RU2024433C1 - Method of purification of strontium nitrate from barium impurities in technology of strontium carbonate production - Google Patents
Method of purification of strontium nitrate from barium impurities in technology of strontium carbonate productionInfo
- Publication number
- RU2024433C1 RU2024433C1 RU93052072A RU93052072A RU2024433C1 RU 2024433 C1 RU2024433 C1 RU 2024433C1 RU 93052072 A RU93052072 A RU 93052072A RU 93052072 A RU93052072 A RU 93052072A RU 2024433 C1 RU2024433 C1 RU 2024433C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- strontium
- crystals
- solution
- purification
- impurities
- Prior art date
Links
- DHEQXMRUPNDRPG-UHFFFAOYSA-N strontium nitrate Chemical compound [Sr+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O DHEQXMRUPNDRPG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 51
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 42
- 239000012535 impurity Substances 0.000 title claims description 23
- 229910000018 strontium carbonate Inorganic materials 0.000 title claims description 20
- BDAGIHXWWSANSR-NJFSPNSNSA-N hydroxyformaldehyde Chemical compound O[14CH]=O BDAGIHXWWSANSR-NJFSPNSNSA-N 0.000 title claims description 19
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 title claims 2
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 title description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 46
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 5
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 5
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims description 3
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 31
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 abstract description 30
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- IWOUKMZUPDVPGQ-UHFFFAOYSA-N barium nitrate Chemical compound [Ba+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O IWOUKMZUPDVPGQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 31
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 18
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 15
- 239000000047 product Substances 0.000 description 15
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 14
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 14
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 11
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 11
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 10
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 10
- 238000005185 salting out Methods 0.000 description 10
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 10
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 9
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 8
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 6
- 229910052586 apatite Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 5
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 5
- 230000003311 flocculating effect Effects 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- VSIIXMUUUJUKCM-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;fluoride;triphosphate Chemical group [F-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O VSIIXMUUUJUKCM-UHFFFAOYSA-D 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 4
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 4
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 4
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 3
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 3
- 238000011403 purification operation Methods 0.000 description 3
- ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N Ammonium bicarbonate Chemical compound [NH4+].OC([O-])=O ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 235000012501 ammonium carbonate Nutrition 0.000 description 2
- 239000001099 ammonium carbonate Substances 0.000 description 2
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 2
- ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N calcium nitrate Chemical compound [Ca+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 2
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 2
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000011362 coarse particle Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000006735 deficit Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 description 1
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 1
- 238000011086 high cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 1
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Abstract
Description
Способ может найти применение при переработке стронциевого концентрата в карбонат стронция. The method may find application in the processing of strontium concentrate into strontium carbonate.
Известен способ переработки (патентная заявка N 22002363, ФРГ) стронциевого концентрата, в соответствии с которым стронциевый концентрат обрабатывают азотной кислотой. При этом в жидкую фазу переходят нитрат кальция и соединения железа, алюминия, фосфора, фтора, а основное количество стронция остается в осадке. После фильтрования осадок обрабатывают водой для растворения нитрата стронция. Полученную суспензию нейтрализуют аммиаком и осадок примесей фосфатов, фторидов, железа, алюминия вместе с нерастворимым осадком отделяют от раствора нитрата стронция фильтрованием. Раствор нитрата стронция направляют на получение карбоната стронция, а маточный азотнокислый раствор после первой операции фильтрования возвращают на разложение апатита. Недостаток известного способа состоит в том, что он характеризуется значительной потерей стронция в твердой фазе нерастворимого остатка. Способ требует использования трудоемких операций фильтрования, а получающийся по этому способу продукт карбоната стронция не всегда удовлетворяет требованиям по содержанию примесей. A known processing method (patent application N 22002363, Germany) of strontium concentrate, in accordance with which the strontium concentrate is treated with nitric acid. In this case, calcium nitrate and compounds of iron, aluminum, phosphorus, fluorine pass into the liquid phase, and the main amount of strontium remains in the sediment. After filtration, the precipitate is treated with water to dissolve strontium nitrate. The resulting suspension is neutralized with ammonia and the precipitate of impurities of phosphates, fluorides, iron, aluminum together with the insoluble precipitate is separated from the solution of strontium nitrate by filtration. The solution of strontium nitrate is directed to obtain strontium carbonate, and the mother liquor of the nitrate after the first filtering operation is returned to the decomposition of apatite. The disadvantage of this method is that it is characterized by a significant loss of strontium in the solid phase of the insoluble residue. The method requires the use of laborious filtering operations, and the strontium carbonate product obtained by this method does not always satisfy the requirements for the content of impurities.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ, в соответствии с которым стронцийсодержащий осадок, полученный при выщелачивании исходного концентрата, обрабатывают оборотным промывным водным раствором и отделяют нерастворимый остаток от раствора отстаиванием с добавками флокулянта и одновременно промывают. Затем из осветленного раствора азотной кислотой высаливают кристаллы нитрата стронция. Далее кристаллы растворяют в воде и полученный раствор нитрата стронция очищают от водорастворимых примесей фосфора, железа, алюминия и фтора путем нейтрализации аммиаком до рН 6,5 с последующим фильтрованием выпавшего осадка. Азотнокислый раствор после высаливания нитрата стронция возвращают на разложение апатита. Из раствора нитрата стронция осаждают карбонат стронция. Способ используется в промышленной практике. The closest in technical essence and the achieved effect to the proposed one is the method according to which the strontium-containing precipitate obtained by leaching the initial concentrate is treated with a reverse wash aqueous solution and the insoluble residue is separated from the solution by settling with flocculant additives and at the same time washed. Then crystals of strontium are salted out from the clarified solution with nitric acid. Then the crystals are dissolved in water and the resulting solution of strontium nitrate is purified from water-soluble impurities of phosphorus, iron, aluminum and fluorine by neutralizing with ammonia to a pH of 6.5, followed by filtering the precipitate. After salting out strontium nitrate, the nitric acid solution is returned to the decomposition of apatite. Strontium carbonate is precipitated from a solution of strontium nitrate. The method is used in industrial practice.
Недостаток известного способа состоит в том, что он требует применения остродефицитного дорогостоящего флокулирующего реагента. Другой недостаток состоит в том, что при промывке флокулированного нерастворимого остатка не удается достигнуть высокого извлечения стронция как из жидкой, так и твердой фаз, в связи с чем способ характеризуется значительными потерями стронция с нерастворимым остатком (до 10% в твердой фазе). Кроме того, при промышленной реализации известного способа готовый продукт - карбонат стронция не всегда отвечает требованиям качества. Довольно части при использовании известного приема очистки стронцийсодержащего раствора от примесей получаются партии готовой продукции карбоната стронция, содержащие недопустимые количества примесей фосфора и кальция. The disadvantage of this method is that it requires the use of an acute deficit expensive flocculating reagent. Another disadvantage is that when washing the flocculated insoluble residue, it is not possible to achieve a high extraction of strontium from both the liquid and solid phases, and therefore the method is characterized by significant losses of strontium with an insoluble residue (up to 10% in the solid phase). In addition, in the industrial implementation of the known method, the finished product - strontium carbonate does not always meet the quality requirements. Quite a part when using the well-known method of purification of a strontium-containing solution from impurities, lots of finished products of strontium carbonate are obtained containing unacceptable amounts of impurities of phosphorus and calcium.
Сущность изобретения состоит в том, что в способе переработки стронциевого концентрата в карбонат стронция, включающем выщелачивание концентрата, перевод стронцийсодержащего осадка в раствор, отделение стронцийсодержащего раствора от нерастворимого остатка и его промывку, высаливание кристаллов нитрата стронция подачей азотной кислоты и их обезвоживание, растворение кристаллов, осаждение из раствора примесей и фильтрование образующейся суспензии, последующее осаждение карбоната стронция, отделению и промывке подвергают крупнозернистую часть нерастворимого остатка, а шламы вместе с раствором направляют на операцию высаливания кристаллов нитрата стронция, которые затем перед обезвоживанием подвергают очистке путем противоточного контактирования с азотной кислотой в восходящем потоке. The essence of the invention lies in the fact that in the method of processing strontium concentrate into strontium carbonate, which includes leaching the concentrate, converting the strontium-containing precipitate into a solution, separating the strontium-containing solution from the insoluble residue and washing it, salting out the crystals of strontium nitrate by feeding nitric acid and their dehydration, dehydration, solution precipitation of impurities from the solution and filtering the resulting suspension, subsequent precipitation of strontium carbonate, coarse grain is separated and washed the undissolved part of the insoluble residue, and the sludge together with the solution is sent to the operation of salting out the crystals of strontium nitrate, which are then subjected to purification by countercurrent contact with nitric acid in an upward flow before dehydration.
Действительно, после выщелачивания стронцийсодержащего концентрата водным раствором образуется пульпа, твердая фаза которой представлена крупнозернистым осадком и тонкодисперсными шламами. В известном способе, в котором стремятся к полному отделению раствора от твердой фазы, вынуждены использовать для получения осветленного раствора остродефицитный дорогостоящий флокулирующий реагент (полиакриламид). Причем его расход из-за наличия в пульпе тонкодисперсных шламов (крупность 5-10 мкм) является значительным и превышает 0,5 кг на 1 т нерастворимого остатка. Indeed, after leaching of the strontium-containing concentrate with an aqueous solution, a pulp is formed, the solid phase of which is represented by a coarse-grained sludge and fine sludge. In the known method, in which they strive for the complete separation of the solution from the solid phase, they are forced to use a highly deficient expensive flocculating reagent (polyacrylamide) to obtain a clarified solution. Moreover, its consumption due to the presence of fine sludge in the pulp (particle size 5-10 microns) is significant and exceeds 0.5 kg per 1 ton of insoluble residue.
Предложенное техническое решение отличается от известного тем, что не требует получения осветленного раствора и соответственно использования флокулянта. В соответствии с предложенным техническим решением промывке подвергается только крупнозернистый осадок, который контактирует с промывной жидкостью без использования флокулирующего реагента. Исключение флокулянта, добавки которого в известном способе приводят к образованию крупных флокул, положительным образом влияет как на эффективность промывки, так и на дополнительное извлечение стронция из твердой фазы, которое сопровождает процесс промывки. В результате контактирования промывной жидкости с крупнозернистым нефлокулированным осадком удается достигнуть снижения содержания стронция в твердой фазе до 0,12%, в то время как при контактировании промывной жидкости с флокулами извлечение стронция значительно ниже, и именно это обстоятельство определяет потери стронция (осадок, сбрасываемый в настоящее время в отвал, содержит до 10% стронция). Снижение извлечения стронция из твердой фазы флокул (размеры флокул 3-4 мм) объясняется замедлением кинетики диффузии растворенного вещества из экранированных твердых частиц, находящихся внутри флокул. В известном техническом решении хотя и стремятся получить полностью осветленный раствор, тем не менее вследствие большого разнообразия физико-химических свойств исходного сырья часто эффективность процесса флокуляции может существенно снижаться, и на операции высаливания кристаллов нитрата стронция могут поступать растворы со значительным содержанием тонкодисперсного осадка (шламов). Тем самым в кристаллах увеличивается содержание примесных элементов - фосфора и кальция. И поскольку в известном способе хотя и предусмотрены приемы очистки кристаллов нитрата стронция от примесных элементов, в технологической схеме получения карбоната стронция часто получаются промышленные партии кристаллов, в которых содержание фосфора и кальция превышает допустимые значения (из-за проскока шлама), что в конечном итоге определяет брак готовой продукции. Это приводит к неоправданным экономическим затратам. Предусмотренной операции очистки от водорастворимых примесей в известном способе, следующей за растворением кристаллов, недостаточно для полной гарантированной очистки от фосфора и кальция. The proposed technical solution differs from the known one in that it does not require a clarified solution and, accordingly, the use of a flocculant. In accordance with the proposed technical solution, only a coarse-grained precipitate is exposed to washing, which is in contact with the washing liquid without the use of a flocculating reagent. The exclusion of the flocculant, the additives of which in the known method lead to the formation of large flocs, positively affects both the washing efficiency and the additional extraction of strontium from the solid phase, which accompanies the washing process. As a result of contacting the washing liquid with a coarse non-flocculated precipitate, it is possible to achieve a decrease in the strontium content in the solid phase to 0.12%, while when the washing liquid is in contact with the flocculi, the extraction of strontium is much lower, and this circumstance determines the loss of strontium (precipitate discharged to currently dumped, contains up to 10% strontium). The decrease in the extraction of strontium from the solid phase of the floccules (sizes of floccules is 3-4 mm) is explained by the slowing down of the kinetics of diffusion of the solute from the screened solid particles inside the flocs. In the known technical solution, although they strive to obtain a fully clarified solution, nevertheless, due to the wide variety of physicochemical properties of the feedstock, often the efficiency of the flocculation process can be significantly reduced, and solutions with a significant content of finely dispersed sediment (sludge) can come into the process of salting out strontium nitrate crystals. . Thus, the content of impurity elements — phosphorus and calcium — increases in crystals. And since in the known method, although methods are provided for purifying crystals of strontium nitrate from impurity elements, in the technological scheme for producing strontium carbonate industrial batches of crystals are often obtained in which the content of phosphorus and calcium exceeds the permissible values (due to slip of the sludge), which ultimately determines the marriage of finished products. This leads to unjustified economic costs. The foregoing purification operation from water-soluble impurities in the known method following the dissolution of crystals is not sufficient for a complete guaranteed purification from phosphorus and calcium.
В предлагаемом способе всю тонкодисперсную часть остатка направляют на операцию высаливания кристаллов нитрата стронция. Использование такого предлагаемого приема, как очистка кристаллов противоточным контактированием с азотной кислотой в восходящем потоке, приводит к получению готовой продукции карбоната стронция высокого качества. In the proposed method, the entire fine portion of the residue is sent to the operation of salting out crystals of strontium nitrate. Using the proposed technique, such as purification of crystals by countercurrent contact with nitric acid in an upward flow, leads to the production of finished products of high quality strontium carbonate.
В предложенном решении контактирование свежей азотной кислоты с загрязненными кристаллами осуществляют в условиях противоточного движения фаз в восходящем потоке кислоты, что позволяет удалять с поверхности кристаллов захваченные тонкодисперсные шламы и различные примесные осадки. В восходящем потоке кислоты в условиях стесненного осаждения кристаллов создаются благоприятные условия для выделения в верхний слив шламов, а также обеспечивается такое состояние твердых частиц, при котором они трутся друг о друга, отшелушивая и оттирая с поверхности кристаллов различные примесные частицы и тонкодисперсные шламы. В результате контактирования кристаллов и восходящего потока кислоты обеспечивается предварительная очистка от примесей кальция и фосфора и при окончательной очистке от примесей известным приемом - нейтрализацией до рН = 6, 5 - удается достигнуть полной гарантированной очистки. Столь высокий эффект очистки обеспечивается благодаря использованию противоточного контактирования фаз в восходящем потоке, после чего кислоту используют для осаждения кристаллов нитрата стронция. In the proposed solution, the contacting of fresh nitric acid with contaminated crystals is carried out under conditions of countercurrent phase motion in an upward flow of acid, which makes it possible to remove trapped fine sludges and various impurity deposits from the surface of the crystals. Favorable conditions are created in the ascending flow of acid under conditions of constrained deposition of crystals for sludge to be emitted into the upper discharge, and a state of solid particles is ensured in which they rub against each other, exfoliating and rubbing various impurity particles and fine sludge from the surface of the crystals. As a result of contacting the crystals and the ascending acid stream, preliminary purification of impurities of calcium and phosphorus is provided, and with the final purification of impurities by a known method - neutralization to pH = 6, 5 - it is possible to achieve complete guaranteed purification. Such a high cleaning effect is achieved through the use of countercurrent phase contact in the upward flow, after which the acid is used to precipitate strontium nitrate crystals.
Способ осуществляют следующим способом. После разложения апатита азотной кислотой образуется пульпа, которую разделяют отстаиванием. Сгущенный продукт, который представляет собой стронциевый концентрат, обрабатывают промывным раствором, поступающим с операции промывки крупнозернистого осадка. В результате контактирования водного раствора и концентрата образуется разбавленная пульпа, твердая фаза которой является нерастворимым остатком, состоящим из крупнозернистых частиц и тонкодисперсного шлама. Нерастворимый остаток подвергают классификации на крупнозернистый материал и шламы, например, в вертикальном отстойнике. Крупнозернистый материал (нижний продукт классификации) подают на операцию противоточной промывки, которую осуществляют в вертикальном потоке, а верхний продукт процесса классификации, содержащий частицы 100 класса (0,063 мм), направляют на операцию высаливания кристаллов нитрата стронция. В результате противоточного контактирования крупнозернистого осадка и промывной жидкости наряду с эффективной промывкой происходит довыщелачивание стронция из твердой фазы, после чего промытый осадок направляют в отвал. Операцию высаливания кристаллов нитрата стронция проводят путем подачи раствора азотной кислоты, в качестве которого используют верхний слив, образующийся после процесса очистки кристаллов. После операции высаливания кристаллов перед их очисткой пульпу разделяют отстаиванием, при этом маточный раствор с частью тонкодисперсных шламов нерастворимого остатка направляют в оборот на операцию разложения апатита. Сгущенные кристаллы направляют на операцию очистки, которую осуществляют путем противоточного контактирования со свежей азотной кислотой в восходящем потоке. Предварительно очищенные от примесей кристаллы нитрата стронция обезвоживают и далее перерабатывают по известной схеме, включающей операции нейтрализации, осаждения и фильтрования примесей, осаждение карбоната стронция из осветленного раствора нитрата стронция. The method is carried out in the following way. After the decomposition of apatite by nitric acid, a pulp is formed, which is separated by settling. The thickened product, which is a strontium concentrate, is treated with a washing solution coming from the washing operation of coarse sediment. As a result of contacting the aqueous solution and the concentrate, a diluted pulp is formed, the solid phase of which is an insoluble residue consisting of coarse particles and fine sludge. Insoluble residue is classified into coarse material and sludge, for example, in a vertical sump. Coarse-grained material (the lower product of classification) is fed to the countercurrent washing operation, which is carried out in a vertical flow, and the upper product of the classification process, containing particles of class 100 (0.063 mm), is sent to the operation of salting out crystals of strontium nitrate. As a result of countercurrent contacting of the coarse-grained precipitate and the washing liquid, along with effective washing, strontium is additionally leached from the solid phase, after which the washed precipitate is sent to the dump. The operation of salting out the crystals of strontium nitrate is carried out by supplying a solution of nitric acid, which is used as the top drain formed after the crystal cleaning process. After the operation of salting out the crystals before cleaning them, the pulp is separated by settling, while the mother liquor with part of the finely dispersed sludge of insoluble residue is sent to the apatite decomposition operation. The thickened crystals are sent to a purification operation, which is carried out by countercurrent contact with fresh nitric acid in an upward flow. Crystals of strontium nitrate preliminarily purified from impurities are dehydrated and further processed according to a known scheme, including the operations of neutralizing, precipitating and filtering impurities, and precipitating strontium carbonate from a clarified solution of strontium nitrate.
П р и м е р. В качестве исходного продукта берут сгущенную пульпу, образующуюся после разложения апатита. Эта пульпа, имеющая плотность 2050 кг/м3, представляет собой стронцийсодержащий концентрат. Пульпу при перемешивании разбавляют оборотным раствором, образующимся после промывки крупнозернистого осадка, до плотности 1350 кг/м3. При такой плотности через 10-15 мин происходит перевод солей Sr в раствор и практически полное выделение в нижний продукт крупнозернистого осадка. Верхний продукт классификации декантируется и поступает на высаливание кристаллов нитрата стронция. В результате процесса классификации в верхний слив выводится около 20% от всего количество нерастворимого остатка. Нижний продукт процесса классификации подается в колонный аппарат, в котором реализуется процесс противоточной промывки крупнозернистого осадка в восходящем потоке свежей воды. При противоточном взаимодействии зернистого осадка и воды осуществляются одновременно три технологических процесса. В вертикальном потоке при определенной скорости происходят классификация твердого материала, довыщелачивание стронция из зернистого осадка и промывка.PRI me R. As a starting product, take the condensed pulp formed after the decomposition of apatite. This pulp, having a density of 2050 kg / m 3 , is a strontium-containing concentrate. With stirring, the pulp is diluted with the circulating solution formed after washing the coarse sediment to a density of 1350 kg / m 3 . At this density, after 10-15 minutes, Sr salts are transferred to the solution and almost complete precipitation of the coarse-grained precipitate into the lower product occurs. The upper product of the classification is decanted and fed to the salting out of strontium nitrate crystals. As a result of the classification process, about 20% of the total amount of insoluble residue is discharged into the upper drain. The lower product of the classification process is fed into the column apparatus, which implements the process of countercurrent washing of coarse-grained sludge in an upward flow of fresh water. With countercurrent interaction of granular sediment and water, three technological processes are carried out simultaneously. In a vertical flow at a certain speed, the classification of solid material occurs, pre-leaching of strontium from the granular precipitate and washing.
Результаты процесса промывки крупнозернистого осадка в вертикальном потоке представлены в табл. 1. The results of the washing process of coarse-grained sediment in a vertical stream are presented in table. 1.
Из данных табл. 1 следует, что в вертикальном потоке осуществляются высокоэффективное извлечение стронция из крупнозернистого осадка (содержание стронция в твердом составляет 0,12%) и эффективная промывка (содержание стронция в жидкой фазе 1,0 г/л). Причем процесс осуществляется при высокой удельной производительности (30 т/м2 сут) и относительно невысоком удельном расходе промывной воды (4 м3 на 1 т твердого). В верхний слив вертикального потока выводится около 5 г/л тонкодисперсных взвесей (шламов), частично осаждающихся с крупнозернистым осадком. Эти шламы с верхним сливом направляются на растворение стронцийсодержащего осадка. При исключении использования флокулирующего реагента практически все шламы поступают на операцию высаливания кристаллов. Далее верхний слив процесса классификации смешивается с раствором азотной кислоты, поступающим с операции очистки кристаллов нитрата стронция. Такая операция проводится при перемешивании и избыточной кислотности 500 г/л. Полученные таким образом кристаллы нитрата стронция далее подвергаются сгущению и направляются на операцию очистки, которую осуществляют путем противоточного контактирования в восходящем потоке со свежей азотной кислотой.From the data table. 1 it follows that in a vertical flow highly efficient strontium is extracted from the coarse-grained precipitate (the strontium content in the solid is 0.12%) and effective washing (the strontium content in the liquid phase is 1.0 g / l). Moreover, the process is carried out with a high specific productivity (30 t / m 2 day) and a relatively low specific consumption of wash water (4 m 3 per 1 ton of solid). About 5 g / l of fine suspensions (sludges) partially precipitated with a coarse-grained sediment are discharged into the upper discharge of the vertical flow. These sludge with the upper discharge is directed to the dissolution of strontium-containing sediment. With the exception of the use of a flocculating reagent, almost all the sludge goes to the operation of salting out crystals. Next, the upper discharge of the classification process is mixed with a solution of nitric acid coming from the operation of cleaning crystals of strontium nitrate. This operation is carried out with stirring and excess acidity of 500 g / l. The crystals of strontium nitrate thus obtained are then thickened and sent to a purification operation, which is carried out by countercurrent contacting in an upward flow with fresh nitric acid.
Результаты процесса очистки кристаллов нитрата стронция в вертикальном потоке представлены в табл. 2. The results of the process of purification of crystals of strontium nitrate in a vertical stream are presented in table. 2.
Из данных табл. 2 следует, что при удельной производительности по твердому 14 т/м2 сутки и удельном расходе 58%-ной азотной кислоты 4 м3/т твердого происходит снижение содержания примесей в кристаллах. Так количество Р2О5 в кристаллах снижается с 0,76-0,95% до 0,22-0,49% (в 2-4 раза), содержание Са снижается в среднем в 2,5 раза.From the data table. 2 it follows that with a specific solid productivity of 14 t / m 2 day and a specific consumption of 58% nitric acid 4 m 3 / t solid, the content of impurities in the crystals decreases. So the amount of P 2 About 5 in the crystals decreases from 0.76-0.95% to 0.22-0.49% (2-4 times), the Ca content decreases on average 2.5 times.
После процесса предварительной очистки кристаллы подвергаются процессу обезвоживания фильтрованием под вакуумом. При фильтровании на наливной воронке получена удельная производительность 11,8 т/м2. В качестве фильтровальной перегородки использовали полипропилен артикул 86012.After the pre-treatment process, the crystals are subjected to a dehydration process by filtration under vacuum. When filtering on a loading funnel, a specific productivity of 11.8 t / m 2 was obtained. As the filter septum, polypropylene article 86012 was used.
После процесса фильтрования кристаллы растворяются в воде, и образующийся раствор нейтрализуется водным раствором аммиака до рН = 6,5. В результате процесса нейтрализации в осадок выпадают водорастворимые примеси железа, алюминия, фосфора и кальция. В нейтрализованную суспензию добавляется раствор карбоната аммония из расчета 10-15 л на 1 м3 суспензии для получения небольшого количества кристаллов карбоната стронция. Образующуюся суспензию, содержащую хорошо фильтрующиеся кристаллы карбоната стронция, намывают фильтрованием на фильтровальную перегородку (толщина слоя 2-3 мм) и затем через предварительно намытый слой осадка фильтруют оставшуюся суспензию, содержащую примеси. В результате процесса фильтрования получается прозрачный раствор нитрата стронция, из которого добавлением карбоната аммония выделяют кристаллы карбоната стронция (готовая продукция). В результате фильтрования суспензии через предварительно намытый слой была получена удельная производительность 1,9 м3/м2ч. Фильтрование производится под давлением, в качестве фильтровальной перегородки используется ткань арт. ТТФ-11.After the filtering process, the crystals are dissolved in water, and the resulting solution is neutralized with an aqueous solution of ammonia to pH = 6.5. As a result of the neutralization process, water-soluble impurities of iron, aluminum, phosphorus and calcium precipitate. Ammonium carbonate solution is added to the neutralized suspension at the rate of 10-15 L per 1 m 3 of suspension to obtain a small amount of strontium carbonate crystals. The resulting suspension containing well-filtered crystals of strontium carbonate is washed by filtration on a filter baffle (a layer thickness of 2-3 mm), and then the remaining suspension containing impurities is filtered through a pre-washed sediment layer. As a result of the filtering process, a transparent solution of strontium nitrate is obtained, from which crystals of strontium carbonate (finished products) are isolated by adding ammonium carbonate. As a result of filtering the suspension through a pre-washed layer, a specific productivity of 1.9 m 3 / m 2 h was obtained. Filtering is performed under pressure, fabric art is used as a filter partition. TTF-11.
Результаты очистки кристаллов нитрата стронция при контактировании с восходящим потоком азотной кислоты и осаждения кристаллов карбоната стронция, полученных по предлагаемому способу (удельная производительность по исходным кристаллам 14 г/м2 сутки, удельный расход 58%-ной азотной кислоты 4,0 м3/т кристаллов), представлены в табл. 3.The results of the purification of crystals of strontium nitrate in contact with an upward flow of nitric acid and the precipitation of crystals of strontium carbonate obtained by the proposed method (specific productivity for the initial crystals of 14 g / m 2 day, specific consumption of 58% nitric acid 4.0 m 3 / t crystals) are presented in table. 3.
Из данных табл. 3 следует, что в результате процесса очистки кристаллов нитрата стронция от примесей кальция и фосфора в готовых кристаллах карбоната стронция содержание примесей кальция, фтора, фосфора отвечает требованиям, предъявляемым техническими условиями на готовую продукцию. From the data table. 3 it follows that as a result of the process of purification of crystals of strontium nitrate from impurities of calcium and phosphorus in the finished crystals of strontium carbonate, the content of impurities of calcium, fluorine, phosphorus meets the requirements of the technical conditions for the finished product.
Следует отметить, что в случае исключения процесса очистки кристаллов не всегда получаются готовые кристаллы карбоната стронция, удовлетворяющие необходимым требованиям на содержание примесей кальция и фосфора. It should be noted that in the case of exclusion of the crystal cleaning process, finished crystals of strontium carbonate do not always turn out to satisfy the necessary requirements for the content of calcium and phosphorus impurities.
Использование предложенного способа позволяет исключить использование флокулирующего реагента, обеспечить существенное повышение извлечения стронция из нерастворимого остатка и гарантирует необходимое качество готовой продукции (карбоната стронция). Using the proposed method eliminates the use of a flocculating reagent, provides a significant increase in the extraction of strontium from an insoluble residue and guarantees the necessary quality of the finished product (strontium carbonate).
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93052072A RU2024433C1 (en) | 1993-11-16 | 1993-11-16 | Method of purification of strontium nitrate from barium impurities in technology of strontium carbonate production |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93052072A RU2024433C1 (en) | 1993-11-16 | 1993-11-16 | Method of purification of strontium nitrate from barium impurities in technology of strontium carbonate production |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2024433C1 true RU2024433C1 (en) | 1994-12-15 |
| RU93052072A RU93052072A (en) | 1997-01-27 |
Family
ID=20149294
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU93052072A RU2024433C1 (en) | 1993-11-16 | 1993-11-16 | Method of purification of strontium nitrate from barium impurities in technology of strontium carbonate production |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2024433C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5786025A (en) * | 1995-09-07 | 1998-07-28 | Mitsubishi Materials Corporation | Ba and/or Sr titanate films by organic chemical vapor deposition |
-
1993
- 1993-11-16 RU RU93052072A patent/RU2024433C1/en active
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 1. Авторское свидетельство СССР N 1117284, МКИ<Mv>5<D> C 01F 11/00, 1984. * |
| 2. Проценко П.И. и др. Справочник по растворимости нитритных и нитратных солевых систем, Химия, Л.: 1971., с.60-61. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5786025A (en) * | 1995-09-07 | 1998-07-28 | Mitsubishi Materials Corporation | Ba and/or Sr titanate films by organic chemical vapor deposition |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0518871B1 (en) | Waste water treatment process using a recycle of high density sludge | |
| CA1336020C (en) | Clarification process | |
| JP2658771B2 (en) | Addition method of red mud settling aid in sedimentation separation of red mud | |
| US4275042A (en) | Removal of oxalate from Bayer process liquor | |
| US3981686A (en) | Clarifier process for producing sodium carbonate | |
| CA1083780A (en) | Brine purification process | |
| CN109439908A (en) | Preparation method for preparing high-purity copper powder and recycling crystalline aluminum chloride by using waste etching solution containing copper chloride | |
| US6726845B1 (en) | Dextran starch and flocculant combination for improving red mud clarification | |
| CN114890629B (en) | Method for recycling high-salt wastewater | |
| US4201749A (en) | Method for the separation of precipitated aluminum hydroxide from sodium aluminate solution | |
| EP0602900A1 (en) | Trihydrate crystal modification in the bayer process | |
| CA1082883A (en) | Method for removing ferrous iron from alkali metal aluminate liquor | |
| EP1089797B1 (en) | Dextran starch and flocculant combination for improving red mud clarification | |
| RU2024433C1 (en) | Method of purification of strontium nitrate from barium impurities in technology of strontium carbonate production | |
| AU642968B2 (en) | Process for removing inorganic gels and incompressible solids from acidic media | |
| CN212894309U (en) | A system for recycling wastewater from pseudo-boehmite production | |
| US4717550A (en) | Process for purifying alumina | |
| RU2024432C1 (en) | Method of reprocessing of strontium concentrate to strontium carbonate | |
| DE60001507T2 (en) | METHOD FOR CLEANING SODIUM ALUMINATE SOLUTIONS CONTAINING SODIUM OXALATE WITH RESIDUES RECOVERY | |
| CN115449629B (en) | Device and method for recycling magnesium sulfate solution and reacting with lime | |
| RU2146299C1 (en) | Method of concentrating manganese from drainage water | |
| SU1326553A1 (en) | Method of extracting potassium chloride from ore | |
| RU2459765C2 (en) | Method of purifying calcium nitrate and obtained products | |
| SU1320173A1 (en) | Method of processing salt slime of halurgy production | |
| SU916399A1 (en) | Process for treating polymineral potassium ore |