CN107601543B - 碳酸锶及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种碳酸锶及其生产方法，包括以下步骤：将天青石和原煤粉碎送入料仓；料仓中的原料送入回转窑形成粗制硫化锶；将粗制硫化锶球磨成粉料；浸取；精制，除去浸取液中的杂质；加入碳酸钠溶液，化合生成碳酸锶沉淀和硫化钠混合物，过滤分离；对过滤分离所得的碳酸锶进行洗涤、打浆、烘干、粉碎，得到碳酸锶颗粒；冷却装置对碳酸锶颗粒进行冷却，包装，得到最终的碳酸锶产品；本发明提高了生产效率。
Description
技术领域
本发明属于化工生产领域，特别涉及碳酸锶及其生产方法。
背景技术
碳酸锶是一种重要的无机化工产品，主要用于荧光玻璃，电子陶瓷，磁氧体行业和高科技领域，随着电子行业的迅猛发展和碳酸锶在高科技领域的广泛应用，国内对碳酸锶的需求也在大量増加，目前国内碳酸锶生产设备落后，纯度不高，生产效率低，产量低，国内生产尚不能满足用户需要，需要对碳酸锶生产方法和设备做进一步改进。
发明内容
针对上述现有技术的缺陷，本发明公开了一种碳酸锶生产方法。
一种碳酸锶生产方法，包括以下步骤：
S100：称取80-150kg天青石、20-30kg原煤，放进粉碎机粉碎15～20min后，送入料仓；或者按照天青石质量份数80-150、原煤质量份数20-30粉碎。
S200：料仓中的原料通过振荡给料器1与输送装置2送入回转窑，经回转窑焙烧后形成粗制硫化锶；所述振荡给料器1包括呈簸箕状的料槽1.2，料槽1.2从后部向前部逐渐收窄以形成出料口，输送装置2位于出料口下方，料槽1.2的后部通过两根弹簧1.1悬吊固定，出料口通过两个可伸缩的液压杆1.3悬吊固定，在料槽1.2的下方设置有两个与料槽1.2抵接的偏心轮1.4，偏心轮1.4位于料槽1.2的后部，偏心轮1.4固定于第一轴1.7上，第一轴1.7的两端可以通过轴承座固定支撑，第二轴1.6与第一轴1.7相互垂直设置，第一轴1.7与第二轴1.6通过蜗轮蜗杆结构1.8相连，蜗轮蜗杆结构1.8包括固定于第一轴1.7上的蜗轮1.82与固定于第二轴1.6上的蜗杆1.81，蜗轮1.82与蜗杆1.81啮合；.输送装置2包括承托辊2.3、防冲击机构、输送带2.2和防尘器2.1，承托辊2.3用于承托输送带2.2，防冲击机构由多个密集排布的防冲击辊2.4组成，防冲击辊2.4之同的间距小于承托辊2.3之同的间距，防尘器2.1位于输送带2.2的下方，防尘器2.2呈漏斗形，其上部具有较大的开口部2.11，下部具有较小的集尘口2.12，承托辊2.3的端部位于开口部2.11之上；
S300：通过球磨机将粗制硫化锶球磨成粉料；
S400：浸取，获得含锶离子的浸取液；浸取由浸取装置4完成，浸取装置4包括外槽4.1与位于外槽4.1中可吊出的浸取罐4.2，浸取罐4.2的罐底设置有可开启的底盖4.24；
S500：精制，除去浸取液中的杂质；
S600：加入碳酸钠溶液，化合生成碳酸锶沉淀和硫化钠混合物，经板框过滤分离；其中，所述碳酸钠溶液是通过如下步骤获得：用钠盐与碳酸氢铵反应，产生的碳酸氢钠经分离、洗涤、脱水和煅烧后，得到碳酸钠，再将碳酸钠与水配置成碳酸钠溶液；
S700：对过滤分离所得的碳酸锶进行洗涤、打浆、烘干、粉碎，得到碳酸锶颗粒；其中，碳酸锶烘干是采用碳酸锶直烧烘干装置进行烘干的，碳酸锶直烧烘干装置包括炉壁12、中心火筒13、腔体14、回烟管15和回转窑转筒16，所述中心火筒13的后端设置有出火孔6，所述中心火筒13与腔体14之间通过出火孔6连接，所述中心火筒13的前端设置有烧嘴7，所述烧嘴7的一端与中心火筒13之间通过紧固连接装置连接，所述烧嘴7上设置有喷气管9，所述烧嘴7的外侧设置有喷气管保护罩8，所述炉壁12的上端设置有出气孔11，所述炉壁12的下端设置有尾气处理装置10；
S800：冷却装置5对碳酸锶颗粒进行冷却，包装，得到最终的碳酸锶产品；冷却装置5包括进料口5.3、塔身5.5、出料口5.6和中空的转轴5.2，进料口5.3通过肩部5.4与塔身5.5相连，肩部5.4上开设有多个排气孔，塔身5.5的下端逐渐收窄形成所述出料口5.6，转轴5.2位于塔身5.5内，转轴5.2从进料口5.3穿出，与上方的驱动电机5.1相连，转轴5.2的底端设置有多个臂5.8，臂5.8也为空心结构，其与转轴5.2内部相通，在臂5.8上设置有多个朝向下方的出气孔5.7，在转轴5.2上靠近进料口5.3处固定有一圆盘5.9，圆盘5.9与臂5.8可随转轴5.2一起转动。
本发明的有益效果是：本发明技术方案采用天青石碳还原碳化法生产碳酸锶，原料丰富，生产成本低，生产中采用了除铁、钙、钡、镁等杂质的技术手段，有效降低了碳酸锶产品中杂质含量，提高了产品品质；生产中采用了多种先进设备，通过振荡给料器与输送装置的配合，使得原料的输送更加均匀、平稳，原料的输送量能精确控制，还可以防止粉尘与冲击，球磨机成本低，不易损坏，生产效率高，浸取装置采用外槽加可吊出的内浸取罐结构，増加了滤材的使用寿命，废渣可以方使的排出，冷却装置能对碳酸锶颗粒进行快速高效冷却。以上措施的采取，提高了碳酸锶的品质，提高了生产效率，増加了产量。
附图说明
图1是生产方法的流程图；
图2是振荡给料器的俯视结构示意图；
图3是振荡给料器的主视结构示意图；
图4是驱动机构的结构示意图；
图5是蜗轮蜗杆的结构示意图；
图6是输送装置的结构示意图；
图7是防冲击辊的结构示意图；
图8是球磨机的结构示意图；
图9是螺旋输送的结构示意图；
图10是浸取装置的结构示意图；
图11是底盖的第一结构示意图；
图12是底盖的第二结构示意图；
图13是冷却装置的结构示意图；
图14是碳酸锶直烧烘干装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加清楚，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明，使本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
请参阅图1，本发明技术方案的碳酸锶生产方法包括以下步骤。
S100：将天青石和原煤经破碎机粉碎后，送入料仓。优选的，称取80-150kg天青石、20-30kg原煤，放进粉碎机粉碎15～20min后，送入料仓。
我国天青石(硫酸锶)资源丰富，探明储量约占世界总储量的76％。本发明技术方案采用天青石碳还原碳化法生产碳酸锶，将天青石和原煤按照一定比例混合后，粉碎，送入料仓。
S200：料仓中的原料通过振荡给料器1与输送装置2送入回转窑，经回转窑焙烧后形成粗制硫化锶，含量约60-80％。
本发明还公开了料仓中的原料通过振荡给料器1与输送装置2送入回转窑，在高温下经回转窑焙烧后形成粗制硫化锶，化学反应式如下：
SrSO4十2C生成SrS十2CO2
SrSO4十4C生成SrS十4CO
SrSO4十4CO生成SrS十4CO2
下面结合图2至图5对振荡给料器1做详细介绍。国内目前使用的给料振荡器结构复杂，给料不均匀，给料速度不易调节。本发明技术方案的振荡给料器1包括大致呈簸箕状的料槽1.2，料槽1.2从后部向前部逐渐收窄以形成出料口，输送装置2位于出料口下方，料槽1.2的后部通过两根弹簧1.1悬吊固定，出料口通过两个可伸缩的液压杆1.3悬吊固定，在料槽1.2的下方设置有两个与料槽1.2抵接的偏心轮1.4，为了达到更好的振动效果，优选的，偏心轮1.4位于料槽1.2的后部，偏心轮1.4固定于第一轴1.7上，第一轴1.7的两端可以通过轴承座固定支撑，第二轴1.6与第一轴1.7相互垂直设置，第一轴1.7与第二轴1.6通过蜗轮蜗杆结构1.8相连，蜗轮蜗杆结构1.8包括固定于第一轴1.7上的蜗轮1.82与固定于第二轴1.6上的蜗杆1.81，蜗轮1.82与蜗杆1.81啮合。
本发明还公开了原料从料仓落入料槽1.2后，启动振动电机1.5，第二轴1.6在振动电机1.5的带动下沿第一方向旋转(图4中箭头所示)，通过蜗轮蜗杆结构1.8将第一方向的旋转转化为第一轴1.7在第二方向上的旋转，第一轴1.7的转动进一步带动两个偏心轮1.4旋转，由于料槽1.2与偏心轮1.4抵接，偏心轮1.4的转动会带动料槽1.2上下振动，通过蜗轮蜗杆结构1.8可以通过一个振动电机1.5带动多个位于料槽1.2不同部位的偏心轮1.4转动，从而使得料槽1.2整体的振动更加平稳，给料更加均匀。弹簧1.1起减震作用，通过调节出料口处液压杆1.3的长度，可以调节料槽1.2的斜度，斜度越大原料下落的速度越快，这样可以方使的调节给料速度。
参阅图2、图6与图7，本发明还公开了输送装置2包括承托辊2.3、防冲击机构、输送带2.2和防尘器2.1，承托辊2.3用于承托输送带2.2，防冲击机构由多个密集排布的防冲击辊2.4组成，即防冲击辊2.4之同的间距小于承托辊2.3之同的间距。防尘器2.1位于输送带2.2的下方，防尘器2.2大致呈漏斗形，其上部具有较大的开口部2.11，下部具有较小的集尘口2.12，承托辊2.3的端部位于开口部2.11之上。在输送带2.2的一端设置主动轮2.5，另一端设置从动轮2.6，主动轮2.5由电机驱动旋转，由主动轮2.5带动输送带2.2运行。在靠近从动轮2.6的一端设置有张紧机构，通过张紧机构张紧输送带2.2，张紧机构包括第一转向辊2.7、第二转向辊2.9和位于第一转向辊2.7与第二转向辊2.9之同的调整辊2.8，第一转向辊2.7与第二转向辊2.9固定设置，两辊大体处于同一高度，调整辊2.8可在液压缸2.10的带动下上下移动，通过改变调整辊2.8的位置，可以对输送帯2.2张紧/松弛。参阅图7，防冲击辊2.4与减震弹簧2.13的一端相连，减震弹簧2.13的另一端固定在承重板2.14上，在承重板2.14下设置有压力传感器2.15。
本发明还公开了防尘器2.1中设置风机，在风机的作用下，产生向下的吸力，从而可以将传送带上扬起的粉尘吸入防尘器2.1中，粉尘通过集尘口2.12落入集生袋中，这样设置的防尘器2.1具有以下显著效果：可以将扬起的粉尘吸入位于输送带下方的防尘器中，有效改善工作环境，防尘器设置于输送带下方，可以避免防尘器吸入皮带上方的原料，同时承托辊2.3的端部位于开口部2.11之上，这样在吸尘的同时，可以有效带走承托辊2.3上的热量，可以有效对承托辊2.3与输送带进行降温。原料在从出料口落入输送带2.2上时，原料在重力的作用下，会对输送带2.2产生较大冲击，长时间承受这一较大冲击会造成承托辊或输送带的损坏，通过多个防冲击辊2.4以及减震弹簧2.13可以有效减轻原料对输送装置2的冲击，同时在承重板2.14下设置有压力传感器2.15，原料落入输送带2.2后会引起压力传感器2.15所检测到的压力的变化，根据这一压力的变化可以计算出落下原料的重量，进一步的，可以根据检测到的重量，调整振荡给料器1的给料速度，例如改变液压杆1.3的长度，这样可以使得原料的输送更加均匀、平稳，原料的输送量能精确控制，使于与后续工序相配合。
传统的张紧机构一般通过调整主动轮或从动轮的位置来调整输送带的松紧，这种传统的调节方式存在以下问题：主动轮或从动轮的体积一般较大，调整主动轮或从动轮需要较大的力，为此需要设置较大的液压缸或调整电机，另一方面，主动轮或从动轮上所附属的齿轮、轴承等部件较多，长期频繁移动调整极易造成这些齿轮、轴承的损坏。
本发明技术方案通过转向辊与调整辊的简単结构实现了对输送带松紧的调整，由于主动轮2.5侧需要设置驱动电机、减速箱等部件，空间有限，不利于安装，为此将张紧机构设置在了从动轮2.6侧，由图6可知，调整辊2.8向下移动时，可以张紧输送带2.2，向上移动时，可以松弛输送带2.2，这样的结构不但可以减小调整时液压缸2.10的行程，同时第一转向辊2.7与第二转向辊2.9承受了调整时输送带2.2上的大部分力，这样可以减少主动轮2.5与从动轮2.6所承受的拉力，从而可以有效防止主动轮2.5与从动轮2.6轴承的损坏，延长输送装置的寿命。
本发明还公开了S300：将粗制硫化锶球磨成粉料。经回转窑焙烧后形成的粗制硫化锶锶渣，其为块状，需要经过球磨机研磨成粉料，以使后续的浸取能更充分。目前常用的球磨机分为立式与卧式。立式球磨机一般包括料筒、上支撑结构以及下支撑结构，其中，料筒可旋转的安装于上支撑结构上并由位于上支撑结构上的旋转驱动机构带动绕料筒自身的中心轴线旋转，立式球磨机结构简单，但立式球磨机研磨完出料时需要通过倾倒机构将料筒倾斜翻转，使料筒粉料倒出，倾倒机构结构复杂，易损坏。卧式球磨机一般包括水平的料筒，料筒外套设一固定不旋转的外筒，料筒在外筒内转筒，粉碎后的粉料从料筒落入外筒内被收集，外筒开口，收集的粉料从外筒落下，卧式球磨机不需要倾倒机构，但是卧式球磨机料筒与外筒之间需要设置旋转的轴承结构，通过这一轴承结构制成料筒在外筒中旋转，这一轴承结构易损坏，成本高。
针对上述问题，本发明技术方案采用如图8、9所示的新型球磨机。包括倾斜设置的料筒3.7、外筒3.6，料筒3.7固定于外筒3.6内，例如可以将外筒3.6焊接于料筒3.7上。料筒3.7倾斜设置，其与水平面夹角约为26-56度，料筒3.7上开设有与外筒3.6相通的网眼3.15。外筒3.6主要有两个作用，一是支撑料筒3.7旋转，二是收集研磨后的粉料并排出。外筒3.6由上平直段3.11、下平直段3.5以及位于上平直段3.11与下平直段3.5之同的倾斜段3.8，上平直段3.11的外侧设置有第一导轨3.13，第一支撑轮3.9卡于第一导轨3.13中，下平直段3.5的外侧设置有第二导轨3.16，第二支撑轮3.4卡于第二导轨3.16中，第一导轨3.13与第二导轨3.16可以由两道凸出于外筒3.6外侧的平行设置金属片3.10组成，例如可以是铁片，金属片3.10焊接于外筒3.6的外侧。在外筒3.6的内侧壁上设置有输送螺旋3.14。进一步的，料筒3.7顶部设置有盖3.12，料筒3.7底部与转轴3.3连接，转轴3.3通过减速器3.2与驱动电机3.1相连。
本发明技术方案中的锶渣球磨机，磨料与锶渣通过盖3.12一起放入料筒3.7中，关闭盖3.12，接通电源电机3.1通过减速器3.2帯动转轴3.3转动，进而带动料筒3.7旋转，外筒3.6由第一支撑轮3.9与第二支撑轮3.4支撑，外筒3.6与料筒3.7固定连接，这样外筒3.6可以沿第一导轨3.13与第二导轨3.16与料筒3.7一起转动，料筒3.7中的锶渣被研磨粉碎，当锶渣粒径小于料筒3.7上网眼3.15的孔径时，锶渣便会落入外筒3.6中，由于外筒3.6在转动，这样外筒3.6中的锶渣在输送螺旋3.14的作用下，便由外筒3.6内部被输送至筒外。本发明技术方案的锶渣球磨机，采用倾斜设置，料筒3.7与外筒3.6固定连接，它们之间不必设置轴承结构，结构简单，耐用，通过在外筒3.6内壁上设置的输送螺旋3.14可以在研磨过程中及时将落入外筒3.6中的锶渣输送出去，不必设置复杂的倾倒机构，球磨机成本低，不易损坏，生产效率高。
S400：浸取，获得含锶离子的浸取液。
SrS是强碱弱酸盐，遇水会水解生成氢氧化锶Sr(OH)2和硫氢化锶Sr(SH)2进入溶液。化学反应式如下：
SrS十H2O生成Sr(OH)2十Sr(SH)2
本发明还公开了浸取由浸取装置4完成。传统的浸取装置一般为槽形，槽的底部铺设滤材，球磨的锶渣被投入浸取槽中，槽内注水，在搅拌或无搅拌的状况下，将锶渣中的硫化锶浸取出来，不溶于水的剩余固体废渣倒掉。这种浸取装置存在以下问题：锶渣中除含有硫化锶外，还含有较多的例如沙粒、泥土、矿渣等多种不溶于水的较小固体颗粒，铺设孔径较大的滤材，难以将上述较小的固体颗粒滤除，造成浸取液含有较多杂质，最终影响产品品质；铺设孔径较小的滤材时，由于锶渣中固体颗粒较多，滤材会很快堵塞，滤材铺设于槽底，滤材的清洗与更换均十分繁琐，且使用较小孔径的滤材，滤材的消耗量会显著増加，増加了生产成本；在每次浸取完成后，均需要工人进入浸取槽内，将槽中的废渣取出倒掉，浸取效率低，劳动强度大。
参阅图10、图11与图12，本发明技术方案的浸取装置4包括外槽4.1与位于外槽4.1中可吊出的浸取罐4.2，在外槽4.1的底部铺设有第一滤材4.13，第一滤材4.13由位于外槽4.1底部的支撑柱4.15支撑，通过支撑柱4.15在外槽4.1与第一滤材4.13之间形成了可供滤液流下的空间4.14，进一步的在第一滤材4.13上还可以设置用于保护第一滤材4.13的第一防护网4.12，第一滤材4.13具有较小的孔径，其可以是滤棉、滤布、滤网等，第一防护网4.12可以是不锈钢网或铜网。外槽4.1的上部一侧设置有注水口4.11，另一侧设置有溢水口4.17，在外槽4.1的底部开设有排液口4.16。
本发明还公开了浸取罐4.2包括外壁4.23以及位于浸取罐4.2内的搅拌器4.25，浸取罐4.2的罐顶设置有搅拌电机4.21，通过搅拌电机4.21驱动搅拌器4.25转动，在罐顶上还开设有多个进料口4.22，浸取罐4.2的罐底设置有可以开启的底盖4.24，在外壁4.23上固定有吊环4.26，可以利用吊车通过吊环4.26将浸取罐4.2吊入或吊出外槽4.1。
参见图11与图12，本发明还公开了底盖4.24包括由金属制成的盖底4.246，盖底4.246上开设有可供浸取液流出的大孔，盖底4.246可以与外壁4.23由同一材质制成，例如均由铸铁制成。在盖底4.26上对称设置有左耳部4.243与右耳部4.246，左耳部4.243与右耳部4.246大致呈一凸出的叉形，具有两个叉臂。左耳部4.243与右耳部4.246可以与盖底4.246一体成型，例如一起铸造而成。在盖底4.246上设置有用于密封的密封圈4.245和第二滤材4.247，第二滤材4.247的材质可以与第一滤材4.13相同，例如可以是滤棉、滤布、滤网等，但第二滤材4.247的孔径较大，第二滤材4.247的孔径大于第一滤材4.13，同样在第二滤材4.247上可以覆盖用于保护第二滤材4.247的第二防护网4.241。在外壁4.23上与左耳部4.243和右耳部4.246分别相对的位置上设置有左凸起4.242与右凸起4.2410，左凸起4.242与右凸起4.2410可以焊接到外壁4.23上。左凸起4.242伸到底盖4.24的左耳部4.243中并通过左轴4.244固定，即左凸起4.242伸入左耳部4.243的叉形开口处，左轴4.244穿过左耳部4.243与左凸起4.242，这样底盖4.24便可以绕左轴4.244转动，从而可以开启/关闭底盖4.24；右耳部4.246通过右轴4.249与]形卡扣4.240的一端相连，卡扣4.240的另一端可以扣于右凸起4.2410上，这样在关闭底盖4.24过程中，底盖4.24绕左轴4.244转动，关闭后将卡扣4.240扣于右凸起4.2410上，底盖4.24便牢固闭合，需要开启底盖4.24时，将卡扣4.240从右凸起4.2410上摘下，使得卡扣4.240脱离右凸起4.2410，底盖4.24在重力的作用下，自然开启。
本发明还公开了浸取过程：通过吊车将浸取罐4.2吊出外槽4.1，关闭底盖4.24，将卡扣4.240扣于右凸起4.2410上，从进料口4.22将锶渣粉料倒入浸取罐4.2中，锶渣粉料倒入量大约为浸取罐4.2容积的一半，通过滤布封闭进料口4.22，滤布可以防止浸取罐4.2中的锶渣粉料在搅拌过程中飞出，利用吊车将浸取罐4.2吊入外槽4.1中，打开注水口4.11向外槽4.1中注水，注水的最低水位要保证没过进料口4.22，最高水位低于溢水口4.17，注入的水，经过滤布通过进料口4.22进入浸取罐4.2中，注水完毕后，启动搅拌电机4.21，驱动搅拌器4.25转动，硫化锶溶于水中形成硫化锶水溶液，硫化锶水溶液经第二滤材4.247、底盖4.24进入外槽4.1中，浸取一段时同后，打开排液口4.16硫化锶浸取液从排液口4.16排出，浸取之后的较大粒径的固体废渣首先被第二滤材4.247过滤，废渣留在浸取罐4.2中，少量较小粒径的废渣被第一滤材4.13过滤，少量小粒径废渣留在外槽4.1中，在将浸取液排空后，重新向外槽4.1中注水，进行二次浸取，如此反复浸取2-3次后，浸取完成。之后将浸取罐4.2从外槽4.1中吊出，打开底盖4.24，使浸取罐4.2中的固体废渣落出，为下一次浸取做准备。
本发明技术方案的浸取装置采用外槽加可吊出的内浸取罐结构，在浸取罐4.2中设置搅拌器，使得硫化锶能充分溶于水中，浸取效果好，在浸取罐4.2的底部设置可开启的底盖4.24，打开底盖4.24可以方便的将固体废渣排出，设置有第一滤材4.13与第二滤材4.247，第二滤材4.247的孔径大于第一滤材4.13，这样大部分固体废渣均被第二滤材4.247过滤，少量的小粒径固体废渣由第一滤材4.13过滤，经过这样两层过滤可以大大减少浸取液中废渣的含量，且由于大部分废渣均由第二滤材4.247过滤，第一滤材4.13不易发生堵塞，第一滤材4.13的使用寿命大大増加，第二滤材4.247设置于底盖4.24上，这样打开底盖4.24可以方使的更换第二滤材4.247。
本发明还公开了S500：精制，除去浸取液中的杂质。
本发明还公开了除含有锶离子外，浸取液中还含有铁、钙、钡、镁等杂质。在浸取液中加入硫酸钠，使得钡离子以硫酸钡沉淀的形式除去，之后加入NaOH来调节溶液的pH值，使得钙、铁等杂质水解从溶液中除去而锶不发生水解作用仍然留在溶液中。Sr(OH)2的溶解度随温度升高显著増大，而Ca(OH)2在水中溶解度较小，且随温度升高而降低，根据这一特性，采取提高溶液温度的办法，将Ca(OH)2沉淀分离出去。通过加入NaOH的量控制溶液的pH值约为9-11，温度80-90度(本发明技术方案所述温度的度，均为摄氏度)，使得浸液中的Ca2+、Fe2+、Fe3+等离子以氢氧化物沉'淀形式分离出来。
2NaOH+8H2O+Sr2+生成Sr(O H)2·8H2O↓+2Na+
本发明还公开了S600：加入碳酸钠溶液，化合生成碳酸锶沉淀和硫化钠混合物，经板框过滤分滤，硫化钠溶液由蒸发工序浓缩生产60％硫化钠成品。
Sr2++C O 3 2-生成SrC O 3↓
其中，碳酸钠溶液可采用现有技术中的制备方法制备获得。优选的，所述碳酸钠溶液通过如下步骤获得：用钠盐与碳酸氢铵反应，产生的碳酸氢钠经分离、洗涤、脱水和煅烧后，得到碳酸钠，再将碳酸钠与水配置成碳酸钠溶液；
本发明还公开了S700：对过滤分离所得的碳酸锶进行洗涤、打浆、烘干、粉碎，得到碳酸锶颗粒；其中，烘干步骤可采用现有技术中的烘干装置/技术进行烘干。优选的，可以采用碳酸锶直烧烘干装置对碳酸锶进行烘干，参见附图14，碳酸锶直烧烘干装置包括炉壁12、中心火筒13、腔体14、回烟管15和回转窑转筒16，所述中心火筒13的后端设置有出火孔6，所述中心火筒13与腔体14之间通过出火孔6连接，所述中心火筒13的前端设置有烧嘴7，所述烧嘴7的一端与中心火筒13之间通过紧固连接装置连接，所述烧嘴7上设置有喷气管9，所述烧嘴7的外侧设置有喷气管保护罩8和煤气调节阀，所述炉壁12的上端设置有出气孔11，所述炉壁12的下端设置有尾气处理装置10。
具体的中心火筒13的后端设置有出火孔6，所述中心火筒13与腔体14之间通过出火孔6连接，可以使火直接对腔体14作用，提高工作熊效率，所述中心火筒13的前端设置有烧嘴7，所述烧嘴7的一端与中心火筒2之间通过紧固连接装置连接，可以使火焰充满中心火筒13，方便对碳酸锶的烘干，所述烧嘴7上设置有喷气管9，所述烧嘴7的外侧设置有喷气管保护罩8和煤气调节阀(图中未示出)，便于控制烧嘴7的出火量，节约能源，所述炉壁1的上端设置有出气孔11，所述炉壁12的下端设置有尾气处理装置10，便于尾气的收集和处理
碳酸锶直烧烘干装置的烧嘴喷出的火焰通过出火孔直接对碳酸锶烘干，一方面可以使资源得到了更充分的利用，节约了能源，另一方面烧气时中心火筒壁不再产生积灰，使得烧气没有多余的热量损失，降低了企业的成本，同时方便了尾气的收集和处理。
本发明还公开了S800：对碳酸锶颗粒进行冷却，包装，得到最终的碳酸锶产品。
本发明还公开了烘干、粉碎后的碳酸锶颗粒还有较高的温度，传统上一般采用自然冷却方法，但自然冷却时间长，碳酸锶颗粒长期暴露于空气中，易产生结块现象，大大影响产品品质，为此本发明技术方案通过冷却装置5完成冷却。
本发明还公开了冷却装置5采用塔式风冷结构，如图13所示。冷却装置5包括进料口5.3、塔身5.5、出料口5.6和中空的转轴5.2，进料口5.3通过肩部5.4与塔身5.5相连，肩部5.4上开设有多个排气孔，塔身5.5的下端逐渐收窄形成所述出料口5.6，转轴5.2位于塔身5.5内，转轴5.2从进料口5.3穿出，与上方的驱动电机5.1相连，转轴5.2的底端设置有多个臂5.8，臂5.8也为空心结构，其与转轴5.2内部相通，在臂5.8上设置有多个朝向下方(即朝向出料口5.6侧)的出气孔5.7，在转轴5.2上靠近进料口5.3处固定有一圆盘5.9，圆盘5.9与臂5.8可以随转轴5.2一起转动。
本发明还公开了冷却过程：碳酸锶颗粒由进料口5.3进入塔身5.5，落到圆盘5.9上，随着圆盘5.9的转动，圆盘上的碳酸锶颗粒在离心力的作用下被从圆盘5.9上甩出，散落于塔身5.5中，中空的转轴5.2中通过冷空气，冷空气经臂5.8从出气孔5.7喷出，随着碳酸锶颗粒的落下，出料口5.6会逐渐被碳酸锶颗粒封堵，这样冷空气向上流动，与落下的碳酸锶颗粒行程对流，碳酸锶颗粒实现冷却，冷空气变为热空气，热空气从肩部5.4上的开孔排出，冷却后的碳酸锶颗粒从出料口5.6排出。通过圆盘5.9可以使得碳酸锶颗粒尽可能变得分散，有利于快速冷却，出气孔5.7朝下设置，这样可以避免落下的碳酸锶颗粒堵塞出气孔5.7。
本发明技术方案采用天青石碳还原碳化法生产碳酸锶，原料丰富，生产成本低，生产中采用了除铁、钙、钡、镁等杂质的技术手段，有效降低了碳酸锶产品中杂质含量，提高了产品品质；生产中采用了多种先进设备，通过振荡给料器与输送装置的配合，使得原料的输送更加均匀、平稳，原料的输送量能精确控制，还可以防止粉尘与冲击，球磨机成本低，不易损坏，生产效率高，浸取装置采用外槽加可吊出的内浸取罐结构，増加了滤材的使用寿命，废渣可以方使的排出，冷却装置能对碳酸锶颗粒进行快速高效冷却。以上措施的采取，提高了碳酸锶的品质，提高了生产效率，増加了产量。
Claims (4)
1.一种碳酸锶生产方法，其特征在于：包括以下步骤：
S100：称取80-150kg天青石、20-30kg原煤，放进粉碎机粉碎15～20min后，送入料仓；
S200：料仓中的原料通过振荡给料器与输送装置送入回转窑，经回转窑焙烧后形成粗制硫化锶；所述振荡给料器包括呈簸箕状的料槽，料槽从后部向前部逐渐收窄以形成出料口，输送装置位于出料口下方，料槽的后部通过两根弹簧悬吊固定，出料口通过两个可伸缩的液压杆悬吊固定，在料槽的下方设置有两个与料槽抵接的偏心轮，偏心轮位于料槽的后部，偏心轮固定于第一轴上，第一轴的两端可以通过轴承座固定支撑，第二轴与第一轴相互垂直设置，第一轴与第二轴通过蜗轮蜗杆结构相连，蜗轮蜗杆结构包括固定于第一轴上的蜗轮与固定于第二轴上的蜗杆，蜗轮与蜗杆啮合；.输送装置包括承托辊、防冲击机构、输送带和防尘器，承托辊用于承托输送带，防冲击机构由多个密集排布的防冲击辊组成，防冲击辊之同的间距小于承托辊之同的间距，防尘器位于输送带的下方，防尘器呈漏斗形，其上部具有较大的开口部，下部具有较小的集尘口，承托辊的端部位于开口部之上；
S300：通过球磨机将粗制硫化锶球磨成粉料；
S400：浸取，获得含锶离子的浸取液；浸取由浸取装置完成，浸取装置包括外槽与位于外槽中可吊出的浸取罐，浸取罐的罐底设置有可开启的底盖；
S500：精制，除去浸取液中的杂质；
S600：加入碳酸钠溶液，化合生成碳酸锶沉淀和硫化钠混合物，经板框过滤分离；其中，所述碳酸钠溶液是通过如下步骤获得：用钠盐与碳酸氢铵反应，产生的碳酸氢钠经分离、洗涤、脱水和煅烧后，得到碳酸钠，再将碳酸钠与水配置成碳酸钠溶液；
S700：对过滤分离所得的碳酸锶进行洗涤、打浆、烘干、粉碎，得到碳酸锶颗粒；其中，碳酸锶烘干是采用碳酸锶直烧烘干装置进行烘干的，碳酸锶直烧烘干装置包括炉壁、中心火筒、腔体、回烟管和回转窑转筒，所述中心火筒的后端设置有出火孔，所述中心火筒与腔体之间通过出火孔连接，所述中心火筒的前端设置有烧嘴，所述烧嘴的一端与中心火筒之间通过紧固连接装置连接，所述烧嘴上设置有喷气管，所述烧嘴的外侧设置有喷气管保护罩和煤气调节阀，所述炉壁的上端设置有出气孔，所述炉壁的下端设置有尾气处理装置；
S800：冷却装置对碳酸锶颗粒进行冷却，包装，得到最终的碳酸锶产品；冷却装置包括进料口、塔身、出料口和中空的转轴，进料口通过肩部与塔身相连，肩部上开设有多个排气孔，塔身的下端逐渐收窄形成所述出料口，转轴位于塔身内，转轴从进料口穿出，与上方的驱动电机相连，转轴的底端设置有多个臂，臂也为空心结构，其与转轴内部相通，在臂上设置有多个朝向下方的出气孔，在转轴上靠近进料口处固定有一圆盘，圆盘与臂可随转轴一起转动。
2.根据权利要求1所述的碳酸锶生产方法，其特征在于：输送装置包括承托辊、防冲击机构、输送带和防尘器，承托辊用于承托输送带，防冲击机构由多个密集排布的防冲击辊组成，即防冲击辊之同的间距小于承托辊之同的间距；防尘器位于输送带的下方，防尘器大致呈漏斗形，其上部具有较大的开口部，下部具有较小的集尘口，承托辊的端部位于开口部之上；在输送带的一端设置主动轮，另一端设置从动轮，主动轮由电机驱动旋转，由主动轮带动输送带运行；在靠近从动轮的一端设置有张紧机构，通过张紧机构张紧输送带，张紧机构包括第一转向辊、第二转向辊和位于第一转向辊与第二转向辊之同的调整辊，第一转向辊与第二转向辊固定设置，两辊处于同一高度，调整辊可在液压缸的带动下上下移动，通过改变调整辊的位置，可以对输送帯张紧/松弛；防冲击辊与减震弹簧的一端相连，减震弹簧的另一端固定在承重板上，在承重板下设置有压力传感器。
3.根据权利要求1所述的碳酸锶生产方法，其特征在于：所述球磨机包括倾斜设置的料筒、外筒，料筒固定于外筒内，外筒焊接于料筒上；料筒倾斜设置，其与水平面夹角为26-56度，料筒上开设有与外筒相通的网眼；外筒有两个作用，一是支撑料筒旋转，二是收集研磨后的粉料并排出；外筒由上平直段、下平直段以及位于上平直段与下平直段之同的倾斜段，上平直段的外侧设置有第一导轨，第一支撑轮卡于第一导轨中，下平直段的外侧设置有第二导轨，第二支撑轮卡于第二导轨中，第一导轨与第二导轨由两道凸出于外筒外侧的平行设置金属片组成，金属片焊接于外筒的外侧；在外筒的内侧壁上设置有输送螺旋。
4.根据权利要求1所述的碳酸锶生产方法，其特征在于：底盖包括由金属制成的盖底，盖底上开设有可供浸取液流出的大孔，盖底与外壁由同一材质制成；在盖底上对称设置有左耳部与右耳部，左耳部与右耳部呈一凸出的叉形，具有两个叉臂。
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