[发明专利]利用攀西稀土尾矿制备碳酸锶的方法

说明书

利用攀西稀土尾矿制备碳酸锶的方法，首先称取稀土尾矿，加水、搅拌，再加入盐酸调节pH值，真空抽滤、洗涤得含硫酸锶的稀土尾矿滤渣；其次，加入饱和碳酸钠、混合打浆，恒温水浴加热、搅拌，使尾矿中的硫酸锶充分转化为碳酸锶，真空抽滤，洗涤得到碳酸锶粗产品；最后加入盐酸至不再产生气泡，真空抽滤，洗涤，加入次氯酸使二价铁氧化成三价铁，再加入浓氨水，真空抽滤、洗涤、烘干。本发明利用稀土尾矿制备碳酸锶的方法不仅可以减缓天青石矿日益短缺的状况，而且还可进一步提高稀土资源开发的价值。

技术领域

本发明属于稀土尾矿处理技术领域，具体涉及一种利用攀西稀土尾矿制备碳酸锶的方法。

背景技术

碳酸锶是一种无臭无味的白色固体粉末或颗粒，不仅是一种重要的锶化合物，也是一种重要的无机化工原料。目前，众多锶盐产品、金属锶单质、锶的合金等都是以碳酸锶为原料加工而成的。由于碳酸锶对X射线及其他射线有较强的吸收作用，可广泛被应用于光学玻璃的制造，如彩色显象管(彩色电视机的阴极射线管)、工业监示器、显示器等；碳酸锶也可用于制备磁性材料铁酸锶，是生产专用PTC热敏电阻元件(开关启动、消磁、限流保护、恒温发热等)的基础粉料，同时也可用于高档电子陶瓷、涂料的制造等等，其用途涉及电子信息、化工、轻工、陶瓷、冶金、医疗等十多个行业。

攀西地区稀土选厂每年的原矿处理量约为30万吨，产生的尾矿在26万吨左右，历年累积尾矿约300万吨，有研究表明，攀西地区稀土尾矿中锶的含量较高，甚至可达到46.13％，且以硫酸锶的形态存在，是用于制取碳酸锶的较好原料。

目前，碳酸锶的工业生产主要通过化学的方法加工天青石矿(主要含SrSO₄)或菱锶矿(主要含SrCO₃)来制备，主要有碳还原法(也称黑灰法或干法)、复分解法(也称直接转化法或湿法)、热法(也称焙烧法)、酸法、硝酸锶法、醋酸锶法及转化法等。我国天青石矿资源蕴藏量不多，且由于早些年的过度开采，资源迅速减少。故采用新工艺、新技术降低原料消耗，弥补矿源不足，同时开发和生产高附加值的碳酸锶品种，寻找生产碳酸锶的其他原料，已然成为我国碳酸锶生产企业提高竞争力的重要措施。

发明内容

本发明的目的是提出一种以稀土尾矿为原料制备碳酸锶的方法，对碳酸锶的生产提供一条新途径，利用稀土尾矿制备碳酸锶的方法不仅可以减缓天青石矿日益短缺的状况，而且还可进一步提高稀土资源开发的价值。

本发明采取的技术方案是：

利用攀西稀土尾矿制备碳酸锶的方法，包括以下步骤：

步骤一：称取一定量200目的稀土尾矿倒入烧杯中，加入去离子水，室温搅拌10-30min后向尾矿溶液中缓慢加入浓度为6mol·L^-1的盐酸溶液，直至溶液pH≈1，继续搅拌1-2h，真空抽滤，将滤渣用去离子水洗涤三遍，得到含硫酸锶的稀土尾矿滤渣，滤液另作它用；

步骤二：以饱和碳酸钠溶液作为硫酸锶的高效转化剂，按照碳酸钠:硫酸锶摩尔比为1.1-1.5:1的比例将含硫酸锶的稀土尾矿滤渣混合打浆，80℃恒温水浴加热3h-4h，溶液pH≈12、搅拌速率200-300r/min，使尾矿中的硫酸锶充分转化为碳酸锶，真空抽滤，滤渣洗涤干净，得到碳酸锶粗产品；

步骤三：再向碳酸锶粗产品中加入6mol/L的盐酸，直至不再产生气泡，溶液pH≈2，搅拌促进反应完全，真空抽滤，滤渣洗涤三遍，取滤液加入次氯酸使二价铁氧化成三价铁，再加入浓氨水控制溶液pH≈5-6，沉淀出铁、铝等的氢氧化物，真空抽滤，滤渣洗涤三遍；取滤液加入过量饱和碳酸钠溶液，充分搅拌，真空抽滤，滤渣洗涤三遍，取滤渣烘干、粉碎后即可得到纯度较高的碳酸锶成品。

本发明的有益效果在于：

本发明主要是以攀西稀土尾矿为原料，将其中所含的锶资源有效利用，采用沉淀转化法使其中的硫酸锶转化为工业碳酸锶，产品碳酸锶的含量可达97.2％，符合工业碳酸锶的品位要求。