[发明专利]一种生产硫化锶的新方法

说明书

技术领域：本发明涉及硫化锶的又一生产方法，涉及化工行业中用天青石(SrSO₄)和煤(C)为原料生产硫化锶(SrS)的生产工艺方法。

背景技术：现有生产硫化锶的生产方法都与文献《化工工艺手册》(上海科学技术出版社1992年2月出版，江体乾主编)报道相同，该文献P148～149公开的硫化锶的生产方法为已有技术，该生产方法是将天青石矿和煤(普通煤或焦炭)经适当破碎后，按照矿石中锶含量和煤的含量采用适当的矿煤配比，通常在1∶0.35～0.6(质量比)，再粉碎至20目，然后送入转炉中，在1100～1200℃下焙烧，焙烧时间为0.5～1h，从转炉出来的烧结料便是硫化锶产品。

天青石在转炉内被还原为SrS以下列几种方式进行：

SrSO₄+4C→SrS+4CO   (1)

SrSO₄+2C→SrS+2CO₂  (2)

SrSO₄+4CO→SrS+4CO₂ (3)

其中天青石在转炉中主要是按(3)式被还原为硫化锶。文献《化工工艺手册》中公开的生产硫化锶的现有技术存在着一些不足问题，这些问题是：

1、硫酸锶转化为硫化锶的转化率低，一般只有70％左右。由于转化率低，粗产品中硫化锶的含量一般只有40～50％左右。这就极大的浪费资源，同时在加工生产锶盐时，产生大量的废渣，污染环境。

2、煤耗高。煤耗高是两方面的原因造成的，一个方面是还原用的原料煤用量大，另一方面是燃烧需要的燃料煤用量大。生产1吨粗硫化锶需标准煤(发热量7000kcal/kg)0.8吨，普通煤约为1吨。

以上不足是由于文献《化工工艺手册》现有技术的生产方法不够合理造成的。在硫酸锶(SrSO₄)还原为硫化锶(SrS)的过程中，有SrSO₄与C的固-固反应和SrSO₄与CO的固-气反应两种方式。在转炉中，由于不断转动，天青石与煤很难紧密接触，根本实现不了SrSO₄与C的固-固反应，只有依靠SrSO₄与CO的固-气反应来实现SrSO₄转化为SrS。但是窑炉内的气体不是只有CO，还有大量的N₂、O₂、CO₂等其它气体，这些气体必然会起隔离和屏蔽作用，使CO与SrSO₄的反应不完全，还有可能使生成的SrS又被氧化成SrSO₄，或者与CO₂反应生成SrCO₃等副反应发生。以上就是造成SrSO₄转化为SrS的转化率低的原因，另一方面就是转炉-保温效果差，热辐射大，气流量大，热损失大，也是造成能耗高的原因。

本发明的目的是为了克服已有的硫化锶生产方法中存在的SrSO₄转化为SrS的转化率低，严重浪费天青石资源，以及能耗高的缺点，提出了一种能够节资降耗的生产SrS的生产新方法。该方法可以使SrSO₄转化为SrS的转化率提高30％，节约资源30％，同时节约能源30％。

发明内容：本发明是这样实现的：将原料天青石和煤分别破碎到一定的粒度后，再将天青石中SrSO₄和煤中碳C按摩尔比为1∶2.0～2.5进行配料，配料后经混匀，再粉磨细度至80-150目，加水制成球状物或者小块状物，装入匣钵(匣钵大小及形状可根据隧道窑大小及窑车大小而适当配制，一般为圆筒状)中，加盖，将匣钵堆放在窑车上。匣钵可上下重叠堆放，匣钵的前后左右要保持一定间隔距离，作为烟道和火道，然后将装上匣钵的窑车推入隧道窑或轮窑或倒焰窑或其它块状物烧结窑炉中，用煤、煤气、天然气或其他加热方式将窑内高温带加热至700～1300℃，并在该温度下保持1.5-3.0小时。通过高温加热后，装在匣钵中的料球或料块中的C与SrSO₄发生了氧化还原反应：

SrSO₄+2C→SrS+2CO₂

将窑车从窑内推出，经冷却后，将匣钵的熟料球或块倒出便得到粗硫化锶产品。

本发明有以下特征和有益效果：