CN105836780A - 一种天青石空化效应作用下转化为碳酸锶的工艺 - Google Patents

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Abstract

一种天青石空化效应辅助转化碳酸锶的工艺，本发明属于有色金属冶炼领域，其处理流程包括：第一步，备料；第二步，杂质浸出；第三步，空化转化；第四步，转化渣逆流洗涤。本发明所产生的积极作用：（1）基于空化效应作用下的天青石转化为碳酸锶过程中，提高了碳酸锶的转化率，该工艺下碳酸锶的转化率达到95~99.8%，比传统工艺的40~60%提高35~59.8%，效果显著。（2）基于空化效应作用下的天青石转化为碳酸锶过程中，加速了转化反应速率，同时瞬间产生高温高压及剥离硫酸锶表面生成物的作用下，提高了反应试剂碳酸盐的使用效率，降低了碳酸盐的用量，大大节约了成本；（3）该工艺将转化液中的硫酸盐通过蒸发浓缩结晶制得硫酸盐，既避免了废液对环境的污染又增加了产品附加值。

Description

一种天青石空化效应作用下转化为碳酸锶的工艺
技术领域：
本发明属于有色金属湿法冶炼领域，具体涉及一种天青石空化效应作用下转化为碳酸锶的工艺。
背景技术：
天青石是锶的最主要矿物，其成分为：Sr 1~47.5wt%、S 1~17.3 wt%、CaO 1~35 wt%、MgO 1~25 wt%、Na 0.2~3.5 wt%、SiO2 0.5~20 wt%、Fe 0.1~2 wt%、K 0.1~3 wt%、Al2O3 0.2~4 wt%。全球天青石资源分布不均，具有开发价值的矿床不多。我国的天青石矿床主要分布在青海、江苏、四川、陕西、湖北、云南等省区。由于中国锶矿成因不同，导致国内锶矿虽储量非常大，但平均品位低，质量不如墨西哥、西班牙、土耳其、伊朗、巴基斯坦等国家产的锶矿。
天青石是制备碳酸锶及以碳酸锶为原料制备其它锶盐如氯化锶、金属锶的主要原料。天青石制备碳酸锶等锶盐中，首先将天青石转化为水可溶或酸可溶的含锶化合物，然后进一步净化除杂，再沉淀或浓缩结晶获得各种锶盐产品。天青石的有效转化是天青石制备各种锶盐如氯化锶、碳酸锶等核心过程。
国内目前天青石的转化分为碳还原转化法(干法)和复分解转化法(湿法)。
(1)天青石碳还原转化法。我国大规模生产锶盐的企业普遍采用天青石碳还原转化法的工艺生产锶盐如碳酸锶、氯化锶等。
天青石转化法是将煤粉和天青石矿分别磨碎过筛，并按照一定配料比例混合均匀，然后在1100~1200℃的高温条件下还原焙烧1~2h，将矿石中的SrSO4还原成具有水可溶性的SrS焙砂：
SrSO4+2C=SrS+2CO2
还原焙烧的焙砂用水进行浸出，使得SrS在水中能够充分溶解，得到Sr(HS)2和Sr(OH)2的混合液：
2SrS+2H2O=Sr(HS)2+Sr(OH)2
混合液加硫酸除去其中的Ba，以实现Ba和Sr的分离。
除去Ba等杂质的溶液通入CO2进行分解可获得碳酸锶，也可以加入HCl获得SrCl2：
Sr(HS)2+Sr(OH)2+2CO2=2SrCO3+2H2S+H2O
Sr(HS)2+Sr(OH)2+4HCl=2SrCl2+2H2S+2H2O
碳还原法转化法生产碳酸锶等锶盐时“三废”污染严重且治理繁杂，特别是产生剧毒的H2S气体，处理很难，且对原料含量要求高而转化率较低。
(2)复分解转化法制备锶盐等产品采用全湿法工艺，其是将细磨后的天青石用碳酸盐进行转化为酸可浸出的碳酸锶。
天青石在转化前，采用盐酸等以除去天青石中的Ca、Mg等杂质，然后再用Na2CO3或NH4HCO3进行转化：
SrSO4+Na2CO3=SrCO3+Na2SO4
SrSO4+NH4HCO3=SrCO3+NH4HSO4
转化后的粗碳酸锶用水反复洗涤多次至呈中性，以洗去其中的Na2SO4、Na2CO3等后，向其中加入稀硝酸或稀盐酸来进行碳酸锶的浸出：
SrCO3+2HCl=SrCl2+CO2+H2O
浸出液加入饱和的NaOH溶液，使可溶性的镁、钙、铁、铝盐生成不溶性的氢氧化物，经过滤除去镁、钙、铁、铝等杂质，除杂后的溶液pH值为14。往此溶液中加入50%稀硝酸或盐酸调节pH为6，浓缩结晶获得氯化锶或硝酸锶，加纯碱溶液或碳酸氢铵进行沉淀，则获得碳酸锶产品：
Sr(NO3)2+Na2CO3=SrCO3+2NaNO3
沉淀的碳酸锶经过多次洗涤，然后180~200℃下干燥24h，得最终产品SrCO3粉末。
复分解转化法虽然避免了碳还原法的污染问题，但工艺流程长，副产多种含盐的溶液，其需要回收，与干法相比，成本显得过高。
当前天青石碳还原转化法制备锶盐存在着“三废”污染严重且治理繁杂，对原料含量要求高而转化率较低等问题；而传统复分解转化法制备锶盐虽然避免了碳还原法的污染问题，但是其工艺存在着转化率低在40～60%之间、成本高等问题。
因此，如何提高复分解法中天青石转化率，降低复分解法的成本等是天青石资源开发利用的核心问题。
发明内容：本发明针对上述技术问题，本发明提供一种天青石空化效应辅助转化碳酸锶的工艺，其处理流程包括：
第一步，备料：将天青石矿石磨碎过200目筛，取筛底天青石粉备用，取浓度为50～400g/L的盐酸溶液备用；取浓度为50~600g/L的碳酸盐溶液备用，取水若干备用；
第二步，杂质浸出：将第一步备用的盐酸溶液先加入到反应容器中，然后开启搅拌，并在同一容器中缓慢加入天青石粉，天青石粉末与盐酸溶液的液固质量比为1～8:1，搅拌浸出时间为0.5～6h，搅拌浸出温度保持10～80℃，浸出后的料浆进行液固分离，得到浸出渣和浸出液，浸出液浓缩结晶获得氯化物产品，浸出渣加水经1～4级逆流洗涤后得到洗涤渣和洗涤水，洗水重复利用，洗涤渣备用；
第三步，空化转化：将第一步备用的浓度为50~600g/L的碳酸盐溶液缓慢先加入到空化发生装置中并开启搅拌，再取第二步备用的洗涤渣加入空化发生装置中，然后开启空化作用装置，加入的洗涤渣与碳酸盐溶液液固质量比为1~8:1，空化效应作用的条件为：温度20~90℃，空化效应的时间为10~600min，超声波的频率为15kHz～1MHz，使碳酸盐溶液与洗涤渣充分反应，将硫酸锶转化为碳酸锶，转化反应后的料浆进行液固分离，得到转化渣和转化液；转化液经蒸发浓缩结晶后制成硫酸盐产品；转化渣备用；
第四步，第二次逆流洗涤：取第三步制得的转化渣加水经1~4级逆流洗涤后得到转化洗涤渣和洗涤水，洗涤水返回第三步空化转化工序利用；洗涤渣作为粗碳酸锶产品。
所述的三种空化发生装置产生的空化效应作用条件如下：(1)高压泵空化条件：压力至少为3.8～6.5Mpa、功率达到25~500kW、流量为3.4～5.0m3/h；(2)螺旋涡流空化条件：螺旋涡流桨叶转速为3000~10000r/min、流速为3.4～20m/s；(3)超声空化条件：超声波频率为15kHz~1MHz，电流为7~1000A，功率为0.5~1000kW。
所述的空化发生装置分为以下三种：①高压泵空化方式，所述的高压泵空化装置为1～3级，如图4所示：首先，将除杂后天青石1、碳酸盐溶液2在调浆槽3A中进行调浆后；然后，将浆液通过气动增压泵5高速喷射至转化槽8A中隔板7A上并在其周围产生空化气泡而发生空化效应，第2至3级高压泵空化装置运行过程同上所述；②螺旋涡流空化方式，所述的螺旋涡流空化装置为1～3级，如图5所示：首先，将除杂后天青石1、碳酸盐溶液2在调浆槽3B中进行调浆，然后将浆液通过离心泵输送至转化槽7B中，通过螺旋搅拌浆8B强力搅拌将浆液高速旋转与隔板6B激烈碰撞后产生空化气泡而形成空化效应，第2至3级螺旋涡流空化装置运行过程同上所述；③超声空化方式，所述的超声空化装置为1～3级，如图6所示：浆液在转化槽经超声空化产生装置作用形成空化气泡效应。首先，将除杂后天青石1、碳酸盐溶液2在调浆槽3C中进行调浆，然后将浆液通过料浆泵输送至转化槽6C中，通过超声空化发生装置8C产生空化气泡而形成空化效应，第2至3级超声空化装置运行过程同上所述，此外，所述的超声空化装置8C为1~100支超声发生器组成，其布置方式如图7所示超声空化槽剖视图所示。
所述的碳酸盐包括：碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸氢铵、碳酸铵等。
本发明的空化作用原理是：空化效应产生装置在碳酸锶转化过程中，作用于碳酸盐溶液时可产生大量小气泡。一方面液体内局部出现拉应力而形成负压，压强的降低使原来溶于液体的气体溢出或溶液汽化，成为小气泡。另一方面是强大的拉应力把液体“撕开”成一空洞，空洞内为液体蒸气或溶于液体的另一种气体，甚至可能是真空。因空化作用形成的小气泡会随周围介质的振动而不断运动、长大或突然溃灭。溃灭时周围液体突然冲入气泡而产生高温、高压，同时产生强大的剪应力。存在于液体中的微气泡(空化核)局部增压峰值可达数百甚至上千大气压和时速400km/h的射流，同时产生瞬间上1000K温度。
由于产生瞬间上1000K温度，使碳酸盐溶液与硫酸锶反应速度加快，为传统碳酸锶转化时的约373K置换温度所不能比拟的；其次由于溃灭过程中局部增压峰值可达数百甚至上千大气压和时速400km/h的射流，产生强大的剪应力使沉积在硫酸锶表面的硫酸盐和碳酸锶剥离出来，使被包裹的硫酸锶裸露，能够加速参与转化反应，从而提高了碳酸锶的转化效率。
图4、5、6分别为三种不同空化转化发生装置中天青石转化为碳酸锶工艺设备图。
本发明空化效应作用下天青石转化为碳酸锶(包括天青石中的脉石矿物和从溶液中沉淀的二次矿物)依附于天青石颗粒表面进行解离如图2、3所示：空化效应作用于天青石料浆过程中产生了大量空化气核，空化气核会随周围介质的振动而不断运动、长大并突然溃灭，空化气核溃灭后产生强大的剪切力5使原来粘附在天青石颗粒(包括天青石中的脉石矿物和从溶液中沉淀的二次矿物)表面的产物碳酸锶从天青石颗粒的表面被剥离下来，得到碳酸锶与天青石(包括天青石中的脉石矿物和从溶液中沉淀的二次矿物)分离的目的，使未转化为碳酸锶的硫酸锶与溶液中的碳酸盐接触发生反应并转化为碳酸锶，因此，提高了硫酸锶转化为碳酸锶的转化率，转化获得的碳酸锶用盐酸浸出得到氯化锶，以氯化锶为原料可以制备其它的锶盐产品。因此，该发明形成了以空化效应作用下天青石制备粗碳酸锶和粗碳酸锶再根据产品需求可生产氯化锶等锶盐的新工艺。
本发明所产生的积极作用：
（1）基于空化效应作用下的天青石转化为碳酸锶过程中，提高了天青石中锶转化为碳酸锶的转化率，该工艺条件下碳酸锶的转化率达到95~99.8%，比传统工艺的40~60%提高35~59.8%，效果显著；
（2）基于空化效应作用下的天青石转化为碳酸锶过程中，加速了转化反应速率，同时瞬间产生高温高压及剥离硫酸锶表面生成物的作用下，提高了反应试剂碳酸盐的使用效率，降低了碳酸盐的用量，大大节约了成本；本发明制备碳酸锶不存在 “三废”污染问题；
（3）该工艺将转化液中的硫酸盐通过蒸发浓缩结晶制得硫酸盐，既避免了废液对环境的污染又增加了产品附加值。
附图说明：
图1为本发明的工艺流程图；
图2为空化效应作用下解离包裹在天青石表面的碳酸锶原理示意图（空化气泡溃灭前）；
图3为空化效应作用下解离包裹在天青石表面的碳酸锶原理示意图（空化气泡溃灭后）；
图4为空化转化发生装置的天青石转化为碳酸锶工艺设备图（高压泵空化）；
图5为空化转化发生装置的天青石转化为碳酸锶工艺设备图（螺旋涡流空化）；
图6为超声空化作用下转化碳酸锶的工艺设备连接图；
图7为超声空化槽剖视图；
其中：1、2分别为除杂后天青石粉、碳酸盐溶液，3A为调浆槽，4A、9A、14A、19A为搅拌装置，5A、10A、15A为气动增压泵，6A、11A、16A为喷枪，7A、12A、17A为隔板，8A、13A、18A为碳酸锶高压泵空化转化槽，20A为输送至氯化锶转化工序；3B为调浆槽，4B为普通搅拌装置，5B、9B、13B为离心泵，6B、10B、14B为隔板，7B、11B、15B为碳酸锶螺旋涡流空化转化槽，8B、12B、16B为螺旋涡流搅拌浆，17B为输送至氯化锶转化工序；3C为调浆槽，4C、7C、11C、15C为搅拌装置，5C、9C、13C为料浆输送泵，6C、10C、14C为碳酸锶超声空化转化槽，8C、12C、16C为超声空化效应发生装置，17C为输送至氯化锶转化工序。
具体实施例：
实施例1：一种天青石空化效应作用下转化为碳酸锶的工艺，其处理流程包括：
第一步，备料：将天青石矿石磨碎过200目筛，取筛底天青石粉15kg，其中SrSO4为0.31kg备用，取浓度为50g/L的盐酸溶液200L备用；取浓度为50g/L的碳酸盐溶液80L备用，取生活用水若干备用；
第二步，杂质浸出：将第一步备用的盐酸溶液先加入到反应容器中，然后开启搅拌，并在同一容器中缓慢加入天青石粉，天青石粉末与盐酸溶液的液固比为1:1，搅拌浸出时间为0.5h，搅拌浸出温度保持10℃，浸出后的料浆进行液固分离，得到浸出渣和浸出液，浸出液浓缩结晶获得氯化物产品，浸出渣加水经1～4级逆流洗涤后得到洗涤渣和洗涤水，洗水返回杂质浸出工序重复利用，洗涤渣备用；
第三步，空化转化：第一步备用的浓度为50~600g/L的碳酸盐溶液10L缓慢先加入到空化发生装置中并开启搅拌，再取第二步备用的洗涤渣10kg加入空化发生装置中，然后开启空化作用装置，加入的洗涤渣与碳酸盐溶液液固比比为1:1，空化效应作用下的条件为：温度20℃，空化效应的时间为10min，使碳酸盐溶液与洗涤渣反应，使硫酸锶转化为碳酸锶，转化反应后的料浆进行液固分离，得到转化渣和转化液；转化液经蒸发浓缩结晶后制成硫酸盐产品；转化渣备用；
第四步，转化渣逆流洗涤：取第三步备用得转化渣加水经1级逆流洗涤后得到转化洗涤渣和洗涤水，洗涤水返回第三步空化转化工序利用；得到洗涤渣14.16kg，其中SrCO3为0.25kg，为粗制碳酸锶产品。
所述的超声空化方式，所述的超声空化装置为1～3级，如图6所示：浆液在转化槽经超声空化产生装置作用形成空化气泡效应。首先，将除杂后天青石1、碳酸盐溶液2在调浆槽3C中进行调浆，然后将浆液通过料浆泵输送至转化槽6C中，通过超声空化发生装置8C产生空化气泡而形成空化效应，第2至3级超声空化装置运行过程同上所述，此外，所述的超声空化装置8C为1~100支超声发生器组成，其布置方式如图7所示超声空化槽剖视图所示。
所述的空化发生装置产生的空化效应作用条件如下：超声空化条件：超声波频率为15KHz，电流为1000A，功率为1000kW。
所述的碳酸盐包括：碳酸钠。
所述的转化渣成分为：SrCO3中的Sr占天青石中Sr总含量的质量百分比大于95%。
全流程Sr回收率大于95%。
本发明的空化作用原理是：空化效应产生装置在碳酸锶转化过程中，作用于碳酸盐溶液时可产生大量小气泡。一方面液体内局部出现拉应力而形成负压，压强的降低使原来溶于液体的气体溢出或溶液汽化，成为小气泡。另一方面是强大的拉应力把液体“撕开”成一空洞，空洞内为液体蒸气或溶于液体的另一种气体，甚至可能是真空。因空化作用形成的小气泡会随周围介质的振动而不断运动、长大或突然溃灭。溃灭时周围液体突然冲入气泡而产生高温、高压，同时产生强大的剪应力。存在于液体中的微气泡(空化核)局部增压峰值可达数百甚至上千大气压和时速400km/h的射流，同时产生瞬间上1000K温度。
由于产生瞬间上1000K温度，使碳酸盐溶液与硫酸锶反应速度加快，为传统碳酸锶转化时的约373K置换温度所不能比拟的；其次由于溃灭过程中局部增压峰值可达数百甚至上千大气压和时速400km/h的射流，产生强大的剪应力使沉积在硫酸锶表面的硫酸盐和碳酸锶剥离出来，使被包裹的硫酸锶裸露，能够加速参与转化反应，从而提高了碳酸锶的转化效率。
实施例2：一种天青石空化效应辅助转化碳酸锶的工艺，其处理流程包括：
第一步，备料：将天青石矿石磨碎过200目筛，取筛底天青石粉15kg，其中SrSO4为4.5kg备用，取浓度为250g/L的盐酸溶液250L备用；取浓度为350g/L的碳酸盐溶液80L备用，取生活用水若干备用；
第二步，杂质浸出：将第一步备用的盐酸溶液先加入到反应容器中，然后开启搅拌，并在同一容器中缓慢加入天青石粉，天青石粉末与盐酸溶液的液固比为4:1，搅拌浸出时间为3h，搅拌浸出温度保持50℃，浸出后的料浆进行液固分离，得到浸出渣和浸出液，浸出液浓缩结晶获得氯化物产品，浸出渣加水经2级逆流洗涤后得到洗涤渣和洗涤水，洗水返回杂质浸出工序重复利用，洗涤渣备用；
第三步，空化转化：第一步备用的浓度为350g/L的碳酸盐溶液40L缓慢先加入到空化发生装置中并开启搅拌，再取第二步备用的洗涤渣10kg加入空化发生装置中，然后开启空化作用装置，加入的洗涤渣与碳酸盐溶液液固比比为4:1，空化效应作用下的条件为：温度50℃，空化效应的时间为400min，使碳酸盐溶液与洗涤渣反应，使硫酸锶转化为碳酸锶，转化反应后的料浆进行液固分离，得到转化渣和转化液；转化液经蒸发浓缩结晶后制成硫酸盐产品；转化渣备用；
第四步，转化渣逆流洗涤：取第三步备用得转化渣加水经2级逆流洗涤后得到转化洗涤渣和洗涤水，洗涤水返回第三步空化转化工序利用；得到洗涤渣13.67kg，其中含粗碳酸锶3.62kg，为粗制碳酸锶产品。
所述的超声空化方式，所述的超声空化装置为1～3级，如图6所示：浆液在转化槽经超声空化产生装置作用形成空化气泡效应。首先，将除杂后天青石1、碳酸盐溶液2在调浆槽3C中进行调浆，然后将浆液通过料浆泵输送至转化槽6C中，通过超声空化发生装置8C产生空化气泡而形成空化效应，第2至3级超声空化装置运行过程同上所述，此外，所述的超声空化装置8C为1~100支超声发生器组成，其布置方式如图7所示超声空化槽剖视图所示。
所述的空化发生装置产生的空化效应作用条件如下： 超声波空化条件：超声波频率为80KHz，电流为1000A，功率为1000kW。
所述的碳酸盐包括：碳酸氢钠。
所述的转化渣成分为：SrCO3中的Sr占天青石中Sr总含量的质量百分比大于95%。
全流程Sr回收率大于95%。
本发明的空化作用原理是：空化效应产生装置在碳酸锶转化过程中，作用于碳酸盐溶液时可产生大量小气泡。一方面液体内局部出现拉应力而形成负压，压强的降低使原来溶于液体的气体溢出或溶液汽化，成为小气泡。另一方面是强大的拉应力把液体“撕开”成一空洞，空洞内为液体蒸气或溶于液体的另一种气体，甚至可能是真空。因空化作用形成的小气泡会随周围介质的振动而不断运动、长大或突然溃灭。溃灭时周围液体突然冲入气泡而产生高温、高压，同时产生强大的剪应力。存在于液体中的微气泡(空化核)局部增压峰值可达数百甚至上千大气压和时速400km/h的射流，同时产生瞬间上1000K温度。
由于产生瞬间上1000K温度，使碳酸盐溶液与硫酸锶反应速度加快，为传统碳酸锶转化时的约373K置换温度所不能比拟的；其次由于溃灭过程中局部增压峰值可达数百甚至上千大气压和时速400km/h的射流，产生强大的剪应力使沉积在硫酸锶表面的硫酸盐和碳酸锶剥离出来，使被包裹的硫酸锶裸露，能够加速参与转化反应，从而提高了碳酸锶的转化效率。
实施例3：一种天青石空化效应辅助转化碳酸锶的工艺，其处理流程包括：
第一步，备料：将天青石矿石磨碎过200目筛，取筛底天青石粉15kg，其中SrSO4为14.7kg备用，取浓度为400g/L的盐酸溶液200L备用；取浓度为600g/L的碳酸盐溶液80L备用，取生活用水若干备用；
第二步，杂质浸出：将第一步备用的盐酸溶液先加入到反应容器中，然后开启搅拌，并在同一容器中缓慢加入天青石粉，天青石粉末与盐酸溶液的液固比为8:1，搅拌浸出时间为6h，搅拌浸出温度保持80℃，浸出后的料浆进行液固分离，得到浸出渣和浸出液，浸出液浓缩结晶获得氯化物产品，浸出渣加水经4级逆流洗涤后得到洗涤渣和洗涤水，洗水返回杂质浸出工序重复利用，洗涤渣备用；
第三步，空化转化：第一步备用的浓度为600g/L的碳酸盐溶液80L缓慢先加入到空化发生装置中并开启搅拌，再取第二步备用的洗涤渣10kg加入空化发生装置中，然后开启空化作用装置，加入的洗涤渣与碳酸盐溶液液固比比为8:1，空化效应作用下的条件为：温度90℃，空化效应的时间为600min，使碳酸盐溶液与洗涤渣反应，使硫酸锶转化为碳酸锶，转化反应后的料浆进行液固分离，得到转化渣和转化液；转化液经蒸发浓缩结晶后制成硫酸盐产品；转化渣备用；
第四步，转化渣逆流洗涤：取第三步备用得转化渣加水经4级逆流洗涤后得到转化洗涤渣和洗涤水，洗涤水返回第三步空化转化工序利用；得到洗涤渣11.8kg，其中含碳酸锶11.46kg，为粗制碳酸锶产品。
所述的超声空化方式，所述的超声空化装置为1～3级，如图6所示：浆液在转化槽经超声空化产生装置作用形成空化气泡效应。首先，将除杂后天青石1、碳酸盐溶液2在调浆槽3C中进行调浆，然后将浆液通过料浆泵输送至转化槽6C中，通过超声空化发生装置8C产生空化气泡而形成空化效应，第2至3级超声空化装置运行过程同上所述，此外，所述的超声空化装置8C为1~100支超声发生器组成，其布置方式如图7所示超声空化槽剖视图所示。
所述的空化发生装置产生的空化效应作用条件如下：超声空化条件：超声波频率为1MHz，电流为1000A，功率为1000kW。
所述的碳酸盐包括：碳酸铵。
所述的转化渣成分为：SrCO3中的Sr占天青石中Sr总含量的质量百分比大于95%。
全流程Sr回收率大于95%。
本发明的空化作用原理是：空化效应产生装置在碳酸锶转化过程中，作用于碳酸盐溶液时可产生大量小气泡。一方面液体内局部出现拉应力而形成负压，压强的降低使原来溶于液体的气体溢出或溶液汽化，成为小气泡。另一方面是强大的拉应力把液体“撕开”成一空洞，空洞内为液体蒸气或溶于液体的另一种气体，甚至可能是真空。因空化作用形成的小气泡会随周围介质的振动而不断运动、长大或突然溃灭。溃灭时周围液体突然冲入气泡而产生高温、高压，同时产生强大的剪应力。存在于液体中的微气泡(空化核)局部增压峰值可达数百甚至上千大气压和时速400km/h的射流，同时产生瞬间上1000K温度。
由于产生瞬间上1000K温度，使碳酸盐溶液与硫酸锶反应速度加快，为传统碳酸锶转化时的约373K置换温度所不能比拟的；其次由于溃灭过程中局部增压峰值可达数百甚至上千大气压和时速400km/h的射流，产生强大的剪应力使沉积在硫酸锶表面的硫酸盐和碳酸锶剥离出来，使被包裹的硫酸锶裸露，能够加速参与转化反应，从而提高了碳酸锶的转化效率。
实施例4：一种天青石空化效应作用下转化为碳酸锶的工艺，其处理流程包括：
第一步，备料：将天青石矿石磨碎过200目筛，取筛底天青石粉15kg，其中SrSO4为0.31kg备用备用，取浓度为50g/L的盐酸溶液200L备用；取浓度为50g/L的碳酸盐溶液80L备用，取生活用水若干备用；
第二步，杂质浸出：将第一步备用的盐酸溶液先加入到反应容器中，然后开启搅拌，并在同一容器中缓慢加入天青石粉，天青石粉末与盐酸溶液的液固比为1:1，搅拌浸出时间为0.5h，搅拌浸出温度保持10℃，浸出后的料浆进行液固分离，得到浸出渣和浸出液，浸出液浓缩结晶获得氯化物产品，浸出渣加水经1～4级逆流洗涤后得到洗涤渣和洗涤水，洗水返回杂质浸出工序重复利用，洗涤渣备用；
第三步，空化转化：第一步备用的浓度为50~600g/L的碳酸盐溶液10L缓慢先加入到空化发生装置中并开启搅拌，再取第二步备用的洗涤渣10kg加入空化发生装置中，然后开启空化作用装置，加入的洗涤渣与碳酸盐溶液液固比比为1:1，空化效应作用下的条件为：温度20℃，空化效应的时间为10min，使碳酸盐溶液与洗涤渣反应，使硫酸锶转化为碳酸锶，转化反应后的料浆进行液固分离，得到转化渣和转化液；转化液经蒸发浓缩结晶后制成硫酸盐产品；转化渣备用；
第四步，转化渣逆流洗涤：取第三步备用得转化渣加水经1级逆流洗涤后得到转化洗涤渣和洗涤水，洗涤水返回第三步空化转化工序利用；得到洗涤渣13.43kg，其中含碳酸锶0.24kg，为粗制碳酸锶产品；
所述的高压泵空化方式，所述的高压泵空化装置为1级，如图4所示：首先，将除杂后天青石1、碳酸盐溶液2在调浆槽3A中进行调浆后；然后，将浆液通过气动增压泵5高速喷射至转化槽8A中隔板7A上并在其周围产生空化气泡而发生空化效应，第2至3级高压泵空化装置运行过程同上所述。
所述的空化发生装置产生的空化效应作用条件如下：高压泵空化条件：压力至少为3.8Mpa、功率达到25kW、流量为3.4m3/h。
所述的碳酸盐包括：碳酸钠。
所述的转化渣成分为：SrCO3中的Sr占天青石中Sr总含量的质量百分比大于95%。
全流程Sr回收率大于95%。
本发明的空化作用原理是：空化效应产生装置在碳酸锶转化过程中，作用于碳酸盐溶液时可产生大量小气泡。一方面液体内局部出现拉应力而形成负压，压强的降低使原来溶于液体的气体溢出或溶液汽化，成为小气泡。另一方面是强大的拉应力把液体“撕开”成一空洞，空洞内为液体蒸气或溶于液体的另一种气体，甚至可能是真空。因空化作用形成的小气泡会随周围介质的振动而不断运动、长大或突然溃灭。溃灭时周围液体突然冲入气泡而产生高温、高压，同时产生强大的剪应力。存在于液体中的微气泡(空化核)局部增压峰值可达数百甚至上千大气压和时速400km/h的射流，同时产生瞬间上1000K温度。
由于产生瞬间上1000K温度，使碳酸盐溶液与硫酸锶反应速度加快，为传统碳酸锶转化时的约373K置换温度所不能比拟的；其次由于溃灭过程中局部增压峰值可达数百甚至上千大气压和时速400km/h的射流，产生强大的剪应力使沉积在硫酸锶表面的硫酸盐和碳酸锶剥离出来，使被包裹的硫酸锶裸露，能够加速参与转化反应，从而提高了碳酸锶的转化效率。
实施例5：一种天青石空化效应辅助转化碳酸锶的工艺，其处理流程包括：
第一步，备料：将天青石矿石磨碎过200目筛，取筛底天青石粉15kg，其中SrSO4为4.5kg备用，取浓度为250g/L的盐酸溶液250L备用；取浓度为350g/L的碳酸盐溶液80L备用，取生活用水若干备用；
第二步，杂质浸出：将第一步备用的盐酸溶液先加入到反应容器中，然后开启搅拌，并在同一容器中缓慢加入天青石粉，天青石粉末与盐酸溶液的液固比为4:1，搅拌浸出时间为3h，搅拌浸出温度保持50℃，浸出后的料浆进行液固分离，得到浸出渣和浸出液，浸出液浓缩结晶获得氯化物产品，浸出渣加水经2级逆流洗涤后得到洗涤渣和洗涤水，洗水返回杂质浸出工序重复利用，洗涤渣备用；
第三步，空化转化：第一步备用的浓度为350g/L的碳酸盐溶液40L缓慢先加入到空化发生装置中并开启搅拌，再取第二步备用的洗涤渣10kg加入空化发生装置中，然后开启空化作用装置，加入的洗涤渣与碳酸盐溶液液固比比为4:1，空化效应作用下的条件为：温度50℃，空化效应的时间为400min，使碳酸盐溶液与洗涤渣反应，使硫酸锶转化为碳酸锶，转化反应后的料浆进行液固分离，得到转化渣和转化液；转化液经蒸发浓缩结晶后制成硫酸盐产品；转化渣备用；
第四步，转化渣逆流洗涤：取第三步备用得转化渣加水经2级逆流洗涤后得到转化洗涤渣和洗涤水，洗涤水返回第三步空化转化工序利用；得到洗涤渣13.17kg，其中含碳酸锶3.6kg，为粗制碳酸锶产品。
所述的高压泵空化方式，所述的高压泵空化装置为1级，如图4所示：首先，将除杂后天青石1、碳酸盐溶液2在调浆槽3A中进行调浆后；然后，将浆液通过气动增压泵5高速喷射至转化槽8A中隔板7A上并在其周围产生空化气泡而发生空化效应，第2至3级高压泵空化装置运行过程同上所述。
所述的空化发生装置产生的空化效应作用条件如下：高压泵空化条件：压力至少为4.0Mpa、功率达到25kW、流量为3.4m3/h。
所述的碳酸盐包括：、碳酸氢铵。
所述的转化渣成分为：SrCO3中的Sr占天青石中Sr总含量的质量百分比大于95%。
全流程Sr回收率大于95%。
本发明的空化作用原理是：空化效应产生装置在碳酸锶转化过程中，作用于碳酸盐溶液时可产生大量小气泡。一方面液体内局部出现拉应力而形成负压，压强的降低使原来溶于液体的气体溢出或溶液汽化，成为小气泡。另一方面是强大的拉应力把液体“撕开”成一空洞，空洞内为液体蒸气或溶于液体的另一种气体，甚至可能是真空。因空化作用形成的小气泡会随周围介质的振动而不断运动、长大或突然溃灭。溃灭时周围液体突然冲入气泡而产生高温、高压，同时产生强大的剪应力。存在于液体中的微气泡(空化核)局部增压峰值可达数百甚至上千大气压和时速400km/h的射流，同时产生瞬间上1000K温度。
由于产生瞬间上1000K温度，使碳酸盐溶液与硫酸锶反应速度加快，为传统碳酸锶转化时的约373K置换温度所不能比拟的；其次由于溃灭过程中局部增压峰值可达数百甚至上千大气压和时速400km/h的射流，产生强大的剪应力使沉积在硫酸锶表面的硫酸盐和碳酸锶剥离出来，使被包裹的硫酸锶裸露，能够加速参与转化反应，从而提高了碳酸锶的转化效率。
实施例6：一种天青石空化效应辅助转化碳酸锶的工艺，其处理流程包括：
第一步，备料：将天青石矿石磨碎过200目筛，取筛底天青石粉15kg，其中SrSO4为14.7kg备用，取浓度为400g/L的盐酸溶液200L备用；取浓度为600g/L的碳酸盐溶液80L备用，取生活用水若干备用；
第二步，杂质浸出：将第一步备用的盐酸溶液先加入到反应容器中，然后开启搅拌，并在同一容器中缓慢加入天青石粉，天青石粉末与盐酸溶液的液固比为8:1，搅拌浸出时间为6h，搅拌浸出温度保持80℃，浸出后的料浆进行液固分离，得到浸出渣和浸出液，浸出液浓缩结晶获得氯化物产品，浸出渣加水经4级逆流洗涤后得到洗涤渣和洗涤水，洗水返回杂质浸出工序重复利用，洗涤渣备用；
第三步，空化转化：第一步备用的浓度为600g/L的碳酸盐溶液80L缓慢先加入到空化发生装置中并开启搅拌，再取第二步备用的洗涤渣10kg加入空化发生装置中，然后开启空化作用装置，加入的洗涤渣与碳酸盐溶液液固比比为8:1，空化效应作用下的条件为：温度90℃，空化效应的时间为600min，使碳酸盐溶液与洗涤渣反应，使硫酸锶转化为碳酸锶，转化反应后的料浆进行液固分离，得到转化渣和转化液；转化液经蒸发浓缩结晶后制成硫酸盐产品；转化渣备用；
第四步，转化渣逆流洗涤：取第三步备用得转化渣加水经4级逆流洗涤后得到转化洗涤渣和洗涤水，洗涤水返回第三步空化转化工序利用；得到洗涤渣11.75kg，其中含碳酸锶11.51kg，为粗制碳酸锶产品。
所述的高压泵空化方式，所述的高压泵空化装置为1级，如图4所示：首先，将除杂后天青石1、碳酸盐溶液2在调浆槽3A中进行调浆后；然后，将浆液通过气动增压泵5高速喷射至转化槽8A中隔板7A上并在其周围产生空化气泡而发生空化效应，第2至3级高压泵空化装置运行过程同上所述。
所述的空化发生装置产生的空化效应作用条件如下：高压泵空化条件：压力至少为4.2Mpa、功率达到25kW、流量为3.4m3/h。
所述的碳酸盐包括：、碳酸铵。
所述的转化渣成分为：SrCO3中的Sr占天青石中Sr总含量的质量百分比大于95%。
全流程Sr回收率大于95%。
本发明的空化作用原理是：空化效应产生装置在碳酸锶转化过程中，作用于碳酸盐溶液时可产生大量小气泡。一方面液体内局部出现拉应力而形成负压，压强的降低使原来溶于液体的气体溢出或溶液汽化，成为小气泡。另一方面是强大的拉应力把液体“撕开”成一空洞，空洞内为液体蒸气或溶于液体的另一种气体，甚至可能是真空。因空化作用形成的小气泡会随周围介质的振动而不断运动、长大或突然溃灭。溃灭时周围液体突然冲入气泡而产生高温、高压，同时产生强大的剪应力。存在于液体中的微气泡(空化核)局部增压峰值可达数百甚至上千大气压和时速400km/h的射流，同时产生瞬间上1000K温度。
由于产生瞬间上1000K温度，使碳酸盐溶液与硫酸锶反应速度加快，为传统碳酸锶转化时的约373K置换温度所不能比拟的；其次由于溃灭过程中局部增压峰值可达数百甚至上千大气压和时速400km/h的射流，产生强大的剪应力使沉积在硫酸锶表面的硫酸盐和碳酸锶剥离出来，使被包裹的硫酸锶裸露，能够加速参与转化反应，从而提高了碳酸锶的转化效率。
实施例7：一种天青石空化效应作用下转化为碳酸锶的工艺，其处理流程包括：
第一步，备料：将天青石矿石磨碎过200目筛，取筛底天青石粉15kg，其中SrSO4为0.31kg备用备用，取浓度为50g/L的盐酸溶液200L备用；取浓度为50g/L的碳酸盐溶液80L备用，取生活用水若干备用；
第二步，杂质浸出：将第一步备用的盐酸溶液先加入到反应容器中，然后开启搅拌，并在同一容器中缓慢加入天青石粉，天青石粉末与盐酸溶液的液固比为1:1，搅拌浸出时间为0.5h，搅拌浸出温度保持10℃，浸出后的料浆进行液固分离，得到浸出渣和浸出液，浸出液浓缩结晶获得氯化物产品，浸出渣加水经1～4级逆流洗涤后得到洗涤渣和洗涤水，洗水返回杂质浸出工序重复利用，洗涤渣备用；
第三步，空化转化：第一步备用的浓度为50~600g/L的碳酸盐溶液10L缓慢先加入到空化发生装置中并开启搅拌，再取第二步备用的洗涤渣10kg加入空化发生装置中，然后开启空化作用装置，加入的洗涤渣与碳酸盐溶液液固比比为1:1，空化效应作用下的条件为：温度20℃，空化效应的时间为10min，使碳酸盐溶液与洗涤渣反应，使硫酸锶转化为碳酸锶，转化反应后的料浆进行液固分离，得到转化渣和转化液；转化液经蒸发浓缩结晶后制成硫酸盐产品；转化渣备用；
第四步，转化渣逆流洗涤：取第三步备用得转化渣加水经1级逆流洗涤后得到转化洗涤渣和洗涤水，洗涤水返回第三步空化转化工序利用；得到洗涤渣14.14kg，其中含碳酸锶0.24kg为粗制碳酸锶产品。
所述的高压泵空化方式，所述的高压泵空化装置为1级，如图4所示：首先，将除杂后天青石1、碳酸盐溶液2在调浆槽3A中进行调浆后；然后，将浆液通过气动增压泵5高速喷射至转化槽8A中隔板7A上并在其周围产生空化气泡而发生空化效应，第2至3级高压泵空化装置运行过程同上所述。
所述的空化发生装置为螺旋涡流空化：螺旋涡流空化方式，所述的螺旋涡流空化装置为1～3级，如图5所示：首先，将除杂后天青石1、碳酸盐溶液2在调浆槽3B中进行调浆，然后将浆液通过离心泵输送至转化槽7B中，通过螺旋搅拌浆8B强力搅拌将浆液高速旋转与隔板6B激烈碰撞后产生空化气泡而形成空化效应，第2至3级螺旋涡流空化装置运行过程同上所述；
所述的空化发生装置产生的空化效应作用条件如下：螺旋涡流空化条件：螺旋涡流桨叶转速为9000r/min、流速为20m/s；
所述的碳酸盐包括：碳酸钠。
所述的转化渣成分为：SrCO3中的Sr占天青石中Sr总含量的质量百分比大于95%。
全流程Sr回收率大于95%。
本发明的空化作用原理是：空化效应产生装置在碳酸锶转化过程中，作用于碳酸盐溶液时可产生大量小气泡。一方面液体内局部出现拉应力而形成负压，压强的降低使原来溶于液体的气体溢出或溶液汽化，成为小气泡。另一方面是强大的拉应力把液体“撕开”成一空洞，空洞内为液体蒸气或溶于液体的另一种气体，甚至可能是真空。因空化作用形成的小气泡会随周围介质的振动而不断运动、长大或突然溃灭。溃灭时周围液体突然冲入气泡而产生高温、高压，同时产生强大的剪应力。存在于液体中的微气泡(空化核)局部增压峰值可达数百甚至上千大气压和时速400km/h的射流，同时产生瞬间上1000K温度。
由于产生瞬间上1000K温度，使碳酸盐溶液与硫酸锶反应速度加快，为传统碳酸锶转化时的约373K置换温度所不能比拟的；其次由于溃灭过程中局部增压峰值可达数百甚至上千大气压和时速400km/h的射流，产生强大的剪应力使沉积在硫酸锶表面的硫酸盐和碳酸锶剥离出来，使被包裹的硫酸锶裸露，能够加速参与转化反应，从而提高了碳酸锶的转化效率。
实施例8：一种天青石空化效应辅助转化碳酸锶的工艺，其处理流程包括：
第一步，备料：将天青石矿石磨碎过200目筛，取筛底天青石粉15kg，其中SrSO4为4.5kg备用，取浓度为250g/L的盐酸溶液250L备用；取浓度为350g/L的碳酸盐溶液80L备用，取生活用水若干备用；
第二步，杂质浸出：将第一步备用的盐酸溶液先加入到反应容器中，然后开启搅拌，并在同一容器中缓慢加入天青石粉，天青石粉末与盐酸溶液的液固比为4:1，搅拌浸出时间为3h，搅拌浸出温度保持50℃，浸出后的料浆进行液固分离，得到浸出渣和浸出液，浸出液浓缩结晶获得氯化物产品，浸出渣加水经2级逆流洗涤后得到洗涤渣和洗涤水，洗水返回杂质浸出工序重复利用，洗涤渣备用；
第三步，空化转化：第一步备用的浓度为350g/L的碳酸盐溶液40L缓慢先加入到空化发生装置中并开启搅拌，再取第二步备用的洗涤渣10kg加入空化发生装置中，然后开启空化作用装置，加入的洗涤渣与碳酸盐溶液液固比比为4:1，空化效应作用下的条件为：温度50℃，空化效应的时间为400min，使碳酸盐溶液与洗涤渣反应，使硫酸锶转化为碳酸锶，转化反应后的料浆进行液固分离，得到转化渣和转化液；转化液经蒸发浓缩结晶后制成硫酸盐产品；转化渣备用；
第四步，转化渣逆流洗涤：取第三步备用得转化渣加水经2级逆流洗涤后得到转化洗涤渣和洗涤水，洗涤水返回第三步空化转化工序利用；得到洗涤渣13.73kg，其中含碳酸锶3.60kg为粗制碳酸锶产品。
所述的空化发生装置为螺旋涡流空化：螺旋涡流空化方式，所述的螺旋涡流空化装置为1～3级，如图5所示：首先，将除杂后天青石1、碳酸盐溶液2在调浆槽3B中进行调浆，然后将浆液通过离心泵输送至转化槽7B中，通过螺旋搅拌浆8B强力搅拌将浆液高速旋转与隔板6B激烈碰撞后产生空化气泡而形成空化效应，第2至3级螺旋涡流空化装置运行过程同上所述；
所述的空化发生装置产生的空化效应作用条件如下：螺旋涡流空化条件：螺旋涡流桨叶转速为10000r/min、流速为20m/s；
所述的碳酸盐包括：、碳酸氢铵。
所述的转化渣成分为：SrCO3中的Sr占天青石中Sr总含量的质量百分比大于95%。
全流程Sr回收率大于95%。
本发明的空化作用原理是：空化效应产生装置在碳酸锶转化过程中，作用于碳酸盐溶液时可产生大量小气泡。一方面液体内局部出现拉应力而形成负压，压强的降低使原来溶于液体的气体溢出或溶液汽化，成为小气泡。另一方面是强大的拉应力把液体“撕开”成一空洞，空洞内为液体蒸气或溶于液体的另一种气体，甚至可能是真空。因空化作用形成的小气泡会随周围介质的振动而不断运动、长大或突然溃灭。溃灭时周围液体突然冲入气泡而产生高温、高压，同时产生强大的剪应力。存在于液体中的微气泡(空化核)局部增压峰值可达数百甚至上千大气压和时速400km/h的射流，同时产生瞬间上1000K温度。
由于产生瞬间上1000K温度，使碳酸盐溶液与硫酸锶反应速度加快，为传统碳酸锶转化时的约373K置换温度所不能比拟的；其次由于溃灭过程中局部增压峰值可达数百甚至上千大气压和时速400km/h的射流，产生强大的剪应力使沉积在硫酸锶表面的硫酸盐和碳酸锶剥离出来，使被包裹的硫酸锶裸露，能够加速参与转化反应，从而提高了碳酸锶的转化效率。
实施例9：一种天青石空化效应辅助转化碳酸锶的工艺，其处理流程包括：
第一步，备料：将天青石矿石磨碎过200目筛，取筛底天青石粉15kg，其中SrSO4为14.7kg备用，取浓度为400g/L的盐酸溶液200L备用；取浓度为600g/L的碳酸盐溶液80L备用，取生活用水若干备用；
第二步，杂质浸出：将第一步备用的盐酸溶液先加入到反应容器中，然后开启搅拌，并在同一容器中缓慢加入天青石粉，天青石粉末与盐酸溶液的液固比为8:1，搅拌浸出时间为6h，搅拌浸出温度保持80℃，浸出后的料浆进行液固分离，得到浸出渣和浸出液，浸出液浓缩结晶获得氯化物产品，浸出渣加水经4级逆流洗涤后得到洗涤渣和洗涤水，洗水返回杂质浸出工序重复利用，洗涤渣备用；
第三步，空化转化：第一步备用的浓度为600g/L的碳酸盐溶液80L缓慢先加入到空化发生装置中并开启搅拌，再取第二步备用的洗涤渣10kg加入空化发生装置中，然后开启空化作用装置，加入的洗涤渣与碳酸盐溶液液固比比为8:1，空化效应作用下的条件为：温度90℃，空化效应的时间为600min，使碳酸盐溶液与洗涤渣反应，使硫酸锶转化为碳酸锶，转化反应后的料浆进行液固分离，得到转化渣和转化液；转化液经蒸发浓缩结晶后制成硫酸盐产品；转化渣备用；
第四步，转化渣逆流洗涤：取第三步备用得转化渣加水经4级逆流洗涤后得到转化洗涤渣和洗涤水，洗涤水返回第三步空化转化工序利用；得到洗涤渣12.11kg，其中含碳酸锶11.5kg，为粗制碳酸锶产品。
所述的空化发生装置为螺旋涡流空化：螺旋涡流空化方式，所述的螺旋涡流空化装置为1～3级，如图5所示：首先，将除杂后天青石1、碳酸盐溶液2在调浆槽3B中进行调浆，然后将浆液通过离心泵输送至转化槽7B中，通过螺旋搅拌浆8B强力搅拌将浆液高速旋转与隔板6B激烈碰撞后产生空化气泡而形成空化效应，第2至3级螺旋涡流空化装置运行过程同上所述；
所述的空化发生装置产生的空化效应作用条件如下：螺旋涡流空化条件：螺旋涡流桨叶转速为11000r/min、流速为20m/s；
所述的碳酸盐包括：碳酸氢铵。
所述的转化渣成分为：SrCO3中的Sr占天青石中Sr总含量的质量百分比大于95%。
全流程Sr回收率大于95%。
本发明的空化作用原理是：空化效应产生装置在碳酸锶转化过程中，作用于碳酸盐溶液时可产生大量小气泡。一方面液体内局部出现拉应力而形成负压，压强的降低使原来溶于液体的气体溢出或溶液汽化，成为小气泡。另一方面是强大的拉应力把液体“撕开”成一空洞，空洞内为液体蒸气或溶于液体的另一种气体，甚至可能是真空。因空化作用形成的小气泡会随周围介质的振动而不断运动、长大或突然溃灭。溃灭时周围液体突然冲入气泡而产生高温、高压，同时产生强大的剪应力。存在于液体中的微气泡(空化核)局部增压峰值可达数百甚至上千大气压和时速400km/h的射流，同时产生瞬间上1000K温度。
由于产生瞬间上1000K温度，使碳酸盐溶液与硫酸锶反应速度加快，为传统碳酸锶转化时的约373K置换温度所不能比拟的；其次由于溃灭过程中局部增压峰值可达数百甚至上千大气压和时速400km/h的射流，产生强大的剪应力使沉积在硫酸锶表面的硫酸盐和碳酸锶剥离出来，使被包裹的硫酸锶裸露，能够加速参与转化反应，从而提高了碳酸锶的转化效率。

Claims (5)

1.一种天青石空化效应作用下转化为碳酸锶的工艺，其特征在于：其处理流程包括：
第一步，备料：将天青石矿石磨碎过200目筛，取筛底天青石粉备用，取浓度为50～400g/L的盐酸溶液备用；取浓度为50~600g/L的碳酸盐溶液备用，取水若干备用；
第二步，杂质浸出：将第一步备用的盐酸溶液先加入到反应容器中，然后开启搅拌，并在同一容器中缓慢加入天青石粉，天青石粉末与盐酸溶液的液固质量比为1～8:1，搅拌浸出时间为0.5～6h，搅拌浸出温度保持10～80℃，浸出后的料浆进行液固分离，得到浸出渣和浸出液，浸出液浓缩结晶获得氯化物产品，浸出渣加水经1～4级逆流洗涤后得到洗涤渣和洗涤水，洗水重复利用，洗涤渣备用；
第三步，空化转化：将第一步备用的浓度为50~600g/L的碳酸盐溶液缓慢先加入到空化发生装置中并开启搅拌，再取第二步备用的洗涤渣加入空化发生装置中，然后开启空化作用装置，加入的洗涤渣与碳酸盐溶液液固质量比为1~8:1，使碳酸盐溶液与洗涤渣充分反应，将天青石矿中的硫酸锶充分转化为碳酸锶，转化反应后的料浆进行液固分离，得到转化渣和转化液；转化液经蒸发浓缩结晶后制成硫酸盐产品；转化渣备用；
第四步，第二次逆流洗涤：取第三步制得的转化渣加水经1~4级逆流洗涤后得到转化洗涤渣和洗涤水，洗涤水返回第三步空化转化工序利用；洗涤渣为粗碳酸锶产品。
2.根据权利要求1所述一种天青石空化效应作用下转化为碳酸锶的工艺，其特征在于：所述的碳酸盐包括：碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸氢铵、碳酸铵。
3.根据权利要求1所述一种天青石空化效应作用下转化为碳酸锶的工艺，其特征在于：所述的空化效应作用为超声波空化：工艺条件为：温度20~90℃，空化效应作用时间为10~600min，电流为7~1000A，超声波的频率为15kHz～1MHz。
4.根据权利要求1所述一种天青石空化效应作用下转化为碳酸锶的工艺，其特征在于：所述的空化效应作用为高压泵空化：高压泵空化条件为：压力为3.8～6.5Mpa、功率达到25~500kW、流量为3.4～5.0m3/h。
5.根据权利要求1所述一种天青石空化效应作用下转化为碳酸锶的工艺，其特征在于：所述的空化效应作用为螺旋涡流空化：螺旋涡流空化条件：螺旋涡流桨叶转速为3000~10000r/min、流速为3.4～20m/s。
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