一種天青石空化效應作用下轉(zhuǎn)化為碳酸鍶的工藝的制作方法
【專利摘要】一種天青石空化效應輔助轉(zhuǎn)化碳酸鍶的工藝，本發(fā)明屬于有色金屬冶煉領域，其處理流程包括：第一步，備料；第二步，雜質(zhì)浸出；第三步，空化轉(zhuǎn)化；第四步，轉(zhuǎn)化渣逆流洗滌。本發(fā)明所產(chǎn)生的積極作用：（1）基于空化效應作用下的天青石轉(zhuǎn)化為碳酸鍶過程中，提高了碳酸鍶的轉(zhuǎn)化率，該工藝下碳酸鍶的轉(zhuǎn)化率達到95~99.8%，比傳統(tǒng)工藝的40~60%提高35~59.8%，效果顯著。（2）基于空化效應作用下的天青石轉(zhuǎn)化為碳酸鍶過程中，加速了轉(zhuǎn)化反應速率，同時瞬間產(chǎn)生高溫高壓及剝離硫酸鍶表面生成物的作用下，提高了反應試劑碳酸鹽的使用效率，降低了碳酸鹽的用量，大大節(jié)約了成本；（3）該工藝將轉(zhuǎn)化液中的硫酸鹽通過蒸發(fā)濃縮結(jié)晶制得硫酸鹽，既避免了廢液對環(huán)境的污染又增加了產(chǎn)品附加值。
【專利說明】
一種天青石空化效應作用下轉(zhuǎn)化為碳酸鍶的工藝
[0001 ] 技術領域:
本發(fā)明屬于有色金屬濕法冶煉領域，具體涉及一種天青石空化效應作用下轉(zhuǎn)化為碳酸鍶的工藝。
[0002]【背景技術】:
天青石是鍶的最主要礦物，其成分為:Sr I?47.5wt%、S 1-17.3 wt%、CaO 1-35 wt%、MgO I?25 wt%、Na 0.2~3.5 wt%、SiC>2 0.5~20 wt%、Fe 0.1~2 wt%、K 0.1~3 wt%、Al203 0.2-4 wt%。全球天青石資源分布不均，具有開發(fā)價值的礦床不多。我國的天青石礦床主要分布在青海、江蘇、四川、陜西、湖北、云南等省區(qū)。由于中國鍶礦成因不同，導致國內(nèi)鍶礦雖儲量非常大，但平均品位低，質(zhì)量不如墨西哥、西班牙、土耳其、伊朗、巴基斯坦等國家產(chǎn)的鍶礦。
[0003]天青石是制備碳酸鍶及以碳酸鍶為原料制備其它鍶鹽如氯化鍶、金屬鍶的主要原料。天青石制備碳酸鍶等鍶鹽中，首先將天青石轉(zhuǎn)化為水可溶或酸可溶的含鍶化合物，然后進一步凈化除雜，再沉淀或濃縮結(jié)晶獲得各種鍶鹽產(chǎn)品。天青石的有效轉(zhuǎn)化是天青石制備各種鍶鹽如氯化鍶、碳酸鍶等核心過程。
[0004]國內(nèi)目前天青石的轉(zhuǎn)化分為碳還原轉(zhuǎn)化法(干法)和復分解轉(zhuǎn)化法(濕法)。
[0005](I)天青石碳還原轉(zhuǎn)化法。我國大規(guī)模生產(chǎn)鍶鹽的企業(yè)普遍采用天青石碳還原轉(zhuǎn)化法的工藝生產(chǎn)鍶鹽如碳酸鍶、氯化鍶等。
[0006]天青石轉(zhuǎn)化法是將煤粉和天青石礦分別磨碎過篩，并按照一定配料比例混合均勻，然后在1100?1200°C的高溫條件下還原焙燒卜2h，將礦石中的SrSO4還原成具有水可溶性的Sr S焙砂:
SrS04+2C=SrS+2C02
還原焙燒的焙砂用水進行浸出，使得SrS在水中能夠充分溶解，得到Sr(HS)2和Sr(OH)2的混合液:
2SrS+2H20=Sr(HS)2+Sr(OH)2
混合液加硫酸除去其中的Ba，以實現(xiàn)Ba和Sr的分離。
[0007]除去Ba等雜質(zhì)的溶液通入CO2進行分解可獲得碳酸鍶，也可以加入HCl獲得SrCl2: Sr (HS) 2+Sr (OH) 2+2C02=2SrC03+2H2S+H20
Sr (HS) 2+Sr (OH) 2+4HCl=2SrCl 2+2H2S+2H2O
碳還原法轉(zhuǎn)化法生產(chǎn)碳酸鍶等鍶鹽時“三廢”污染嚴重且治理繁雜，特別是產(chǎn)生劇毒的H2S氣體，處理很難，且對原料含量要求高而轉(zhuǎn)化率較低。
[0008](2)復分解轉(zhuǎn)化法制備鍶鹽等產(chǎn)品采用全濕法工藝，其是將細磨后的天青石用碳酸鹽進行轉(zhuǎn)化為酸可浸出的碳酸鍶。
[0009]天青石在轉(zhuǎn)化前，采用鹽酸等以除去天青石中的Ca、Mg等雜質(zhì)，然后再用Na2CO3或NH4HCO3進行轉(zhuǎn)化:
SrS04+Na2C03=SrC03+Na2S04
SrS04+NH4HC03=SrC03+NH4HS04
轉(zhuǎn)化后的粗碳酸鍶用水反復洗滌多次至呈中性，以洗去其中的Na2S04、Na2C03等后，向其中加入稀硝酸或稀鹽酸來進行碳酸鍶的浸出:
SrC03+2HCl=SrCl2+C02+H20
浸出液加入飽和的NaOH溶液，使可溶性的鎂、|丐、鐵、鋁鹽生成不溶性的氫氧化物，經(jīng)過濾除去鎂、鈣、鐵、鋁等雜質(zhì)，除雜后的溶液pH值為14。往此溶液中加入50%稀硝酸或鹽酸調(diào)節(jié)pH為6，濃縮結(jié)晶獲得氯化鍶或硝酸鍶，加純堿溶液或碳酸氫銨進行沉淀，則獲得碳酸鍶
τ?: 口廣PR:
Sr (NO3) 2+Na2C03=SrC03+2NaN03
沉淀的碳酸鍶經(jīng)過多次洗滌，然后180?200 °C下干燥24h，得最終產(chǎn)品SrCO3粉末。
[0010]復分解轉(zhuǎn)化法雖然避免了碳還原法的污染問題，但工藝流程長，副產(chǎn)多種含鹽的溶液，其需要回收，與干法相比，成本顯得過高。
[0011 ]當前天青石碳還原轉(zhuǎn)化法制備鍶鹽存在著“三廢”污染嚴重且治理繁雜，對原料含量要求高而轉(zhuǎn)化率較低等問題;而傳統(tǒng)復分解轉(zhuǎn)化法制備鍶鹽雖然避免了碳還原法的污染問題，但是其工藝存在著轉(zhuǎn)化率低在40?60%之間、成本高等問題。
[0012]因此，如何提高復分解法中天青石轉(zhuǎn)化率，降低復分解法的成本等是天青石資源開發(fā)利用的核心問題。
[0013]
【發(fā)明內(nèi)容】
:本發(fā)明針對上述技術問題，本發(fā)明提供一種天青石空化效應輔助轉(zhuǎn)化碳酸鍶的工藝，其處理流程包括:
第一步，備料:將天青石礦石磨碎過200目篩，取篩底天青石粉備用，取濃度為50?400g/L的鹽酸溶液備用;取濃度為50?600g/L的碳酸鹽溶液備用，取水若干備用；
第二步，雜質(zhì)浸出:將第一步備用的鹽酸溶液先加入到反應容器中，然后開啟攪拌，并在同一容器中緩慢加入天青石粉，天青石粉末與鹽酸溶液的液固質(zhì)量比為I?8:1，攪拌浸出時間為0.5?6h，攪拌浸出溫度保持10?80°C，浸出后的料漿進行液固分離，得到浸出渣和浸出液，浸出液濃縮結(jié)晶獲得氯化物產(chǎn)品，浸出渣加水經(jīng)I?4級逆流洗滌后得到洗滌渣和洗滌水，洗水重復利用，洗滌渣備用；
第三步，空化轉(zhuǎn)化:將第一步備用的濃度為50?600g/L的碳酸鹽溶液緩慢先加入到空化發(fā)生裝置中并開啟攪拌，再取第二步備用的洗滌渣加入空化發(fā)生裝置中，然后開啟空化作用裝置，加入的洗滌渣與碳酸鹽溶液液固質(zhì)量比為I?8:1，空化效應作用的條件為:溫度20?90 °C，空化效應的時間為10?600min，超聲波的頻率為15kHz?IMHz，使碳酸鹽溶液與洗滌渣充分反應，將硫酸鍶轉(zhuǎn)化為碳酸鍶，轉(zhuǎn)化反應后的料漿進行液固分離，得到轉(zhuǎn)化渣和轉(zhuǎn)化液;轉(zhuǎn)化液經(jīng)蒸發(fā)濃縮結(jié)晶后制成硫酸鹽產(chǎn)品;轉(zhuǎn)化渣備用；
第四步，第二次逆流洗滌:取第三步制得的轉(zhuǎn)化渣加水經(jīng)I?4級逆流洗滌后得到轉(zhuǎn)化洗滌渣和洗滌水，洗滌水返回第三步空化轉(zhuǎn)化工序利用;洗滌渣作為粗碳酸鍶產(chǎn)品。
[0014]所述的三種空化發(fā)生裝置產(chǎn)生的空化效應作用條件如下:(I)高壓栗空化條件:壓力至少為3.8?6.5Mpa、功率達到25?500kW、流量為3.4?5.0m3/h; (2)螺旋渦流空化條件:螺旋渦流槳葉轉(zhuǎn)速為3000?10000r/min、流速為3.4?20m/s;(3)超聲空化條件:超聲波頻率為15kHz?IMHz，電流為7?1000A，功率為0.5?lOOOkW。
[0015]所述的空化發(fā)生裝置分為以下三種:①高壓栗空化方式，所述的高壓栗空化裝置為I?3級，如圖4所示:首先，將除雜后天青石1、碳酸鹽溶液2在調(diào)漿槽3A中進行調(diào)漿后;然后，將漿液通過氣動增壓栗5高速噴射至轉(zhuǎn)化槽8A中隔板7A上并在其周圍產(chǎn)生空化氣泡而發(fā)生空化效應，第2至3級高壓栗空化裝置運行過程同上所述;②螺旋渦流空化方式，所述的螺旋渦流空化裝置為I?3級，如圖5所示:首先，將除雜后天青石1、碳酸鹽溶液2在調(diào)漿槽3B中進行調(diào)漿，然后將漿液通過離心栗輸送至轉(zhuǎn)化槽7B中，通過螺旋攪拌漿SB強力攪拌將漿液高速旋轉(zhuǎn)與隔板6B激烈碰撞后產(chǎn)生空化氣泡而形成空化效應，第2至3級螺旋渦流空化裝置運行過程同上所述;③超聲空化方式，所述的超聲空化裝置為I?3級，如圖6所示:漿液在轉(zhuǎn)化槽經(jīng)超聲空化產(chǎn)生裝置作用形成空化氣泡效應。首先，將除雜后天青石1、碳酸鹽溶液2在調(diào)漿槽3C中進行調(diào)漿，然后將漿液通過料漿栗輸送至轉(zhuǎn)化槽6C中，通過超聲空化發(fā)生裝置SC產(chǎn)生空化氣泡而形成空化效應，第2至3級超聲空化裝置運行過程同上所述，此外，所述的超聲空化裝置SC為I?100支超聲發(fā)生器組成，其布置方式如圖7所示超聲空化槽剖視圖所不O
[0016]所述的碳酸鹽包括:碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸氫銨、碳酸銨等。
[0017]本發(fā)明的空化作用原理是:空化效應產(chǎn)生裝置在碳酸鍶轉(zhuǎn)化過程中，作用于碳酸鹽溶液時可產(chǎn)生大量小氣泡。一方面液體內(nèi)局部出現(xiàn)拉應力而形成負壓，壓強的降低使原來溶于液體的氣體溢出或溶液汽化，成為小氣泡。另一方面是強大的拉應力把液體“撕開”成一空洞，空洞內(nèi)為液體蒸氣或溶于液體的另一種氣體，甚至可能是真空。因空化作用形成的小氣泡會隨周圍介質(zhì)的振動而不斷運動、長大或突然潰滅。潰滅時周圍液體突然沖入氣泡而產(chǎn)生高溫、高壓，同時產(chǎn)生強大的剪應力。存在于液體中的微氣泡(空化核)局部增壓峰值可達數(shù)百甚至上千大氣壓和時速400km/h的射流，同時產(chǎn)生瞬間上1000K溫度。
[0018]由于產(chǎn)生瞬間上1000K溫度，使碳酸鹽溶液與硫酸鍶反應速度加快，為傳統(tǒng)碳酸鍶轉(zhuǎn)化時的約373K置換溫度所不能比擬的；其次由于潰滅過程中局部增壓峰值可達數(shù)百甚至上千大氣壓和時速400km/h的射流，產(chǎn)生強大的剪應力使沉積在硫酸鍶表面的硫酸鹽和碳酸鍶剝離出來，使被包裹的硫酸鍶裸露，能夠加速參與轉(zhuǎn)化反應，從而提高了碳酸鍶的轉(zhuǎn)化效率。
[0019]圖4、5、6分別為三種不同空化轉(zhuǎn)化發(fā)生裝置中天青石轉(zhuǎn)化為碳酸鍶工藝設備圖。
[0020]本發(fā)明空化效應作用下天青石轉(zhuǎn)化為碳酸鍶(包括天青石中的脈石礦物和從溶液中沉淀的二次礦物)依附于天青石顆粒表面進行解離如圖2、3所示:空化效應作用于天青石料漿過程中產(chǎn)生了大量空化氣核，空化氣核會隨周圍介質(zhì)的振動而不斷運動、長大并突然潰滅，空化氣核潰滅后產(chǎn)生強大的剪切力5使原來粘附在天青石顆粒(包括天青石中的脈石礦物和從溶液中沉淀的二次礦物)表面的產(chǎn)物碳酸鍶從天青石顆粒的表面被剝離下來，得到碳酸鍶與天青石(包括天青石中的脈石礦物和從溶液中沉淀的二次礦物)分離的目的，使未轉(zhuǎn)化為碳酸鍶的硫酸鍶與溶液中的碳酸鹽接觸發(fā)生反應并轉(zhuǎn)化為碳酸鍶，因此，提高了硫酸鍶轉(zhuǎn)化為碳酸鍶的轉(zhuǎn)化率，轉(zhuǎn)化獲得的碳酸鍶用鹽酸浸出得到氯化鍶，以氯化鍶為原料可以制備其它的鍶鹽產(chǎn)品。因此，該發(fā)明形成了以空化效應作用下天青石制備粗碳酸鍶和粗碳酸鍶再根據(jù)產(chǎn)品需求可生產(chǎn)氯化鍶等鍶鹽的新工藝。
[0021 ]本發(fā)明所產(chǎn)生的積極作用:
(1)基于空化效應作用下的天青石轉(zhuǎn)化為碳酸鍶過程中，提高了天青石中鍶轉(zhuǎn)化為碳酸鍶的轉(zhuǎn)化率，該工藝條件下碳酸鍶的轉(zhuǎn)化率達到95?99.8%，比傳統(tǒng)工藝的40?60%提高35?59.8%，效果顯著；
(2)基于空化效應作用下的天青石轉(zhuǎn)化為碳酸鍶過程中，加速了轉(zhuǎn)化反應速率，同時瞬間產(chǎn)生高溫高壓及剝離硫酸鍶表面生成物的作用下，提高了反應試劑碳酸鹽的使用效率，降低了碳酸鹽的用量，大大節(jié)約了成本;本發(fā)明制備碳酸鍶不存在“三廢”污染問題；
(3)該工藝將轉(zhuǎn)化液中的硫酸鹽通過蒸發(fā)濃縮結(jié)晶制得硫酸鹽，既避免了廢液對環(huán)境的污染又增加了產(chǎn)品附加值。
[0022]【附圖說明】:
圖1為本發(fā)明的工藝流程圖；
圖2為空化效應作用下解離包裹在天青石表面的碳酸鍶原理示意圖(空化氣泡潰滅前)；
圖3為空化效應作用下解離包裹在天青石表面的碳酸鍶原理示意圖(空化氣泡潰滅后)；
圖4為空化轉(zhuǎn)化發(fā)生裝置的天青石轉(zhuǎn)化為碳酸鍶工藝設備圖(高壓栗空化)；
圖5為空化轉(zhuǎn)化發(fā)生裝置的天青石轉(zhuǎn)化為碳酸鍶工藝設備圖(螺旋渦流空化)；
圖6為超聲空化作用下轉(zhuǎn)化碳酸鍶的工藝設備連接圖；
圖7為超聲空化槽剖視圖；
其中:1、2分別為除雜后天青石粉、碳酸鹽溶液，3A為調(diào)漿槽，4A、9A、14A、19A為攪拌裝置，54、1(^、154為氣動增壓栗，64、114、164為噴槍，74、124、174為隔板，84、134、18々為碳酸鍶高壓栗空化轉(zhuǎn)化槽，20A為輸送至氯化鍶轉(zhuǎn)化工序;3B為調(diào)漿槽，4B為普通攪拌裝置，5B、9B、13B為離心栗，6B、10B、14B為隔板，7B、11B、15B為碳酸鍶螺旋渦流空化轉(zhuǎn)化槽，8B、12B、16B為螺旋渦流攪拌漿，17B為輸送至氯化鍶轉(zhuǎn)化工序;3C為調(diào)漿槽，4C、7C、11C、15C為攪拌裝置，5(:、9(:、13(:為料漿輸送栗，6(:、10(:、14(:為碳酸鍶超聲空化轉(zhuǎn)化槽，8(:、12(:、16(:為超聲空化效應發(fā)生裝置，17C為輸送至氯化鍶轉(zhuǎn)化工序。
[0023]具體實施例:
實施例1: 一種天青石空化效應作用下轉(zhuǎn)化為碳酸鍶的工藝，其處理流程包括:
第一步，備料:將天青石礦石磨碎過200目篩，取篩底天青石粉15kg，其中SrSO4為0.31kg備用，取濃度為50g/L的鹽酸溶液200L備用；取濃度為50g/L的碳酸鹽溶液80L備用，取生活用水若干備用；
第二步，雜質(zhì)浸出:將第一步備用的鹽酸溶液先加入到反應容器中，然后開啟攪拌，并在同一容器中緩慢加入天青石粉，天青石粉末與鹽酸溶液的液固比為1:1，攪拌浸出時間為0.5h，攪拌浸出溫度保持10°C，浸出后的料漿進行液固分離，得到浸出渣和浸出液，浸出液濃縮結(jié)晶獲得氯化物產(chǎn)品，浸出渣加水經(jīng)I?4級逆流洗滌后得到洗滌渣和洗滌水，洗水返回雜質(zhì)浸出工序重復利用，洗滌渣備用；
第三步，空化轉(zhuǎn)化:第一步備用的濃度為50?600g/L的碳酸鹽溶液1L緩慢先加入到空化發(fā)生裝置中并開啟攪拌，再取第二步備用的洗滌渣1kg加入空化發(fā)生裝置中，然后開啟空化作用裝置，加入的洗滌渣與碳酸鹽溶液液固比比為1:1，空化效應作用下的條件為:溫度200C，空化效應的時間為1min，使碳酸鹽溶液與洗滌渣反應，使硫酸鍶轉(zhuǎn)化為碳酸鍶，轉(zhuǎn)化反應后的料漿進行液固分離，得到轉(zhuǎn)化渣和轉(zhuǎn)化液;轉(zhuǎn)化液經(jīng)蒸發(fā)濃縮結(jié)晶后制成硫酸鹽產(chǎn)品;轉(zhuǎn)化渣備用；
第四步，轉(zhuǎn)化渣逆流洗滌:取第三步備用得轉(zhuǎn)化渣加水經(jīng)I級逆流洗滌后得到轉(zhuǎn)化洗滌渣和洗滌水，洗滌水返回第三步空化轉(zhuǎn)化工序利用；得到洗滌渣14.16kg，其中Sr⑶3為0.25kg，為粗制碳酸鍶產(chǎn)品。
[0024]所述的超聲空化方式，所述的超聲空化裝置為I?3級，如圖6所示:漿液在轉(zhuǎn)化槽經(jīng)超聲空化產(chǎn)生裝置作用形成空化氣泡效應。首先，將除雜后天青石1、碳酸鹽溶液2在調(diào)漿槽3C中進行調(diào)漿，然后將漿液通過料漿栗輸送至轉(zhuǎn)化槽6C中，通過超聲空化發(fā)生裝置SC產(chǎn)生空化氣泡而形成空化效應，第2至3級超聲空化裝置運行過程同上所述，此外，所述的超聲空化裝置SC為I?100支超聲發(fā)生器組成，其布置方式如圖7所示超聲空化槽剖視圖所示。
[0025]所述的空化發(fā)生裝置產(chǎn)生的空化效應作用條件如下:超聲空化條件:超聲波頻率為15KHz，電流為1000A，功率為I OOOkW。
[0026]所述的碳酸鹽包括:碳酸鈉。
[0027]所述的轉(zhuǎn)化渣成分為=SrCO3中的Sr占天青石中Sr總含量的質(zhì)量百分比大于95%。
[0028]全流程Sr回收率大于95%。
[0029]本發(fā)明的空化作用原理是:空化效應產(chǎn)生裝置在碳酸鍶轉(zhuǎn)化過程中，作用于碳酸鹽溶液時可產(chǎn)生大量小氣泡。一方面液體內(nèi)局部出現(xiàn)拉應力而形成負壓，壓強的降低使原來溶于液體的氣體溢出或溶液汽化，成為小氣泡。另一方面是強大的拉應力把液體“撕開”成一空洞，空洞內(nèi)為液體蒸氣或溶于液體的另一種氣體，甚至可能是真空。因空化作用形成的小氣泡會隨周圍介質(zhì)的振動而不斷運動、長大或突然潰滅。潰滅時周圍液體突然沖入氣泡而產(chǎn)生高溫、高壓，同時產(chǎn)生強大的剪應力。存在于液體中的微氣泡(空化核)局部增壓峰值可達數(shù)百甚至上千大氣壓和時速400km/h的射流，同時產(chǎn)生瞬間上1000K溫度。
[0030]由于產(chǎn)生瞬間上1000K溫度，使碳酸鹽溶液與硫酸鍶反應速度加快，為傳統(tǒng)碳酸鍶轉(zhuǎn)化時的約373K置換溫度所不能比擬的；其次由于潰滅過程中局部增壓峰值可達數(shù)百甚至上千大氣壓和時速400km/h的射流，產(chǎn)生強大的剪應力使沉積在硫酸鍶表面的硫酸鹽和碳酸鍶剝離出來，使被包裹的硫酸鍶裸露，能夠加速參與轉(zhuǎn)化反應，從而提高了碳酸鍶的轉(zhuǎn)化效率。
[0031 ]實施例2: —種天青石空化效應輔助轉(zhuǎn)化碳酸鍶的工藝，其處理流程包括:
第一步，備料:將天青石礦石磨碎過200目篩，取篩底天青石粉15kg，其中SrSO4為4.5kg備用，取濃度為250g/L的鹽酸溶液250L備用；取濃度為350g/L的碳酸鹽溶液80L備用，取生活用水若干備用；
第二步，雜質(zhì)浸出:將第一步備用的鹽酸溶液先加入到反應容器中，然后開啟攪拌，并在同一容器中緩慢加入天青石粉，天青石粉末與鹽酸溶液的液固比為4:1，攪拌浸出時間為3h，攪拌浸出溫度保持50 °C，浸出后的料漿進行液固分離，得到浸出渣和浸出液，浸出液濃縮結(jié)晶獲得氯化物產(chǎn)品，浸出渣加水經(jīng)2級逆流洗滌后得到洗滌渣和洗滌水，洗水返回雜質(zhì)浸出工序重復利用，洗滌渣備用；
第三步，空化轉(zhuǎn)化:第一步備用的濃度為350g/L的碳酸鹽溶液40L緩慢先加入到空化發(fā)生裝置中并開啟攪拌，再取第二步備用的洗滌渣1kg加入空化發(fā)生裝置中，然后開啟空化作用裝置，加入的洗滌渣與碳酸鹽溶液液固比比為4:1，空化效應作用下的條件為:溫度500C，空化效應的時間為400min，使碳酸鹽溶液與洗滌渣反應，使硫酸鍶轉(zhuǎn)化為碳酸鍶，轉(zhuǎn)化反應后的料漿進行液固分離，得到轉(zhuǎn)化渣和轉(zhuǎn)化液;轉(zhuǎn)化液經(jīng)蒸發(fā)濃縮結(jié)晶后制成硫酸鹽產(chǎn)品;轉(zhuǎn)化渣備用；
第四步，轉(zhuǎn)化渣逆流洗滌:取第三步備用得轉(zhuǎn)化渣加水經(jīng)2級逆流洗滌后得到轉(zhuǎn)化洗滌渣和洗滌水，洗滌水返回第三步空化轉(zhuǎn)化工序利用;得到洗滌渣13.67kg，其中含粗碳酸鍶3.62kg，為粗制碳酸鍶產(chǎn)品。
[0032]所述的超聲空化方式，所述的超聲空化裝置為I?3級，如圖6所示:漿液在轉(zhuǎn)化槽經(jīng)超聲空化產(chǎn)生裝置作用形成空化氣泡效應。首先，將除雜后天青石1、碳酸鹽溶液2在調(diào)漿槽3C中進行調(diào)漿，然后將漿液通過料漿栗輸送至轉(zhuǎn)化槽6C中，通過超聲空化發(fā)生裝置SC產(chǎn)生空化氣泡而形成空化效應，第2至3級超聲空化裝置運行過程同上所述，此外，所述的超聲空化裝置SC為I?100支超聲發(fā)生器組成，其布置方式如圖7所示超聲空化槽剖視圖所示。
[0033]所述的空化發(fā)生裝置產(chǎn)生的空化效應作用條件如下:超聲波空化條件:超聲波頻率為80KHz，電流為1000A，功率為lOOOkW。
[0034]所述的碳酸鹽包括:碳酸氫鈉。
[0035]所述的轉(zhuǎn)化渣成分為=SrCO3中的Sr占天青石中Sr總含量的質(zhì)量百分比大于95%。
[0036]全流程Sr回收率大于95%。
[0037]本發(fā)明的空化作用原理是:空化效應產(chǎn)生裝置在碳酸鍶轉(zhuǎn)化過程中，作用于碳酸鹽溶液時可產(chǎn)生大量小氣泡。一方面液體內(nèi)局部出現(xiàn)拉應力而形成負壓，壓強的降低使原來溶于液體的氣體溢出或溶液汽化，成為小氣泡。另一方面是強大的拉應力把液體“撕開”成一空洞，空洞內(nèi)為液體蒸氣或溶于液體的另一種氣體，甚至可能是真空。因空化作用形成的小氣泡會隨周圍介質(zhì)的振動而不斷運動、長大或突然潰滅。潰滅時周圍液體突然沖入氣泡而產(chǎn)生高溫、高壓，同時產(chǎn)生強大的剪應力。存在于液體中的微氣泡(空化核)局部增壓峰值可達數(shù)百甚至上千大氣壓和時速400km/h的射流，同時產(chǎn)生瞬間上1000K溫度。
[0038]由于產(chǎn)生瞬間上1000K溫度，使碳酸鹽溶液與硫酸鍶反應速度加快，為傳統(tǒng)碳酸鍶轉(zhuǎn)化時的約373K置換溫度所不能比擬的；其次由于潰滅過程中局部增壓峰值可達數(shù)百甚至上千大氣壓和時速400km/h的射流，產(chǎn)生強大的剪應力使沉積在硫酸鍶表面的硫酸鹽和碳酸鍶剝離出來，使被包裹的硫酸鍶裸露，能夠加速參與轉(zhuǎn)化反應，從而提高了碳酸鍶的轉(zhuǎn)化效率。
[0039]實施例3:—種天青石空化效應輔助轉(zhuǎn)化碳酸鍶的工藝，其處理流程包括:
第一步，備料:將天青石礦石磨碎過200目篩，取篩底天青石粉15kg，其中SrSO4為
14.7kg備用，取濃度為400g/L的鹽酸溶液200L備用；取濃度為600g/L的碳酸鹽溶液80L備用，取生活用水若干備用；
第二步，雜質(zhì)浸出:將第一步備用的鹽酸溶液先加入到反應容器中，然后開啟攪拌，并在同一容器中緩慢加入天青石粉，天青石粉末與鹽酸溶液的液固比為8:1，攪拌浸出時間為6h，攪拌浸出溫度保持80 °C，浸出后的料漿進行液固分離，得到浸出渣和浸出液，浸出液濃縮結(jié)晶獲得氯化物產(chǎn)品，浸出渣加水經(jīng)4級逆流洗滌后得到洗滌渣和洗滌水，洗水返回雜質(zhì)浸出工序重復利用，洗滌渣備用；
第三步，空化轉(zhuǎn)化:第一步備用的濃度為600g/L的碳酸鹽溶液80L緩慢先加入到空化發(fā)生裝置中并開啟攪拌，再取第二步備用的洗滌渣1kg加入空化發(fā)生裝置中，然后開啟空化作用裝置，加入的洗滌渣與碳酸鹽溶液液固比比為8:1，空化效應作用下的條件為:溫度900C，空化效應的時間為600min，使碳酸鹽溶液與洗滌渣反應，使硫酸鍶轉(zhuǎn)化為碳酸鍶，轉(zhuǎn)化反應后的料漿進行液固分離，得到轉(zhuǎn)化渣和轉(zhuǎn)化液;轉(zhuǎn)化液經(jīng)蒸發(fā)濃縮結(jié)晶后制成硫酸鹽產(chǎn)品;轉(zhuǎn)化渣備用； 第四步，轉(zhuǎn)化渣逆流洗滌:取第三步備用得轉(zhuǎn)化渣加水經(jīng)4級逆流洗滌后得到轉(zhuǎn)化洗滌渣和洗滌水，洗滌水返回第三步空化轉(zhuǎn)化工序利用；得到洗滌渣11.8kg，其中含碳酸鍶
11.46kg，為粗制碳酸鎖產(chǎn)品。
[0040]所述的超聲空化方式，所述的超聲空化裝置為I?3級，如圖6所示:漿液在轉(zhuǎn)化槽經(jīng)超聲空化產(chǎn)生裝置作用形成空化氣泡效應。首先，將除雜后天青石1、碳酸鹽溶液2在調(diào)漿槽3C中進行調(diào)漿，然后將漿液通過料漿栗輸送至轉(zhuǎn)化槽6C中，通過超聲空化發(fā)生裝置SC產(chǎn)生空化氣泡而形成空化效應，第2至3級超聲空化裝置運行過程同上所述，此外，所述的超聲空化裝置SC為I?100支超聲發(fā)生器組成，其布置方式如圖7所示超聲空化槽剖視圖所示。
[0041]所述的空化發(fā)生裝置產(chǎn)生的空化效應作用條件如下:超聲空化條件:超聲波頻率為IMHz，電流為1000A，功率為I OOOkW。
[0042]所述的碳酸鹽包括:碳酸銨。
[0043]所述的轉(zhuǎn)化渣成分為=SrCO3中的Sr占天青石中Sr總含量的質(zhì)量百分比大于95%。
[0044]全流程Sr回收率大于95%。
[0045]本發(fā)明的空化作用原理是:空化效應產(chǎn)生裝置在碳酸鍶轉(zhuǎn)化過程中，作用于碳酸鹽溶液時可產(chǎn)生大量小氣泡。一方面液體內(nèi)局部出現(xiàn)拉應力而形成負壓，壓強的降低使原來溶于液體的氣體溢出或溶液汽化，成為小氣泡。另一方面是強大的拉應力把液體“撕開”成一空洞，空洞內(nèi)為液體蒸氣或溶于液體的另一種氣體，甚至可能是真空。因空化作用形成的小氣泡會隨周圍介質(zhì)的振動而不斷運動、長大或突然潰滅。潰滅時周圍液體突然沖入氣泡而產(chǎn)生高溫、高壓，同時產(chǎn)生強大的剪應力。存在于液體中的微氣泡(空化核)局部增壓峰值可達數(shù)百甚至上千大氣壓和時速400km/h的射流，同時產(chǎn)生瞬間上1000K溫度。
[0046]由于產(chǎn)生瞬間上1000K溫度，使碳酸鹽溶液與硫酸鍶反應速度加快，為傳統(tǒng)碳酸鍶轉(zhuǎn)化時的約373K置換溫度所不能比擬的；其次由于潰滅過程中局部增壓峰值可達數(shù)百甚至上千大氣壓和時速400km/h的射流，產(chǎn)生強大的剪應力使沉積在硫酸鍶表面的硫酸鹽和碳酸鍶剝離出來，使被包裹的硫酸鍶裸露，能夠加速參與轉(zhuǎn)化反應，從而提高了碳酸鍶的轉(zhuǎn)化效率。
[0047]實施例4: 一種天青石空化效應作用下轉(zhuǎn)化為碳酸鍶的工藝，其處理流程包括: 第一步，備料:將天青石礦石磨碎過200目篩，取篩底天青石粉15kg，其中SrSO4為
0.31kg備用備用，取濃度為50g/L的鹽酸溶液200L備用;取濃度為50g/L的碳酸鹽溶液80L備用，取生活用水若干備用；
第二步，雜質(zhì)浸出:將第一步備用的鹽酸溶液先加入到反應容器中，然后開啟攪拌，并在同一容器中緩慢加入天青石粉，天青石粉末與鹽酸溶液的液固比為1:1，攪拌浸出時間為0.5h，攪拌浸出溫度保持10°C，浸出后的料漿進行液固分離，得到浸出渣和浸出液，浸出液濃縮結(jié)晶獲得氯化物產(chǎn)品，浸出渣加水經(jīng)I?4級逆流洗滌后得到洗滌渣和洗滌水，洗水返回雜質(zhì)浸出工序重復利用，洗滌渣備用；
第三步，空化轉(zhuǎn)化:第一步備用的濃度為50?600g/L的碳酸鹽溶液1L緩慢先加入到空化發(fā)生裝置中并開啟攪拌，再取第二步備用的洗滌渣1kg加入空化發(fā)生裝置中，然后開啟空化作用裝置，加入的洗滌渣與碳酸鹽溶液液固比比為1:1，空化效應作用下的條件為:溫度200C，空化效應的時間為1min，使碳酸鹽溶液與洗滌渣反應，使硫酸鍶轉(zhuǎn)化為碳酸鍶，轉(zhuǎn)化反應后的料漿進行液固分離，得到轉(zhuǎn)化渣和轉(zhuǎn)化液;轉(zhuǎn)化液經(jīng)蒸發(fā)濃縮結(jié)晶后制成硫酸鹽產(chǎn)品;轉(zhuǎn)化渣備用；
第四步，轉(zhuǎn)化渣逆流洗滌:取第三步備用得轉(zhuǎn)化渣加水經(jīng)I級逆流洗滌后得到轉(zhuǎn)化洗滌渣和洗滌水，洗滌水返回第三步空化轉(zhuǎn)化工序利用；得到洗滌渣13.43kg，其中含碳酸鍶0.24kg，為粗制碳酸鍶產(chǎn)品；
所述的高壓栗空化方式，所述的高壓栗空化裝置為I級，如圖4所示:首先，將除雜后天青石1、碳酸鹽溶液2在調(diào)漿槽3A中進行調(diào)漿后;然后，將漿液通過氣動增壓栗5高速噴射至轉(zhuǎn)化槽8A中隔板7A上并在其周圍產(chǎn)生空化氣泡而發(fā)生空化效應，第2至3級高壓栗空化裝置運行過程同上所述。
[0048]所述的空化發(fā)生裝置產(chǎn)生的空化效應作用條件如下:高壓栗空化條件:壓力至少為3.8Mpa、功率達到25kW、流量為3.4m3/h。
[0049]所述的碳酸鹽包括:碳酸鈉。
[0050]所述的轉(zhuǎn)化渣成分為=SrCO3中的Sr占天青石中Sr總含量的質(zhì)量百分比大于95%。[0051 ] 全流程Sr回收率大于95%。
[0052]本發(fā)明的空化作用原理是:空化效應產(chǎn)生裝置在碳酸鍶轉(zhuǎn)化過程中，作用于碳酸鹽溶液時可產(chǎn)生大量小氣泡。一方面液體內(nèi)局部出現(xiàn)拉應力而形成負壓，壓強的降低使原來溶于液體的氣體溢出或溶液汽化，成為小氣泡。另一方面是強大的拉應力把液體“撕開”成一空洞，空洞內(nèi)為液體蒸氣或溶于液體的另一種氣體，甚至可能是真空。因空化作用形成的小氣泡會隨周圍介質(zhì)的振動而不斷運動、長大或突然潰滅。潰滅時周圍液體突然沖入氣泡而產(chǎn)生高溫、高壓，同時產(chǎn)生強大的剪應力。存在于液體中的微氣泡(空化核)局部增壓峰值可達數(shù)百甚至上千大氣壓和時速400km/h的射流，同時產(chǎn)生瞬間上1000K溫度。
[0053]由于產(chǎn)生瞬間上1000K溫度，使碳酸鹽溶液與硫酸鍶反應速度加快，為傳統(tǒng)碳酸鍶轉(zhuǎn)化時的約373K置換溫度所不能比擬的；其次由于潰滅過程中局部增壓峰值可達數(shù)百甚至上千大氣壓和時速400km/h的射流，產(chǎn)生強大的剪應力使沉積在硫酸鍶表面的硫酸鹽和碳酸鍶剝離出來，使被包裹的硫酸鍶裸露，能夠加速參與轉(zhuǎn)化反應，從而提高了碳酸鍶的轉(zhuǎn)化效率。
[0054]實施例5:—種天青石空化效應輔助轉(zhuǎn)化碳酸鍶的工藝，其處理流程包括:
第一步，備料:將天青石礦石磨碎過200目篩，取篩底天青石粉15kg，其中SrSO4為4.5kg
備用，取濃度為250g/L的鹽酸溶液250L備用；取濃度為350g/L的碳酸鹽溶液80L備用，取生活用水若干備用；
第二步，雜質(zhì)浸出:將第一步備用的鹽酸溶液先加入到反應容器中，然后開啟攪拌，并在同一容器中緩慢加入天青石粉，天青石粉末與鹽酸溶液的液固比為4:1，攪拌浸出時間為3h，攪拌浸出溫度保持50 °C，浸出后的料漿進行液固分離，得到浸出渣和浸出液，浸出液濃縮結(jié)晶獲得氯化物產(chǎn)品，浸出渣加水經(jīng)2級逆流洗滌后得到洗滌渣和洗滌水，洗水返回雜質(zhì)浸出工序重復利用，洗滌渣備用；
第三步，空化轉(zhuǎn)化:第一步備用的濃度為350g/L的碳酸鹽溶液40L緩慢先加入到空化發(fā)生裝置中并開啟攪拌，再取第二步備用的洗滌渣1kg加入空化發(fā)生裝置中，然后開啟空化作用裝置，加入的洗滌渣與碳酸鹽溶液液固比比為4:1，空化效應作用下的條件為:溫度500C，空化效應的時間為400min，使碳酸鹽溶液與洗滌渣反應，使硫酸鍶轉(zhuǎn)化為碳酸鍶，轉(zhuǎn)化反應后的料漿進行液固分離，得到轉(zhuǎn)化渣和轉(zhuǎn)化液;轉(zhuǎn)化液經(jīng)蒸發(fā)濃縮結(jié)晶后制成硫酸鹽產(chǎn)品;轉(zhuǎn)化渣備用；
第四步，轉(zhuǎn)化渣逆流洗滌:取第三步備用得轉(zhuǎn)化渣加水經(jīng)2級逆流洗滌后得到轉(zhuǎn)化洗滌渣和洗滌水，洗滌水返回第三步空化轉(zhuǎn)化工序利用；得到洗滌渣13.17kg，其中含碳酸鍶
3.6kg，為粗制碳酸鎖產(chǎn)品。
[0055]所述的高壓栗空化方式，所述的高壓栗空化裝置為I級，如圖4所示:首先，將除雜后天青石1、碳酸鹽溶液2在調(diào)漿槽3A中進行調(diào)漿后;然后，將漿液通過氣動增壓栗5高速噴射至轉(zhuǎn)化槽8A中隔板7A上并在其周圍產(chǎn)生空化氣泡而發(fā)生空化效應，第2至3級高壓栗空化裝置運行過程同上所述。
[0056]所述的空化發(fā)生裝置產(chǎn)生的空化效應作用條件如下:高壓栗空化條件:壓力至少為4.0Mpa、功率達到25kW、流量為3.4m3/h。
[0057]所述的碳酸鹽包括:、碳酸氫銨。
[0058]所述的轉(zhuǎn)化渣成分為=SrCO3中的Sr占天青石中Sr總含量的質(zhì)量百分比大于95%。
[0059]全流程Sr回收率大于95%。
[0060]本發(fā)明的空化作用原理是:空化效應產(chǎn)生裝置在碳酸鍶轉(zhuǎn)化過程中，作用于碳酸鹽溶液時可產(chǎn)生大量小氣泡。一方面液體內(nèi)局部出現(xiàn)拉應力而形成負壓，壓強的降低使原來溶于液體的氣體溢出或溶液汽化，成為小氣泡。另一方面是強大的拉應力把液體“撕開”成一空洞，空洞內(nèi)為液體蒸氣或溶于液體的另一種氣體，甚至可能是真空。因空化作用形成的小氣泡會隨周圍介質(zhì)的振動而不斷運動、長大或突然潰滅。潰滅時周圍液體突然沖入氣泡而產(chǎn)生高溫、高壓，同時產(chǎn)生強大的剪應力。存在于液體中的微氣泡(空化核)局部增壓峰值可達數(shù)百甚至上千大氣壓和時速400km/h的射流，同時產(chǎn)生瞬間上1000K溫度。
[0061 ]由于產(chǎn)生瞬間上1000K溫度，使碳酸鹽溶液與硫酸鍶反應速度加快，為傳統(tǒng)碳酸鍶轉(zhuǎn)化時的約373K置換溫度所不能比擬的；其次由于潰滅過程中局部增壓峰值可達數(shù)百甚至上千大氣壓和時速400km/h的射流，產(chǎn)生強大的剪應力使沉積在硫酸鍶表面的硫酸鹽和碳酸鍶剝離出來，使被包裹的硫酸鍶裸露，能夠加速參與轉(zhuǎn)化反應，從而提高了碳酸鍶的轉(zhuǎn)化效率。
[0062]實施例6: 一種天青石空化效應輔助轉(zhuǎn)化碳酸鍶的工藝，其處理流程包括:
第一步，備料:將天青石礦石磨碎過200目篩，取篩底天青石粉15kg，其中SrSO4為14.7kg備用，取濃度為400g/L的鹽酸溶液200L備用；取濃度為600g/L的碳酸鹽溶液80L備用，取生活用水若干備用；
第二步，雜質(zhì)浸出:將第一步備用的鹽酸溶液先加入到反應容器中，然后開啟攪拌，并在同一容器中緩慢加入天青石粉，天青石粉末與鹽酸溶液的液固比為8:1，攪拌浸出時間為6h，攪拌浸出溫度保持80 °C，浸出后的料漿進行液固分離，得到浸出渣和浸出液，浸出液濃縮結(jié)晶獲得氯化物產(chǎn)品，浸出渣加水經(jīng)4級逆流洗滌后得到洗滌渣和洗滌水，洗水返回雜質(zhì)浸出工序重復利用，洗滌渣備用；
第三步，空化轉(zhuǎn)化:第一步備用的濃度為600g/L的碳酸鹽溶液80L緩慢先加入到空化發(fā)生裝置中并開啟攪拌，再取第二步備用的洗滌渣1kg加入空化發(fā)生裝置中，然后開啟空化作用裝置，加入的洗滌渣與碳酸鹽溶液液固比比為8:1，空化效應作用下的條件為:溫度900C，空化效應的時間為600min，使碳酸鹽溶液與洗滌渣反應，使硫酸鍶轉(zhuǎn)化為碳酸鍶，轉(zhuǎn)化反應后的料漿進行液固分離，得到轉(zhuǎn)化渣和轉(zhuǎn)化液;轉(zhuǎn)化液經(jīng)蒸發(fā)濃縮結(jié)晶后制成硫酸鹽產(chǎn)品;轉(zhuǎn)化渣備用；
第四步，轉(zhuǎn)化渣逆流洗滌:取第三步備用得轉(zhuǎn)化渣加水經(jīng)4級逆流洗滌后得到轉(zhuǎn)化洗滌渣和洗滌水，洗滌水返回第三步空化轉(zhuǎn)化工序利用；得到洗滌渣11.75kg，其中含碳酸鍶
11.51kg，為粗制碳酸鍶產(chǎn)品。
[0063]所述的高壓栗空化方式，所述的高壓栗空化裝置為I級，如圖4所示:首先，將除雜后天青石1、碳酸鹽溶液2在調(diào)漿槽3A中進行調(diào)漿后;然后，將漿液通過氣動增壓栗5高速噴射至轉(zhuǎn)化槽8A中隔板7A上并在其周圍產(chǎn)生空化氣泡而發(fā)生空化效應，第2至3級高壓栗空化裝置運行過程同上所述。
[0064]所述的空化發(fā)生裝置產(chǎn)生的空化效應作用條件如下:高壓栗空化條件:壓力至少為4.2Mpa、功率達到25kW、流量為3.4m3/h。
[0065]所述的碳酸鹽包括:、碳酸銨。
[0066]所述的轉(zhuǎn)化渣成分為=SrCO3中的Sr占天青石中Sr總含量的質(zhì)量百分比大于95%。
[0067]全流程Sr回收率大于95%。
[0068]本發(fā)明的空化作用原理是:空化效應產(chǎn)生裝置在碳酸鍶轉(zhuǎn)化過程中，作用于碳酸鹽溶液時可產(chǎn)生大量小氣泡。一方面液體內(nèi)局部出現(xiàn)拉應力而形成負壓，壓強的降低使原來溶于液體的氣體溢出或溶液汽化，成為小氣泡。另一方面是強大的拉應力把液體“撕開”成一空洞，空洞內(nèi)為液體蒸氣或溶于液體的另一種氣體，甚至可能是真空。因空化作用形成的小氣泡會隨周圍介質(zhì)的振動而不斷運動、長大或突然潰滅。潰滅時周圍液體突然沖入氣泡而產(chǎn)生高溫、高壓，同時產(chǎn)生強大的剪應力。存在于液體中的微氣泡(空化核)局部增壓峰值可達數(shù)百甚至上千大氣壓和時速400km/h的射流，同時產(chǎn)生瞬間上1000K溫度。
[0069]由于產(chǎn)生瞬間上1000K溫度，使碳酸鹽溶液與硫酸鍶反應速度加快，為傳統(tǒng)碳酸鍶轉(zhuǎn)化時的約373K置換溫度所不能比擬的；其次由于潰滅過程中局部增壓峰值可達數(shù)百甚至上千大氣壓和時速400km/h的射流，產(chǎn)生強大的剪應力使沉積在硫酸鍶表面的硫酸鹽和碳酸鍶剝離出來，使被包裹的硫酸鍶裸露，能夠加速參與轉(zhuǎn)化反應，從而提高了碳酸鍶的轉(zhuǎn)化效率。
[0070]實施例7: 一種天青石空化效應作用下轉(zhuǎn)化為碳酸鍶的工藝，其處理流程包括: 第一步，備料:將天青石礦石磨碎過200目篩，取篩底天青石粉15kg，其中SrSO4為
0.31kg備用備用，取濃度為50g/L的鹽酸溶液200L備用;取濃度為50g/L的碳酸鹽溶液80L備用，取生活用水若干備用；
第二步，雜質(zhì)浸出:將第一步備用的鹽酸溶液先加入到反應容器中，然后開啟攪拌，并在同一容器中緩慢加入天青石粉，天青石粉末與鹽酸溶液的液固比為1:1，攪拌浸出時間為0.5h，攪拌浸出溫度保持10°C，浸出后的料漿進行液固分離，得到浸出渣和浸出液，浸出液濃縮結(jié)晶獲得氯化物產(chǎn)品，浸出渣加水經(jīng)I?4級逆流洗滌后得到洗滌渣和洗滌水，洗水返回雜質(zhì)浸出工序重復利用，洗滌渣備用；
第三步，空化轉(zhuǎn)化:第一步備用的濃度為50?600g/L的碳酸鹽溶液1L緩慢先加入到空化發(fā)生裝置中并開啟攪拌，再取第二步備用的洗滌渣1kg加入空化發(fā)生裝置中，然后開啟空化作用裝置，加入的洗滌渣與碳酸鹽溶液液固比比為1:1，空化效應作用下的條件為:溫度200C，空化效應的時間為1min，使碳酸鹽溶液與洗滌渣反應，使硫酸鍶轉(zhuǎn)化為碳酸鍶，轉(zhuǎn)化反應后的料漿進行液固分離，得到轉(zhuǎn)化渣和轉(zhuǎn)化液;轉(zhuǎn)化液經(jīng)蒸發(fā)濃縮結(jié)晶后制成硫酸鹽產(chǎn)品;轉(zhuǎn)化渣備用；
第四步，轉(zhuǎn)化渣逆流洗滌:取第三步備用得轉(zhuǎn)化渣加水經(jīng)I級逆流洗滌后得到轉(zhuǎn)化洗滌渣和洗滌水，洗滌水返回第三步空化轉(zhuǎn)化工序利用；得到洗滌渣14.14kg，其中含碳酸鍶
0.24kg為粗制碳酸鍶產(chǎn)品。
[0071]所述的高壓栗空化方式，所述的高壓栗空化裝置為I級，如圖4所示:首先，將除雜后天青石1、碳酸鹽溶液2在調(diào)漿槽3A中進行調(diào)漿后;然后，將漿液通過氣動增壓栗5高速噴射至轉(zhuǎn)化槽8A中隔板7A上并在其周圍產(chǎn)生空化氣泡而發(fā)生空化效應，第2至3級高壓栗空化裝置運行過程同上所述。
[0072]所述的空化發(fā)生裝置為螺旋渦流空化:螺旋渦流空化方式，所述的螺旋渦流空化裝置為I?3級，如圖5所示:首先，將除雜后天青石1、碳酸鹽溶液2在調(diào)漿槽3B中進行調(diào)漿，然后將漿液通過離心栗輸送至轉(zhuǎn)化槽7B中，通過螺旋攪拌漿8B強力攪拌將漿液高速旋轉(zhuǎn)與隔板6B激烈碰撞后產(chǎn)生空化氣泡而形成空化效應，第2至3級螺旋渦流空化裝置運行過程同上所述；
所述的空化發(fā)生裝置產(chǎn)生的空化效應作用條件如下:螺旋渦流空化條件:螺旋渦流槳葉轉(zhuǎn)速為9000r/min、流速為20m/s;
所述的碳酸鹽包括:碳酸鈉。
[0073]所述的轉(zhuǎn)化渣成分為=SrCO3中的Sr占天青石中Sr總含量的質(zhì)量百分比大于95%。
[0074]全流程Sr回收率大于95%。
[0075]本發(fā)明的空化作用原理是:空化效應產(chǎn)生裝置在碳酸鍶轉(zhuǎn)化過程中，作用于碳酸鹽溶液時可產(chǎn)生大量小氣泡。一方面液體內(nèi)局部出現(xiàn)拉應力而形成負壓，壓強的降低使原來溶于液體的氣體溢出或溶液汽化，成為小氣泡。另一方面是強大的拉應力把液體“撕開”成一空洞，空洞內(nèi)為液體蒸氣或溶于液體的另一種氣體，甚至可能是真空。因空化作用形成的小氣泡會隨周圍介質(zhì)的振動而不斷運動、長大或突然潰滅。潰滅時周圍液體突然沖入氣泡而產(chǎn)生高溫、高壓，同時產(chǎn)生強大的剪應力。存在于液體中的微氣泡(空化核)局部增壓峰值可達數(shù)百甚至上千大氣壓和時速400km/h的射流，同時產(chǎn)生瞬間上1000K溫度。
[0076]由于產(chǎn)生瞬間上1000K溫度，使碳酸鹽溶液與硫酸鍶反應速度加快，為傳統(tǒng)碳酸鍶轉(zhuǎn)化時的約373K置換溫度所不能比擬的；其次由于潰滅過程中局部增壓峰值可達數(shù)百甚至上千大氣壓和時速400km/h的射流，產(chǎn)生強大的剪應力使沉積在硫酸鍶表面的硫酸鹽和碳酸鍶剝離出來，使被包裹的硫酸鍶裸露，能夠加速參與轉(zhuǎn)化反應，從而提高了碳酸鍶的轉(zhuǎn)化效率。
[0077]實施例8: 一種天青石空化效應輔助轉(zhuǎn)化碳酸鍶的工藝，其處理流程包括:
第一步，備料:將天青石礦石磨碎過200目篩，取篩底天青石粉15kg，其中SrSO4為4.5kg
備用，取濃度為250g/L的鹽酸溶液250L備用；取濃度為350g/L的碳酸鹽溶液80L備用，取生活用水若干備用；
第二步，雜質(zhì)浸出:將第一步備用的鹽酸溶液先加入到反應容器中，然后開啟攪拌，并在同一容器中緩慢加入天青石粉，天青石粉末與鹽酸溶液的液固比為4:1，攪拌浸出時間為3h，攪拌浸出溫度保持50 °C，浸出后的料漿進行液固分離，得到浸出渣和浸出液，浸出液濃縮結(jié)晶獲得氯化物產(chǎn)品，浸出渣加水經(jīng)2級逆流洗滌后得到洗滌渣和洗滌水，洗水返回雜質(zhì)浸出工序重復利用，洗滌渣備用； 第三步，空化轉(zhuǎn)化:第一步備用的濃度為350g/L的碳酸鹽溶液40L緩慢先加入到空化發(fā)生裝置中并開啟攪拌，再取第二步備用的洗滌渣1kg加入空化發(fā)生裝置中，然后開啟空化作用裝置，加入的洗滌渣與碳酸鹽溶液液固比比為4:1，空化效應作用下的條件為:溫度500C，空化效應的時間為400min，使碳酸鹽溶液與洗滌渣反應，使硫酸鍶轉(zhuǎn)化為碳酸鍶，轉(zhuǎn)化反應后的料漿進行液固分離，得到轉(zhuǎn)化渣和轉(zhuǎn)化液;轉(zhuǎn)化液經(jīng)蒸發(fā)濃縮結(jié)晶后制成硫酸鹽產(chǎn)品;轉(zhuǎn)化渣備用；
第四步，轉(zhuǎn)化渣逆流洗滌:取第三步備用得轉(zhuǎn)化渣加水經(jīng)2級逆流洗滌后得到轉(zhuǎn)化洗滌渣和洗滌水，洗滌水返回第三步空化轉(zhuǎn)化工序利用；得到洗滌渣13.73kg，其中含碳酸鍶3.60kg為粗制碳酸鍶產(chǎn)品。
[0078]所述的空化發(fā)生裝置為螺旋渦流空化:螺旋渦流空化方式，所述的螺旋渦流空化裝置為I?3級，如圖5所示:首先，將除雜后天青石1、碳酸鹽溶液2在調(diào)漿槽3B中進行調(diào)漿，然后將漿液通過離心栗輸送至轉(zhuǎn)化槽7B中，通過螺旋攪拌漿8B強力攪拌將漿液高速旋轉(zhuǎn)與隔板6B激烈碰撞后產(chǎn)生空化氣泡而形成空化效應，第2至3級螺旋渦流空化裝置運行過程同上所述；
所述的空化發(fā)生裝置產(chǎn)生的空化效應作用條件如下:螺旋渦流空化條件:螺旋渦流槳葉轉(zhuǎn)速為10000r/min、流速為20m/s ；
所述的碳酸鹽包括:、碳酸氫銨。
[0079]所述的轉(zhuǎn)化渣成分為=SrCO3中的Sr占天青石中Sr總含量的質(zhì)量百分比大于95%。
[0080]全流程Sr回收率大于95%。
[0081]本發(fā)明的空化作用原理是:空化效應產(chǎn)生裝置在碳酸鍶轉(zhuǎn)化過程中，作用于碳酸鹽溶液時可產(chǎn)生大量小氣泡。一方面液體內(nèi)局部出現(xiàn)拉應力而形成負壓，壓強的降低使原來溶于液體的氣體溢出或溶液汽化，成為小氣泡。另一方面是強大的拉應力把液體“撕開”成一空洞，空洞內(nèi)為液體蒸氣或溶于液體的另一種氣體，甚至可能是真空。因空化作用形成的小氣泡會隨周圍介質(zhì)的振動而不斷運動、長大或突然潰滅。潰滅時周圍液體突然沖入氣泡而產(chǎn)生高溫、高壓，同時產(chǎn)生強大的剪應力。存在于液體中的微氣泡(空化核)局部增壓峰值可達數(shù)百甚至上千大氣壓和時速400km/h的射流，同時產(chǎn)生瞬間上1000K溫度。
[0082]由于產(chǎn)生瞬間上1000K溫度，使碳酸鹽溶液與硫酸鍶反應速度加快，為傳統(tǒng)碳酸鍶轉(zhuǎn)化時的約373K置換溫度所不能比擬的；其次由于潰滅過程中局部增壓峰值可達數(shù)百甚至上千大氣壓和時速400km/h的射流，產(chǎn)生強大的剪應力使沉積在硫酸鍶表面的硫酸鹽和碳酸鍶剝離出來，使被包裹的硫酸鍶裸露，能夠加速參與轉(zhuǎn)化反應，從而提高了碳酸鍶的轉(zhuǎn)化效率。
[0083]實施例9: 一種天青石空化效應輔助轉(zhuǎn)化碳酸鍶的工藝，其處理流程包括:
第一步，備料:將天青石礦石磨碎過200目篩，取篩底天青石粉15kg，其中SrSO4為
14.7kg備用，取濃度為400g/L的鹽酸溶液200L備用；取濃度為600g/L的碳酸鹽溶液80L備用，取生活用水若干備用；
第二步，雜質(zhì)浸出:將第一步備用的鹽酸溶液先加入到反應容器中，然后開啟攪拌，并在同一容器中緩慢加入天青石粉，天青石粉末與鹽酸溶液的液固比為8:1，攪拌浸出時間為6h，攪拌浸出溫度保持80 °C，浸出后的料漿進行液固分離，得到浸出渣和浸出液，浸出液濃縮結(jié)晶獲得氯化物產(chǎn)品，浸出渣加水經(jīng)4級逆流洗滌后得到洗滌渣和洗滌水，洗水返回雜質(zhì)浸出工序重復利用，洗滌渣備用；
第三步，空化轉(zhuǎn)化:第一步備用的濃度為600g/L的碳酸鹽溶液80L緩慢先加入到空化發(fā)生裝置中并開啟攪拌，再取第二步備用的洗滌渣1kg加入空化發(fā)生裝置中，然后開啟空化作用裝置，加入的洗滌渣與碳酸鹽溶液液固比比為8:1，空化效應作用下的條件為:溫度900C，空化效應的時間為600min，使碳酸鹽溶液與洗滌渣反應，使硫酸鍶轉(zhuǎn)化為碳酸鍶，轉(zhuǎn)化反應后的料漿進行液固分離，得到轉(zhuǎn)化渣和轉(zhuǎn)化液;轉(zhuǎn)化液經(jīng)蒸發(fā)濃縮結(jié)晶后制成硫酸鹽產(chǎn)品;轉(zhuǎn)化渣備用；
第四步，轉(zhuǎn)化渣逆流洗滌:取第三步備用得轉(zhuǎn)化渣加水經(jīng)4級逆流洗滌后得到轉(zhuǎn)化洗滌渣和洗滌水，洗滌水返回第三步空化轉(zhuǎn)化工序利用；得到洗滌渣12.11 kg，其中含碳酸鍶
11.5kg，為粗制碳酸鎖產(chǎn)品。
[0084]所述的空化發(fā)生裝置為螺旋渦流空化:螺旋渦流空化方式，所述的螺旋渦流空化裝置為I?3級，如圖5所示:首先，將除雜后天青石1、碳酸鹽溶液2在調(diào)漿槽3B中進行調(diào)漿，然后將漿液通過離心栗輸送至轉(zhuǎn)化槽7B中，通過螺旋攪拌漿8B強力攪拌將漿液高速旋轉(zhuǎn)與隔板6B激烈碰撞后產(chǎn)生空化氣泡而形成空化效應，第2至3級螺旋渦流空化裝置運行過程同上所述；
所述的空化發(fā)生裝置產(chǎn)生的空化效應作用條件如下:螺旋渦流空化條件:螺旋渦流槳葉轉(zhuǎn)速為11000r/min、流速為20m/s;
所述的碳酸鹽包括:碳酸氫銨。
[0085]所述的轉(zhuǎn)化渣成分為=SrCO3中的Sr占天青石中Sr總含量的質(zhì)量百分比大于95%。
[0086]全流程Sr回收率大于95%。
[0087]本發(fā)明的空化作用原理是:空化效應產(chǎn)生裝置在碳酸鍶轉(zhuǎn)化過程中，作用于碳酸鹽溶液時可產(chǎn)生大量小氣泡。一方面液體內(nèi)局部出現(xiàn)拉應力而形成負壓，壓強的降低使原來溶于液體的氣體溢出或溶液汽化，成為小氣泡。另一方面是強大的拉應力把液體“撕開”成一空洞，空洞內(nèi)為液體蒸氣或溶于液體的另一種氣體，甚至可能是真空。因空化作用形成的小氣泡會隨周圍介質(zhì)的振動而不斷運動、長大或突然潰滅。潰滅時周圍液體突然沖入氣泡而產(chǎn)生高溫、高壓，同時產(chǎn)生強大的剪應力。存在于液體中的微氣泡(空化核)局部增壓峰值可達數(shù)百甚至上千大氣壓和時速400km/h的射流，同時產(chǎn)生瞬間上1000K溫度。
[0088]由于產(chǎn)生瞬間上1000K溫度，使碳酸鹽溶液與硫酸鍶反應速度加快，為傳統(tǒng)碳酸鍶轉(zhuǎn)化時的約373K置換溫度所不能比擬的；其次由于潰滅過程中局部增壓峰值可達數(shù)百甚至上千大氣壓和時速400km/h的射流，產(chǎn)生強大的剪應力使沉積在硫酸鍶表面的硫酸鹽和碳酸鍶剝離出來，使被包裹的硫酸鍶裸露，能夠加速參與轉(zhuǎn)化反應，從而提高了碳酸鍶的轉(zhuǎn)化效率。
【主權項】
1.一種天青石空化效應作用下轉(zhuǎn)化為碳酸鍶的工藝，其特征在于:其處理流程包括: 第一步，備料:將天青石礦石磨碎過200目篩，取篩底天青石粉備用，取濃度為50?400g/L的鹽酸溶液備用;取濃度為50?600g/L的碳酸鹽溶液備用，取水若干備用； 第二步，雜質(zhì)浸出:將第一步備用的鹽酸溶液先加入到反應容器中，然后開啟攪拌，并在同一容器中緩慢加入天青石粉，天青石粉末與鹽酸溶液的液固質(zhì)量比為I?8:1，攪拌浸出時間為0.5?6h，攪拌浸出溫度保持10?80°C，浸出后的料漿進行液固分離，得到浸出渣和浸出液，浸出液濃縮結(jié)晶獲得氯化物產(chǎn)品，浸出渣加水經(jīng)I?4級逆流洗滌后得到洗滌渣和洗滌水，洗水重復利用，洗滌渣備用； 第三步，空化轉(zhuǎn)化:將第一步備用的濃度為50?600g/L的碳酸鹽溶液緩慢先加入到空化發(fā)生裝置中并開啟攪拌，再取第二步備用的洗滌渣加入空化發(fā)生裝置中，然后開啟空化作用裝置，加入的洗滌渣與碳酸鹽溶液液固質(zhì)量比為I?8:1，使碳酸鹽溶液與洗滌渣充分反應，將天青石礦中的硫酸鍶充分轉(zhuǎn)化為碳酸鍶，轉(zhuǎn)化反應后的料漿進行液固分離，得到轉(zhuǎn)化渣和轉(zhuǎn)化液;轉(zhuǎn)化液經(jīng)蒸發(fā)濃縮結(jié)晶后制成硫酸鹽產(chǎn)品;轉(zhuǎn)化渣備用； 第四步，第二次逆流洗滌:取第三步制得的轉(zhuǎn)化渣加水經(jīng)I?4級逆流洗滌后得到轉(zhuǎn)化洗滌渣和洗滌水，洗滌水返回第三步空化轉(zhuǎn)化工序利用;洗滌渣為粗碳酸鍶產(chǎn)品。2.根據(jù)權利要求1所述一種天青石空化效應作用下轉(zhuǎn)化為碳酸鍶的工藝，其特征在于:所述的碳酸鹽包括:碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸氫銨、碳酸銨。3.根據(jù)權利要求1所述一種天青石空化效應作用下轉(zhuǎn)化為碳酸鍶的工藝，其特征在于:所述的空化效應作用為超聲波空化:工藝條件為:溫度20?90°C，空化效應作用時間為10?600min，電流為7?1000A，超聲波的頻率為15kHz?1MHz。4.根據(jù)權利要求1所述一種天青石空化效應作用下轉(zhuǎn)化為碳酸鍶的工藝，其特征在于:所述的空化效應作用為高壓栗空化:高壓栗空化條件為:壓力為3.8?6.5Mpa、功率達到25?500kW、流量為 3.4?5.0m3/h。5.根據(jù)權利要求1所述一種天青石空化效應作用下轉(zhuǎn)化為碳酸鍶的工藝，其特征在于:所述的空化效應作用為螺旋渦流空化:螺旋渦流空化條件:螺旋渦流槳葉轉(zhuǎn)速為3000?10000r/min、流速為 3.4 ?20m/s。
【文檔編號】C01F11/18GK105836780SQ201610180899
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月28日
【發(fā)明人】余國禮
【申請人】余國禮