專利名稱：石膏－氨循環(huán)法氯化鋇、硫酸鉀聯(lián)產(chǎn)技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及兩種無機(jī)化工品聯(lián)產(chǎn)技術(shù)，具體說是“石膏-氨循環(huán)法氯化鋇、硫酸鉀聯(lián)產(chǎn)技術(shù)”。
背景技術(shù)：
資料顯示國內(nèi)外早有以石膏制取硫酸銨的；有硫酸銨法制取硫酸鉀，付產(chǎn)氯化銨的；也有氯化銨法制取氯化鋇的。但，尚無可將上述三個(gè)成熟工藝各取其一部，改革簡化后串接成一種“石膏-氨循環(huán)法聯(lián)產(chǎn)氯化鋇、硫酸鉀的全新技術(shù)”。它不是上述三種工藝的簡單疊加，它有工藝改進(jìn)，并產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟(jì)技術(shù)優(yōu)勢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決了用碳酸鋇礦制氯化鋇，以氯化鉀制硫酸鉀，離不開昂貴的鹽酸、硫酸，離不開投資巨大的現(xiàn)有技術(shù)裝備因而投資大、成本高、利潤低的難題。
本發(fā)明工藝過程是①氯化銨制成270g/l水溶液，加入過200目碳酸鋇礦粉，混合成礦漿，礦粉加入量，應(yīng)測得礦含Ba、Sr、Mg碳酸鹽總當(dāng)量1/2×1.05應(yīng)與NH4Cl當(dāng)量相等，CaCO3可不管，礦漿先預(yù)熱到85℃-95℃，以剛嗅到氨味最佳，泵入蒸氨塔，塔底保持≥104℃，塔頂保持75℃，進(jìn)料由頂層向下數(shù)第三板上泵入，反應(yīng)，蒸到取下層礦渣含BaCO3＜1％為宜，放出礦漿，濾去渣，水洗后作建材(有屏蔽核輻射作用)，濾液凈化、濃縮、結(jié)晶得BaCl2·2H2O即氯化鋇產(chǎn)品，蒸出NH3、CO2氣供②步水淋吸得再生(NH4)2CO3，加入石膏礦漿內(nèi)，選優(yōu)質(zhì)石膏(一、二級石膏)粉細(xì)成過250-300目，每噸石膏粉配1.6m3水制成礦漿，配入水宜先淋吸NH3、CO2氣后升溫到45℃-50℃間，再配石膏粉，石膏先加一半，攪拌反應(yīng)2h后再加完另一半，是為產(chǎn)生粗大均一CaCO3晶體，改善洗濾性能，是本段工藝關(guān)鍵。反應(yīng)式，測料漿SO4-2∶NH4+＝1∶2.2，氨不足，補(bǔ)加NH4HCO3，使氨過量。反應(yīng)放熱應(yīng)控制溫度50℃-60℃為宜，攪拌反應(yīng)6-8h，測渣含CaSO4＜2.5％，加(NH4)2S凈化劑半小時(shí)后可停機(jī)，過濾鈣渣，水洗后可作建材，燒石灰，水泥用。濾液加硫酸中和過量碳銨。凈化為(NH4)2SO4供③步硫酸銨液中加硫酸調(diào)PH＝7±0.5再加等當(dāng)量氯化鉀，升溫85℃-100℃，反應(yīng)式，攪拌反應(yīng)2.5h-3h可完成，放入冷卻結(jié)晶槽，冷致室溫，K2SO4以晶態(tài)析出，濾出晶體，入干燥爐，≥350℃，熱風(fēng)干燥，晶間NH4Cl母液會氣化分離，出爐干料即硫酸鉀產(chǎn)品，爐氣水淋回收夾帶NH4Cl，洗氣水與母液混合，供④步測氯化銨母液含SO4-2量，加入等當(dāng)量BaCl2，使SO4-2以BaSO4↓分離，回收為付產(chǎn)品，脫SO4-2之NH4Cl液加BaCO3礦粉，重復(fù)①步工藝，周而復(fù)始，循環(huán)生產(chǎn)。氯化鋇母液處理老工藝不贅述。
四、附圖
是“石膏——氨循環(huán)法聯(lián)產(chǎn)氯化鋇、硫酸鉀的工藝流程圖”五、技術(shù)實(shí)施例舉I步氯化銨液配成270g/l濃度，加BaCO3礦粉過200目者。
使礦中Ba、Sr、Mg碳酸鹽總當(dāng)量×1.05與NH4Cl等當(dāng)量(CaCO3不計(jì))，礦漿預(yù)熱到85℃-95℃，一直到有氨味出現(xiàn)，泵入蒸氨塔頂下第三板，控制塔底≥104℃，塔頂75℃，反應(yīng)至礦渣含BaCO3＜1％，可放出，濾去渣，得濾液凈化、濃縮、結(jié)晶，得氯化鋇產(chǎn)品，蒸出NH3、CO2水淋回收再生(NH4)2CO3；II步選一、二級石膏加工成過250-300目粉，與再生(NH4)2CO3混合成礦漿，使石膏含SO4-2與加入碳銨當(dāng)量比為1∶1.1或SO4-2∶NH3＝1∶2.2，氨不足，補(bǔ)加NH4HCO3每噸石膏配入1.6m3水成2.2-2.3m3礦漿為宜，加入水先作NH3、CO2淋洗用，可自熱到45℃-50℃間。石膏加入分兩次，第一次加一半，攪拌反應(yīng)2h后，加完另一半，為獲洗濾性好的粗大均一鈣渣，這樣作是工藝關(guān)鍵之一，可解決過濾難問題。是放熱反應(yīng)，控制50℃-60℃間，攪拌6-8h反應(yīng)完，測礦渣殘留CaSO4＜2.5％結(jié)束前，加(NH4)S凈化劑，半小時(shí)后停機(jī)，濾出渣，得硫酸銨液，加硫酸中和過量碳銨到PH＝7±0.5，凈化后供III步硫銨液加熱85℃-100℃，加等當(dāng)量KCl，攪拌2.5h-3h反應(yīng)完，冷卻到室溫，K2SO4以晶態(tài)析出，分離濕晶，入干燥爐≥350℃，熱風(fēng)吹干晶間NH4Cl母液，全氣化分離，水淋洗爐氣，回收NH4Cl，出爐干晶，即硫酸鉀產(chǎn)品，母液與洗氣水混合，供IV步測NH4Cl母液SO4-2殘量，加入等當(dāng)量BaCl2，使SO4-2↓分離回收，得無SO4-2之NH4Cl母液供I步制氯化鋇用，如此三步反應(yīng)以氨循環(huán)串接，完成不要鹽酸生產(chǎn)氯化鋇，不用硫酸生產(chǎn)硫酸鉀之夢愿。
應(yīng)用短評川、陜、渝之交，有世界現(xiàn)存唯一特大型可工業(yè)開采之碳酸鋇礦，自發(fā)現(xiàn)該礦近三十年來，高效利用的唯一難題是缺少大量低價(jià)鹽酸、硫酸，致使這一巨大資源開發(fā)嚴(yán)重受阻，而礦區(qū)及周邊，石膏、芒硝礦豐極賤，兩噸石膏含SO4-2可抵1噸硫酸還多，而2噸石膏值60元，1噸硫酸值600元以上，無疑該法的應(yīng)運(yùn)將為此礦開發(fā)，發(fā)展當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)力量。此法把Ba+2換Mn+2照用。
本發(fā)明雖老技重用，然而整體新穎，思路獨(dú)創(chuàng)，簡單應(yīng)用效益非常，極具應(yīng)用價(jià)值，兼?zhèn)浒l(fā)明專利三性，應(yīng)授予發(fā)明專利權(quán)。
權(quán)利要求
石膏—氨循環(huán)法氯化鋇、硫酸鉀聯(lián)產(chǎn)技術(shù)，其特征是①將氯化銨制成270g/l水溶液，加入BaCO3礦粉(過200目)，加入礦應(yīng)測Ba、Sr、Mg、Ca等碳酸鹽含量，使加入礦Ba、Sr、Mg碳酸鹽摩爾數(shù)的1/2×1.05等于氯化銨的摩爾數(shù)，CaCO3含量不計(jì)入，因Ba、Sr、Mg碳酸鹽反應(yīng)完才CaCO3溶解，這樣作可免浪費(fèi)Cl-，加入礦粉后預(yù)熱到85℃-95℃間，以剛有氨味最好，泵入蒸氨塔，加熱≥104℃，反應(yīng)強(qiáng)烈進(jìn)行，反應(yīng)式，測礦渣中殘BaCO3≤1％，可放出礦漿，濾除渣，洗后渣作建材，濾液凈化、濃縮、結(jié)晶得BaCl2·2H2O，即二水氯化鋇產(chǎn)品，蒸出NH3、CO2氣水淋得再生(NH4)2CO3；②上面再生碳銨加入石膏粉漿里，選含CaSO4·2H2O≥90％優(yōu)質(zhì)石膏，粉成過250-300目細(xì)粉，制成石膏礦漿，加再生成(NH4)2CO3，使礦漿升溫，控制升溫到45℃-50℃為宜，控每產(chǎn)1.25噸氯化鋇產(chǎn)出NH3和CO2與1.25噸二水石膏作用，理論上要求1kmot二水石膏應(yīng)加入1.1kmot(NH4)2CO3，不足應(yīng)補(bǔ)加碳銨使過量5-10％反應(yīng)才可快速徹底進(jìn)行，測渣中CaSO3含量應(yīng)≤2.5％才可停攪拌，放漿前半小時(shí)，加入(NH)2S凈化劑，放出礦漿，濾除鈣渣，間斷反應(yīng)，石膏應(yīng)分成兩份，開始加入一半，2小時(shí)后加完另一半，連續(xù)反應(yīng)可一次加完，但要用反應(yīng)好料未過濾只沉清漿液返回0.3-0.5倍體積，增加液固比也可帶入CaCO3微晶種，促進(jìn)產(chǎn)生粗大均一，易于洗濾的鈣渣，是工藝關(guān)鍵，反應(yīng)6-8h內(nèi)可完成，濾去鈣渣，渣洗后作建材、燒水泥用，濾液是硫酸銨濃液應(yīng)達(dá)400g/l左右，反應(yīng)式；③得硫酸銨液，加硫酸調(diào)PH＝7±0.5間，濾液加熱至85℃-p100℃，測SO4-2量，加等當(dāng)量KCl，攪拌反應(yīng)2.5h-3h，放出冷卻結(jié)晶，冷至常溫，K2SO4以結(jié)晶析出，分離晶體，濕晶入干燥爐，≥350℃熱風(fēng)吹干晶間含水及氯化銨，全氣化分離，水洗爐氣回收氯化銨、出爐干晶即硫酸鉀產(chǎn)品，母液供④得氯化銨母液，測其含SO4-2量，加入BaCl2等當(dāng)量，SO4-2以BaSO4↓除去，回收BaSO4為付產(chǎn)品，脫盡SO4-2之氯化銨液，供①步反應(yīng)產(chǎn)氯化鋇……NH3、CO2循環(huán)用，如此周而復(fù)始生產(chǎn)。母液處理老技術(shù)不贅述。
全文摘要
本發(fā)明涉及兩種無機(jī)化工品聯(lián)產(chǎn)技術(shù)，具體說是一種“石膏—氨循環(huán)法氯化鋇、硫酸鉀聯(lián)產(chǎn)技術(shù)”。它是①氯化銨液加碳酸鋇礦粉混合成礦漿，加熱蒸出NH
文檔編號C01D5/00GK1880224SQ200510021070
公開日2006年12月20日 申請日期2005年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月13日
發(fā)明者陳棟才, 朱作遠(yuǎn) 申請人:陳棟才, 朱作遠(yuǎn)