎn)品氫氧化鍶中的氫氧根得不到充分利用，因而消耗了大量價格較貴的燒堿，產(chǎn)品成本高。
本發(fā)明的目的在于克服上述缺點，提供一種使中間產(chǎn)品氫氧化鍶的全部有效組份得以充分利用的制造高純碳酸鍶的方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案是，將天青石礦粉與碳酸銨反應(yīng)得到的粗碳酸鍶，經(jīng)酸溶、精制、堿析制得的氫氧化鍶，然后加水制漿，同堿金屬碳酸鹽反應(yīng)生成碳酸鍶沉淀和含苛性堿的母液，經(jīng)分離、洗滌、干燥得高純碳酸鍶成品(含量大于99%)。含苛性堿的母液可循環(huán)用于堿極工序。其特征是使鍶碳酸化所使用的是堿金屬碳酸鹽，副產(chǎn)的含苛性堿的母液可循環(huán)用于堿極工序，其數(shù)量約占堿析工序的75%。
堿金屬碳酸鹽與氫氧化鍶的反應(yīng)壓力為常壓，時間為3-6小時，溫度為低于100℃，較好的為80-90℃。
上述的酸溶工序中使用鹽酸、硝酸等;堿析反應(yīng)中用的苛性堿可以是試劑級，最好是經(jīng)過精制的工業(yè)品，苛性堿是指LiOH、NaOH、KOH，其加入量為理論量的1.02-1.04倍，其濃度為1-30%，較好濃度為5-20%;在碳酸化反應(yīng)中所用的堿金屬碳酸鹽為Li2CO3、Na2CO3、K2CO3，其加入量為理論量，濃度為1-45%，較好濃度為20-30%。從經(jīng)濟角度出發(fā)，優(yōu)先選用工業(yè)Na2CO3，須將其精制到足夠純凈的程度，加入量為理論量或稍低于理論量。
本發(fā)明在碳酸化反應(yīng)中用堿金屬碳酸鹽與中間產(chǎn)品氫氧化鍶反應(yīng)，使氫氧化鍶的有效組份能充分利用，氫氧根循環(huán)使用，降低了苛性堿的外加量，降低了產(chǎn)品成本。本發(fā)明制得的高純碳酸鍶(含量大于99%)，不僅適合作化學試劑，更適合電子工業(yè)使用。
本發(fā)明的附圖
為工藝流程示意圖。其中M指堿金屬中的Li、Na、K。
以下是本發(fā)明的實施例。
將100g如表1所示的天青石礦粉和含有49.9g、體積為162ml的碳酸銨溶液，加入到反應(yīng)瓶里，升溫到55-70℃。在0-6.7×104Pa的壓力下，充分攪拌反應(yīng)7h，得到粗碳酸鍶，轉(zhuǎn)化率99%;剩余碳酸銨蒸出冷凝回收。其結(jié)果見表2。
表1 天青 石
表2粗制碳酸鍶
將由上面得到的粗碳酸鍶，溶于91ml工業(yè)鹽酸中，攪拌加熱到85℃，再加入濃度為10%、重量為33g的苛性鈉溶液，反應(yīng)0.5h，在80-90℃下，濾除固體渣，得到300ml氯化鍶溶液。
將總堿量為35.9g、體積為480ml的苛性鈉溶液(其中循環(huán)堿為27.1g、體積為460ml，其余為外加堿)加熱至85-90℃，加入上面得到的氯化鍶溶液，攪拌反應(yīng)0.5h，保溫過濾，濾液冷至10-2℃，令其充分結(jié)晶，過濾得氫氧化鍶。其結(jié)果見表3。
表3 粗制氫氧化鍶
將由上面得到的氫氧化鍶加入到80-90℃、200ml的去離子水中制成漿料。滴加濃度為20%，經(jīng)過精制的理論量的碳酸鈉溶液，反應(yīng)4h，分離出的碳酸鍶經(jīng)水洗、干燥，制得高純碳酸鍶。其結(jié)果見表4，含苛性鈉的母液，密閉存放，供下次堿析工序使用。
表4碳酸鍶
注表2、3、4中所列雜質(zhì)含量系由等離子光譜分析之結(jié)果。
權(quán)利要求
1.一種由天青石礦制高純碳酸鍶(含量大于99%)的方法，是將天青石礦粉與碳酸銨反應(yīng)得到的粗碳酸鍶，經(jīng)酸溶、精制、堿析制得氫氧化鍶，然后加水制漿同堿金屬碳酸鹽反應(yīng)生成碳酸鍶沉淀和含苛性堿的母液，經(jīng)分離、洗滌、干燥，得高純碳酸鍶成品，其特征在于使鍶碳酸化所使用的是堿金屬碳酸鹽。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于由堿金屬碳酸鹽與氫氧化鍶沉淀反應(yīng)所生成的含苛性堿的母液可循環(huán)用于堿析工序。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于堿金屬碳酸鹽與氫氧化鍶的反應(yīng)壓力為常壓，時間為3-6小時，溫度低于100℃，較好溫度為80-90℃。
4.如權(quán)利要求1或2或3所述的方法，其特征在于堿析反應(yīng)中用的苛性堿是指LiOH、NaOH、KOH，其加入量為理論量的1.02-1.04倍，其濃度為1-30%，較好的濃度為5-20%。
5.如權(quán)利要求1或2或3所述的方法，其特征在于碳酸化反應(yīng)中所用的堿金屬碳酸鹽為Li2CO3、Na2CO3、K2CO3，其加入量為理論量，濃度為1-45%，較好濃度為20-30%。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于堿金屬碳酸鹽優(yōu)先選用Na2CO3，其加入量為理論量或稍低于理論量。
全文摘要
一種由天青石礦制高純碳酸鍶(含量大于99％)的方法，先將由天青石與碳酸銨反應(yīng)得到的粗碳酸鍶，通過酸溶、精制、堿析制得氫氧化鍶、然后加水制漿，同堿金屬碳酸鹽反應(yīng)生成碳酸鍶沉淀和含苛性堿的母液，經(jīng)分離、水洗、干燥，得高純碳酸鍶，含苛性堿的母液可循環(huán)用于堿析工序。本方法生產(chǎn)的高純碳酸鉀，成本低，應(yīng)用范圍廣泛。
文檔編號C01F11/46GK1078706SQ9310075
公開日1993年11月24日 申請日期1993年1月7日 優(yōu)先權(quán)日1993年1月7日
發(fā)明者狄海福, 王?？? 張艷萍 申請人:青海省化工設(shè)計研究所