تاثیر فعال سازی مکانیکی بر سنتز کربنات استرانسیم با کمک فرایند خاکستر سیاه

سلستین به عنوان ماده اولیه در تولید کربنات استرانسیم استفاده می شود. کربنات استرانسیم از پرکاربردترین ترکیبات استرانسیم می باشد و در لامپ تصویر تلویزیون رنگی، الکتروسرامیک، پیروتکنیک و تصفیه روی کاربرد دارد. یکی از روش های اقتصادی تولید کربنات استرانسیم از سلستین فرایند خاکستر سیاه می باشد که شامل سه مرحله تشکیل سولفید استرانسیم از سلستین توسط احیا ، انحلال SrS در آب داغ و ترسیب SrCO3 از محلول حاوی SrS می باشد. خلوص کربنات استرانسیم بدست آمده از این فرایند بسیار بالا بوده و تنها عیب فرایند مصرف انرژی بالاست. در این پژوهش، فعالسازی مکانیکی به دلیل مزیتهایی چون کاهش دمای احیا، افزایش میزان انحلال و کاهش زمان واکنش بکار برده شده است. گرافیت برای احیا و کربنات سدیم برای ترسیب استفاده شد. ابتدا با توجه به نتایج آنالیز حرارتی TGA-DTA زمان آسیاکاری و دمای احیا تعیین شد. مخلوط پودر سلستین ( خلوص 76 درصد) و گرافیت پس از فعال سازی مکانیکی در آسیای پرانرژی ماهواره ای، در دمای 900°C به مدت یک ساعت حرارت داده شد و سولفات استرانسیم به SrS تبدیل شد. SrS با انحلال در آب 90°C به مدت زمان یک ساعت از گانگ جدا شد. سپس با افزودن سدیم کربنات به محلول حاوی SrS، کربنات استرانسیم از محلول آبی رسوب داده شد. نتایج نهایی تشکیل کربنات استرانسیم با خلوص 76/4% را نشان داد. راندمان فرایند در بازیابی کربنات استرانسیم بیش از 99% بدست آمد. خلوص کربنات استرانسیم پس از تغلیظ پودر سلستین با کمک اسیدشویی به 97/8% افزایش یافت که نشان می دهد اسید شویی سلستین اولیه تاثیر زیادی بر خلوص محصول نهایی دارد.

Keywords:

سلستین , SrS , کربنات استرانسیم , فعال سازی مکانیکی , کربوترمی