(1)選礦方法
重選是天青石選礦中最常用的方法,最普遍的結(jié)構(gòu)流程為以跳汰-搖床為主體的流程。跳汰用于處理粗粒物料,搖床則用于處理細(xì)級(jí)別物料。我國(guó)江蘇溧陽(yáng)愛(ài)景山鍶礦選廠在天青石重選中采用的就是這種流程結(jié)構(gòu)。
圖3.21.7愛(ài)景山鍶礦選礦試驗(yàn)原則流程圖
該礦建廠選礦試驗(yàn)原則流程如圖3.21.7所示,原礦經(jīng)破碎碎至小于12mm后,大于1mm的各組粒級(jí)分別進(jìn)行跳汰選,小于1mm的各細(xì)粒級(jí)分別進(jìn)行搖床選。重選的綜合指標(biāo)為:精礦產(chǎn)率為45.38%,精礦品位(SrSo4)為86.12%,回收率為83.31%。跳汰和搖床的中礦,經(jīng)破碎磨礦后可以用磁選、重選和浮選等3種方案進(jìn)行回收,但以浮選方案的指標(biāo)為最好。在浮選過(guò)程中需要注意分散礦泥和抑制褐鐵礦,在用Na2CO3和Na2SiO3調(diào)漿后,pH最好控制在8~9.5之間,在用油酸作捕收劑時(shí),礦漿溫度要大于25℃。此外,浮選流程的結(jié)構(gòu)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響也較大,以浮選進(jìn)料作為100%時(shí),浮選精礦的產(chǎn)率為44.50%,精礦品位(SrSO4)為86.04%,回收率為95.68%。
(2)加工技術(shù)
鍶礦加工,實(shí)際上將天青石精礦加工成SrCo3、Sr(No3)2、SrCl2、SrTiO3等各種鍶鹽。但在眾多鍶鹽中,最重要的當(dāng)數(shù)SrCo3,它不但用途最廣,用量最大,而且還可轉(zhuǎn)化為其他形式的鍶鹽。
SrCo3的生產(chǎn)方法,主要有還原法和復(fù)分解法兩種,但以前者居多。但國(guó)內(nèi)外對(duì)碳酸鍶產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)要求,則略有區(qū)別。
還原法又稱黑灰法,也就是經(jīng)高溫焙燒后,使SrSo4轉(zhuǎn)化成SrCo3。主要化學(xué)反應(yīng)為:
SrSo4+2C 1300℃ SrS+2CO2↑(1)
SrS+NaCo3 Na2S+SrCo3↓ (2)
或:SrS+Co2 SrCo3↓+So2↑(3)
復(fù)分解法主要是利用純堿或碳酸氫銨與除鈣后的天青石發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),生成粗碳酸鍶。酸溶,精制后再與純堿或碳酸氫銨反應(yīng)生成SrCo3。
復(fù)分解法和還原法二者各有所長(zhǎng)。在產(chǎn)品質(zhì)量方面,二者的差別不大;但就成本而言,由于復(fù)分解法流程長(zhǎng),需要的化工原料多,因而成本比還原法高40%以上。這也許是大多數(shù)廠家選用還原法的主要原因之一。復(fù)分解法最大的優(yōu)點(diǎn)是廢液易處理,這一點(diǎn)是還原法無(wú)法與之相比的。
還原法生產(chǎn)中含硫廢液的污染已引起世界各國(guó)的關(guān)注。前幾年我國(guó)江蘇溧水化工廠曾試驗(yàn)過(guò)用氣提法處理硫氫化銨廢液,收到較好效果;國(guó)外以Co2代替Na2Co3對(duì)SrS精制液進(jìn)行碳酸化,從而避免含硫廢液的產(chǎn)生。目前,仍有若干新的工藝、新的設(shè)備正在試驗(yàn)之中。減少污染是還原法發(fā)展的主要方向之一。
最近國(guó)內(nèi)正在試驗(yàn)的新方法是,利用浸出的方式使SrSo4直接轉(zhuǎn)換成SrCo3,這對(duì)于降低成本,減少污染有極大的吸引力。具體方法是以碳酸鈉溶液作浸出劑,直接浸出天青石精礦。試驗(yàn)所用礦石為天然高品位天青石原礦。原礦經(jīng)破碎,磨礦,篩分成-65+100,-100+150,-150+200,-200+250,-250+325目幾個(gè)級(jí)別,供試驗(yàn)用。試樣中(Ba+Ca)雜質(zhì)含量<1%。浸出試驗(yàn)在0.25L的燒瓶中進(jìn)行。浸出劑Na2Co3濃度為0.2mol,浸出時(shí)間300min,溫度328K,pH8~12。結(jié)果分析表明,浸出產(chǎn)物全部為SrCo3。這種方法目前還處于試驗(yàn)階段。