CN106976900A - 一种粉末涂料用硫酸钡的制备方法 - Google Patents

一种粉末涂料用硫酸钡的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种粉末涂料用硫酸钡的制备方法。该方法采用经过焙烧还原成硫化钡的重晶石与已除去钙镁等杂质的芒硝溶液反应制取硫酸钡，并通过表面修饰及分散剂M对新生的硫酸钡晶核进行表面修饰，采用表面改性剂N对硫酸钡颗粒进行进一步的表面修饰，使其能与粉末涂料中的有机高分子进行有效的结合并在涂料中很好地分散。本发明制备的硫酸钡具有吸油量低、亲油性良好、颗粒分散均匀等优点，用于生产的粉末涂料具有高白度、流平性好、分散均匀等优点。

Description

一种粉末涂料用硫酸钡的制备方法
技术领域
本发明涉及用作粉末涂料组分的材料，具体指用于粉末涂料填充剂的表面修饰硫酸钡。
背景技术
沉淀硫酸钡用于涂料，能给产品增加硬度、耐磨性、耐晒性等优点，但是硫酸钡表面性质为疏油性，与粉末涂料中的有机高分子之间存在较大差异，因此必须对硫酸钡进行表面改性，使其由原来疏油性的表面性质变为改性后的亲油性。硫酸钡表面改性的方法主要是通过化学沉淀法或物理-化学吸附法，在其表面形成一层或多层低分子量有机物膜、聚合物膜或无机-有机复合物膜，以调节硫酸钡表面的酸碱平衡和表面亲油性，降低填料颗粒间的附聚力，降低硫酸钡的表面自由能，增大其表面接触角，提高它在粉末涂料中的分散性和分散稳定性。目前向粉末涂料中添加的硫酸钡一般采用单一的表面改性剂，且通过干法高速混合的方法，或者硫酸钡粉体产品并不进行表面改性，而在使用时将改性剂一同加入涂料中，其缺点是包覆上去的修饰剂很容易脱落或者失效，影响产品质量及稳定性。
刘玉敏等（日用化学工业, 2015, 45(2):85-89）采用钛酸酯偶联剂 UP－801对纳米硫酸钡进行改性，可得到活化度为95.76%的粉末状纳米硫酸钡。专利文献CN104387805A报道了一种偶联剂改性超细天然硫酸钡用于粉末涂料的方法。但这些方法所用偶联剂的成本偏高，且利用单一表面改性剂，效果不理想。
发明内容
本发明为解决以上问题及实现上述目的，提出采用双重表面改性和分步实施的方法，即通过表面修饰及分散剂M对新生的硫酸钡晶核进行表面修饰，采用表面改性剂N对硫酸钡颗粒进行进一步的表面修饰，使其能与粉末涂料中的有机高分子进行有效的结合并在涂料中很好地分散。具体来讲，一种粉末涂料用硫酸钡的制备方法包括以下步骤：
S1. 将原料重晶石1经磨粉机粉碎后得到重晶石粉a，然后按照重晶石粉a:煤粉2:石灰石粉3的重量比4.0:0.8～1.2:0.2～0.4，将重晶石粉a、煤粉2和石灰石粉3充分混合后，送入回转炉进行高温焙烧还原反应，得到还原焙烧产物b。
S2. 将所述的还原焙烧产物b加入浸取槽中，并向其中加入65-80℃的热水4，浸泡3-5小时，得到悬浮液c；将所述的悬浮液c送入板框过滤机A进行过滤，得到滤液d和滤渣e；将所述的滤液d泵入调浓槽A；将所述的滤渣e分为回用滤渣f和外排滤渣5，其中回用滤渣f返回回转炉进行再利用，外排滤渣5进入后续无害化处理和利用工序。
S3. 将工业级芒硝6在溶解罐中加入30-50℃的温水7中溶解，将溶解的悬浊液h经过板框过滤机B过滤得到澄清滤液i和滤渣8，将澄清滤液i抽送至调浓槽B，加入适量同温度下的温水7调节澄清滤液i的浓度，所述的滤渣8排出做无害化处理。
S4. 向调浓槽A中加入65-80℃的热水4，调节调浓槽A中溶液
的硫化钡浓度达到设定值，得到硫化钡溶液g；向调浓槽B中加入30-50℃的温水7，调节调浓槽B中溶液的硫酸钠浓度与调浓槽A中硫化钡溶液浓度相等，得到硫酸钠原料液j；将所述的的硫化钡原料液g泵送入反应陈化罐，向反应陈化罐中加入表面修饰及分散剂M，开动搅拌，将反应陈化罐加热至设定温度，搅拌30min；然后将调浓槽B中的硫酸钠原料液j缓慢加入反应陈化罐中，加入硫酸钠原料液j总体积与加入反应陈化罐的硫化钡溶液的体积相等，加入时间控制在1.0～2.0小时，随后再继续搅拌陈化2.0～4.0小时，得到硫酸钡悬浮液k。
S5. 将所述的硫酸钡悬浮液k打入板框过滤机C中进行过滤分离，得到硫化钠滤液9和硫酸钡滤饼l；所述的硫化钠滤液9泵送入后续工序进行进一步的处理。
S6. 将所述的硫酸钡滤饼l送入打浆槽，加入去离子水10，调整到设定的浓度，得到硫酸钡打浆液m。
S7. 将所述的硫酸钡打浆液m泵送入表面改性罐中，搅拌且加热升温至70～80℃，然后加入表面修饰改性剂N，搅拌1.0～4.0小时，得到修饰硫酸钡悬浮液n。
S8. 将所述的修饰硫酸钡悬浮液n泵送入过滤洗涤机进行分离，得到硫酸钡产品滤饼p和水滤液q；将所述的硫酸钡产品滤饼p送入动态干燥机进行干燥，再经粉碎得到粉末涂料用硫酸钡产品11；将所述的水滤液q送入浸取槽A作为浸取热水。
优选的，所述的一种粉末涂料用硫酸钡的制备方法中，所述的表
面修饰及分散剂M为硬脂酸钠。
优选的，所述的一种粉末涂料用硫酸钡的制备方法中，所述的表面修饰改性剂M是一种高分子聚合物，分子式为RO(CH2CH2O)n-X，其中n=2或3，R为12~15个烷基，X为极性基团。
优选的，所述的一种粉末涂料用硫酸钡的制备方法中，所选重晶石中硫酸钡>90.0%，二氧化硅<3.0%。
优选的，所述的一种粉末涂料用硫酸钡的制备方法中，回转炉温度为900～1200℃，物料在回转炉中的停留时间为0.5～2.0h。
优选的，所述的回用滤渣f与外排滤渣5的重量比为0.5～2.0:1.0。
优选的，所述的一种粉末涂料用硫酸钡的制备方法中，调浓槽A中硫化钡原料液g和调浓槽B中的硫酸钠原料液j的摩尔浓度相等，其范围为0.8～2.3 mol/L。
优选的，所述的一种粉末涂料用硫酸钡的制备方法中，表面修饰及分散剂M的添加量为反应陈化罐中生成硫酸钡总质量的的1.0～5.0%。
优选的，所述的一种粉末涂料用硫酸钡的制备方法中，反应陈化罐中的温度为35～60℃。
优选的，所述的一种粉末涂料用硫酸钡的制备方法中，表面修饰改性剂M的添加量为硫酸钡质量的0.5～3.0%。
优选的，所述的一种粉末涂料用硫酸钡的制备方法中，动态干燥机的干燥温度为180～230℃。
本发明给出的一种粉末涂料用硫酸钡的制备方法采用分步和双重的表面改性方法，其中表面修饰及分散剂M硬脂酸钠属于阴离子表面活性剂，其分子一端为羧基等极性基团，可与硫酸钡表面发生物理吸附，另一端长链烷基的结构与高聚物类似，因而与高聚物基体有较好的相容性；表面修饰改性剂M是一种高分子聚合物，可在硬脂酸钠表面形成缠绕，从而在硫酸钡表面形成牢固的修饰改性层。本发明的有益效果包括：
（1）表面改性剂与硫酸钡颗粒表面的结合度明显提高，可以有效避免传统改性方法包覆层不牢固，表面改性修饰剂容易脱落，以及效果不好的缺点。
（2）制备的硫酸钡具有吸油量低，颗粒粒径分布均匀，产品与涂膜厚度能很好的配合，表面流平性和保光性特别好，与所有的色料有较好的兼容性，可改善粉末涂料在喷涂工艺中达到最理想的涂膜厚度。
（3）采用的表面修饰剂价格低廉，使得表面修饰改性的硫酸钡产品生产成本较低，具有市场竞争力。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
图中各部件标号说明：
图1中，1-原料重晶石，2-煤粉，3-石灰石粉，4-热水，5-外排滤渣，6-原料工业级芒硝，7-温水，8-滤渣，9-产物片状硫化钠，10-去离子水，11-粉末涂料用硫酸钡产品， M-表面修饰及分散剂M，N-表面修饰改性剂M。
具体实施方式
下面参照附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。
参见图1。
实施例1
一种粉末涂料用硫酸钡的制备方法，包括以下步骤：
（1）选取原料重晶石1，其中硫酸钡含量为92.1%，二氧化硅含量为2.4%。将所述原料重晶石1经磨粉机粉碎后得到重晶石粉a，然后按照重晶石粉a:煤粉2:石灰石粉3的重量比为4.0:1:0.2，将重晶石粉a与煤粉2和石灰石粉3充分混合后，送入回转炉在900℃下进行高温焙烧还原，反应停留时间1.5h后，得到还原焙烧产物b。
（2）将所述的还原焙烧产物b加入浸取槽中，并向其中加入75℃的热水4，浸泡3.5h，得到悬浮液c；将所述的悬浮液c送入板框过滤机A进行过滤，得到滤液d和滤渣e；将所述的滤液d泵入调浓槽A；将所述的滤渣e分为回用滤渣f和外排滤渣5，回用滤渣f与外排滤渣5的质量比为1.0:1.0，其中回用滤渣f返回回转炉进行再利用，外排滤渣5进入后续无害化处理和利用工序。
（3）将工业级芒硝6在溶解罐中加入45℃的温水7中溶解，将溶解的悬浊液h经过板框过滤机B过滤得到澄清滤液i和滤渣8，将澄清滤液i抽送至调浓槽B，加入适量的温水7调节澄清滤液i的浓度，所述的滤渣8排出做无害化处理。
（4）调整澄清滤液d和澄清滤液i的浓度使其达到0.8mol/L，得到硫化钡原料液g和硫酸钠原料液j；将调浓槽A中的硫化钡原料
液g泵送入反应陈化罐，向反应陈化罐中加入表面修饰及分散剂M硬脂酸钠，加入的质量为反应陈化罐中生成硫酸钡总质量的3.0%，将反应陈化罐加热至35℃；然后将调浓槽B中的硫酸钠原料液j缓慢加入反应陈化罐中，加入时间在1.0h内，随后再继续搅拌陈化2.0h，得到硫酸钡悬浮液k。
（5）将所述的硫酸钡悬浮液k打入板框过滤机C进行过滤分离，得到硫化钠滤液9和硫酸钡滤饼l；硫化钠滤液9送入后续工序进行进一步的处理；将所述的硫酸钡滤饼l送入打浆槽，加入适量的去离子水10得到硫酸钡打浆液m；将硫酸钡打浆液m泵送入表面改性罐中，继续搅拌且加热升温至70℃，然后加入表面修饰改性剂N，其分子式为RO(CH2CH2O)2-X，R为含12个碳的烷基，X为Na。表面修饰改性剂N添加量为表面改性罐中硫酸钡总质量的1.0%。搅拌2.0 h，得到硫酸钡悬浮液n。
（6）将所述的硫酸钡悬浮液n泵送入过滤洗涤机进行分离得到硫酸钡产品滤饼p和水滤液q；将所述的硫酸钡产品滤饼p送入动态干燥机，进行干燥，再经粉碎得到粉末涂料用硫酸钡产品11；将所述的水滤液q送入浸取槽A作为浸取热水。硫酸钡产品的性能指标和用于粉末涂料后的效果见表1。
实施例2
一种粉末涂料用硫酸钡的制备方法，包括以下步骤：
（1）选取原料重晶石1，其中硫酸钡含量为91.6%，二氧化硅含量为2.1%。将所述原料重晶石1经磨粉机粉碎后得到重晶石粉a，然
后按照重晶石粉a:煤粉2:石灰石粉3的重量比为4.0:1.2:0.4，将重晶石粉a与煤粉2和石灰石粉3充分混合后，送入回转炉在1200℃下进行高温焙烧还原，反应时间0.56h后，得到还原焙烧产物b。
（2）将所述的还原焙烧产物b加入浸取槽中，并向其中加入70℃的热水4，浸泡3.5h，得到悬浮液c；将所述的悬浮液c送入板框过滤机A进行过滤，得到滤液d和滤渣e；将所述的滤液d泵入调浓槽A；将所述的滤渣e分为回用滤渣f和外排滤渣5，回用滤渣f与外排滤渣5的质量比为0.5:1.0，其中回用滤渣f返回回转炉进行再利用，外排滤渣5进入后续无害化处理和利用工序。
（3）将工业级芒硝6在溶解罐中加入45℃的温水7中溶解，将溶解的悬浊液h经过板框过滤机B过滤得到澄清滤液i和滤渣8，将澄清滤液i抽送至调浓槽B，加入适量的温水7调节澄清滤液i的浓度，所述的滤渣8排出做无害化处理。
（4）调整澄清滤液d和澄清滤液i的浓度使其达到0.8mol/L，得到硫化钡原料液g和硫酸钠原料液j；将调浓槽A中的硫化钡原料液g泵送入反应陈化罐，向反应陈化罐中加入表面修饰及分散剂M硬脂酸钠，加入的质量为反应陈化罐中生成硫酸钡总质量的3.0%，将反应陈化罐加热至35℃；然后将调浓槽B中的硫酸钠原料液j缓慢加入反应陈化罐中，加入时间在1.0h内，随后再继续搅拌陈化2.0h，得到硫酸钡悬浮液k。
（5）将所述的硫酸钡悬浮液k打入板框过滤机C进行过滤分离，得到硫化钠滤液9和硫酸钡滤饼l；硫化钠滤液9送入后续工序进行
进一步的处理；将所述的硫酸钡滤饼l送入打浆槽，加入适量的去离子水10得到硫酸钡打浆液m；将硫酸钡打浆液m泵送入表面改性罐中，继续搅拌且加热升温至70℃，然后加入表面修饰改性剂N，其分子式为RO(CH2CH2O)2-X，R为含12个碳的烷基，X为Na。表面修饰改性剂N添加量为表面改性罐中硫酸钡总质量的1.0%。搅拌3.0 h，得到硫酸钡悬浮液n。
（6）将所述的硫酸钡悬浮液n泵送入过滤洗涤机进行分离得到硫酸钡产品滤饼p和水滤液q；将所述的硫酸钡产品滤饼p送入动态干燥机，进行干燥，再经粉碎得到粉末涂料用硫酸钡产品11；将所述的水滤液q送入浸取槽A作为浸取热水。硫酸钡产品的性能指标和用于粉末涂料后的效果见表1。
实施例3
一种粉末涂料用硫酸钡的制备方法，包括以下步骤：
（1）选取原料重晶石1，其中硫酸钡含量为93.2%，二氧化硅含量为1.4%。将所述原料重晶石1经磨粉机粉碎后得到重晶石粉a，然后按照重晶石粉a:煤粉2:石灰石粉3的重量比为4.0:0.8:0.3，将重晶石粉a与煤粉2和石灰石粉3充分混合后，送入回转炉在1000℃下进行高温焙烧还原，反应1.0h后，得到还原焙烧产物b。
（2）将所述的还原焙烧产物b加入浸取槽中，并向其中加入65℃的热水4，浸泡4.0h，得到悬浮液c；将所述的悬浮液c送入板框过滤机A进行过滤，得到滤液d和滤渣e；将所述的滤液d泵入调浓槽A；将所述的滤渣e分为回用滤渣f和外排滤渣5，回用滤渣f与外排
滤渣5的质量比为0.65:1.0，其中回用滤渣f返回回转炉进行再利用，外排滤渣5进入后续无害化处理和利用工序。
（3）将工业级芒硝6在溶解罐中加入40℃的温水7中溶解，将溶解的悬浊液h经过板框过滤机B过滤得到澄清滤液i和滤渣8，将澄清滤液i抽送至调浓槽B，加入适量的温水7调节澄清滤液i的浓度，所述的滤渣8排出做无害化处理。
（4）调整澄清滤液d和澄清滤液i的浓度使其达到1.7mol/L，得到硫化钡原料液g和硫酸钠原料液j；将调浓槽A中的硫化钡原料液g泵送入反应陈化罐，向反应陈化罐中加入表面修饰及分散剂M硬脂酸钠，加入的质量为反应陈化罐中生成硫酸钡总质量的2.5%，将反应陈化罐加热至55℃；然后将调浓槽B中的硫酸钠原料液j缓慢加入反应陈化罐中，加入时间在2.0h内，随后再继续搅拌陈化3.0h，得到硫酸钡悬浮液k。
（5）将所述的硫酸钡悬浮液k打入板框过滤机C进行过滤分离，得到硫化钠滤液9和硫酸钡滤饼l；硫化钠滤液9送入后续工序进行进一步的处理；将所述的硫酸钡滤饼l送入打浆槽，加入适量的去离子水10得到硫酸钡打浆液m；将硫酸钡打浆液m泵送入表面改性罐中，继续搅拌且加热升温至80℃，然后加入表面修饰改性剂N，其分子式为RO(CH2CH2O)3-X，R为含15个碳的烷基，X为Na。表面修饰改性剂N添加量为表面改性罐中硫酸钡总质量的2.2%。搅拌4.0 h，得到硫酸钡悬浮液n。
（6）将所述的硫酸钡悬浮液n泵送入过滤洗涤机进行分离得到
硫酸钡产品滤饼p和水滤液q；将所述的硫酸钡产品滤饼p送入动态干燥机，进行干燥，再经粉碎得到粉末涂料用硫酸钡产品11；将所述的水滤液q送入浸取槽A作为浸取热水。硫酸钡产品的性能指标和用于粉末涂料后的效果见表1。
实施例4
一种粉末涂料用硫酸钡的制备方法，包括以下步骤：
（1）选取原料重晶石1，其中硫酸钡含量为92.7%，二氧化硅含量为2.0%。将所述原料重晶石1经磨粉机粉碎后得到重晶石粉a，然后按照重晶石粉a:煤粉2:石灰石粉3的重量比为4.0:1.0:0.3，将重晶石粉a与煤粉2和石灰石粉3充分混合后，送入回转炉在950℃下进行高温焙烧还原，反应1.5h后，得到还原焙烧产物b。
（2）将所述的还原焙烧产物b加入浸取槽中，并向其中加入80℃的热水4，浸泡4.5h，得到悬浮液c；将所述的悬浮液c送入板框过滤机A进行过滤，得到滤液d和滤渣e；将所述的滤液d泵入调浓槽A；将所述的滤渣e分为回用滤渣f和外排滤渣5，回用滤渣f与外排滤渣5的质量比为0.8:1.0，其中回用滤渣f返回回转炉进行再利用，外排滤渣5进入后续无害化处理和利用工序。
（3）将工业级芒硝6在溶解罐中加入50℃的温水7中溶解，将溶解的悬浊液h经过板框过滤机B过滤得到澄清滤液i和滤渣8，将澄清滤液i抽送至调浓槽B，加入适量的温水7调节澄清滤液i的浓度，所述的滤渣8排出做无害化处理。
（4）调整澄清滤液d和澄清滤液i的浓度使其达到1.8mol/L，得到硫化钡原料液g和硫酸钠原料液j；将调浓槽A中的硫化钡原料液g泵送入反应陈化罐，向反应陈化罐中加入表面修饰及分散剂M硬脂酸钠，加入的质量为反应陈化罐中生成硫酸钡总质量的2.3%，将反应陈化罐加热至40℃；然后将调浓槽B中的硫酸钠原料液j缓慢加入反应陈化罐中，加入时间1.2h内，随后再继续搅拌陈化3.5h，得到硫酸钡悬浮液k。
（5）将所述的硫酸钡悬浮液k打入板框过滤机C进行过滤分离，得到硫化钠滤液9和硫酸钡滤饼l；硫化钠滤液9送入后续工序进行进一步的处理；将所述的硫酸钡滤饼l送入打浆槽，加入适量的去离子水10得到硫酸钡打浆液m；将硫酸钡打浆液m泵送入表面改性罐中，继续搅拌且加热升温至70℃，然后加入表面修饰改性剂N，其分子式为RO(CH2CH2O)2-X，R为含15个碳的烷基，X为K。表面修饰改性剂N添加量为表面改性罐中硫酸钡总质量的2.0%。搅拌3.0 h，得到硫酸钡悬浮液n。
（6）将所述的硫酸钡悬浮液n泵送入过滤洗涤机进行分离得到硫酸钡产品滤饼p和水滤液q；将所述的硫酸钡产品滤饼p送入动态干燥机，进行干燥，再经粉碎得到粉末涂料用硫酸钡产品11；将所述的水滤液q送入浸取槽A作为浸取热水。硫酸钡产品的性能指标和用于粉末涂料后的效果见表1。
对照例1
一种粉末涂料用硫酸钡的制备方法，包括以下步骤：
（1）选取原料重晶石1，其中硫酸钡含量为92.1%，二氧化硅含量为2.4%。将所述原料重晶石1经磨粉机粉碎后得到重晶石粉a，然后按照重晶石粉a:煤粉2:石灰石粉3的重量比为4.0:1:0.2，将重晶石粉a与煤粉2和石灰石粉3充分混合后，送入回转炉在1000℃下进行高温焙烧还原，反应2.5h后，得到还原焙烧产物b。
（2）将所述的还原焙烧产物b加入浸取槽中，并向其中加入75℃的热水4，浸泡3.5h，得到悬浮液c；将所述的悬浮液c送入板框过滤机A进行过滤，得到滤液d和滤渣e；将所述的滤液d泵入调浓槽A；将所述的滤渣e分为回用滤渣f和外排滤渣5，回用滤渣f与外排滤渣5的质量比为0.65:1.0，其中回用滤渣f返回回转炉进行再利用，外排滤渣5进入后续无害化处理和利用工序。
（3）将工业级芒硝6在溶解罐中加入45℃的温水7中溶解，将溶解的悬浊液h经过板框过滤机B过滤得到澄清滤液i和滤渣8，将澄清滤液i抽送至调浓槽B，加入适量的温水7调节澄清滤液i的浓度，所述的滤渣8排出做无害化处理。
（4）调整澄清滤液d和澄清滤液i的浓度使其达到2.0mol/L，得到硫化钡原料液g和硫酸钠原料液j；将调浓槽A中的硫化钡原料液g泵送入反应陈化罐，将反应陈化罐加热至35℃；然后将调浓槽B中的硫酸钠原料液j缓慢加入反应陈化罐中，加入时间在1.0h内，随后再继续搅拌陈化2h，得到硫酸钡悬浮液k。
（5）将所述的硫酸钡悬浮液k泵送入过滤洗涤机进行分离得到硫酸钡产品滤饼p和水滤液q；将所述的硫酸钡产品滤饼p送入动态
干燥机，进行干燥，再经粉碎得到粉末涂料用硫酸钡产品11；将所述的水滤液q送入浸取槽A作为浸取热水。硫酸钡产品的性能指标和用于粉末涂料后的效果见表1。
对照例2
一种粉末涂料用硫酸钡的制备方法，包括以下步骤：
（1）选取原料重晶石1，其中硫酸钡含量为92.1%，二氧化硅含量为2.4%。将所述原料重晶石1经磨粉机粉碎后得到重晶石粉a，然后按照重晶石粉a:煤粉2:石灰石粉3的重量比为4:1:0.2，将重晶石粉a与煤粉2和石灰石粉3充分混合后，送入回转炉在1000℃下进行高温焙烧还原，反应2.5h后，得到还原焙烧产物b。
（2）将所述的还原焙烧产物b加入浸取槽中，并向其中加入75℃的热水4，浸泡3.5h，得到悬浮液c；将所述的悬浮液c送入板框过滤机A进行过滤，得到滤液d和滤渣e；将所述的滤液d泵入调浓槽A；将所述的滤渣e分为回用滤渣f和外排滤渣5，回用滤渣f与外排滤渣5的质量比为0.65:1.0，其中回用滤渣f返回回转炉进行再利用，外排滤渣5进入后续无害化处理和利用工序。
（3）将工业级芒硝6在溶解罐中加入45℃的温水7中溶解，将溶解的悬浊液h经过板框过滤机B过滤得到澄清滤液i和滤渣8，将澄清滤液i抽送至调浓槽B，加入适量的温水7调节澄清滤液i的浓度，所述的滤渣8排出做无害化处理。
（4）调整澄清滤液d和澄清滤液i的浓度使其达到2.0mol/L，得到硫化钡原料液g和硫酸钠原料液j；将调浓槽A中的硫化钡原料
液g泵送入反应陈化罐，向反应陈化罐中加入表面修饰及分散剂M硬脂酸钠，加入的质量为反应陈化罐中生成硫酸钡总质量的3.0%，将反应陈化罐加热至35℃；然后将调浓槽B中的硫酸钠原料液j缓慢加入反应陈化罐中，加入时间在1.0h内，随后再继续搅拌陈化2h，得到硫酸钡悬浮液k。
（6）将所述的硫酸钡悬浮液k泵送入过滤洗涤机进行分离得到硫酸钡产品滤饼p和水滤液q；将所述的硫酸钡产品滤饼p送入动态干燥机，进行干燥，再经粉碎得到粉末涂料用硫酸钡产品11；将所述的水滤液q送入浸取槽A作为浸取热水。硫酸钡产品的性能指标和用于粉末涂料后的效果见表1。
对照例2中的硫酸钡产品应用于粉末涂料中后，存在透明性差、表面光泽不好、粘结不牢固且有结块及耐温性差等问题。
实施例4中的硫酸钡产品应用于粉末涂料中后，具有透明性改善大、表面有光泽、色泽均匀，外观平整光滑、允许轻微粘皮，涂膜厚度均匀及耐温性良好等优点。
表1

Claims (9)

1.一种粉末涂料用硫酸钡的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将原料重晶石1经磨粉机粉碎后得到重晶石粉a，然后按照重晶石粉a:煤粉2:石灰石粉3的重量比4.0:0.8～1.2:0.2～0.4，将重晶石粉a、煤粉2和石灰石粉3充分混合后，送入回转炉进行高温焙烧还原反应，得到还原焙烧产物b；
（2） 将所述的还原焙烧产物b加入浸取槽中，并向其中加入65-80℃的热水4，浸泡3-5h，得到悬浮液c；将所述的悬浮液c送入板框过滤机A进行过滤，得到滤液d和滤渣e；将所述的滤液d泵入调浓槽A；将所述的滤渣e分为回用滤渣f和外排滤渣5，其中回用滤渣f返回回转炉进行再利用，外排滤渣5进入后续无害化处理和利用工序；
（3）将工业级芒硝6在溶解罐中加入30-50℃的温水7中溶解，将溶解的悬浊液h经过板框过滤机B过滤得到澄清滤液i和滤渣8，将澄清滤液i抽送至调浓槽B，加入适量同温度下的温水7调节澄清滤液i的浓度，所述的滤渣8排出做无害化处理；
（4）向调浓槽A中加入65-80℃的热水4，调节调浓槽A中溶液的硫化钡浓度达到设定值，得到硫化钡溶液g；向调浓槽B中加入30-50℃的温水7，调节调浓槽B中溶液的硫酸钠浓度与调浓槽A中硫化钡溶液浓度相等，得到硫酸钠原料液j；将所述的的硫化钡原料液g泵送入反应陈化罐，向反应陈化罐中加入表面修饰及分散剂M，开动搅拌，将反应陈化罐加热至设定温度，搅拌30min；然后将调浓
槽B中的硫酸钠原料液j缓慢加入反应陈化罐中，加入硫酸钠原料液j总体积与加入反应陈化罐的硫化钡溶液的体积相等，加入时间控制在1.0～2.0小时，随后再继续搅拌陈化2.0～4.0小时，得到硫酸钡悬浮液k；
（5）将所述的硫酸钡悬浮液k打入板框过滤机C中进行过滤分离，得到硫化钠滤液9和硫酸钡滤饼l；所述的硫化钠滤液9泵送入后续工序进行进一步的处理；
（6）将所述的硫酸钡滤饼l送入打浆槽，加入去离子水10，调整到设定的浓度，得到硫酸钡打浆液m；
（7）将所述的硫酸钡打浆液m泵送入表面改性罐中，搅拌且加热升温至70～80℃，然后加入表面修饰改性剂N，搅拌1.0～4.0小时，得到修饰硫酸钡悬浮液n;
（8）将所述的修饰硫酸钡悬浮液n泵送入过滤洗涤机进行分离，得到硫酸钡产品滤饼p和水滤液q；将所述的硫酸钡产品滤饼p送入动态干燥机进行干燥，再经粉碎得到粉末涂料用硫酸钡产品11；将所述的水滤液q送入浸取槽A作为浸取热水；
所述的表面修饰及分散剂M为硬脂酸钠；
所述的表面修饰改性剂M是一种高分子聚合物，分子式为RO(CH2CH2O)n-X，其中n=2或3，R为12~15个烷基，X为极性基团。
2.根据权利要求1所述的一种粉末涂料用硫酸钡的制备方法，其特征在于，所述原料重晶石中硫酸钡>90.0%，二氧化硅<3.0%。
3.根据权利要求1所述的一种粉末涂料用硫酸钡的制备方法，其特征在于，回转炉高温焙烧温度为900～1200℃，物料在回转炉中的停留时间为0.5～2.0h。
4.根据权利要求1所述的一种粉末涂料用硫酸钡的制备方法，其特征在于，所述的回用滤渣f与外排滤渣5的重量比为0.5～2.0:1.0。
5.根据权利要求1所述的一种粉末涂料用硫酸钡的制备方法，其特征在于，调浓槽A中硫化钡原料液g和调浓槽B中的硫酸钠原料液j的摩尔浓度相等，其范围为0.8～2.3 mol/L。
6.根据权利要求1所述的一种粉末涂料用硫酸钡的制备方法，其特征在于，表面修饰及分散剂M的添加量为反应陈化罐中生成硫酸钡总质量的的1.0～5.0%。
7.根据权利要求1所述的一种粉末涂料用硫酸钡的制备方法，其特征在于，反应陈化罐中的温度为35～60℃。
8.根据权利要求1所述的一种粉末涂料用硫酸钡的制备方法，其特征在于，表面修饰改性剂N的添加量为表面改性罐中硫酸钡总质量的0.5～3.0%。
9.根据权利要求1所述的一种粉末涂料用硫酸钡的制备方法，其特征在于，动态干燥机的干燥温度为180～230℃。
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