什么是锶矿化学加工?

什么是锶矿化学加工?

[拼音]：sikuang huaxue jiagong

[外文]：chemical processing of celestite

天青石（SrSO4）是最主要的含锶矿物，也是无机盐工业的重要原料。用化学方法可将天青石加工成一系列的锶化合物。1983年世界天青石开采量约 150kt（不包括中国），主要开采国是墨西哥、西班牙等，中国的储量及开采量都相当大。主要消费国是美国。

1790年发现锶矿，直到19世纪80年代后对锶矿的化学加工才有了较大的进展，1884年确立了天青石经复分解制碳酸锶的方法。20世纪初，已实现了用碳还原天青石制造碳酸锶的工业生产方法。上述两种方法也是现在锶矿化学加工的基本方法。

加工方法

工业上将天青石加工成粗碳酸锶或硫化锶，再进一步加工成其他的锶化合物（见图）。有两种加工方法。其中碳还原法工艺流程短、成本低，但天青石利用率低，产品质量不易保证，并且废气污染严重。复分解法能克服碳还原法的缺点，但消耗酸、碱量较大。

碳还原法

将天青石粉碎至 120目左右，经选矿除去硅、铁、铝、钙等杂质，使精选矿中的硫酸锶含量提高到70％以上。将精选后的锶矿粉与煤粉混合，送入焙烧炉中进行焙烧，水不溶性的硫酸锶还原成水溶性的硫化锶，主反应式为：

SrSO4+4C─→SrS+4CO

焙烧要在还原气氛中于1000～1200℃下进行。然后，用水浸取出硫化锶，与不溶解的残渣分离，精制后得到硫化锶水溶液。由该溶液制造碳酸锶的方法有碳化法和复分解法两种。

（1）硫化锶碳化法 将硫化锶水溶液装入碳化塔中，然后通入二氧化碳得到碳酸锶和硫化氢气体。碳酸锶从塔底放出，经过滤、洗涤、精制、造粒、干燥得碳酸锶成品。碳化一般在两段碳化塔中以间歇或连续方式进行。从塔顶逸出的碳化尾气含有大量硫化氢，可回收用于制硫磺或硫化合物。

（2）硫化锶复分解法 在精制后的硫化锶溶液中加碳酸钠（或碳酸氢铵）沉淀出碳酸锶，经过滤、洗涤、干燥即得产品。从废液中可回收硫化钠（铵）。

复分解法

该法对矿中硫酸锶含量要求不高。将天青石粉碎至200目，装入带搅拌的反应釜中，加入碳酸钠（或碳酸氢铵）溶液，在90℃左右，反应1～2h后，转化率即可达到95％左右，经过滤，洗涤得到粗碳酸锶，滤液可回收硫酸钠。精制粗碳酸锶的方法，工业上有酸解及热分解法两种。

（1）酸解法 用盐酸（或硝酸）分解粗碳酸锶，制得氯化锶（或硝酸锶）溶液，经过滤、洗涤，将滤液氯化锶(或硝酸锶)除去杂质后，加入碳酸钠(或碳酸氢铵)得到碳酸锶沉淀，经过滤洗涤、干燥、造粒得成品。滤液是氯化钠（或铵），可回收利用，也可将氯化锶溶液直接蒸发、结晶得氯化锶产品。

（2）热分解法 将粗碳酸锶加热到1000～1350℃分解成氧化锶，用水浸取。氧化锶溶于水变成氢氧化锶，分离残渣得氢氧化锶溶液。将氢氧化锶碳化即可得碳酸锶。也可由氢氧化锶进一步加工成氯酸锶、铬酸锶等锶盐。

产品用途

碳酸锶大量用于生产彩色电视显像管的荧光屏玻璃（碳酸锶吸收X射线的性能较强），也是制造光学透镜、陶瓷釉药、真空阴极管的原料，还可用于制造磁性材料。氧化锶可制造烟火药、颜料。氯化锶制烟火药及医药。硝酸锶主要用于制造烟火及信号d等。溴化锶在医药中作镇静剂。碘化锶用作医药。铬酸锶作颜料、水泥着色剂、有机合成催化剂和防腐涂料。