CN102583480A

CN102583480A - 一种由毒重石钡矿制取八水氢氧化钡的方法

Info

Publication number: CN102583480A
Application number: CN2012100262679A
Authority: CN
Inventors: 张晓刚; 张进; 唐英; 刘代俊; 荣酬; 李斌
Original assignee: Chongqing University of Arts and Sciences
Current assignee: Chongqing University of Arts and Sciences
Priority date: 2012-01-19
Filing date: 2012-01-19
Publication date: 2012-07-18

Abstract

本发明涉及一种由毒重石钡矿制取八水氢氧化钡的方法，属于精细化工技术领域。本发明方法是利用毒重石钡矿为原料，毒重石渣粉碎后过筛，控制粒径范围120目＞50～80％，加入石墨粉8～15％，腐植酸钠1～2％，石蜡2～3％，用造粒机造粒。待颗粒干硬后将其放入刚玉舟中，在1000～1200℃条件下焙烧2～3小时，焙烧后的颗粒冷却至500～700℃，投入85～95℃热水中按固液比1∶6～10浸取1～2小时。料液脱硫后浓缩结晶得氢氧化钡产品，滤液返回浸取灌重复利用。本方法较其他方法，毒重石的热分解效率更高，水浸取率更高，产品受添加剂中杂质影响小，排放的固体残渣少，具有一定的优势。

Description

一种由毒重石钡矿制取八水氢氧化钡的方法

技术领域

本发明属于无机化工产品生产技术领域，特别涉及由毒重石钡矿制备八水氢氧化钡的高效环保方法。

背景技术

氢氧化钡是一种重要的无机化工产品，广泛应用于制造钡盐、、染料、稳定剂、玻璃和搪瓷、钡基润滑油等化工产品。

工业上生产氢氧化钡可以采用重晶石(主要成分是BaSO₄)和毒重石(主要成分是BaCO₃)作为原料，其特点各有优劣。其中以重晶石为原料制造氢氧化钡的工艺比较成熟，能够得到纯度较高的氢氧化钡，但也存在生产成本较高和工艺路线长等缺点；20世纪80年代，地质部门探测表明我国江渝鄂陕交界处的处拥有十分丰富的毒重石资源，因此，随着重晶石资源的消耗，开发利用毒重石为原料制造氢氧化钡的工艺越来越受重视。

以毒重石为原料制造氢氧化钡的工艺主要有酸法和湿法两种，由于酸法对设备耐腐蚀要求高，容易产生三废，生产操作环境较恶劣，且酸解产物复杂，产品分离纯化困难，因此采用火法将毒重石高温煅烧分解为氧化钡，然后与热水反应生产氢氧化钡，再纯化、结晶、干燥得到氢氧化钡相对酸法更具有优势。

但是，由于毒重石钡矿成分的复杂性和其自身的分解特性，由毒重石钡矿制取氢氧化钡主要存在两个问题：(1)毒重石煅烧过程中分解率不高毒重石热分解存在传热、传质和化学反应过程，在分解过程中，通过辐射和传导传热，碳酸钡分解放出二氧化碳，二氧化碳透过氧化钡产物和未分解的惰性产物，通过内扩散到颗粒表面，然后外扩散到气相主体，分解过程主要受温度、分解产物，和化学平衡的影响，已有的专利和文献都是从上述方面来论述和解决毒重石的分解率问题的。主要问题是温度较高时，由于矿物中的硅酸盐等成分容易烧熔形成玻璃体降低可怜空隙率，不利于热传递和反应生成的二氧化碳内外扩散，阻碍了反应的进一步进行，同时由于碳酸钡分解的化学平衡，降低颗粒分解环境中的二氧化碳含量有利于热分解。(2)热水浸取熟料的效率较低。热水浸取氢氧化钡的过程属于流固非催化反应，受传质和化学反应控制。温度、搅拌和液固比有较大的影响。因此，解决好毒重石的分解和浸取效率是开发毒重石制取氢氧化钡的关键技术之一。

发明内容

本发明的目的是针对现有毒重石尾矿制取氢氧化钡利用率低特点，提供一种用毒重石制取八水氢氧化钡的高效环保方法。

本发明的目的是这样实现的：一种由毒重石钡矿制取八水氢氧化钡的方法，用毒重石钡矿为原料，将毒重石矿粉碎过筛，与添加剂混合造粒后高温焙烧分解，用热水浸取，除杂后冷却结晶干燥制得八水氢氧化钡，具体步骤如下：

1)毒重石渣粉碎后过筛，控制粒径范围120目＞50～80％，加入石墨粉8～15％，腐植酸钠1～2％，石蜡2～3％，用造粒机造粒。

(2)将由(1)得到的颗粒放入刚玉舟中，在1000～1200℃条件下焙烧2～3小时。

(3)将(2)焙烧后的颗粒冷却至500～700℃，投入85～95℃热水中按固液比1∶6～10浸取1～2小时。

(4)料液浓缩结晶，滤液返回浸取灌重复利用。

本发明采用上述技术方案后，具有以下优点：

(1)采用石墨粉做还原剂，较用煤粉成分稳定可控，燃烧残留物少，毒重石分解效率更高，分解率达77.2％以上，操作手续简便，质量稳定可靠；

(2)将分解后的熟料在较高温度下投入浸取灌，有利于防止分解的熟料重新吸收空气中二氧化碳生成碳酸钡，浸取率74.6％以上；

(3)本发明方法较传统火法生产氢氧化钡工艺只需新增造粒机，因而便于工业生产推广应用。

(4)本法对环境友好，生产的氢氧化钡产品较酸法杂质少，利于提纯，生产中固体废渣较用煤粉做加剂少越10％，操作简便，产品质量稳定可靠。

本发明方法可广泛应用于各种品位毒重石矿钡矿制取氢氧化钡。采用本发明方法制备的产品达到国家工业氢氧化钡标准，用作化工原料或进一步提纯，用制取高纯氢氧化钡或碳酸钡等化工产品。

附图说明

现结合附图对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明所述毒重石尾矿钡渣制取氯化钡的方法的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步说明本发明。

毒重石钡矿制取氢氧化钡的方法的具体步骤如下：

实例1：毒重石钡矿制取氢氧化钡，将毒重石钡矿粉碎研磨过筛，控制粒径范围120目＞80％，加入石墨粉8％，腐植酸钠1％，石蜡2％，混合均匀用造粒机造粒。待球干硬后，放入刚玉舟中，随炉加温，在1100℃保温3个小时，降温到500℃后，将熟料投入浸取釜中，用85℃热水，按液固比10∶1，中等转速浸取1小时。脱硫后将所得料液加热浓缩到0.8mol.L^-1，自然冷却结晶，分离烘干后得到八水氢氧化钡，过滤后残液反回浸取灌。

实例2：毒重石钡矿制取氢氧化钡，将毒重石钡矿粉碎研磨过筛，控制粒径范围120目＞60％，加入石墨粉10％，腐植酸钠1.2％，石蜡2.5％，混合均匀用造粒机造粒。待球干硬后，放入刚玉舟中，随炉加温，在1150℃保温3个小时，降温到600℃后，将熟料投入浸取釜中，用90℃热水，按液固比8∶1，中等转速浸取1.5小时。脱硫后将所得料液加热浓缩到0.8mol.L^-1，自然冷却结晶，分离烘干后得到八水氢氧化钡，过滤后残液反回浸取灌。

实例3：毒重石钡矿制取氢氧化钡，将毒重石钡矿粉碎研磨过筛，控制粒径范围120目＞70％，加入石墨粉15％，腐植酸钠2％，石蜡3％，混合均匀用造粒机造粒。待球干硬后，放入刚玉舟中，随炉加温，在1200℃保温1个小时，降温到700℃后，将熟料投入浸取釜中，用95℃热水，按液固比7∶1，中等转速浸取2小时。脱硫后将所得料液加热浓缩到0.8mol.L^-1，自然冷却结晶，分离烘干后得到八水氢氧化钡，过滤后残液反回浸取灌。

实验结果

Claims

1.一种用毒重石钡矿渣制备氢氧化钡的方法，其特征在于具体的步骤如下：

(1)毒重石渣粉碎后过筛，控制粒径在一定范围，加入一定量添加剂混合均匀，用造粒机造粒。

(4)料液浓缩结晶，滤液返回浸取灌重复利用。

2.按照权利要求1所述的一种用毒重石钡矿渣制备氢氧化钡的方法，其特征在于毒重石钡矿粉碎过筛，粒径范围控制在120目＞50～80％。

3.按照权利要求1所述的一种用毒重石钡矿渣制备氢氧化钡的方法，其特征在于添加剂组成为：按其配料计算，石墨粉8～15％，腐植酸钠1～2％，石蜡2～3％。

4.按照权利要求1所述的一种用毒重石钡矿渣制备氢氧化钡的方法，其特征在于熟料在500～700℃投入浸取罐中反应。

5.按照权利要求1所述的一种用毒重石钡矿渣制备氢氧化钡的方法，其特征在于脱硫在浸取罐中完成，分离产品后的残液返回到第一罐重复利用。