CN85107743A - 联产硫酸钡和氧化镁的盐酸循环法 - Google Patents

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Abstract

本发明联产硫酸钡和氧化镁的盐酸循环法属于制备化学物质的方法，主要以硫酸镁和重晶石矿为原料，以比工业硫酸钡低的成本，取得医用硫酸钡的质量，一举克服了硫酸钡含硫高、白度低和不能医用的缺点，同时解决了氯化镁热分解的盐酸出路及钡渣严重污染等问题，而且产品硫酸钡的质量超过国家规定的十项工业硫酸钡指标，也超过国家规定的八项医用硫酸钡的指标。氧化镁纯度大于98％。

Description

本发明属于制备化学物质的方法。
国内外制备硫酸钡，多用硫酸钠与硫化钡复分解的方法，该法制得工业硫酸钡产品含硫量高。白度低，更不能供医用。而医用硫酸钡多用硫酸钠与氯化钡复分解的方法制备，其母液含氯化钠太稀，没有回收价值。另外，氯化镁热分解所生成的盐酸，很难回收和利用，限制了氯化镁用热解法制备氧化镁工业的发展。
本发明所提出的，用硫酸镁和重晶石为原料，联产工业硫酸钡。氧化镁和硫化氢的盐酸循环法，一举解决了上述难题，不仅氯化镁热解所产的盐酸，可以循环使用。而且使硫酸钡产品的质量。超过国家规定的十项工业硫酸钡的指标。也超过国家规定的八项医用硫酸钡指标。
本发明盐酸循环法，由三个工艺阶段组成闭路循环，参见附图1，第一阶段见方框1    盐酸与硫化钡反应，生成硫化氢气体和化钡溶液。硫化氢气体为产品之一见方框1a。氯化钡溶液经脱渣脱硫进入下一阶段反应。第二阶段见方框2，氯化钡与硫酸镁溶反应，生成沉淀硫酸钡与氯化镁溶液。硫酸钡沉淀为产品之二见方框2a。滤出的氯化镁溶液进入下一阶段反应。第三阶段见方框3：氯化镁溶液浓缩、结晶、脱水与热分解，生成高纯氧化镁及盐酸。氧化镁为产品之三见方框3a。盐酸再返回第一阶段参加反应，从而形成闭路循环式的生产工艺路线。
第一阶段的化学反应方程式及操作说明：
化学反应方程式：
式中BaS（1）由纯度大于80%的重晶石烧制成硫化钡的熔块，熔块溶于水，浸出硫化钡溶液，它与盐酸反应的条件如下：
将7%至10%的盐酸，定量流入反应釜中，然后在搅拌下将硫化钡熔块（黑灰）逐渐加入釜内，同时在30～50mm H2O负压条件下，将釜内产生的硫化氢气体抽入贮气缸内待用;用黑灰将釜内溶液的pH值调到9～10之间，静置12小时后用缸吸法取出上层清液，经平绒滤布过滤待脱硫使用。
脱硫：将滤出的清液用盐酸调pH值，使pH值降到1～2以下，加热至沸，沸腾30分钟以上，再用无色平绒布过滤，布面朝上，叠成三层过滤，滤液即为氯化钡净化液，浓度10～30%，最适宜浓度为15～25%，即可备用。
第二阶段：硫酸镁与备用氯化钡溶液的反应：
硫酸镁溶液的制备，将盐湖结晶析出的七水硫酸镁溶于水中，控制硫酸镁的浓度为15至20%，在12小时后，溶液中的泥沙下沉，澄清之后，清液重结晶，再溶解成15%溶液待用。
盐湖天然结晶析出硫酸镁纯度＞80%。
重结晶酸纯度＞98%。
将硫酸镁溶液和氯化钡溶液，分别预热到80～100℃之间，同时加入反应釜中，在不断搅拌下热沸两小时后出料。
在反应过程中调整硫酸根微微过量。
过滤洗净的硫酸钡，在300℃下烘干2至3小时。粉碎到规定细度，便为成品。其滤液为氯化镁溶液。
第三阶段：六水氯化镁的浓缩结晶、脱水及热分解。氯化镁溶液加热浓缩至混浊，冷却结晶出六水氯化镁，并在＜180℃脱水制得二水氯化镁，二水氯化镁的热分解温度在450～650℃之间，最适宜在500～600℃之间，物料的热分解，是在70℃饱和水蒸汽的空气气流中进行;分解得氧化镁纯度＞98%，氯化氢和水蒸汽冷凝成盐酸。配制成7～14%浓度，返回第一阶段同硫化钡反应，完成闭路循环。
盐酸循环法的优点：
以硫酸镁及重晶石矿为原料，同时制出硫酸钡、氧化镁和硫化氢。以低于工业硫酸钡的成本，制出医用硫酸钡产品。
盐酸浸取硫化钡熔块（黑灰），比水浸法的浸取率高出10～15%，同时解决了钡渣的污染问题。
第一和第二阶段的联合，可以由重晶石矿和硫酸镁生产硫酸钡和氯化镁。
第三阶段和第一阶段的联合，可以由氯化镁加硫化钡制造氧化镁和氯化钡，解决了氯化镁热分解的盐酸出路问题：
单独第二阶段可以由氯化钡和硫酸镁生产医用硫酸钡。

Claims (7)

1、一种以硫酸镁及重晶石矿为原料，联产硫酸钡和氧化镁的盐酸循环法，其特征在于第一阶段盐酸与重晶石烧制成的硫化钡溶液反应，生成硫化氢与氯化钡溶液，经除渣、脱硫，进入第二阶段，氯化钡与硫酸镁反应，生成沉淀硫酸钡与氯化镁溶液，而后进入第三阶段，将氯化镁溶液经浓缩、结晶、脱水、后热分解生成氧化镁及盐酸，盐酸再进入第一阶段形成盐酸闭路循环。
2、按权利要求1所述其工艺方法中第一阶段的化学反应方程式为：
式中BaS（1），由纯度大于80%的重晶石烧制成硫化钡的熔块，熔块溶于水，浸出硫化钡溶液，它与盐酸反应的条件如下：
将7%至10%的盐酸，定量流入反应釜中，然后在搅拌下将硫化钡熔块（黑灰）逐渐加入釜内，同时在30～50mm H2O负压条件下，将釜内产生的硫化氢气体抽入贮气缸内待用;用黑灰将釜内溶液的PH值调到9～10之间，静置12小时后用虹吸法取出上层清液，经平绒滤布过滤待脫硫使用。
脫硫：将滤出的清液用盐酸调PH值，使PH值降到1-2以下，加热至沸，沸腾30分钟以上，再用无色平绒布过滤，布面朝上，叠成三层过滤，滤液即为氯化钡净化液，浓度为10～30%，最适宜浓度为15～25%即可备用。
3、按权利要求1所述其工艺方法，其第二阶段硫酸镁与备用氯化钡溶液反应，其反应方程式：
上式中硫酸镁溶液的制备，将盐湖结晶析出的七水硫酸镁溶于水中，控制硫酸镁的浓度为15%～20%，静置12小时，溶液中的泥沙下沉，澄清之后，清液重结晶再溶解成15%溶液待用制硫酸钡。
盐湖天然结晶折出硫酸镁纯度＞80%。
重结晶的纯度＞98%。
将所制备的硫酸镁溶液和氯化钡溶液，分别预热到80～100℃之间，同时加入反应釜中，在不断搅拌下热沸两小时后出料，在反应过程中调整硫酸根微微过量，过滤洗净的硫酸钡，在300℃下烘干2～3小时，粉碎到规定细度，便为成品，其滤液为氯化镁溶液。
4、按权利要求1所述其工艺方法，其第三阶段六水氯化镁的浓缩结晶，脫水及热分解，氯化镁溶液加热浓缩至混浊，冷却结晶出六水氯化镁，并在＜180℃脫水制得二水氯化镁，二水氯化镁的热分解温度450～650℃之间，最适宜在500～600℃之间，物料的热分解，是在70℃饱和水蒸汽的空气气流中进行，分解得氧化镁纯度＞98%，氯化氢和水蒸汽冷凝成盐酸，配制成7～14%浓度，返回第一阶段，再同硫化钡反应，完成盐酸循环。
5、按照权利要求2和3所述的盐酸循环法中的第一和第二阶段的联合，可以由重晶石矿和硫酸镁生产硫酸钡和氯化镁。
6、按照权利要求4和2所述的盐酸循环法中的第三和第一阶段的联合，可以由氯化镁加硫化钡制造氧化镁和氯化钡。
7、按照权利要求2所述的盐酸循环法中的第二阶段单独由氯化钡和硫酸镁生产医用硫酸钡。
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