CN1178860C - 利用碳酸盐型钡矿氯化焙烧制取氯化钡的方法 - Google Patents

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Abstract

一种利用碳酸盐型钡矿氯化焙烧制取氯化钡的方法，它是将碳酸盐型钡矿在500℃～1500℃的温度下与氯化钙或氯化镁氯化焙烧生成氯化钡与碳酸钙或碳酸镁熔体，经过浸渣形成氯化钡溶液和固相的主含碳酸钙或碳酸镁的渣子，再经固液分离，将氯化钡溶液通过浓缩、结晶、离心、干燥而制成氯化钡产品。本发明优点在于利用廉价工业氯化钙或氯化镁，一步法氯化焙烧、浸取制得。碳酸盐型钡矿中的主要杂质碳酸钙、二氧化硅、碳等不影响氯化钡收得率，氯根有效利用率高，所制得的氯化钡产品杂质含量少，成本低，工艺流程简单，基本无废液排放，浸渣以碳酸钙或碳酸镁为主，均可用作水泥原料，也可直接将其弃之，避免污染环境。

Description

利用碳酸盐型钡矿氯化焙烧制取氯化钡的方法
(一)、所属技术领域
本发明涉及一种氯化钡的制取方法，特别是一种利用碳酸盐型钡矿来氯化焙烧制取氯化钡的方法。
(二)、技术背景
现有的利用碳酸盐型钡矿制取氯化钡的方法一般是盐酸法，即将碳酸盐型钡矿与盐酸发生反应生成氯化钡，其反应方程式为：
        
在重庆、四川发现有大型碳酸盐型钡矿的矿床，由于碳酸盐型钡矿中夹杂有大量碳酸钙、碳酸镁等杂质，因此，在用盐酸法制取氯化钡过程中，势必会出现如下的副反应：
        
        
        
上述反应式中，X表示其它二价阳离子。这些反应将耗费大量的盐酸，其氯根有效利用率低，导致生产成本增加，而且盐酸容易挥发，排放大量废液，严重污染环境，利用盐酸法制取氯化钡，其工艺流程长，况且矿区并没有盐酸资源，再加上盐酸腐蚀性极强，从而造成盐酸远程运输和贮存的困难，更增加了制造成本。目前，每生产一吨氯化钡的成本为1450元左右。
(三)、发明内容
本发明的目的就是提供一种利用碳酸盐型钡矿氯化焙烧制取氯化钡的方法，它制取方法简单，显著地降低了生产成本，避免污染环境。
本发明的目的是通过这样的技术方案实现的，它是按下述步骤依次进行的：
a.将碳酸盐型钡矿放于破碎机(1)中进行破碎，再通过粉碎机(2)将其粉碎；
b.将粉碎后的碳酸盐型钡矿与氯化钙或氯化镁细粉按纯物质重量配比为1∶0.3～0.8的比例在混料机(3)中进行搅拌混合均匀；
c.将混合均匀的混合物送入隧道窑或回转炉(4)中，在500℃～1500℃的温度下焙烧，使混合物充分反应生成氯化钡与碳酸钙或碳酸镁熔体；
d.将氯化钡与碳酸钙或碳酸镁熔体出炉后送入浸取器(5)中，再加入清水进行搅拌浸取，浸取完毕后通过过滤器(6)的进行固液分离，液态的氯化钡母液送入中和池(7)中，而将浸渣弃掉；
e.对中和池(7)中的氯化钡母液通入二氧化碳气体，使氯化钡母液的PH值从12降至7～8；
f.将PH值降低的氯化钡母液通过过滤器(8)滤掉碳酸盐沉淀，过滤澄清后的氯化钡母液送入蒸发器(9)中进行浓缩，再在蒸发器(9)或在结晶池(10)中结晶，通过离心机(11)进行离心、洗晶和过滤，在干燥机(12)中进行干燥，最终制成氯化钡产品。
在本发明的技术方案中，其主要的反应方程式为：
         
         或
         
从本发明的反应式中可以知道，碳酸盐型钡矿中夹杂的碳酸钙、碳酸镁均不会与氯化钙或氯化镁发生反应，因此氯根的有效利用高，不会造成不必要的浪费，降低了生产成本，而且作为制取氯化钡的原料——氯化钙或氯化镁均是固态，给远程运输带来极大的方便，同时显著地降低了运输成本。
由于采用了上述技术方案，本发明优点在于利用廉价工业氯化钙或氯化镁，一步法氯化焙烧、浸取制得。碳酸盐型钡矿中的主要杂质碳酸钙、二氧化硅、碳等不影响氯化钡收得率，氯根有效利用率高，所制得的氯化钡产品杂质含量少，成本低，每生产一吨氯化钡的成本为1100元，工艺流程简单，基本无废液排放，浸渣以碳酸钙或碳酸镁为主，均可用作水泥原料，也可直接将其弃之，避免污染环境。
如下是用本发明生产的氯化钡与国家标准(GB1617-89)的优等品氯化钡对比表：
  指标名称 优等品(国标) 本发明生产的氯化钡
  氯化钡   含量≥99.0％     99.5
  钙   含量≤0.036     0.027
  钠   含量≤0.20     ---
  硫化物   含量≤0.003     0.0008
  铁   含量≤0.001     0.0002
  水不溶物   含量≤0.05     0.01
(四)、附图说明
本发明的附图说明如下：
图1为本发明的工艺流程示意图；
图中：1.破碎机；2.粉碎机；3.混料机；4.回转炉或隧道窑；5.浸取器；6.过滤器；7.中和池；8.过滤器；9.蒸发器；10.结晶池；11.离心机；12.干燥机。
(五)、具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明：
如图1所示，本发明主要是按下述步骤依次进行的：
a.将碳酸盐型钡矿放于破碎机1中进行破碎，再通过粉碎机2将其粉碎，一般粉碎成60～120目；
b.将粉碎后的碳酸盐型钡矿与氯化钙或氯化镁细粉按纯物质重量配比为1∶0.3～0.8的比例在混料机3中进行搅拌混合均匀；
c.将混合均匀的混合物送入隧道窑或回转炉4中，在500℃～1500℃的温度下焙烧，一般焙烧时间为4小时，使混合物充分反应生成氯化钡与碳酸钙或碳酸镁熔体；
d.将氯化钡与碳酸钙或碳酸镁熔体出炉后送入浸取器5中，再加入清水进行搅拌浸取，一般浸取时间为30分钟，浸取完毕后通过过滤器6的进行固液分离，液态的氯化钡母液被入中和池7中，而将浸渣弃掉；
e.对中和池7中的氯化钡母液通入二氧化碳气体，使氯化钡母液的PH值从12降至7～8；
f.将PH值降低的氯化钡母液通过过滤器8滤掉碳酸盐沉淀，过滤澄清后的氯化钡母液送入蒸发器9中进行浓缩，再在蒸发器9或结晶池10中结晶，通过离心机11进行离心、洗晶和过滤，在干燥机12中进行干燥，最终制成氯化钡产品。
上述的步骤中，焙烧反应生成氯化钡与碳酸钙或碳酸镁熔体的最佳温度为750℃。
为了充分浸取氯化钡，搅拌浸取氯化钡母液的次数为多次，第一次浸取的饱和的氯化钡母液直接进入后面的步骤制成氯化钡；而后几次浸取的未饱和的氯化钡液体作为下一回第一次浸取高浓度饱和氯化钡母液之用。

Claims (3)

1.一种利用碳酸盐型钡矿氯化焙烧制取氯化钡的方法，它是按下述步骤依次进行的：
a.将碳酸盐型钡矿放于破碎机(1)中进行破碎，再通过粉碎机(2)将其粉碎；
b.将粉碎后的碳酸盐型钡矿与氯化钙或氯化镁细粉按纯物质重量配比为1∶0.3～0.8的比例在混料机(3)中进行搅拌混合均匀；
c.将混合均匀的混合物送入隧道窑或回转炉(4)中，在500℃～1500℃的温度下焙烧，使混合物充分反应生成氯化钡与碳酸钙或碳酸镁熔体；
d.将氯化钡与碳酸钙或碳酸镁熔体出炉后送入浸取器(5)中，再加入清水进行搅拌浸取，浸取完毕后通过过滤器(6)的进行固液分离，液态的氯化钡母液送入中和池(7)中，而将浸渣弃掉；
e.对中和池(7)中的氯化钡母液通入二氧化碳气体，使氯化钡母液的PH值从12降至7～8；
f.将PH值降低的氯化钡母液通过过滤器(8)滤掉碳酸盐沉淀，过滤澄清后的氯化钡母液送入蒸发器(9)中进行浓缩，再在蒸发器(9)或在结晶池(10)中结晶，通过离心机(11)进行离心、洗晶和过滤，在干燥机(12)中进行干燥，最终制成氯化钡产品。
2.如权利要求1所述的利用碳酸盐型钡矿氯化焙烧制取氯化钡的方法，焙烧反应生成氯化钡与碳酸钙或碳酸镁熔体温度为750℃。
3.如权利要求1所述的利用碳酸盐型钡矿氯化焙烧制取氯化钡的方法，搅拌浸取氯化钡母液的次数为多次，第一次浸取的饱和的氯化钡母液直接进入后面的步骤制成氯化钡；而后几次浸取的未饱和的氯化钡液体作为下一回第一次浸取高浓度饱和氯化钡母液之用。
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