专利名称：一种用盐泥生产超微细硫酸钡联产轻质的碳酸镁和碳酸钙的方法
技术领域：
本发明涉及硫酸钡的生产方法，具体地，涉及一种用盐泥生产超微细硫酸钡联产 轻质的碳酸镁和碳酸钙的方法。
背景技术：
用岩盐电解精制食盐时，电解前常用加入纯碱、氢氧化钠和氯化钡，由于岩盐的盐 水含有一定量两价的钙离子、镁离子和负二价的硫酸根离子，所产生的盐泥中含有硫酸钡、 氢氧化镁、碳酸钙等不溶于水的沉淀物及可溶溶于水的盐和碱。其中，各成分的质量含量分 别为硫酸钡80 %，碳酸钙3 %，氢氧化镁1 %，氯化钠0.5%，氢氧化钠1 %，碳酸钠2 %等。 显然，硫酸钡是岩盐盐泥中的主要成分。硫酸钡无毒，化学性质稳定，密度较大，具有较好的 耐磨和耐腐蚀性。它可以用于涂料工业，作墙壁和地面涂料的填充料。此外，还可用于玻璃、 橡胶、树脂、石油开采、颜料、化工、医药等方面。因此，提取岩盐盐泥中的硫酸钡具有巨大的 经济意义。申请号为200310122805. 5的发明专利公开了一种利用氯碱盐泥生产超细硫酸钡 及碳酸钙的工艺，其工艺特点是盐泥浆料先经过滤网过滤，干燥，煅烧，再经盐酸溶解、分 离、洗涤、干燥、气流粉碎等工艺过程得到超细硫酸钡；过滤所得的滤液加氨水调PH以除去 铁锰等杂质，除杂后的清液加入碳酸铵和表面活性剂，搅拌、反应得到超细碳酸钙。该发明 的优点是废物利用，减小了环境污染，而且从盐泥中生产得到的超细硫酸钡及碳酸钙，为盐 泥的综合利用提供了一条新途径。然而，该发明所述工艺仅利用了盐泥中所含有的硫酸钡 和钙化合物，对镁化合物并没有利用和挖掘，因而，并不是一个理想的盐泥的综合利用的工 艺。因此，为了充分提取和利用盐泥中的有效成分，为盐泥的综合利用提供经济有效 的途径，有必要进行新的探索和研究。
发明内容
本发明提供了一种岩盐盐泥生产超微细硫酸钡联产轻质的碳酸镁和碳酸钙的方 法，该方法有效的提取和利用了盐泥中含有的硫酸钡，碳酸钙、氢氧化镁等化合物，充分发 挥了盐泥的潜在价值，为盐泥的综合利用提供经济有效的途径。岩盐盐泥是岩盐用烧碱和氢氧化钠制取氯化钠后的废物，经检测，岩盐盐泥中含 有硫酸钡，碳酸钙，氢氧化镁，氯化钠，氢氧化钠，碳酸钠等化合物，本发明就是利用化学反 应将岩盐盐泥中含有的上述化合物沉淀或生成相应的化合物，经过简单的离心和过滤得到 硫酸钡、碳酸镁和碳酸钙等产物。为了实现上述的目的，本发明的技术方案为一种用盐泥生产超微细硫酸钡联产 轻质的碳酸镁和碳酸钙的方法，包括如下步骤A 折算岩盐盐泥中的碳酸钙的质量含量；
B:将岩盐盐泥与氯化钡按碳酸钙与氯化钡纯物质质量之比为1 1.88 2. — 起投入到耐腐蚀的第一反应器(1)中，进行化学反应，生成几种氯化物和钡盐的混合物；具 体地，该步骤中，氯化钡分别与碳酸钙反应生成碳酸钡和氯化钙，与氢氧化镁反应生成氢氧 化钡和氯化镁，与氢氧化钠反应生成氢氧化钡和氯化钠，与碳酸钠反应生成碳酸钡和氯化 钠；C:将步骤B所得的混合物径第一过滤器( 过滤，得到澄清的第一滤液和第一滤 饼；所述第一滤饼中含有碳酸钡和氢氧化钡；所述第一滤液中含有氯化钙、氯化镁和氯化 钠，当步骤B中的氯化钡过量时，还含有氯化钡；D 将步骤C所得的第一滤饼用质量浓度为5-8%表面活性剂处理，搅拌速率为 200 320r/min ；E 将步骤D所得的第一滤饼与适量硫酸投入第二反应器C3)中，进行化学反应，生 成硫酸钡、二氧化碳和水；此时二氧化碳气体逸出，而硫酸钡在水中的溶解度极低，从而形 成沉淀；F 将步骤E所得到的反应产物经第二过滤器(4)过滤得第二滤液和第二滤饼；第 二滤饼中主要成分为硫酸钡；G 步骤F所得的第二滤饼经过第一洗涤离心机(5)洗涤脱水、第一干燥机(6)干 燥，第一粉碎机(7)粉碎，包装得到高纯度的硫酸钡产品(8)；H:将步骤C得到的澄清的第一滤液与二氧化碳及氨水以质量比1 0.2 0. 6 0. 12 0. 52依次注入到碳化器(9)里进行碳化反应，生成碳酸钙沉淀、碳酸镁沉淀、 氯化钠和氯化铵的混合物；I 将步骤H所得的混合物经第三过滤器(10)过滤，得到澄清的第三滤液和第三滤 饼；所述第三滤饼中主要含有碳酸钙和碳酸镁；J 所述第三滤饼经第二洗涤离心机(11)洗涤脱水、第二干燥机(12)干燥，第三粉 碎机(1 粉碎，包装得到轻质碳酸钙和碳酸镁的混合物(14)。所述第二滤液经环保综合处理后排放。所述第三滤液循环利用。所述表面活性剂选自浓乳剂、吐温80和二者的混合物。上述方法涉及到化学反应方程式为CaC03+BaCl2 = = = = BaC03+CaCl2Mg (OH) 2+BaCl2 = = = = Ba (OH) 2+MgCl22Na0H+BaCl2 = = = = Ba (OH) 2+2NaClNa2C03+BaCl2 = = = = BaC03+2NaClBaC03+H2S04 = = = = BaS04+C02+H20Ba (OH) 2+H2S04 = = = = BaS04+2H20CaCl2+C02+2NH40H = = = = CaC03+2NH4Cl+H20MgCl2+C02+2NH40H = = = = MgC03+2NH4Cl+H20本发明所述的岩盐盐泥生产超微细硫酸钡联产轻质的碳酸镁和碳酸钙的方法，有 效的提取和利用了盐泥中含有的钡、钙、镁等化合物，充分发挥了盐泥的潜在价值，为盐泥 的综合利用提供经济有效的途径。该方法简单，操作容易，经济效益较高。
图1展示了本发明所述的岩盐盐泥生产超微细硫酸钡联产轻质的碳酸镁和碳酸 钙的方法的工艺流程，其中(1)第一反应器，(2)第一过滤器过滤，(3)第二反应器，(4)第二过滤器，( 第一洗涤离心机，(6)第一干燥机，(7)第一粉碎机，⑶硫酸钡产品，(9)碳化器，(10)第三过滤器，(11)第二洗涤离心机，(1 第二干燥机，(13)第二粉碎机，(14)轻质碳酸钙和碳酸镁的混合物。
具体实施例方式以下结合具体实施例对本发明所述岩盐盐泥生产超微细硫酸钡联产轻质的碳酸 镁和碳酸钙的方法做进一步描述和说明。实施例一一种岩盐盐泥生产超微细硫酸钡联产轻质的碳酸镁和碳酸钙的方法，包括如下步 骤折算岩盐盐泥中的碳酸钙含量；将含IOOkg碳酸钙的岩盐盐泥与氯化钡按碳酸钙与氯 化钡纯物质质量之比为1 1.88—起投入到耐腐蚀的第一反应器(1)中，进行化学反应， 生成几种氯化物和钡盐的混合物；具体地，该步骤中，氯化钡分别与碳酸钙反应生成碳酸钡 和氯化钙，与氢氧化镁反应生成氢氧化钡和氯化镁，与氢氧化钠反应生成氢氧化钡和氯化 钠，与碳酸钠反应生成碳酸钡和氯化钠；将上述混合物径第一过滤器( 过滤，得到澄清的 第一滤液和第一滤饼；所述第一滤饼中含有碳酸钡和氢氧化钡；所述第一滤液中含有氯化 钙、氯化镁和氯化钠，当步骤B中的氯化钡过量时，还含有氯化钡；将第一滤饼用质量浓度 为5%表面活性剂浓乳剂处理，搅拌速率为200r/min，而后与适量硫酸投入第二反应器(3) 中，进行化学反应，生成硫酸钡、二氧化碳和水；此时二氧化碳气体逸出，而硫酸钡在水中 的溶解度极低，从而形成沉淀；将上述反应产物经第二过滤器(4)过滤得第二滤液和第二 滤饼；所述第二滤液经环保综合处理后排放；第二滤饼中主要成分为硫酸钡；第二滤饼经
过洗涤机( 洗涤脱水、干燥机(6)干燥，粉碎机(7)粉碎，包装得到高纯度的硫酸钡产品 ⑶。将第一滤液与二氧化碳及氨水以质量比1 0. 2 0. 12依次注入到碳化器(9)里 进行碳化反应，碳化反应温度控制在2 5°C，生成碳酸钙沉淀、碳酸镁沉淀、氯化钠和氯化 铵的混合物；将所得的混合物经第三过滤器(10)过滤，得到澄清的第三滤液和第三滤饼； 所述第三滤液循环利用；所述第三滤饼中主要含有碳酸钙和碳酸镁；所述第三滤饼经洗涤 机(11)洗涤脱水、干燥机(1 干燥，粉碎机(1 粉碎，包装得到轻质碳酸钙和碳酸镁的混 合物(14)。实施例二一种岩盐盐泥生产超微细硫酸钡联产轻质的碳酸镁和碳酸钙的方法，包括如下步 骤折算岩盐盐泥中的碳酸钙含量；将含500kg碳酸钙的岩盐盐泥与氯化钡按碳酸钙与氯 化钡纯物质质量之比为1 2. —起投入到耐腐蚀的第一反应器(1)中，进行化学反应， 生成几种氯化物和钡盐的混合物；具体地，该步骤中，氯化钡分别与碳酸钙反应生成碳酸钡和氯化钙，与氢氧化镁反应生成氢氧化钡和氯化镁，与氢氧化钠反应生成氢氧化钡和氯化 钠，与碳酸钠反应生成碳酸钡和氯化钠；将上述混合物径第一过滤器( 过滤，得到澄清的 第一滤液和第一滤饼；所述第一滤饼中含有碳酸钡和氢氧化钡；所述第一滤液中含有氯化 钙、氯化镁和氯化钠，当步骤B中的氯化钡过量时，还含有氯化钡；将第一滤饼用质量浓度 为6%表面活性剂处理，其中表面活性剂中含有质量浓度为3%的吐温80和质量浓度为3% 浓乳剂，搅拌速率为^Or/min，而后与适量硫酸投入第二反应器(3)中，进行化学反应，生 成硫酸钡、二氧化碳和水；此时二氧化碳气体逸出，而硫酸钡在水中的溶解度极低，从而形 成沉淀；将上述反应产物经第二过滤器(4)过滤得第二滤液和第二滤饼；所述第二滤液经 环保综合处理后排放；第二滤饼中主要成分为硫酸钡；第二滤饼经过洗涤机( 洗涤脱水、 干燥机(6)干燥，粉碎机(7)粉碎，包装得到高纯度的硫酸钡产品(8)。将第一滤液与二氧化碳及氨水以质量比1 0.6 0. 52依次注入到碳化器(9) 里进行碳化反应，碳化反应温度控制在15 25°C，生成碳酸钙沉淀、碳酸镁沉淀、氯化钠和 氯化铵的混合物；将所得的混合物经第三过滤器(10)过滤，得到澄清的第三滤液和第三滤 饼；所述第三滤液循环利用；所述第三滤饼中主要含有碳酸钙和碳酸镁；所述第三滤饼经 洗涤机(11)洗涤脱水、干燥机(1 干燥，粉碎机(1 粉碎，包装得到轻质碳酸钙和碳酸镁 的混合物(14)。实施例三一种岩盐盐泥生产超微细硫酸钡联产轻质的碳酸镁和碳酸钙的方法，包括如下 步骤折算岩盐盐泥中的碳酸钙含量；将含500kg碳酸钙的岩盐盐泥与氯化钡按碳酸钙与 氯化钡纯物质质量之比为1 2. 00—起投入到耐腐蚀的第一反应器(1)中，进行化学反 应，生成几种氯化物和钡盐的混合物；具体地，该步骤中，氯化钡分别与碳酸钙反应生成碳 酸钡和氯化钙，与氢氧化镁反应生成氢氧化钡和氯化镁，与氢氧化钠反应生成氢氧化钡和 氯化钠，与碳酸钠反应生成碳酸钡和氯化钠；将上述混合物径第一过滤器( 过滤，得到澄 清的第一滤液和第一滤饼；所述第一滤饼中含有碳酸钡和氢氧化钡；所述第一滤液中含有 氯化钙、氯化镁和氯化钠，当步骤B中的氯化钡过量时，还含有氯化钡；将第一滤饼用质量 浓度为8%表面活性剂处理，其中，表面活性剂中含有质量浓度为8%的吐温20，搅拌速率 为320r/min，而后与适量硫酸投入第二反应器(3)中，进行化学反应，生成硫酸钡、二氧化 碳和水；此时二氧化碳气体逸出，而硫酸钡在水中的溶解度极低，从而形成沉淀；将上述反 应产物经第二过滤器(4)过滤得第二滤液和第二滤饼；所述第二滤液经环保综合处理后排 放；第二滤饼中主要成分为硫酸钡；第二滤饼经过洗涤机( 洗涤脱水、干燥机(6)干燥， 粉碎机(7)粉碎，包装得到高纯度的硫酸钡产品(8)。将第一滤液与二氧化碳及氨水以质量比1 0.4 0. 32依次注入到碳化器(9) 里进行碳化反应，碳化反应温度控制在35 40°C，生成碳酸钙沉淀、碳酸镁沉淀、氯化钠和 氯化铵的混合物；将所得的混合物经第三过滤器(10)过滤，得到澄清的第三滤液和第三滤 饼；所述第三滤液循环利用；所述第三滤饼中主要含有碳酸钙和碳酸镁；所述第三滤饼经 洗涤机(11)洗涤脱水、干燥机(1 干燥，粉碎机(1 粉碎，包装得到轻质碳酸钙和碳酸镁 的混合物(14)。上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本 发明权利要求所述的特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括在本发明权利要求范围之内。
权利要求
1.一种岩盐盐泥生产超微细硫酸钡联产轻质的碳酸镁和碳酸钙的方法，其特征在于， 包括如下步骤A 折算岩盐盐泥中的碳酸钙的质量含量；B 将岩盐盐泥与氯化钡按碳酸钙与氯化钡纯物质质量之比为1 1. 88 2. 28 一起投 入到耐腐蚀的第一反应器(1)中，进行化学反应，生成几种氯化物和钡盐的混合物；C:将步骤B所得的混合物径第一过滤器( 过滤，得到澄清的第一滤液和第一滤饼； D 将步骤C所得的第一滤饼用质量浓度为5-8%表面活性剂处理，搅拌速率为200 320r/min ；E 将步骤D所得的第一滤饼与适量硫酸投入第二反应器C3)中，进行化学反应，生成硫 酸钡、二氧化碳和水；F:将步骤E所得到的反应产物经第二过滤器(4)过滤得第二滤液和第二滤饼； G 步骤F所得的第二滤饼经过第一洗涤离心机( 洗涤脱水、第一干燥机(6)干燥，第 一粉碎机(7)粉碎，包装得到高纯度的硫酸钡产品(8)；H:将步骤C得到的澄清的第一滤液与二氧化碳及氨水以质量比1 0.2 0.6 0.12 0.52依次注入到碳化器(9)里进行碳化反应，生成碳酸钙沉淀、碳酸镁沉淀、 氯化钠和氯化铵的混合物；I 将步骤H所得的混合物经第三过滤器(10)过滤，得到澄清的第三滤液和第三滤饼； 所述第三滤饼中主要含有碳酸钙和碳酸镁；J 所述第三滤饼经第二洗涤离心机(11)洗涤脱水、第二干燥机(1 干燥，第三粉碎机 (13)粉碎，包装得到轻质碳酸钙和碳酸镁的混合物(14)。
2.如权利要求1所述的岩盐盐泥生产超微细硫酸钡联产轻质的碳酸镁和碳酸钙的方 法，其特征在于，所述第二滤液经环保综合处理后排放。
3.如权利要求1所述的岩盐盐泥生产超微细硫酸钡联产轻质的碳酸镁和碳酸钙的方 法，其特征在于，所述第三滤液循环利用。
4.如权利要求1所述的岩盐盐泥生产超微细硫酸钡联产轻质的碳酸镁和碳酸钙的方 法，其特征在于，所述表面活性剂选自浓乳剂、吐温80和二者的混合物。
全文摘要
本发明公开了一种岩盐盐泥生产超微细硫酸钡联产轻质的碳酸镁和碳酸钙的方法，岩盐盐泥是岩盐用烧碱和氢氧化钠制取氯化钠后的废物，经检测，岩盐盐泥中含有硫酸钡，碳酸钙，氢氧化镁，氯化钠，氢氧化钠，碳酸钠等化合物，本发明就是利用化学反应将岩盐盐泥中含有的上述化合物沉淀或生成相应的化合物，经过简单的离心和过滤得到硫酸钡、碳酸镁和碳酸钙等产物。该方法有效的提取和利用了盐泥中含有的硫酸钡，碳酸钙、氢氧化镁等化合物，充分发挥了盐泥的潜在价值，为盐泥的综合利用提供经济有效的途径。
文档编号C01F11/18GK102092762SQ20101016912
公开日2011年6月15日 申请日期2010年4月30日 优先权日2010年4月30日
发明者王嘉兴 申请人:汪晋强