CN102070174A - 一种用岩盐盐泥生产硫酸钡联产微细轻质的碳酸镁和碳酸钙的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种岩盐盐泥生产硫酸钡联产微细轻质的碳酸镁和碳酸钙的方法，岩盐盐泥是岩盐用烧碱和氢氧化钠制取氯化钠后的废物，经检测，岩盐盐泥中含有硫酸钡，碳酸钙，氢氧化镁，氯化钠，氢氧化钠，碳酸钠等化合物，本发明就是利用化学反应将岩盐盐泥中含有的上述化合物沉淀或生成相应的化合物，经过简单的离心和过滤得到硫酸钡、碳酸镁和碳酸钙等产物。该方法有效的提取和利用了盐泥中含有的硫酸钡，碳酸钙、氢氧化镁等化合物，充分发挥了盐泥的潜在价值，为盐泥的综合利用提供经济有效的途径。
Description
技术领域
本发明涉及硫酸钡的生产方法，具体地，涉及一种用岩盐盐泥生产硫酸钡联产微细轻质的碳酸镁和碳酸钙的方法。
背景技术
用岩盐电解精制食盐时，电解前常用加入纯碱、氢氧化钠和氯化钡，由于岩盐的盐水含有一定量两价的钙离子、镁离子和负二价的硫酸根离子，所产生的盐泥中含有硫酸钡、氢氧化镁、碳酸钙等不溶于水的沉淀物及可溶溶于水的盐和碱。其中，各成分的质量含量分别为：硫酸钡80％，碳酸钙3％，氢氧化镁1％，氯化钠0.5％，氢氧化钠1％，碳酸钠2％等。显然，硫酸钡是岩盐盐泥中的主要成分。硫酸钡无毒，化学性质稳定，密度较大，具有较好的耐磨和耐腐蚀性。它可以用于涂料工业，作墙壁和地面涂料的填充料。此外，还可用于玻璃、橡胶、树脂、石油开采、颜料、化工、医药等方面。因此，提取岩盐盐泥中的硫酸钡具有巨大的经济意义。
申请号为200310122805.5的发明专利公开了一种利用氯碱盐泥生产超细硫酸钡及碳酸钙的工艺，其工艺特点是盐泥浆料先经过滤网过滤，干燥，煅烧，再经盐酸溶解、分离、洗涤、干燥、气流粉碎等工艺过程得到超细硫酸钡；过滤所得的滤液加氨水调pH以除去铁锰等杂质，除杂后的清液加入碳酸铵和表面活性剂，搅拌、反应得到超细碳酸钙。该发明的优点是废物利用，减小了环境污染，而且从盐泥中生产得到的超细硫酸钡及碳酸钙，为盐泥的综合利用提供了一条新途径。然而，该发明所述工艺仅利用了盐泥中所含有的硫酸钡和钙化合物，对镁化合物并没有利用和挖掘，因而，并不是一个理想的盐泥的综合利用的工艺。
因此，为了充分提取和利用盐泥中的有效成分，为盐泥的综合利用提供经济有效的途径，有必要进行新的探索和研究。
发明内容
本发明提供了一种岩盐盐泥生产硫酸钡联产微细轻质的碳酸镁和碳酸钙的方法，该方法有效的提取和利用了盐泥中含有的硫酸钡，碳酸钙、氢氧化镁等化合物，充分发挥了盐泥的潜在价值，为盐泥的综合利用提供经济有效的途径。
岩盐盐泥是岩盐用烧碱和氢氧化钠制取氯化钠后的废物，经检测，岩盐盐泥中含有硫酸钡，碳酸钙，氢氧化镁，氯化钠，氢氧化钠，碳酸钠等化合物，本发明就是利用化学反应将岩盐盐泥中含有的上述化合物沉淀或生成相应的化合物，经过简单的离心和过滤得到硫酸钡、碳酸镁和碳酸钙等产物。
为了实现上述的目的，本发明的技术方案为：一种岩盐盐泥生产硫酸钡联产微细轻质的碳酸镁和碳酸钙的方法，包括如下步骤：
A：折算岩盐盐泥中的碳酸钙的质量含量；
B：将岩盐盐泥与氯化钡按碳酸钙与氯化钡纯物质质量之比为1∶1.88～2.28一起投入到耐腐蚀的第一反应器(1)中，进行化学反应，生成几种氯化物和钡盐的混合物；具体地，该步骤中，氯化钡分别与碳酸钙反应生成碳酸钡和氯化钙，与氢氧化镁反应生成氢氧化钡和氯化镁，与氢氧化钠反应生成氢氧化钡和氯化钠，与碳酸钠反应生成碳酸钡和氯化钠；
C：将步骤B所得的混合物经第一过滤器(2)过滤，得到澄清的第一滤液和第一滤饼；所述第一滤饼中含有碳酸钡和氢氧化钡；所述第一滤液中含有氯化钙、氯化镁和氯化钠，当步骤B中的氯化钡过量时，还含有氯化钡；
D：将步骤C所得的第一滤饼与适量硫酸投入第二反应器(3)中，进行化学反应，生成硫酸钡、二氧化碳和水；此时二氧化碳气体逸出，而硫酸钡在水中的溶解度极低，从而形成沉淀；
E：将步骤D所得到的反应产物经第二过滤器(4)过滤得第二滤液和第二滤饼；第二滤饼中主要成分为硫酸钡；
F：步骤F所得的第二滤饼经过第一洗涤离心机(5)洗涤脱水、第一干燥机(6)干燥，第一粉碎机(7)粉碎，包装得到高纯度的硫酸钡产品(8)；
G：将步骤C得到的澄清的第一滤液用质量浓度为1～4％表面活性剂处理，搅拌速率为120～220r/min；
H：将步骤G所得的表面活性剂处理后的第一滤液与二氧化碳及氨水以质量比1∶0.2～0.6∶0.12～0.52依次注入到碳化器(9)里进行碳化反应，生成碳酸钙沉淀、碳酸镁沉淀、氯化钠和氯化铵的混合物；
I：将步骤H所得的混合物经第三过滤器(10)过滤，得到澄清的第三滤液和第三滤饼；所述第三滤饼中主要含有碳酸钙和碳酸镁；
J：所述第三滤饼经第二洗涤离心机(11)洗涤脱水、第二干燥机(12)干燥，第三粉碎机(13)粉碎，包装得到轻质碳酸钙和碳酸镁的混合物(14)。
所述第二滤液经环保综合处理后排放。
所述第三滤液循环利用。
所述表面活性剂选自浓乳剂、吐温80和二者的混合物。
上述方法涉及到化学反应方程式为：
CaCO3+BaCl2＝＝＝＝BaCO3+CaCl2
Mg(OH)2+BaCl2＝＝＝＝Ba(OH)2+MgCl2
2NaOH+BaCl2＝＝＝＝Ba(OH)2+2NaCl
Na2CO3+BaCl2＝＝＝＝BaCO3+2NaCl
BaCO3+H2SO4＝＝＝＝BaSO4+CO2+H2O
Ba(OH)2+H2SO4＝＝＝＝BaSO4+2H2O
CaCl2+CO2+2NH4OH＝＝＝＝CaCO3+2NH4Cl+H2O
MgCl2+CO2+2NH4OH＝＝＝＝MgCO3+2NH4Cl+H2O
本发明所述的岩盐盐泥生产硫酸钡联产微细轻质的碳酸镁和碳酸钙的方法，有效的提取和利用了盐泥中含有的钡、钙、镁等化合物，充分发挥了盐泥的潜在价值，为盐泥的综合利用提供经济有效的途径。该方法简单，操作容易，经济效益较高。
附图说明
图1展示了本发明所述的岩盐盐泥生产硫酸钡联产微细轻质的碳酸镁和碳酸钙的方法的工艺流程，其中：
(1)第一反应器，(2)第一过滤器过滤，(3)第二反应器，
(4)第二过滤器，(5)第一洗涤离心机、(6)第一干燥机，
(7)第一粉碎机，(8)硫酸钡产品，(9)碳化器，(10)第三过滤器，
(11)第二洗涤离心机，(12)第二干燥机，(13)第二粉碎机，
(14)轻质碳酸钙和碳酸镁的混合物。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明所述岩盐盐泥生产硫酸钡联产微细轻质的碳酸镁和碳酸钙的方法做进一步描述和说明。
实施例一
一种岩盐盐泥生产硫酸钡联产微细轻质的碳酸镁和碳酸钙的方法，包括如下步骤：折算岩盐盐泥中的碳酸钙含量；将含100kg碳酸钙的岩盐盐泥与氯化钡按碳酸钙与氯化钡纯物质质量之比为1∶1.88一起投入到耐腐蚀的第一反应器(1)中，进行化学反应，生成几种氯化物和钡盐的混合物；具体地，该步骤中，氯化钡分别与碳酸钙反应生成碳酸钡和氯化钙，与氢氧化镁反应生成氢氧化钡和氯化镁，与氢氧化钠反应生成氢氧化钡和氯化钠，与碳酸钠反应生成碳酸钡和氯化钠；将上述混合物经第一过滤器(2)过滤，得到澄清的第一滤液和第一滤饼；所述第一滤饼中含有碳酸钡和氢氧化钡；所述第一滤液中含有氯化钙、氯化镁和氯化钠，当步骤B中的氯化钡过量时，还含有氯化钡；将第一滤饼与适量硫酸投入第二反应器(3)中，进行化学反应，生成硫酸钡、二氧化碳和水；此时二氧化碳气体逸出，而硫酸钡在水中的溶解度极低，从而形成沉淀；将上述反应产物经第二过滤器(4)过滤得第二滤液和第二滤饼；所述第二滤液经环保综合处理后排放；第二滤饼中主要成分为硫酸钡；第二滤饼经过洗涤机(5)洗涤脱水、干燥机(6)干燥，粉碎机(7)粉碎，包装得到高纯度的硫酸钡产品(8)。
将第一滤液用质量浓度为1％表面活性剂浓乳剂处理，搅拌速率为120r/min，而后与二氧化碳及氨水以质量比1∶0.2∶0.12依次注入到碳化器(9)里进行碳化反应，所述二氧化碳为纯二氧化碳气体，碳化反应温度为10～15℃，生成碳酸钙沉淀、碳酸镁沉淀、氯化钠和氯化铵的混合物；将所得的混合物经第三过滤器(10)过滤，得到澄清的第三滤液和第三滤饼；所述第三滤液循环利用；所述第三滤饼中主要含有碳酸钙和碳酸镁；所述第三滤饼经洗涤机(11)洗涤脱水、干燥机(12)干燥，粉碎机(13)粉碎，包装得到轻质碳酸钙和碳酸镁的混合物(14)。
实施例二
一种岩盐盐泥生产硫酸钡联产微细轻质的碳酸镁和碳酸钙的方法，包括如下步骤：折算岩盐盐泥中的碳酸钙含量；将含500kg碳酸钙的岩盐盐泥与氯化钡按碳酸钙与氯化钡纯物质质量之比为1∶2.28一起投入到耐腐蚀的第一反应器(1)中，进行化学反应，生成几种氯化物和钡盐的混合物；具体地，该步骤中，氯化钡分别与碳酸钙反应生成碳酸钡和氯化钙，与氢氧化镁反应生成氢氧化钡和氯化镁，与氢氧化钠反应生成氢氧化钡和氯化钠，与碳酸钠反应生成碳酸钡和氯化钠；将上述混合物经第一过滤器(2)过滤，得到澄清的第一滤液和第一滤饼；所述第一滤饼中含有碳酸钡和氢氧化钡；所述第一滤液中含有氯化钙、氯化镁和氯化钠，当步骤B中的氯化钡过量时，还含有氯化钡；将第一滤饼与适量硫酸投入第二反应器(3)中，进行化学反应，生成硫酸钡、二氧化碳和水；此时二氧化碳气体逸出，而硫酸钡在水中的溶解度极低，从而形成沉淀；将上述反应产物经第二过滤器(4)过滤得第二滤液和第二滤饼；所述第二滤液经环保综合处理后排放；第二滤饼中主要成分为硫酸钡；第二滤饼经过洗涤机(5)洗涤脱水、干燥机(6)干燥，粉碎机(7)粉碎，包装得到高纯度的硫酸钡产品(8)。
将第一滤液用质量浓度为4％表面活性剂处理，搅拌速率为180r/min，其中表面活性剂中含有质量浓度为2％的浓乳剂和质量浓度为2％吐温80，而后与二氧化碳及氨水以质量比1∶0.6∶0.52依次注入到碳化器(9)里进行碳化反应，反应温度控制在35～40℃，生成碳酸钙沉淀、碳酸镁沉淀、氯化钠和氯化铵的混合物；将所得的混合物经第三过滤器(10)过滤，得到澄清的第三滤液和第三滤饼；所述第三滤液循环利用；所述第三滤饼中主要含有碳酸钙和碳酸镁；所述第三滤饼经洗涤机(11)洗涤脱水、干燥机(12)干燥，粉碎机(13)粉碎，包装得到轻质碳酸钙和碳酸镁的混合物(14)。
实施例三
一种岩盐盐泥生产硫酸钡微细联产轻质的碳酸镁和碳酸钙的方法，包括如下步骤：折算岩盐盐泥中的碳酸钙含量；将含500kg碳酸钙的岩盐盐泥与氯化钡按碳酸钙与氯化钡纯物质质量之比为1∶2.00一起投入到耐腐蚀的第一反应器(1)中，进行化学反应，生成几种氯化物和钡盐的混合物；具体地，该步骤中，氯化钡分别与碳酸钙反应生成碳酸钡和氯化钙，与氢氧化镁反应生成氢氧化钡和氯化镁，与氢氧化钠反应生成氢氧化钡和氯化钠，与碳酸钠反应生成碳酸钡和氯化钠；将上述混合物经第一过滤器(2)过滤，得到澄清的第一滤液和第一滤饼；所述第一滤饼中含有碳酸钡和氢氧化钡；所述第一滤液中含有氯化钙、氯化镁和氯化钠，当步骤B中的氯化钡过量时，还含有氯化钡；将第一滤饼与适量硫酸投入第二反应器(3)中，进行化学反应，生成硫酸钡、二氧化碳和水；此时二氧化碳气体逸出，而硫酸钡在水中的溶解度极低，从而形成沉淀；将上述反应产物经第二过滤器(4)过滤得第二滤液和第二滤饼；所述第二滤液经环保综合处理后排放；第二滤饼中主要成分为硫酸钡；第二滤饼经过洗涤机(5)洗涤脱水、干燥机(6)干燥，粉碎机(7)粉碎，包装得到高纯度的硫酸钡产品(8)。
将第一滤液用质量浓度为3％表面活性剂吐温80处理，搅拌速率为180r/min，而后与二氧化碳及氨水以质量比1∶0.4∶0.32依次注入到碳化器(9)里进行碳化反应，反应温度控制在0～5℃，生成碳酸钙沉淀、碳酸镁沉淀、氯化钠和氯化铵的混合物；将所得的混合物经第三过滤器(10)过滤，得到澄清的第三滤液和第三滤饼；所述第三滤液循环利用；所述第三滤饼中主要含有碳酸钙和碳酸镁；所述第三滤饼经洗涤机(11)洗涤脱水、干燥机(12)干燥，粉碎机(13)粉碎，包装得到轻质碳酸钙和碳酸镁的混合物(14)。
上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本发明权利要求所述的特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括在本发明权利要求范围之内。
Claims (4)
1.一种岩盐盐泥生产硫酸钡联产微细轻质的碳酸镁和碳酸钙的方法，其特征在于，包括如下步骤：
A：折算岩盐盐泥中的碳酸钙的质量含量；
B：将岩盐盐泥与氯化钡按碳酸钙与氯化钡纯物质质量之比为1∶1.88～2.28一起投入到耐腐蚀的第一反应器(1)中，进行化学反应，生成几种氯化物和钡盐的混合物；
C：将步骤B所得的混合物经第一过滤器(2)过滤，得到澄清的第一滤液和第一滤饼；
D：将步骤C所得的第一滤饼与适量硫酸投入第二反应器(3)中，进行化学反应，生成硫酸钡、二氧化碳和水；
E：将步骤D所得到的反应产物经第二过滤器(4)过滤得第二滤液和第二滤饼；
F：步骤F所得的第二滤饼经过第一洗涤离心机(5)洗涤脱水、第一干燥机(6)干燥，第一粉碎机(7)粉碎，包装得到高纯度的硫酸钡产品(8)；
G：将步骤C得到的澄清的第一滤液用质量浓度为1～4％表面活性剂处理，搅拌速率为120～220r/min；
H：将步骤G所得的表面活性剂处理后的第一滤液与二氧化碳及氨水以质量比1∶0.2～0.6∶0.12～0.52依次注入到碳化器(9)里进行碳化反应，生成碳酸钙沉淀、碳酸镁沉淀、氯化钠和氯化铵的混合物；
I：将步骤H所得的混合物经第三过滤器(10)过滤，得到澄清的第三滤液和第三滤饼；所述第三滤饼中主要含有碳酸钙和碳酸镁；
J：所述第三滤饼经第二洗涤离心机(11)洗涤脱水、第二干燥机(12)干燥，第三粉碎机(13)粉碎，包装得到轻质碳酸钙和碳酸镁的混合物(14)。
2.如权利要求1所述的岩盐盐泥生产硫酸钡联产微细轻质的碳酸镁和碳酸钙的方法，其特征在于，所述第二滤液经环保综合处理后排放。
3.如权利要求1所述的岩盐盐泥生产硫酸钡联产微细轻质的碳酸镁和碳酸钙的方法，其特征在于，所述第三滤液循环利用。
4.如权利要求1所述的岩盐盐泥生产硫酸钡联产微细轻质的碳酸镁和碳酸钙的方法，其特征在于，所述表面活性剂选自浓乳剂、吐温80和二者的混合物。
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