试析碳酸锶清洁生产工艺研究

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1、青岛科技大学硕士学位论文碳酸锶清洁生产工艺研究姓名：刘祥丽申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：陈学玺20030525碳酸锶清洁生产工艺研究摘要碳酸锶是一种电子化工产品，在工业上有着非常广泛的应用。现有的碳酸锶生产技术各有弊端，资源浪费很多，环境污染严重。为克服现有生产工艺的缺点，本文以复分解方法为基础，对高纯碳酸锶的经济化清洁生产进行了深入探讨，找出了各工序的优化工艺条件。在保证产品主含量达到99％以上的前提下，降低了能耗，减少了成本，真正实现了辅助原料和溶剂水的闭路循环。采用活化剂加速天青石复分解反应，并对复分解反应

2、的搅拌转速、碳酸氢铵的浓度及加料时间、活化剂的加入量、反应时间、反应温度等因素对转化率的影响进行定量考察。采用加压装置，升高碳酸锶硝化温度，加快了碳酸锶溶解速度。真正实现了稀硝酸铵的闭路循环，在理论上实现了硝酸铵的零消耗。无需除钡工序，只需在天青石矿粉中混入一定量的硫酸铵，即可在保证硫酸铝转化率的前提下抑制硫酸钡向碳酸钡的转化。所得产品碳酸锶含量为97％，钡去除率超过80％，天青石转化率95％左右。详细考察了碳酸锶的硝化反应和硝酸锶的碳化反应，认为二者虽然是方向相反的同一个化学反应，但在不同的反应温度下，二者都是能进行到底的

3、无平衡多相化学反应。选择硫酸作为除钡剂，并对硫酸的加入方式、反应温度等进行了探索。适量絮凝剂(10ml絮凝N／L锶液)的加入大大提高了硫酸的除钡效果。为保证碳化后母液浓度不是太低，采用稀硝酸铵溶液稀释硫酸亦可达到较好的除钡效果。钡去除率达到94％左右，产品中CaC03含量

4、颗粒尺寸及搅拌转速的影响位于其次。大量产物硝酸锶存在时，温度仍是主要影响因素，此时搅拌转速的影响相对反应初始阶段更为明显。该模型的本征动力学方程的指前因子为7．019X10“，活化能为108．338kJ·mol～，n=0．419。除了少量硅渣(硅渣在许多地方是难得的水泥活性添加剂)之外，本工艺无三废排出，是地道的清洁生产工艺。关键词：天青石；碳酸锶；清洁生产；反应动力学STUDYONTHECLEANERPRODUCTION0FSTRONTIUMCARBONATEABSTRACTAmodifieddoubledecomposi

5、tionprocessofstrontiumcarbonatehasbeenconductedinthisPaDeLCarefulresearchiscarriedoutabouteachstepofthetechnologyThcoptimumtechnologyparametersofeachsteparefound．h1thereactionofcelestitewithAmmoniumBicarbonate．manyfactorsaffectingcelestiteconversionratioareresearch

6、ed，suchas，stirringintensity,concentrationofammoniumbicarbonate，ammoniumbicarbonateadditiontime，reactiontemperature，time，typeofactivatingagentandtheamountofactivatingagentete．．Aftermanyexperiments，ammoniumchlorideischosentobetheactivatingagenttofastthechemistryreact

7、ion．Thereactiontemperatureis65℃．reactionperiodis5h．amountofNH4C1is17percentofthetheoreticamountofNH4HC03，conversionroteofsirontiumsulfateisover94％．AmmoniumniIrateisusedtoreactwithcoarsestrontiumcarbonateinsteadofinorganicaci正andtllekineticofthisreactionisobtained．A

8、ccordingtotheresearchofthekinetic．itisfoundⅡlatthereactionaccordtoshrinkcoremodel．Atthebeginningofthereaction．temperatureisfomadtobeⅡ1emostimport