CN103693671A - 一种亚微米片状硫酸钡及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种亚微米片状硫酸钡的制备方法，包括如下步骤：（1）硫酸预处理：将硫酸制成浓度为4.0±0.5mol/L的硫酸水溶液，搅拌下进行脱气，之后进行冷却过滤，得到预处理后的硫酸；（2）硫化钡预处理：将浓度为60g/L～90g/L的硫化钡溶液进行热过滤，得到预处理的硫化钡；（3）连续合成：将步骤（2）得到的BaS溶液以流量为600±50L/h与步骤（1）得到的硫酸进行搅拌反应，反应过程中保持反应溶液中硫酸的浓度大于3.0g/L，得到反应浆料；（4）后处理工序以及（5）成品工序得到片状硫酸钡产品。所述硫酸钡形貌为片状，硫酸钡含量在99.4%-99.5%之间；白度大于99.5%，D50在0.70微米～0.80微米范围。
Description
技术领域
本发明涉及精细无机化工填料制备技术领域，特别是涉及一种片状硫酸钡及其制造方法。
背景技术
硫酸钡广泛应用于远红外反射薄膜、柔光灯具及背光膜材料中，亚微米片状硫酸钡由于具有优良的光学特性而受到人们的重视。
片状硫酸钡生产工艺较多，一般需要添加助剂进行制备，较易引入杂质，影响到其在电子光学材料中的应用。
因此，开发成本低、不添加助剂制备亚微米片状硫酸钡工艺成为本领域的亟需解决的技术问题
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种不需要加入助剂生产的片状硫酸钡及其制备方法。
本发明采用工业硫化钡溶液与硫酸微腔连续反应的方法，制备了亚微米片状硫酸钡产品，解决了低成本无助剂制备的技术问题。
具体来说，本发明通过如下技术方案解决上述技术问题的：
一种亚微米片状硫酸钡的制备方法，包括如下步骤：
（1）硫酸预处理：将硫酸制成浓度为4.0±0.5mol/L的硫酸水溶液，搅拌下进行脱气，之后进行冷却过滤，得到预处理后的硫酸；
（2）硫化钡预处理：将浓度为60g/L～90g/L的硫化钡溶液进行热过滤，得到预处理的硫化钡；
（3）连续合成：将步骤（2）得到的BaS溶液以流量为600±50L/h与步骤（1）得到的硫酸进行搅拌反应，反应过程中保持反应溶液中硫酸的浓度大于3.0g/L，得到反应浆料
（4）后处理工序：将步骤（3）得到的反应料浆进行脱气处理，直到溶液中的[S2-]<5ppm时停止脱气，之后进行固液分离得到固体1和溶液1，将固体1洗涤，之后进行固液分离，得到固体2；以及
（5）成品工序：将步骤（4）得到的固体2加入水制成料浆，用碱中和至pH7.5～8.5，进行热洗涤，之后固液分离得到固体烘干得到片状硫酸钡产品
其中，步骤（1）制成硫酸溶液的浓度为4.0±0.1mol/L。
其中，步骤（2）所述硫化钡溶液浓度为65g/L～70g/L。
其中，步骤（3）所述保持反应溶液中硫酸的浓度大于3.0g/L，是通过调整加入步骤（1）得到的硫酸的流量实现的。
其中，步骤（3）所述反应过程中保持搅拌速度大于130rpm。
其中，步骤（4）溶液1用CaO处理后排放。
其中，步骤（3）所述反应过程中产生的H2S气体用于制备硫磺。
其中，步骤（2）所述热过滤的温度为50℃～55℃。
其中，步骤（5）所述在进行热洗涤过程中，根据需要，补加用于中和的碱。
其中，步骤（4）所述脱气处理是将反应料浆置于脱气罐内，鼓入净化空气进行脱气处理。
其中，步骤（5）所述碱为氢氧化钡。
其中，步骤（4）对固体1洗涤是在80℃～90℃下洗涤1.5-2.5小时。步骤（5）所述热洗涤为在温度为90℃～95℃洗涤1.5-2.5小时。
其中，步骤（4）对固体1进行洗涤是将固体1按料水比1:（5-7）加入水进行热洗；所述步骤（5）所述固体2加入水制成料浆是按料水质量比1:（5-7）制成料浆后分散1.5-3小时，优选2小时。
其中，步骤（5）所述烘干是在145℃-155℃烘干5-7小时，优选在150℃烘干5小时。
其中，步骤（1）所述冷却至35℃～40℃后进行过滤；优选冷却至35～40℃后，用1μm精密过滤器过滤。
其中，步骤（1）所述脱气时间为2.5-4小时，优选3小时。
其中，步骤（2）所述过滤是用1μm精密过滤器过滤。
其中，步骤（4）所述固液分离为压滤分离。
本发明还提供一种通过上述制备方法制备得到亚微米片状硫酸钡，其形貌为片状，硫酸钡含量在99.4%-99.5%之间。
其中，白度大于99.5%，D50在0.70微米～0.80微米范围。
本发明的有益效果如下：
（1）本发明方法制备得到的硫酸钡含量均高于99.1%，优选高于99.3%；锰含量低于1.0ppm；铁含量低于1.0ppm；白度大于98.5%，优选大于99.0%；细度以325目筛余物计小于0.10%；一次粒子的粒径范围为20～40nm。
（2）本发明的工艺条件温和，并对氨气进行了回收通过三个步骤即可达到控制硫酸钡达到纯度高、白度高的球形纳米级得要求。
附图说明：
图1：本发明反应过程流程图；
图2：本发明实施例1制备的样品的电镜照片；
图3：本发明实施例4制备的样品的电镜照片。
具体实施方式
本发明制备亚微米片状硫酸钡的方法，是通过下述化学反应实现的：
BaS+H2SO4=BaSO4+H2S
本发明提供一种亚微米片状硫酸钡的制备方法，包括如下步骤：
（1）硫酸预处理
将硫酸制成浓度为4.0±0.5mol/L的硫酸水溶液，搅拌下进行脱气，之后进行冷却过滤，得到预处理后的硫酸；优选地，所述脱气时间为2.5-4小时，优选3小时；优选地，所述冷却至35℃～40℃后进行过滤；优选冷却至35～40℃后，用1μm精密过滤器过滤。
该步骤是对生产硫酸钡的原料硫酸进行预处理的步骤，这是获得白度较好的硫酸钡的需要。在鼓气时，一般鼓入净化空气，以防止其中的氮气对硫酸品质的影响。
硫磺制酸过程中会产生少量的氮氧化物留存于硫酸中，严重影响到硫酸钡产品的白度，需要加以处理分离。
在本发明制备方法中，无论是自己制备的浓硫酸还是市购的浓硫酸，其中均含有氮氧化物，其是影响硫酸钡白度的主要原因，故本发明先对硫酸进行预处理。同时在预处理的过程中将硫酸的调节到合适的浓度，以保证生成的硫酸钡为片状。
硫酸溶液的浓度控制在4.0±0.5mol/L，优选控制在4.0±0.1mol/L，是保证制备硫酸钡为片状的条件，当硫酸浓度太高则得到的是球状硫酸钡，浓度较低时也不利于片状硫酸钡的形成，并且产生大量废液。
（2）硫化钡预处理
将浓度为60g/L～90g/L的硫化钡溶液进行热过滤，得到预处理的硫化钡；优选地，所述硫化钡溶液浓度为65g/L～70g/L；优选地，所述过滤是用1μm精密过滤器过滤；更优选地，所述热过滤的温度为50℃～55℃
该步骤是对原料硫化钡的预处理同时对其浓度进行控制，硫化钡的浓度控制对于最终硫酸钡的品质影响也较大。因此该步骤控制硫化钡溶液的浓度是必要的。同样地，当硫化钡浓度太高则得到的是球状硫酸钡，浓度较低时也不利于片状硫酸钡的形成，并且产生大量废液和硫化物污染。
（3）连续合成
将步骤（2）得到的BaS溶液以流量为600±50L/h与步骤（1）得到的硫酸进行反应，反应过程中保持反应溶液中硫酸的浓度大于3.0g/L，保持搅拌速度大于130rpm，得到反应浆料；优选地，所述保持反应溶液中硫酸的浓度大于3.0g/L，是通过调整加入步骤（1）得到的硫酸的流量实现的；优选地，所述反应过程中产生的H2S气体用于制备硫磺。
该步骤是已经配制好的固定浓度的硫化钡和硫酸进行反应的过程，反应过程控制硫化钡溶液的流量，是保证生成的硫酸钡是亚微米级别的；同时控制反应液中硫酸的浓度，并保持较大的搅拌速度，这样有利于形成片状硫酸钡。硫化钡与硫酸反应制备硫酸钡时，在较高的浓度、温度下生成的是亚微米球状产品，需要对反应物的浓度、温度进行调整。
（4）后处理工序
将步骤（3）得到的反应料浆进行脱气处理，直到溶液中的[S2-]<5ppm时停止脱气，之后进行固液分离得到固体1和溶液1，将固体1洗涤，之后进行固液分离，得到固体2；优选地，所述脱气处理是将反应料浆置于脱气罐内，鼓入净化空气进行脱气处理；优选地，所述固液分离为压滤分离；溶液1用CaO处理后排放；更优选地，对固体1进行洗涤是将固体1按料水比1:（5-7）加入水进行热洗；更优选地，对固体1洗涤是在80℃～90℃下洗涤1.5-2.5小时.
该步骤是对生成的硫酸钡进行处理的过程，进行脱气处理的目的是将其中的硫化氢气体除去。之后进行洗涤，以使硫酸钡表面粘附的酸性条件下能溶解的杂质除去，实质上是酸洗的工序。
（5）成品工序
将步骤（4）得到的固体2加入水制成料浆，用碱中和至pH7.5～8.5，在90℃～95℃进行热洗涤，之后固液分离得到固体烘干得到片状硫酸钡产品；优选地，所述碱为氢氧化钡；优选地，所述热洗涤为在温度为90℃～95℃洗涤1.5-2.5小时；所述在90～95℃洗涤1.5-2.5小时；所述烘干是在145℃-155℃烘干5-7小时；所述固体2加入水制成料浆是按料水质量比1:6制成料浆后分散2小时；所述在进行热洗涤过程中，根据需要，补加用于中和的碱。
该步骤对酸洗后的硫酸钡进行碱洗，之后烘干得到硫酸钡产品。
在一种优选的具体实施方式中，本发明片状硫酸钡的制备方法，包括如下步骤：
（1）硫酸预处理
硫磺制酸过程中会产生少量的氮氧化物留存于硫酸中，严重影响到硫酸钡产品的白度，需要加以处理分离。
与此同时，硫化钡与硫酸反应制备硫酸钡时，在较高的浓度、温度下生成的是亚微米球状产品，需要对反应物的浓度、温度进行调整。
将硫磺硫酸搅拌下倒入去离子水中，控制浓度在4.0±0.1mol/L范围，鼓入净化空气，搅拌下脱气3小时，夹套冷却至35～40℃，用1μm精密过滤器过滤后待用。
（2）硫化钡预处理
将工业硫化钡溶液加入去离子水调整浓度至60～90g/L，优选65～70g/L，控制溶液温度在50～55℃范围，用1μm精密过滤器过滤后待用。
（3）连续合成
按BaS溶液600±50L/h的比例，同时调整H2SO4流量使反应溶液中残余硫酸大于3.0g/L，调节搅拌速度大于130rpm，连续合成得到硫酸钡浆料，反应产生的H2S气体用于制备硫磺，料浆进入下步操作。
（4）后处理及成品工序
将反应料浆置于脱气罐内，鼓入净化空气进行脱气处理，中控检查溶液中[S2-]<5ppm，停止脱气，压滤分离，滤液用CaO处理后排放，滤饼用去离子水，按料水比1:6、80～90℃×2小时热洗一次，压滤分离，滤饼进入下步操作。
将滤饼置于洗涤锅内，按料水比1:6乳化分散2小时，用氢氧化钡中和至pH7.5～8.5，升温加热，必要时补加氢氧化钡溶液，90～95℃洗涤2小时，压滤分离，滤饼在150℃烘干6小时，获得片状硫酸钡产品。
实施例
首先，对下面实施例中硫酸钡制备过程及产品进行分析时所用的测定装置和测定方法进行说明如下：
工业级硫酸：H2SO4含量≥98%
工业硫化钡：BaS含量60%
工业级氢氧化钡：Ba(OH)2含量≥98%。关于硫酸钡产品分析中的部分测定方法使用的是标准SN/T0480-1995（出口重晶石分析方法）中的测定方法；具体来说，硫酸钡含量测定采用SN/T0480.5-1995中的方法。
白度测定采用济南德瑞克仪器有限公司生产的型号为DRK103A的白度测定仪（采用200目筛，105℃烘干后测定）按照SN/T0480.12-1995中公开的方法测定；
产品形貌的测定：JSM-6490LV型扫描电子显微镜，日本电子公司制。
粒径测定：JSM-6490LV型扫描电子显微镜，日本电子公司制。
pH值测定采用PHS-3C型精密酸度计，由上海精密仪器仪表公司制造。
溶液中[S2-]的测定方法：采用行业标准MT/T371-2005中的3碘量法进行测定。
实施例1
下结合图1的工艺流程图所示说明本发明制备亚微米片状硫酸钡的过程。
（1）硫酸预处理
将浓硫酸在搅拌下倒入盛有10M3去离子水的反应锅中，配制成硫酸浓度为4.0mol/L的溶液，后鼓入净化空气，搅拌下脱气3小时，夹套冷却至38℃，用1μm的精密过滤器过滤后待用。
（2）硫化钡预处理
将工业硫化钡溶液100L加入去离子水制成浓度为71.0g/L的硫化钡溶液，保持溶液温度在53℃，用1μm精密过滤器过滤后待用。
（3）连续合成
按步骤（2）得到的BaS溶液以流量为600L/h与步骤（1）得到的硫酸溶液进行反应，同时调整H2SO4流量使反应溶液中残余硫酸为4.5（大于3.0g/L），调节搅拌速度为150rpm（大于130rpm），连续合成得到硫酸钡浆料，反应产生的H2S气体用于制备硫磺，料浆进入下步操作。
（4）后处理及成品工序
将步骤（3）得到的反应料浆置于脱气罐内，鼓入净化空气进行脱气处理，对溶液中S2-的浓度进行实时检测，当检测到溶液中[S2-]<5ppm时，停止脱气，压滤分离，滤液用CaO处理后排放，滤饼按料水比1:6用去离子水在85℃×2小时热洗一次，压滤分离，滤饼进入下步操作。
将滤饼置于洗涤锅内，按料水比1:6乳化分散2小时，用氢氧化钡中和至pH8.0，升温加热，必要时补加氢氧化钡溶液，93℃洗涤2小时，压滤分离，滤饼在150℃烘干6小时，获得片状硫酸钡产品1#，对其进行硫酸钡含量、Fe含量，白度、粒径的测定，测定结果见表1，粒子形貌见图2。
实施例2
下结合图1的工艺流程图所示说明本发明制备亚微米片状硫酸钡的过程。
（1）硫酸预处理
将浓硫酸在搅拌下倒入盛有10M3去离子水的反应锅中，配制成硫酸浓度为4.0mol/L的溶液，后鼓入净化空气，搅拌下脱气3小时，夹套冷却至39℃，用1μm的精密过滤器过滤后待用。
（2）硫化钡预处理
将工业硫化钡溶液100L加入去离子水制成浓度为60.2g/L的硫化钡溶液，保持溶液温度在54℃，用1μm精密过滤器过滤后待用。
（3）连续合成
按步骤（2）得到的BaS溶液以流量为580L/h与步骤（1）得到的硫酸溶液进行反应，同时调整H2SO4流量使反应溶液中残余硫酸为4.0（大于3.0g/L），调节搅拌速度为140rpm（大于130rpm），连续合成得到硫酸钡浆料，反应产生的H2S气体用于制备硫磺，料浆进入下步操作。
（4）后处理及成品工序
将步骤（3）得到的反应料浆置于脱气罐内，鼓入净化空气进行脱气处理，对溶液中S2-的浓度进行实时检测，当检测到溶液中[S2-]<5ppm时，停止脱气，压滤分离，滤液用CaO处理后排放，滤饼按料水比1:6用去离子水在86℃×2小时热洗一次，压滤分离，滤饼进入下步操作。
将滤饼置于洗涤锅内，按料水比1:6乳化分散1.5小时，用氢氧化钡中和至pH8.0，升温加热，必要时补加氢氧化钡溶液，90℃洗涤2小时，压滤分离，滤饼在150℃烘干6小时，获得片状硫酸钡产品1#，对其进行硫酸钡含量、Fe含量，白度、粒径和粒子形貌的测定，结果见表1。
下结合图1的工艺流程图所示说明本发明制备亚微米片状硫酸钡的过程。
（1）硫酸预处理
将浓硫酸在搅拌下倒入盛有10M3去离子水的反应锅中，配制成硫酸浓度为4.0mol/L的溶液，后鼓入净化空气，搅拌下脱气3小时，夹套冷却至38℃，用1μm的精密过滤器过滤后待用。
（2）硫化钡预处理
将工业硫化钡溶液100L加入去离子水制成浓度为71.0g/L的硫化钡溶液，保持溶液温度在53℃，用1μm精密过滤器过滤后待用。
（3）连续合成
按步骤（2）得到的BaS溶液以流量为620L/h与步骤（1）得到的硫酸溶液进行反应，同时调整H2SO4流量使反应溶液中残余硫酸为4.5（大于3.0g/L），调节搅拌速度为150rpm（大于130rpm），连续合成得到硫酸钡浆料，反应产生的H2S气体用于制备硫磺，料浆进入下步操作。
（4）后处理及成品工序
将步骤（3）得到的反应料浆置于脱气罐内，鼓入净化空气进行脱气处理，对溶液中S2-的浓度进行实时检测，当检测到溶液中[S2-]<5ppm时，停止脱气，压滤分离，滤液用CaO处理后排放，滤饼按料水比1:6用去离子水在85℃×2小时热洗一次，压滤分离，滤饼进入下步操作。
将滤饼置于洗涤锅内，按料水比1:6乳化分散2小时，用氢氧化钡中和至pH8.0，升温加热，必要时补加氢氧化钡溶液，93℃洗涤2小时，压滤分离，滤饼在150℃烘干6小时，获得片状硫酸钡产品2#，对其进行硫酸钡含量、Fe含量，白度、粒径和粒子形貌的测定，结果见表1。
实施例3
（1）硫酸预处理
将浓硫酸在搅拌下倒入盛有10M3去离子水的反应锅中，配制成硫酸浓度为4.0mol/L的溶液，后鼓入净化空气，搅拌下脱气3小时，夹套冷却至40℃，用1μm的精密过滤器过滤后待用。
（2）硫化钡预处理
将工业硫化钡溶液100L加入去离子水制成浓度为87.4g/L的硫化钡溶液，保持溶液温度在53℃，用1μm精密过滤器过滤后待用。
（3）连续合成
按步骤（2）得到的BaS溶液以流量为580L/h与步骤（1）得到的硫酸溶液进行反应，同时调整H2SO4流量使反应溶液中残余硫酸为5.0（大于3.0g/L），调节搅拌速度为140rpm（大于130rpm），连续合成得到硫酸钡浆料，反应产生的H2S气体用于制备硫磺，料浆进入下步操作。
（4）后处理及成品工序
将步骤（3）得到的反应料浆置于脱气罐内，鼓入净化空气进行脱气处理，对溶液中S2-的浓度进行实时检测，当检测到溶液中[S2-]<5ppm时，停止脱气，压滤分离，滤液用CaO处理后排放，滤饼按料水比1:6用去离子水在86℃×2小时热洗一次，压滤分离，滤饼进入下步操作。
将滤饼置于洗涤锅内，按料水比1:6乳化分散2小时，用氢氧化钡中和至pH8.0，升温加热，必要时补加氢氧化钡溶液，93℃洗涤2小时，压滤分离，滤饼在150℃烘干6小时，获得片状硫酸钡产品3#，对其进行硫酸钡含量、Fe含量，白度、粒径和粒子形貌的测定，结果见表1。
实施例4
（1）硫酸预处理
将浓硫酸在搅拌下倒入盛有10M3去离子水的反应锅中，配制成硫酸浓度为4.5mol/L的溶液，后鼓入净化空气，搅拌下脱气4小时，夹套冷却至40℃，用1μm的精密过滤器过滤后待用。
（2）硫化钡预处理
将工业硫化钡溶液100L加入去离子水制成浓度为90g/L的硫化钡溶液，保持溶液温度在55℃，用1μm精密过滤器过滤后待用。
（3）连续合成
按步骤（2）得到的BaS溶液以流量为650L/h与步骤（1）得到的硫酸溶液进行反应，同时调整H2SO4流量使反应溶液中残余硫酸浓度为6.0g/L（大于3.0g/L），调节搅拌速度为160rpm（大于130rpm），连续合成得到硫酸钡浆料，反应产生的H2S气体用于制备硫磺，料浆进入下步操作。
（4）后处理及成品工序
将步骤（3）得到的反应料浆置于脱气罐内，鼓入净化空气进行脱气处理，对溶液中S2-的浓度进行实时检测，当检测到溶液中[S2-]<5ppm时，停止脱气，压滤分离，滤液用CaO处理后排放，滤饼按料水比1:7用去离子水在80℃×2.5小时热洗一次，压滤分离，滤饼进入下步操作。
将滤饼置于洗涤锅内，按料水比1:7乳化分散2.5小时，用氢氧化钡中和至pH8.5，升温加热，90℃洗涤2.5小时，压滤分离，滤饼在140℃烘干7小时，获得片状硫酸钡产品4#，对其进行硫酸钡含量、Fe含量，白度以及粒径的测定，测定结果见表1，粒子形貌见图3.
实施例5
（1）硫酸预处理
将浓硫酸在搅拌下倒入盛有10M3去离子水的反应锅中，配制成硫酸浓度为3.5mol/L的溶液，后鼓入净化空气，搅拌下脱气2.5小时，夹套冷却至35℃，用1μm的精密过滤器过滤后待用。
（2）硫化钡预处理
将工业硫化钡溶液100L加入去离子水制成浓度为65g/L的硫化钡溶液，保持溶液温度在50℃，用1μm精密过滤器过滤后待用。
（3）连续合成
按步骤（2）得到的BaS溶液以流量为550L/h与步骤（1）得到的硫酸溶液进行反应，同时调整H2SO4流量使反应溶液中残余硫酸为4.0（大于3.0g/L），调节搅拌速度为135rpm（大于130rpm），连续合成得到硫酸钡浆料，反应产生的H2S气体用于制备硫磺，料浆进入下步操作。
（4）后处理及成品工序
将步骤（3）得到的反应料浆置于脱气罐内，鼓入净化空气进行脱气处理，对溶液中S2-的浓度进行实时检测，当检测到溶液中[S2-]<5ppm时，停止脱气，压滤分离，滤液用CaO处理后排放，滤饼按料水比1:5用去离子水在90℃×1.5小时热洗一次，压滤分离，滤饼进入下步操作。
将滤饼置于洗涤锅内，按料水比1:5乳化分散1.5小时，用氢氧化钡中和至pH7.5，升温加热，90℃洗涤1.5小时，压滤分离，滤饼在160℃烘干5小时，获得片状硫酸钡产品5#，对其进行硫酸钡含量、Fe含量，白度、粒径和粒子形貌的测定，结果见表1。
实施例6
（1）硫酸预处理
将浓硫酸在搅拌下倒入盛有10M3去离子水的反应锅中，配制成硫酸浓度为4.0mol/L的溶液，后鼓入净化空气，搅拌下脱气3小时，夹套冷却至38℃，用1μm的精密过滤器过滤后待用。
（2）硫化钡预处理
将工业硫化钡溶液100L加入去离子水制成浓度为141.7g/L的硫化钡溶液，保持溶液温度在53℃，用1μm精密过滤器过滤后待用。
（3）连续合成
按步骤（2）得到的BaS溶液以流量为600L/h与步骤（1）得到的硫酸溶液进行反应，同时调整H2SO4流量使反应溶液中残余硫酸为4.5（大于3.0g/L），调节搅拌速度为150rpm（大于130rpm），连续合成得到硫酸钡浆料，反应产生的H2S气体用于制备硫磺，料浆进入下步操作。
（4）后处理及成品工序
将步骤（3）得到的反应料浆置于脱气罐内，鼓入净化空气进行脱气处理，对溶液中S2-的浓度进行实时检测，当检测到溶液中[S2-]<5ppm时，停止脱气，压滤分离，滤液用CaO处理后排放，滤饼按料水比1:6用去离子水在85℃×2小时热洗一次，压滤分离，滤饼进入下步操作。
将滤饼置于洗涤锅内，按料水比1:6乳化分散2小时，用氢氧化钡中和至pH8.0，升温加热，必要时补加氢氧化钡溶液，93℃洗涤2小时，压滤分离，滤饼在150℃烘干6小时，获得片状硫酸钡产品6#，对其进行硫酸钡含量、Fe含量，白度、粒径和粒子形貌的测定，结果见表1。
表1实施例1-6制备得到的硫酸钡产品性质测定结果
| 样品 | 1# | 2# | 3# | 4# | 5# | 6# |
| BaSO4含量（%） | 99.45 | 99.47 | 99.40 | 99.48 | 99.50 | 99.23 |
| 白度(%) | 99.5 | 99.2 | 99.2 | 99.6 | 99.3 | 98.5 |
| Fe(ppm) | 1.3 | 1.4 | 1.4 | 1.2 | 1.4 | 1.4 |
| D50(μm) | 0.78 | 0.80 | 0.76 | 0.79 | 0.80 | 0.43 |
| 形貌 | 片状 | 片状 | 片状 | 片状 | 片状 | 球状 |
通过上表中的结果表明，本发明实施例1-5制备得到的硫酸钡的形貌为片状、硫酸钡的含量均大于99.4%，且处于99.4-99.5%范围内；白度均大于99.0%，实施例1和4制备的硫酸钡白度大于99.5%；铁含量较低，均小于1.4ppm；D50大小合适，相对于球状硫酸钡要大。上述的数据证明本发明制备的硫酸钡具有高白度，片状同时粒径达到亚微米的特征。
本发明对某些优选实施方式和实施例进行了上述的描述，以帮助公众在实施本发明过程中使用适当的实验方法，获得较好的实验效果，这不排除本发明中没有列举的等同的实验方法也可以实施本发明。本领域技术人员应当理解，本发明除了具体描述的方式之外，还可以适用于变形和修改。应当理解的是，本发明包括所有这些变形和修改。进一步地，发明名称、标题或类似的部分是为了加强公众对本文的理解，不应被看做对本发明保护范围的限定。
纵观整个说明书和权利要求书，除非上下文需要，否则，词语“包含”，“包括”以及类似词，解释为包含的含义而非排除的含义，也就是说，意思为“包括，但不限于”。
Claims (16)
1.一种亚微米片状硫酸钡的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）硫酸预处理：将硫酸制成浓度为4.0±0.5mol/L的硫酸水溶液，搅拌下进行脱气，之后进行冷却过滤，得到预处理后的硫酸；
（2）硫化钡预处理：将浓度为60g/L～90g/L的硫化钡溶液进行热过滤，得到预处理的硫化钡；
（3）连续合成：将步骤（2）得到的BaS溶液以流量为600±50L/h与步骤（1）得到的硫酸进行搅拌反应，反应过程中保持反应溶液中硫酸的浓度大于3.0g/L，得到反应浆料；
（4）后处理工序：将步骤（3）得到的反应料浆进行脱气处理，直到溶液中的[S2-]<5ppm时停止脱气，之后进行固液分离得到固体1和溶液1，将固体1洗涤，之后进行固液分离，得到固体2；以及
（5）成品工序：将步骤（4）得到的固体2加入水制成料浆，用碱中和至pH7.5～8.5，进行热洗涤，之后固液分离得到固体烘干得到片状硫酸钡产品。
2.如权利要求1所述亚微米片状硫酸钡的制备方法，其中步骤（1）制成硫酸溶液的浓度为4.0±0.1mol/L。
3.如权利要求1或2所述亚微米片状硫酸钡的制备方法，其中步骤（2）所述硫化钡溶液浓度为65g/L～70g/L。
4.如权利要求1-3任一项所述亚微米片状硫酸钡的制备方法，其中步骤（3）所述保持反应溶液中硫酸的浓度大于3.0g/L，是通过调整加入步骤（1）得到的硫酸的流量实现的。
5.如权利要求1-4任一项所述亚微米片状硫酸钡的制备方法，其中步骤（3）所述反应过程中保持搅拌速度大于130rpm。
6.如权利要求1-5任一项所述亚微米片状硫酸钡的制备方法，其中步骤（4）溶液1用CaO处理后排放。
7.如权利要求1-6任一项所述亚微米片状硫酸钡的制备方法，其中步骤（3）所述反应过程中产生的H2S气体用于制备硫磺。
8.如权利要求1-7任一项所述亚微米片状硫酸钡的制备方法，其中步骤（2）所述热过滤的温度为50℃～55℃。
9.如权利要求1-8任一项所述亚微米片状硫酸钡的制备方法，其中步骤（5）所述在进行热洗涤过程中，根据需要，补加用于中和的碱。
10.如权利要求1-9任一项所述亚微米片状硫酸钡的制备方法，其中步骤（4）所述脱气处理是将反应料浆置于脱气罐内，鼓入净化空气进行脱气处理。
11.如权利要求1-10任一项所述亚微米片状硫酸钡的制备方法，其中步骤（5）所述碱为氢氧化钡。
12.如权利要求1-11任一项所述亚微米片状硫酸钡的制备方法，其中步骤（4）对固体1洗涤是在80℃～90℃下洗涤1.5-2.5小时；步骤（5）所述热洗涤为在温度为90℃～95℃洗涤1.5-2.5小时。
13.如权利要求1-12任一项所述亚微米片状硫酸钡的制备方法，其中步骤（4）对固体1进行洗涤是将固体1按料水比1:（5-7）加入水进行热洗；所述步骤（5）所述固体2加入水制成料浆是按料水质量比1:（5-7）制成料浆后分散1.5-3小时，优选2小时。
14.如权利要求1-13任一项所述亚微米片状硫酸钡的制备方法，其中步骤（5）所述烘干是在145℃-155℃烘干5-7小时，优选在150℃烘干5小时。
15.如权利要求1-14任一项所述制备方法制备得到亚微米片状硫酸钡，其形貌为片状，硫酸钡含量在99.4%-99.5%之间。
16.如权利要求15所述的硫酸钡，白度大于99.5%，D50在0.70微米～0.80微米范围。
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