專利名稱：一種用鋇礦渣制備微細(xì)沉淀硫酸鋇聯(lián)產(chǎn)鹽酸的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化工廢渣處理的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用鋇礦渣制備微細(xì)沉淀硫酸 鋇聯(lián)產(chǎn)鹽酸的方法。
背景技術(shù)：
重晶石屬于不可再生資源，是我國的出口優(yōu)勢礦產(chǎn)品之一，廣泛用于石油、天然氣 鉆探泥漿的加重劑，在鋇化工、填料等領(lǐng)域的消費量也在逐年增長。我國重晶石資源相當(dāng)豐 富，分布于全國21個省(區(qū))，總保有儲量礦石3. 6億噸，居世界第1位。其中，微細(xì)沉淀硫 酸鋇由于不溶于水，不溶于酸而具有如下廣泛的用途用作油漆、油墨、塑料、廣告顏料、化妝品、蓄電池的原料或填充劑，橡膠制品中既 作填充劑，又起補強作用，聚氯乙烷樹脂中作填充劑和增重劑，印像紙及銅板紙的表面涂布 齊U，紡織工業(yè)用的上漿劑。玻璃制品用作澄清劑，能起消泡和增加光澤的作用?？勺鳛榉?放射線用的防護壁材。還用于陶瓷、搪瓷、香料和顏料等行業(yè)。也是制造其他鋇鹽的原料 料——粉末涂料、油漆、船用底漆、軍械裝備漆 、汽車漆、乳膠漆、內(nèi)外墻建筑涂料、能提高產(chǎn) 品耐光、耐候、耐化學(xué)及電化學(xué)腐蝕性和產(chǎn)品裝飾效果，增強涂層的抗沖擊強度。無機工業(yè) 用作制造其他鋇鹽如氫氧化鋇、碳酸鋇、氯化鋇等的原料。木材工業(yè)生產(chǎn)木紋印刷板時用于 打底和調(diào)制印刷漆料。有機合成中作為綠顏料和色淀生產(chǎn)體質(zhì)填料。傳統(tǒng)沉淀硫酸鋇的制備方法為由硫化鋇溶液與加入經(jīng)除去鈣、鎂后的芒硝溶液 混合，于80°C進行反應(yīng)，生成沉淀，經(jīng)抽濾、水洗和酸洗后，調(diào)節(jié)pH值5 6，再過濾，干燥， 粉碎制得。但是現(xiàn)有技術(shù)都還存在生產(chǎn)工藝復(fù)雜、生產(chǎn)設(shè)備龐大、成本較高的弊端，且目前還 沒有用鋇礦渣制備微細(xì)沉淀硫酸鋇聯(lián)產(chǎn)鹽酸的方法的相關(guān)報道。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供了一種生產(chǎn)工藝及其設(shè)備簡 單、成本低廉的用鋇礦渣制備微細(xì)沉淀硫酸鋇聯(lián)產(chǎn)鹽酸的方法。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種用鋇礦渣制備微細(xì)沉淀硫酸鋇聯(lián)產(chǎn)鹽酸的方法，鋇礦渣經(jīng)過酸化、回收及合 成工藝制得微細(xì)沉淀硫酸鋇，同時聯(lián)產(chǎn)鹽酸產(chǎn)品；所述的酸化工藝為先把含鋇礦渣和鹽酸分別通過鋇礦渣給料線和鹽酸給料線注 入到酸浸罐里，酸浸罐里中鋇礦渣和鹽酸按純物質(zhì)計算的質(zhì)量比為1 0. 13 0. 53，反應(yīng) 5 9小時后，再用第一抽濾泵抽濾，抽濾后的濾液為以鋇為主的氯化物；所述的回收工藝為先將酸化工藝中抽濾后的濾渣移入回收器，再往回收器內(nèi)投 入硫酸鋇，其中硫酸鋇與渣質(zhì)的按純物質(zhì)計算的質(zhì)量比為1 0.359 0.759，攪拌反應(yīng) 5 9小時后，反應(yīng)后生成鋇的氯化物；所述的合成工藝為先將酸化工藝和回收工藝中抽濾得到的濾液倒入合成器中進行混合，再將硫酸注入合成器，其中合成器內(nèi)濾液與硫酸按照質(zhì)量比1 0.26 0.66進行 合成反應(yīng)，同時進行攪拌，攪拌器的轉(zhuǎn)速120 300轉(zhuǎn)/分，反應(yīng)生成微細(xì)沉淀硫酸鋇，最后 將反應(yīng)物依次經(jīng)過離心機、干燥器、粉碎機進行洗滌分離、干燥和粉碎，得到微細(xì)沉淀硫酸 鋇；濾液和洗滌廢水主要成分是鹽酸，經(jīng)減壓蒸餾得到低度鹽酸產(chǎn)品。
所述回收工藝合合成工藝中攪拌器轉(zhuǎn)速為120 300轉(zhuǎn)/分。所述合成工藝中，濾液和洗滌廢水經(jīng)減壓蒸餾得到的鹽酸產(chǎn)品，通過鹽酸循環(huán)給 料線運送到酸浸罐循環(huán)使用。其中，微粉沉淀硫酸鋇占48% ；超微粉沉淀硫酸鋇占36% ；微細(xì)沉淀硫酸鋇占 16%。當(dāng)然，所述用于生產(chǎn)微細(xì)沉淀硫酸鋇聯(lián)產(chǎn)鹽酸的原料并不僅僅局限于鋇礦渣，也 可以是鋇礦石等。本發(fā)明的化學(xué)反應(yīng)原理如下酸化工藝原理BaC03+2HCl = BaCl2+C02+H20BaS04+2HCl = BaCl2+H2S04回收工藝原理FeCl2+BaS04 = FeS04+BaCl2AlCl3+BaS04 = Al2 (SO4) 3+BaCl2合成工藝原理為BaCl2+H2S04 = BaS04+2HCl本發(fā)明先利用鋇礦渣與鹽酸反應(yīng)得到以鋇鹽為主的氯化物，然后抽濾清液在與少 量硫酸鋇反應(yīng)回收氯根得到完全反應(yīng)之后的氯化鋇，最后氯化鋇與硫酸反應(yīng)得到微細(xì)沉淀 硫酸鋇；本發(fā)明生產(chǎn)工藝及其設(shè)備簡單、易行，設(shè)備成本低廉，不但可以清除廢礦垃圾，生產(chǎn) 出有用的微細(xì)沉淀硫酸鋇的同時還能聯(lián)產(chǎn)鹽酸，在整個生產(chǎn)工藝流程中，還可以將化學(xué)生 成物作為反應(yīng)物循環(huán)利用，大大降低了除渣和生產(chǎn)微細(xì)沉淀硫酸鋇的成本，創(chuàng)造出很高的 經(jīng)濟價值。


圖1為本發(fā)明的工藝流程示意圖；其中1-酸浸罐、2-第一抽濾泵、3-回收器、4-第二抽濾泵、5-合成器、6_離心機、7_干 燥器、8-粉碎機、9-鋇礦渣給料線、10-鹽酸給料線。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步的詳細(xì)說明。實施例1一種用鋇礦渣制備微細(xì)沉淀硫酸鋇聯(lián)產(chǎn)鹽酸的方法，鋇礦渣經(jīng)過酸化、回收及合 成工藝制得微細(xì)沉淀硫酸鋇，同時聯(lián)產(chǎn)鹽酸產(chǎn)品；所述的酸化工藝為先把500公斤鋇礦渣和鹽酸分別通過鋇礦渣給料線9和鹽酸給料線10注入到酸浸罐1里，酸浸罐里中鋇礦渣和鹽酸按純物質(zhì)計算的質(zhì)量比為 1 0.13，反應(yīng)9小時后，再用第一抽濾泵2抽濾，抽濾后的濾液為以鋇為主的氯化物 213. 69 公斤；所述的回收工藝為先將酸化工藝中抽濾后的濾渣移入回收器，再往回收器內(nèi)投 入硫酸鋇，其中硫酸鋇與渣質(zhì)的按純物質(zhì)計算的質(zhì)量比為1 0.359，同時進行攪拌，攪拌 器的轉(zhuǎn)速300轉(zhuǎn)/分，反應(yīng)8小時后再用第二抽濾泵4抽濾；所述的合成工藝為先將酸化工藝和回收工藝中抽濾得到的濾液倒入合成器中進 行混合，再將硫酸注入合成器5，其中合成器內(nèi)濾液與硫酸按照質(zhì)量比1 0.26進行合成反 應(yīng)，同時進行攪拌，攪拌器的轉(zhuǎn)速120轉(zhuǎn)/分，反應(yīng)5小時后生成131. 75公斤微細(xì)沉淀硫酸 鋇，最后將反應(yīng)物依次經(jīng)過離心機6、干燥器7、粉碎機8進行洗滌分離、干燥和粉碎，得到微 細(xì)沉淀硫酸鋇；濾液和洗滌廢水主要成分是鹽酸，經(jīng)減壓蒸餾得到低度鹽酸產(chǎn)品。經(jīng)減壓蒸 餾變得到的鹽酸產(chǎn)品，通過鹽酸循環(huán)給料線10運送到酸浸罐循環(huán)使用。實施例2一種用鋇礦渣制備微細(xì)沉淀硫酸鋇聯(lián)產(chǎn)鹽酸的方法，鋇礦渣經(jīng)過酸化、回收及合 成工藝 制得微細(xì)沉淀硫酸鋇，同時聯(lián)產(chǎn)鹽酸產(chǎn)品；所述的酸化工藝為先把500公斤鋇礦渣和鹽酸分別通過鋇礦渣給料線9和 鹽酸給料線10注入到酸浸罐1里，酸浸罐里中鋇礦渣和鹽酸按純物質(zhì)計算的質(zhì)量比為 1 0.35，同時進行攪拌，攪拌器的轉(zhuǎn)速280轉(zhuǎn)/分，反應(yīng)7小時后，再用第一抽濾泵2抽濾， 抽濾后的濾液為以鋇為主的氯化物498. 63公斤；所述的回收工藝為將酸化工藝中抽濾后的濾渣移入回收器，再往回收器內(nèi)投入 硫酸鋇，其中硫酸鋇與渣質(zhì)的按純物質(zhì)計算的質(zhì)量比為1 0.558，反應(yīng)6小時后，再用第二 抽濾泵抽濾；所述的合成工藝為先將酸化工藝和回收工藝中抽濾得到的濾液倒入合成器中進 行混合，再將硫酸注入合成器，其中合成器內(nèi)濾液與硫酸按照質(zhì)量比1 0.47進行合成反 應(yīng)，同時進行攪拌，攪拌器的轉(zhuǎn)速180轉(zhuǎn)/分，反應(yīng)5小時后生成498. 63公斤微細(xì)沉淀硫酸 鋇，最后將反應(yīng)物依次經(jīng)過離心機6、干燥器7、粉碎機8進行洗滌分離、干燥和粉碎，得到微 細(xì)沉淀硫酸鋇；濾液和洗滌廢水主要成分是鹽酸，經(jīng)減壓蒸餾得到低度鹽酸產(chǎn)品。經(jīng)減壓蒸 餾變得到的鹽酸產(chǎn)品，通過鹽酸循環(huán)給料線10運送到酸浸罐循環(huán)使用。實施例3一種用鋇礦渣制備微細(xì)沉淀硫酸鋇聯(lián)產(chǎn)鹽酸的方法，鋇礦渣經(jīng)過酸化、回收及合 成工藝制得微細(xì)沉淀硫酸鋇，同時聯(lián)產(chǎn)鹽酸產(chǎn)品；所述的酸化工藝為先把500公斤鋇礦渣和鹽酸分別通過鋇礦渣給料線9和 鹽酸給料線10注入到酸浸罐1里，酸浸罐里中鋇礦渣和鹽酸按純物質(zhì)計算的質(zhì)量比為 1 0.53，反應(yīng)9小時后，再用第一抽濾泵2抽濾，抽濾后的濾液為以鋇為主的氯化物 527. 93 公斤；所述的回收工藝為先將酸化工藝中抽濾后的濾渣移入回收器，再往回收器內(nèi)投 入硫酸鋇，其中硫酸鋇與渣質(zhì)的按純物質(zhì)計算的質(zhì)量比為1 0.758，同時進行攪拌，攪拌 器的轉(zhuǎn)速300轉(zhuǎn)/分，反應(yīng)9小時后，再用第二抽濾泵抽濾；所述的合成工藝為先將酸化工藝和回收工藝中抽濾得到的濾液倒入合成器中進行混合，再將硫酸注入合成器，其中合成器內(nèi)濾液與硫酸按照質(zhì)量比1 0.66進行合成反應(yīng)，同時進行攪拌，攪拌器的轉(zhuǎn)速300轉(zhuǎn)/分，反應(yīng)9小時生成566. 00公斤微細(xì)沉淀硫酸鋇， 最后將反應(yīng)物依次經(jīng)過離心機6、干燥器7、粉碎機8進行洗滌分離、干燥和粉碎，得到微細(xì) 沉淀硫酸鋇；濾液和洗滌廢水主要成分是鹽酸，經(jīng)減壓蒸餾得到低度鹽酸產(chǎn)品。經(jīng)減壓蒸餾 變得到的鹽酸產(chǎn)品，通過鹽酸循環(huán)給料線10運送到酸浸罐循環(huán)使用。
上述實施例，只是本發(fā)明的較佳實施例，并非用來限制本發(fā)明實施范圍，故凡以本 發(fā)明權(quán)利要求所述的特征及原理所做的等效變化或修飾，均應(yīng)包括在本發(fā)明權(quán)利要求范圍 之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種用鋇礦渣制備微細(xì)沉淀硫酸鋇聯(lián)產(chǎn)鹽酸的方法，其特征在于鋇礦渣經(jīng)過酸化、回收及合成工藝制得微細(xì)沉淀硫酸鋇，同時聯(lián)產(chǎn)鹽酸產(chǎn)品；所述的酸化工藝為先把含鋇礦渣和鹽酸分別通過鋇礦渣給料線和鹽酸給料線注入到酸浸罐里，酸浸罐里中鋇礦渣和鹽酸按純物質(zhì)計算的質(zhì)量比為1∶0.13～0.53，攪拌反應(yīng)5～9小時后，再用第一抽濾泵抽濾；所述的回收工藝為先將酸化工藝中抽濾后的濾渣移入回收器，再往回收器內(nèi)投入硫酸鋇，其中硫酸鋇與渣質(zhì)的按純物質(zhì)計算的質(zhì)量比為1∶0.359～0.759，攪拌反應(yīng)5～9小時后，再用第二抽濾泵抽濾；所述的合成工藝為先將酸化工藝和回收工藝中抽濾得到的濾液倒入合成器中進行混合，再將硫酸注入合成器，其中合成器內(nèi)濾液與硫酸按照質(zhì)量比1∶0.26～0.66進行合成反應(yīng)，同時進行攪拌，攪拌器的轉(zhuǎn)速120～300轉(zhuǎn)/分，反應(yīng)后將反應(yīng)物依次經(jīng)過離心機、干燥器、粉碎機進行洗滌分離、干燥和粉碎，得到微細(xì)沉淀硫酸鋇；濾液和洗滌廢水經(jīng)減壓蒸餾得到低度鹽酸產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用鋇礦渣制備微細(xì)沉淀硫酸鋇聯(lián)產(chǎn)鹽酸的方法，其特征在 于所述合成工藝中，濾液和洗滌廢水經(jīng)減壓蒸餾得到的鹽酸產(chǎn)品，通過鹽酸循環(huán)給料線運 送到酸浸罐循環(huán)使用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用鋇礦渣制備微細(xì)沉淀硫酸鋇聯(lián)產(chǎn)鹽酸的方法，其特征在 于所述回收工藝中攪拌器轉(zhuǎn)速為120 300轉(zhuǎn)/分。
全文摘要
本發(fā)明涉及化工廢渣處理的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用鋇礦渣制備微細(xì)沉淀硫酸鋇聯(lián)產(chǎn)鹽酸的方法；其主要技術(shù)方案為用鋇礦渣與鹽酸反應(yīng)得到以鋇鹽為主的氯化物，抽濾清液在與少量硫酸鋇反應(yīng)回收氯根得到完全反應(yīng)之后的氯化鋇，最后氯化鋇與硫酸反應(yīng)得到微細(xì)沉淀硫酸鋇；本發(fā)明生成工藝及其設(shè)備簡單、容易操作，不但可以清除廢礦垃圾，生成微細(xì)沉淀硫酸鋇的同時還能聯(lián)產(chǎn)鹽酸；生成成本低廉并能創(chuàng)造很高的經(jīng)濟價值。
文檔編號C01B7/01GK101838009SQ20101015897
公開日2010年9月22日 申請日期2010年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月24日
發(fā)明者王嘉興 申請人:王嘉興