浸出液沉钙工艺研究结果及讨论

6.2.1H2SO4质量分数对H2SO4沉钙过程的影响

试验条件及操作方法:常温下，将100 mL HNO3浸出液加入烧杯中，在搅拌速度为250 r/min下，将浓度为20%的H2SO4一次性地加入到HNO3浸出液中，反应时间为30 min;然后用100 mL水洗涤CaSO4，在(250±5)℃下烘干。

H2SO4沉钙后所得的HNO3浸出液(滤液)的体积、洗液的体积以及CaSO4洗涤干燥后的总质量见表6－1。

表6－1　H2SO4质量分数对沉钙工艺的影响

由表6－1可以看出，随着H2SO4质量分数的增加，所得到的CaSO4产品的质量也随之增加。当H2SO4质量分数由5%增加到20%时，CaSO4产品的质量由3.66 g增加到9.27 g;之后随着H2 SO4质量分数由20%继续增加到30%时，CaSO4产品的质量仅增加了0.44 g;当H2SO4质量分数增至50%时，CaSO4产品的质量仅增加至10.14 g。试验研究表明，当H2SO4质量分数大于20%时，增加H2SO4的质量分数，析出的CaSO4产品的质量增加已相对较少。由表6－1还可看出，在加入的初始反应液的量相同的条件下，随着加入的H2SO4质量分数的增加，所得到的沉钙后滤液体积逐渐减少，由H2SO4质量分数为5%时的148 mL减少到H2 SO4质量分数为40%时的122 mL，这主要是CaSO4以二水物的形式沉淀析出时，带走一部分水所致。

图6－1为H2SO4质量分数对CaSO4产品收率及含量的影响试验研究结果。

图6－1　H2SO4质量分数对CaSO4产品收率及含量的影响

由图6－1可以看出，随着H2SO4质量分数的增加，CaSO4产品的收率随之增大，当H2SO4质量分数由5%增加到10%和20%时，CaSO4产品的收率由39%增加到76.68%和91.02%，之后随着H2SO4质量分数由20%继续增加到50%时，CaSO4产品的收率变化较小，仅增加4%左右;而CaSO4产品中CaSO4的含量呈先增加后减小的趋势变化，当H2SO4质量分数由5%增大到10%和20%时，CaSO4产品的含量由95.73%增加到96.64%和98.48%，继续增加H2SO4质量分数至40%时，CaSO4产品的含量仅增加到98.95%，达到最大值，进一步增加H2SO4质量分数，CaSO4产品的含量反而降低到96.25%。

由表6－1和图6－1进一步表明，当H2SO4质量分数由10%增加到20%时，CaSO4产品的收率增长了14.34%，含量增加了1.84%，收率和含量增幅都达到最大。而H2SO4质量分数从20%增加到30%时，CaSO4产品的收率仅仅增长了2.93%，其含量增幅也非常有限;同时随着H2SO4的质量分数增加，CaSO4沉淀时的pH值相应地减小，所得到的CaSO4产品黏度增大，不仅给后续操作(洗涤、烘干)带来难度，而且对CaSO4产品的含量也有影响，其含量由98.95%降到了96.25%就证明了这一点。

综合考虑以上研究结果，本试验选择H2SO4质量分数20%作为最佳制备工艺条件。

表6－2为不同H2SO4质量分数下沉淀HNO3浸出液中的钙时，钙、镁等元素进入不同物相中的分布研究结果。

表6－2　H2SO4质量分数对沉钙过程中杂质分布的影响

续表6－2

由表6－2中数据可以看出，采用H2SO4沉淀HNO3浸出液中的钙，经固液分离、洗涤后，固相中的CaO占HNO3浸出液带入CaO总量的34.34%～96.34%，且随着H2SO4质量分数的增加，进入固相的CaO的比例增加，进入滤液中的CaO占HNO3浸出液带入CaO总量的1.27%～55.70%，进入洗涤液中的CaO占HNO3浸出液带入CaO总量的2.48%～5.28%;残留在固相中的MgO占HNO3浸出液带入MgO总量的19.27%～27.83%，进入滤液中的MgO占HNO3浸出液带入MgO总量的58%～70%，进入洗涤液中的MgO占HNO3浸出液带入MgO总量的7%～14%;残留在固相中的Al2O3占HNO3浸出液带入Al2O3总量的0.73%～6.23%，且随着H2SO4质量分数的增大而增大，滤液中的Al2O3占HNO3浸出液带入Al2O3总量的82%～90%，进入洗涤液中的Al2O3占HNO3浸出液带入Al2O3总量的10%左右;铁在固相中的分布占HNO3浸出液带入Fe总量的6%～15%，且随着H2SO4质量分数的增加而增加，留在滤液中的Fe占HNO3浸出液带入Fe总量的70%～89%，进入洗涤液中的Fe占HNO3浸出液带入Fe总量的3%～13%;氟在固相中的分布占HNO3浸出液带入F总量的0.43%～1.11%，且随着H2SO4质量分数的增加而增加，但是由于残留量比较小，因此基本可忽略，留在滤液中的F占HNO3浸出液带入F总量的87%～94%，进入洗涤液中的F占HNO3浸出液带入F总量的5%～8%。

综上所述，随着H2SO4质量分数的增加，对沉淀浸出液中的CaO是有利的，对固相中MgO、Al2O3、Fe、F等杂质的除去是不利的。因为H2SO4质量分数越大，固体物质的酸度越大，黏度就越大，固相中残留的杂质也会相应地增多;MgO的88%以上、Al2O3的94%左右、Fe的82%～93%和F的90%左右均进入了液相中，这些元素在洗涤液中的含量是不可忽略的，所以不能仅仅从CaSO4产品的收率方面考虑硫酸质量分数的取舍问题，还要考虑CaSO4产品的纯度。而水洗效果直接影响硫CaSO4产品的含量，因而水洗涤固体滤渣是必要的。

6.2.2H2SO4与HNO3浸出液体积比对H2SO4沉钙过程的影响

试验条件及操作方法:常温下，将100 mL HNO3浸出液加入到烧杯中，再一次性加入20%H2SO4于HNO3浸出液中，搅拌速度为250 r/min，反应时间为30 min，水洗CaSO4，在(250±5)℃下烘干。

在不同的H2SO4与HNO3浸出液体积比下，H2SO4沉钙后所得HNO3浸出液(滤液)的体积、洗液的体积、CaSO4洗涤干燥后的总质量见表6－3。

表6－3　H2SO4与HNO3浸出液体积比对沉钙工艺的影响

续表6－3

从表6－3可以看出，CaSO4产品的质量随着H2SO4与HNO3浸出液体积比的增加而增大。当体积比由0.2增加到0.5时，CaSO4产品的质量由6.62 g增加到8.98 g，之后随着体积比由0.5到0.6，CaSO4产品的质量由8.98 g增加到9.10 g，初始反应液体积相差10 mL，质量相差0.12 g;当体积比由0.6增加到0.8时，CaSO4产品的质量由9.10 g增加到9.27 g，两者初始反应液体积相差20 mL，质量相差0.17 g。

图6－2为H2SO4与HNO3浸出液体积比对CaSO4产品收率及含量的影响试验研究结果。

图6－2　H2SO4与HNO3浸出液体积比对CaSO4产品收率及含量的影响

由图6－2可以看出，随着H2SO4与HNO3浸出液体积比的不断增大，CaSO4产品的收率随之增大;当H2SO4与HNO3浸出液体积比由0.2增加到0.5和0.6时，CaSO4产品的收率由74.14%增加到92.05%和93.26%，之后随着H2SO4与HNO3浸出液体积比由0.6增大到0.8时，CaSO4产品的收率仅变化了0.7%，变化较小，而CaSO4产品的含量却是先增大后减小;当H2SO4与HNO3浸出液体积比由0.2增加到0.5和0.6时，CaSO4产品的含量由96.56%增加到99.81%和99.86%，继续增加H2SO4与HNO3浸出液体积比，CaSO4产品的含量反而降低至98.27%。

综合表6－3和图6－2的信息进一步表明，当H2SO4与HNO3浸出液体积比由0.4增加到0.6时，CaSO4产品的收率增长了3.07%，含量增长了3.3%，收率和含量的增幅都达到最大。继续增加H2SO4与HNO3浸出液体积比时，收率在继续增加，但是CaSO4产品的含量在减小，反应液的pH值在减小。这不仅需要提高反应釜的抗腐蚀性能，而且增加了不必要的原料成本投入，同H2SO4与HNO3浸出液体积比为0.6时相比，其经济效益明显不及前者。所以，本试验选择H2SO4与HNO3浸出液体积比为0.6作为最佳工艺条件。

表6－4为在不同的H2SO4(20%)与HNO3浸出液体积比下沉淀HNO3浸出液中的钙时，钙、镁等元素进入不同物相中的分布研究结果。

表6－4　H2SO4(20%)与HNO3浸出液体积比对沉钙过程中杂质分布的影响

由表6－4中的数据可以看出，采用H2SO4沉淀HNO3浸出液中的钙，经固液分离、洗涤后，固相中的CaO含量随着体积比的增加而增大，滤液中的CaO含量随之减小。固相中CaO占HNO3浸出液带入CaO总量的65%～95%，进入滤液中的CaO占HNO3浸出液带入CaO总量的3%～20%，进入洗涤液中的CaO占HNO3浸出液带入CaO总量的2%～5%;残留在固相中的MgO约占HNO3浸出液带入MgO总量的22%，进入滤液中的MgO占HNO3浸出液带入MgO总量的59.83%～71.03%，进入洗涤液中的MgO占HNO3浸出液带入MgO总量的7%～18%;残留在固相中的Al2O3占HNO3浸出液带入Al2O3总量的4.57%～6.68%，进入滤液中的Al2O3占HNO3浸出液带入Al2O3总量的81%～90%，进入洗涤液中的Al2O3占HNO3浸出液带入Al2O3总量的3%～7%;铁在固相中的分布占HNO3浸出液带入Fe总量的5%～11%，进入滤液中的Fe占HNO3浸出液带入Fe总量的77%～84%，进入洗涤液中的Fe占HNO3浸出液带入Fe总量的5%～11%;氟在固相中的分布占HNO3浸出液带入F总量的1%左右，进入滤液中的F占HNO3浸出液带入F总量的81%～86%，进入洗涤液中的F占HNO3浸出液带入F总量的15%左右。

综上所述，增加H2SO4与HNO3浸出液体积比，有利于沉淀HNO3浸出液中的钙。过滤洗涤后，当H2SO4与HNO3浸出液体积比≥0.4时，有90%以上的CaO进入固相，虽然在固相中MgO、Fe、Al2O3、F含量占CaSO4总量的比例是很微小的，但是其在固相中的残留量则是不可忽略的。MgO的73%以上、Al2O3的94%左右、Fe的88%～94%和F的95%以上进入到液相中，并且洗涤液中这些物质所占的比例是不可忽略的，所以从研究结果来看，对固相的水洗量是不够的。另外，酸度对CaSO4产品的纯度有一定的影响。

6.2.3温度对H2SO4沉钙过程的影响

试验条件及操作方法:20%H2SO4，H2SO4与HNO3浸出液体积比为0.6∶1;H2SO4一次性加入硝酸浸出液中，搅拌速度控制在250 r/min，反应时间为30 min，过滤水洗后在(250±5)℃下烘干。

不同的温度下，H2SO4沉钙后所得HNO3浸出液的体积、洗液的体积、CaSO4洗涤干燥后的总质量见表6－5。

表6－5　反应温度对沉钙工艺的影响

从表6－5中可以看出，随着反应温度的升高，所得到的CaSO4产品的质量呈先增大后减小的波动趋势。当反应温度由10℃升至20℃(即为室温)时，所得CaSO4产品的质量由9.19 g增加至9.42 g，即达到最大值。随着反应温度的继续升高，CaSO4产品的质量有所下降，均在9.25 g左右波动，当反应温度升至90℃时，产品的质量升至9.41 g，与最大值仅相差0.01 g。试验研究表明，当反应温度大于20℃时，反而不利于CaSO4产品的析出。从表6－5中还可以看出，在加入初始反应液量相同的条件下，沉钙后滤液的体积随着反应温度的升高而降低，由反应温度为20℃时的139 mL减少到反应温度为90℃的115 mL。其原因首先是CaSO4以二水物的形式沉淀析出时，带走一部分水分;其次是在反应温度升高的过程中，由于没有密封反应器，致使一部分水蒸发所致。

图6－3为不同的反应温度对CaSO4产品收率及含量的影响试验研究结果。

图6－3　不同反应温度对CaSO4产品收率及含量的影响

从图6－3可以看出，随着反应温度的升高，CaSO4产品的收率总体呈减小趋势。当反应温度由10℃升高至20℃时，CaSO4产品的收率由最大值91.71%降低至91.45%，两者收率仅仅相差0.26%;当反应温度升至70℃时，CaSO4产品的收率降低至最小值89.56%;当反应温度升至90℃时，CaSO4产品的收率回升至89.94%。而CaSO4产品的含量呈波浪形变化，当反应温度由10℃升高至20℃时，CaSO4产品的含量由99.01%升至99.03%，在这一条件下得到的CaSO4产品均可用作药剂辅料。继续升高反应温度至50℃，得到的CaSO4产品的含量达到了最低值，仅有97.57%;当反应温度由70℃升至90℃时，CaSO4产品的含量却从98.43%降至97.61%。

综合表6－5和图6－3的信息进一步证明，当反应温度为20℃时，CaSO4产品的含量为最大值，收率比最大值低0.26%，且大于99%，已达到作为药品辅料标准，因此综合考虑后宜选择20℃作为最佳的工艺条件。

表6－6为在不同的反应温度下沉淀HNO3浸出液中的钙时，钙、镁等元素进入不同物相中的分布研究结果。

表6－6　反应温度对HNO3浸出液沉钙过程中杂质分布的影响

由表6－6中的数据可以看出，采用H2SO4沉淀HNO3浸出液中的钙，经固液分离、洗涤后，随着反应温度的升高，固相中的CaO含量呈先增大后减小的趋势变化，但整体变化不大，都在HNO3浸出液带入CaO总量的89%左右，当反应温度为20℃时达到最高含量90.61%，进入滤液中的CaO占HNO3浸出液带入CaO总量的5%左右，进入洗涤液中的CaO占HNO3浸出液带入总量的3.3%左右;残留在固相中的MgO占HNO3浸出液带入MgO总量的10%～15.6%，进入滤液中的MgO占HNO3浸出液带入MgO总量的75%左右，进入洗涤液中的MgO占HNO3浸出液带入MgO总量的8%～13.4%;残留在固相中的Al2O3占HNO3浸出液带入Al2O3总量的2.73%～3.40%，进入滤液中的Al2O3占HNO3浸出液带入Al2O3总量的约84%，进入洗涤液中的Al2O3占HNO3浸出液带入Al2O3总量的约12%左右;铁在固相中的分布占HNO3浸出液带入Fe总量的2%～5%，进入滤液中的Fe占HNO3浸出液带入Fe总量的80%～87%，进入洗涤液中的Fe占HNO3浸出液带入Fe总量的10%～13%;氟在固相中的分布占HNO3浸出液带入F总量的1%左右，进入滤液中的F占HNO3浸出液带入F总量的85%～91%，进入洗涤液中的F占HNO3浸出液带入F总量的6%左右。

根据试验研究结果可知，沉钙过滤洗涤后，当反应温度为20℃(室温)时，有90.61%的CaO进入固相，随着温度的升高，约有88%以上的CaO进入固相，并且基本维持在88%～89%这一范围内。HNO3浸出液总量中MgO的80%以上、Al2O3约95%以上、Fe的94%以上和F的95%以上均进入了液相中。

6.2.4反应时间对H2SO4沉钙过程的影响

试验条件及操作方法:H2SO4质量分数为20%，H2SO4与HNO3浸出液体积比为0.6∶1;H2SO4一次性加入硝酸浸出液中，常温下搅拌速度为250 r/min，过滤水洗后在(250±5)℃下烘干。

在不同的反应时间下，H2SO4沉钙后所得HNO3浸出液的体积、洗液的体积、CaSO4洗涤干燥后的总质量见表6－7。

表6－7　反应时间对沉钙工艺的影响

从表6－7中可以看出，随着反应时间的延长，HNO3浸出液沉钙后得到的CaSO4质量随之增大，当反应时间由15 min增加至45 min时，CaSO4产品的质量由9.02 g增加至9.43 g，之后随着反应时间继续延长至60 min，CaSO4产品的质量只增加了0.025 g，到反应时间为90 min时，CaSO4产品的质量仅有9.57 g。试验研究结果表明，当反应时间＞45 min后，CaSO4产品的质量增加比较平缓。

从表6－7还可以看出，在加入的初始反应液体积相同的情况下，随着反应时间的延长，所得到的滤液体积在小范围内波动，最高滤液量与最低滤液量仅相差6 mL。其原因是随着反应时间的延长，析出的CaSO4·2H2O越多，带出额外的水分就越多。

图6－4为反应时间对CaSO4产品收率及含量的影响试验研究结果。

图6－4　反应时间对CaSO4产品收率及含量的影响

由图6－4可以看出，随着反应时间的加长，CaSO4产品的收率基本上呈现了递增趋势，当反应时间由15 min增加到45 min时，CaSO4产品的收率由91.05%增加到91.31%;之后继续增加反应时间，CaSO4产品的收率几乎保持不变，维持在91.30%左右。而CaSO4产品的含量随着时间的延长呈现“N”型变化，当反应时间从15 min增加到60 min时，CaSO4产品的含量由99.05%增至99.67%，达到最大值;当反应时间延长至75 min时，CaSO4产品的含量降至最小值98.66%。

表6－7和图6－4的结果进一步表明，当反应时间由15 min增加到45 min时，CaSO4产品的收率增长了0.26%，含量增加了0.61%，收率和含量增幅都达到最大。而反应时间由45 min增加至60 min时，CaSO4产品的收率仅仅增长了0.2%，其含量反而降低;同时随着反应时间的增加，CaSO4在溶液中的溶解量会逐渐增加，其收率的曲线走势就证明了这一点。

综合考虑以上研究结果，本试验选择反应时间为45 min作为最佳制备工艺条件。

表6－8为在不同的反应时间下沉淀HNO3浸出液中的钙时，钙、镁等元素进入不同物相中的分布研究结果。

表6－8　反应时间对HNO3浸出液沉钙过程中杂质分布的影响

由表6－8中的数据可以看出，采用H2SO4沉淀HNO3浸出液中的钙，经固液分离、洗涤后，随着反应时间的增加，固相中的CaO占HNO3浸出液带入CaO总量的87.37%～91.72%，进入滤液中的CaO占HNO3浸出液带入CaO总量的5%左右，进入洗涤液中的CaO约占HNO3浸出液带入CaO总量的3%;残留在固相中的MgO占HNO3浸出液带入MgO总量的0.53%～3.68%，进入滤液中的MgO占HNO3浸出液带入MgO总量的66.35%～75.50%，进入洗涤液中的MgO占HNO3浸出液带入MgO总量的23.34%～33.37%;残留在固相中的Al2O3占HNO3浸出液带入Al2O3总量的0.90%～2.76%，进入滤液中的Al2O3占HNO3浸出液带入Al2O3总量的89%左右，进入洗涤液中的Al2O3占HNO3浸出液带入Al2O3总量的8%左右;铁在固相中的分布占HNO3浸出液带入Fe总量的5.29%～8.85%，进入滤液中的Fe占HNO3浸出液带入Fe总量的74.03%～81.56%，进入洗涤液中的Fe占HNO3浸出液带入Fe总量的10.63%～14.17%;氟在固相中的分布占HNO3浸出液带入F总量的0.68%～1.13%，进入滤液中的F占HNO3浸出液带入F总量的84.21%～86.79%，进入洗涤液中的F占HNO3浸出液带入F总量的12.48%～15.33%。

根据试验研究结果可知，沉钙、过滤、洗涤后，当反应时间为45 min，有91.31%的CaO进入固相，随着反应时间的延长，进入固相的CaO的含量变化不大。HNO3浸出液总量中MgO的98%以上、Al2O3的96%以上、Fe的91%以上和F的98%以上均进入了液相中。

6.2.5搅拌速度对H2SO4沉钙过程的影响

试验条件及操作方法:H2SO4质量分数为20%，H2SO4与HNO3浸出液体积比为0.6∶1;H2SO4一次性加入硝酸浸出液中，常温下，反应时间为45 min，过滤水洗后在(250±5)℃下烘干。

在不同搅拌速度下，H2SO4沉钙后所得HNO3浸出液的体积、洗液的体积、CaSO4洗涤干燥后的总质量见表6－9。

表6－9　搅拌速度对沉钙工艺的影响

从表6－9中可以看出，随着搅拌速度的增加，所得到的CaSO4产品的质量呈先增大后减少再增大的变化趋势。当搅拌速度由200 r/min增加到250 r/min时，CaSO4产品的质量由9.09 g增加到9.48 g;之后随着搅拌速度由250 r/min继续增加到350 r/min时，CaSO4产品的质量减少0.23 g;当搅拌速度增为400 r/min时，CaSO4产品的质量又增加到9.39 g。试验研究结果表明，当搅拌速度大于250 r/min时，增加搅拌速度，析出的CaSO4产品的质量反而减少。

由表6－9还可看出，在加入的初始反应液的量相同的条件下，随着搅拌速度的增加，所得到的沉钙滤液体积变化无规律。

图6－5为搅拌速度对CaSO4产品收率及含量的影响试验研究结果。

由图6－5可以看出，随着搅拌速度的增加，CaSO4产品的收率呈先增加后减小的趋势变化，但变化很小，说明搅拌速度对CaSO4产品的收率影响不大。当搅拌速度由200 r/min提至250 r/min时，CaSO4产品的收率由91.11%增加至91.51%;继续增加搅拌速度至300 r/min，CaSO4产品的收率增加了0.4%;当继续增加搅拌速度时，CaSO4产品的收率反而减小;当搅拌速度为400 r/min时，CaSO4产品的收率达到最小值90.76%。随着搅拌速度的增加，CaSO4产品的含量呈波浪形变化，当搅拌速度为200 r/min时，CaSO4含量达到最大值99.45%，随着搅拌速度的继续增加，CaSO4产品的含量反而下降，含量约为98.6%，当搅拌速度增加至350 r/min时，CaSO4产品的含量达到最小值97.76%。

图6－5　搅拌速度对CaSO4产品收率及含量的影响

表6－9和图6－5的结果进一步表明，当搅拌速度为250 r/min时，得到的CaSO4产品含量和收率仅次于最大值。虽然不是最大收率和最大含量，但是从搅拌速度由200 r/min提升到250 r/min的数据看，收率仅增加了0.4%，而当搅拌速度为250 r/min时，CaSO4产品的含量为98.64%，已达到工业一级品标准。

综合考虑以上研究结果，本试验选择反应时间为250 r/min作为最佳制备工艺条件。

表6－10为在不同的搅拌速度下沉淀HNO3浸出液中的钙时，钙、镁等元素进入不同物相中的分布研究结果。

表6－10　搅拌速度对HNO3浸出液沉钙过程中杂质分布的影响

由表6－10中的数据可以看出，采用H2SO4沉淀HNO3浸出液中的钙，经固液分离、洗涤后，随着搅拌速度的增加，固相中的CaO占HNO3浸出液带入CaO总量的87.82%～90.83%，进入滤液中的CaO占HNO3浸出液带入CaO总量的5%左右，进入洗涤液中的CaO约占HNO3浸出液带入CaO总量的4%;残留在固相中的MgO占HNO3浸出液带入MgO总量的1.96%～5.58%，进入滤液中的MgO占HNO3浸出液带入MgO总量的75.79%～86.28%，进入洗涤液中的MgO占HNO3浸出液带入MgO总量的11.59%～21.09%;残留在固相中的Al2O3占HNO3浸出液带入Al2O3总量的0.02%～2.45%，进入滤液中的Al2O3占HNO3浸出液带入Al2O3总量的81.36%～85.18%，进入洗涤液中的Al2O3占HNO3浸出液带入Al2O3总量11.86%～16.84%;铁在固相中的分布占HNO3浸出液带入Fe总量的2.84%～5.32%，进入滤液中的Fe占HNO3浸出液带入Fe总量的82.08%～85.33%，进入洗涤液中的Fe占HNO3浸出液带入Fe总量的10.97%～14.93%;氟在固相中的分布占HNO3浸出液带入F总量的0.54%～0.76%，进入滤液中的F占HNO3浸出液带入F总量的84.34%～88.48%，进入洗涤液中的F占HNO3浸出液带入F总量的12.94%～15.37%。

根据试验研究结果可知，沉钙、过滤、洗涤后，搅拌速度的变化对钙、镁等元素进入不同物相中的分布有一定的影响，但是影响不大。

6.2.6H2SO4加入方式对H2SO4沉钙过程的影响

试验条件及操作方法:反应时间为45 min，H2SO4质量分数为20%，搅拌速度为250 r/min，反应温度为室温，H2SO4与HNO3浸出液体积比为0.6∶1;水洗，在(250±5)℃下烘干。

加料方式如下:

A:将H2SO4一次性加入HNO3浸出液中。

B:将H2SO4分两批加入HNO3浸出液中，每隔15 min加入30 mL。

C:将H2SO4分三批加入HNO3浸出液中，每隔10 min加入20 mL。

D:将H2SO4与HNO3浸出液同时倒入烧杯中。

E:将HNO3浸出液分三批加入H2SO4中，每隔15 min加入50 mL。

F:将HNO3浸出液一次性加入H2SO4中。

表6－11为加料方式对CaSO4产品收率及含量的影响试验研究结果。

表6－11　加料方式对CaSO4产品收率及含量的影响

从表6－11可以看出，本试验是采用了三类不同的加料方式:

(1)将H2SO4分批次加入HNO3浸出液中。

(2)将HNO3浸出液分批次加入H2SO4中。

(3)将H2SO4与HNO3浸出液同时倒入烧杯中。

试验研究结果表明，除了加料方式D以外，其余5种加料方式生产的CaSO4产品，CaSO4含量均在99%以上。说明这5种加料方式对CaSO4产品中CaSO4含量基本没有影响。同时加料方式的改变，对CaSO4产品的收率影响也比较小，其收率基本维持在93%左右。

综合试验研究结果，本试验选择第一类加料方式，即将H2SO4分批次加入到HNO3浸出液当中。

6.2.7重现性试验

试验条件及操作方法:常温，H2SO4与HNO3浸出液的体积比为0.6∶1，反应时间为45 min，搅拌速度为250 r/min;将浓度为20%的H2SO4一次性加入HNO3浸出液中，过滤洗涤，在(250±5)℃下烘干。

做3次重复试验，试验研究结果见表6－12。

由表6－12可以看出，CaSO4产品含量和收率的误差均小于1%，试验结果重现性良好，表明试验得到的工艺条件可靠。3次重复试验CaSO4产品收率分别为92.33%、92.57%、92.65%，含量分别为99.16%、99.17%、98.94%，取平均值后，收率为92.52%，纯度为99.09%。

表6－12　重现性试验结果