CN1765750A

CN1765750A - 沉淀硫酸钡的制备方法

Info

Publication number: CN1765750A
Application number: CN 200510057117
Authority: CN
Inventors: 刘兴均
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-06-11
Filing date: 2005-06-11
Publication date: 2006-05-03

Abstract

本发明涉及沉淀硫酸钡的制备方法，是将毒重石与酸混合反应，所得溶液中加入碱，过滤分离除去不溶性杂质后，得到含Ba²⁺、Ca²⁺的溶液，根据溶液中Ba²⁺含量加入硫酸，使溶液中Ba²⁺刚好全部析出，过滤分离得沉淀硫酸钡，将过滤液再加入硫酸，使溶液中Ca²⁺全部析出，所得溶液过滤分离后再与毒重石混合反应用于沉淀硫酸钡的制备。该方法无需能耗，制备的沉淀硫酸钡质量好，并且不会对环境造成污染，极大地减少了原料消耗量，故成本低。

Description

沉淀硫酸钡的制备方法

技术领域

本发明涉及沉淀硫酸钡的制备方法。

技术背景

目前，沉淀硫酸钡的制备一般是采用芒硝-黑灰法，是将硫化钡与芒硝液混合，于90℃进行反应，生成硫酸钡沉淀，沉淀物经过滤、水洗和酸洗后，用硫酸调节PH至5～6，再经过滤干燥、粉碎，即得到沉淀硫酸钡成品。

由于芒硝-黑灰法使用的硫化钡原料是由重晶石转化而得，而该转化过程必须在高温(1250℃以上)下加还原剂才能实现，一般是将重晶石与煤按一定比例混合进行焙烧还原，从而使该方法能耗高，故使生产沉淀硫酸钡的成本增大，并且由于焙烧使成品中杂质含量高，同时会造成严重的环境污染。

沉淀硫酸钡的其它制备方法因工艺复杂，成本高等原因而无实际应用价值。

发明内容

本发明的目的是提供一种低成本且无环境污染的沉淀硫酸钡的制备方法。

本发明所述沉淀硫酸钡的制备方法，是将毒重石与酸混合反应，所得溶液中加入碱，使溶液中的重金属离子与碱反应生成氢氧化物沉淀，过滤分离除去不溶性杂质后，得到含Ba²⁺、Ca²⁺的溶液，根据溶液中Ba²⁺含量加入硫酸，使溶液中Ba²⁺刚好全部析出，过滤分离得沉淀硫酸钡；将过滤液再加入硫酸，使溶液中Ca²⁺全部析出，所得溶液过滤分离后再与毒重石混合反应用于沉淀硫酸钡的制备。

与毒重石混合反应的酸可为盐酸或氟酸或硝酸或磷酸，毒重石与酸混合反应所得溶液中加入的碱可为石灰或烧碱，碱的加入量应使毒重石与酸混合反应所得溶液的PH值为9.5～11，以使溶液中的Fe³⁺、Mg²⁺、Al³⁺、Mn²⁺等重金属离子全部与碱中的OH^-结合生成氢氧化物沉淀析出。

由于在标准状态下硫酸钡的溶度积为1.1×10^-10，硫酸钙的溶度积为4.93×10^-5，硫酸钙溶度积与硫酸钡溶度积比值为4.48×10⁵，其值大于10⁵，故本发明利用了硫酸钙溶度积与硫酸钡溶度积之间的巨大差异，在除去不溶性杂质而含有Ba²⁺、Ca²⁺的溶液中，通过控制硫酸的加入量，使硫酸钡和硫酸钙分步析出，从而得到沉淀硫酸钡，而反应中得到的酸溶液又可再行回收利用，与毒重石混合反应用于沉淀硫酸钡的制备。

本发明所述沉淀硫酸钡制备方法具有如下优点：一、本发明中的工艺流程是在常温常压下进行，故无能耗；二、由于无焙烧工序，在沉淀硫酸钡制备过程中无杂质带入，提高了产品的质量；三、在生产过程中无对环境产生危害的废弃物排出，故不会对环境造成污染；四、由于生产中产生的酸溶液可再行回收用于沉淀硫酸钡的制备，极大地减少了原料的消耗量，按现行物价计算，使用本发明制备方法生产沉淀硫酸钡，每吨可降低成本约300元人民币，故产生了巨大的经济效益。

附图说明

现结合附图对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明所述沉淀硫酸钡的制备方法一种实施方式的工艺流程图；

图2为本发明所述沉淀硫酸钡的制备方法另一种实施方式的工艺流程图。

具体实施方式

实施方式一：

如图1所示，将1000Kg毒重石粉(含68％碳酸钡、13％碳酸钙)与2306Kg15％盐酸混合反应，得到含718Kg氯化钡和144Kg氯化钙的溶液，所得溶液中加入石灰，调节PH值至10.5，使溶液中的Fe³⁺、Mg²⁺、Al³⁺、Mn²⁺等重金属离子全部与石灰中的OH^-结合生成氢氧化物沉淀析出，过滤分离，除去包含氢氧化物沉淀及矿渣在内的不溶性杂质后，得到含Ba²⁺、Ca²⁺的溶液，即得到氯化钡和氯化钙溶液，根据溶液中Ba²⁺含量，即氯化钡含量，利用硫酸钙溶度积与硫酸钡溶度积之间的巨大差异，加入346Kg98％硫酸，溶液中的全部氯化钡优先与加入的硫酸反应，使溶液中Ba²⁺刚好全部析出，即析出硫酸钡(此时溶液中的氯化钙未能与硫酸反应)，将溶液过滤分离得沉淀硫酸钡811Kg，同时过滤液中含有盐酸250Kg，将沉淀硫酸钡烘干即得成品。根据过滤液中Ca²⁺含量，即氯化钙含量，再加入130Kg98％硫酸，使溶液中Ca²⁺全部析出，即析出硫酸钙沉淀176Kg，同时又得到94Kg盐酸，将所得溶液过滤分离，得到两次反应所得盐酸344Kg，将其回收再与毒重石混合反应用于沉淀硫酸钡的制备。

该方法的有关主要化学反应式为：

实施方式二：

如图2所示，将1000Kg毒重石粉(含68％碳酸钡、13％碳酸钙)与2999Kg20％硝酸混合反应，得到含900.9Kg硝酸钡和164Kg硝酸钙的溶液，所得溶液中加入烧碱，调节PH值至9.5，使溶液中的Fe³⁺、Mg²⁺、Al³⁺、Mn²⁺等重金属离子全部与烧碱中的OH^-结合生成氢氧化物沉淀析出，过滤分离，除去包含氢氧化物沉淀及矿渣在内的不溶性杂质后，得到含Ba²⁺、Ca²⁺的溶液，即得到硝酸钡和硝酸钙溶液，根据溶液中Ba²⁺含量，即硝酸钡含量，利用硫酸钙溶度积与硫酸钡溶度积之间的巨大差异，加入444.9Kg98％硫酸，溶液中的全部硝酸钡优先与加入的硫酸反应，使溶液中Ba²⁺刚好全部析出，即析出硫酸钡(此时溶液中的硝酸钙未能与硫酸反应)，将溶液过滤分离得沉淀硫酸钡811.6Kg，同时过滤液中含有硝酸435Kg，将沉淀硫酸钡烘干即得成品。根据过滤液中Ca²⁺含量，即硫酸钙含量，再加入130.4Kg98％硫酸，使溶液中Ca²⁺全部析出，即析出硫酸钙沉淀177Kg，同时又得到163.6Kg硝酸，将所得溶液过滤分离，得到两次反应所得硝酸598.6Kg，将其回收再与毒重石混合反应用于沉淀硫酸钡的制备。

该方法的有关主要化学反应式为：

Claims

1、一种沉淀硫酸钡的制备方法，其特征在于：将毒重石与酸混合反应，所得溶液中加入碱，使溶液中的重金属离子与碱反应生成氢氧化物沉淀，过滤分离除去不溶性杂质后，得到含Ba²⁺、Ca²⁺的溶液，根据溶液中Ba²⁺含量加入硫酸，使溶液中Ba²⁺刚好全部析出，过滤分离得沉淀硫酸钡；将过滤液再加入硫酸，使溶液中Ca²⁺全部析出，所得溶液过滤分离后再与毒重石混合反应用于沉淀硫酸钡的制备。

2、根据权利要求1所述的沉淀硫酸钡的制备方法，其特征在于：所述的酸为盐酸或氟酸或硝酸或磷酸。

3、根据权利要求1或2所述的沉淀硫酸钡的制备方法，其特征在于：所述的碱为石灰或烧碱。

4、根据权利要求1所述的沉淀硫酸钡的制备方法，其特征在于：碱的加入量应使毒重石与酸混合反应所得溶液的PH值为9.5～11。