25920.天青石制備碳酸鍶工藝及性能改進(jìn)

1、天青石制備碳酸鍶工藝及性能改進(jìn)重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文(學(xué)術(shù)學(xué)位)學(xué)生姓名：蘇智敏指導(dǎo)教師：劉成倫教授專(zhuān)業(yè)：化學(xué)學(xué)科門(mén)類(lèi)：理學(xué)重慶大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院二O一二年十一月重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要I摘要天青石提取鍶在現(xiàn)代工藝中得到廣泛應(yīng)用，但研究發(fā)現(xiàn)在天青石浸取過(guò)程中僅有50%鍶的得到了有效利用。本文以傳統(tǒng)工藝為基礎(chǔ)，探索了提高鍶浸取率及純度的最佳工藝條件，并從化學(xué)動(dòng)力學(xué)特征及助浸劑增溶機(jī)制的角度進(jìn)行了理論分析，為提高天青石中鍶的浸取率提供了理論

2、依據(jù)，其主要內(nèi)容如下：首先，在測(cè)定天青石礦物的組成及其含量的基礎(chǔ)上，通過(guò)設(shè)計(jì)六因素五水平正交試驗(yàn)探索出了最佳提取工藝條件，對(duì)影響因素（天青石粒徑、反應(yīng)時(shí)間、助浸劑HCl的用量、固體質(zhì)量比）進(jìn)一步分析，使鍶的浸取率與文獻(xiàn)值相比有較大提高。正交設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)得出最佳工藝條件為天青石粒徑小于0.075mm，天青石與浸取劑的質(zhì)量比為2.5（浸取劑的固液比SDS:吐溫40:HCl(2.6molL)為6:1:2），溫度是333K時(shí)浸取6h，在此條件下，鍶

3、浸取率可以達(dá)到97.21%，比不添加助浸劑時(shí)的浸取率35.88%提高了61.33%。其次，通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析了SDS和吐溫40在鍶浸取過(guò)程中的作用機(jī)理。結(jié)果表明，SDS在酸性溶液中很容易水解，生成醇，醇的存在會(huì)使SDS的表面活性提高。SDS在天青石(SrSO4)表面與鍶離子發(fā)生交換作用，有效地浮選鍶礦。吐溫40含有多個(gè)羥基和醚基，可與天青石表面多個(gè)含氧官能團(tuán)產(chǎn)生氫鍵吸附，增強(qiáng)天青石表面的親水性。另外，本文通過(guò)利用未反應(yīng)收縮模型來(lái)描述的浸出反應(yīng)

4、動(dòng)力學(xué)方程得出天青石浸取鍶的表觀活化能約為14.09kJmol，屬于擴(kuò)散控制過(guò)程。最后，在利用天青石浸取液制備碳酸鍶的過(guò)程中，探討了溶液中不同金屬離子從開(kāi)始沉淀到沉淀完全時(shí)的pH值。本文選用NH3H2O調(diào)節(jié)溶液的pH值，考察NH3H2O用量對(duì)不同金屬離子去除的影響。采用兩次轉(zhuǎn)化法，分別用碳酸氫銨和碳酸鈉對(duì)鍶溶液進(jìn)行轉(zhuǎn)化，探討碳酸氫銨轉(zhuǎn)化劑對(duì)碳酸鍶純度的影響。表明碳酸氫銨用量以12g為宜，控制反應(yīng)溫度為333K，鍶的轉(zhuǎn)化率達(dá)到91.21%