专利名称：一种用钡矿渣制备微细沉淀硫酸钡联产盐酸的方法
技术领域：
本发明涉及化工废渣处理的技术领域，尤其涉及一种用钡矿渣制备微细沉淀硫酸 钡联产盐酸的方法。
背景技术：
重晶石属于不可再生资源，是我国的出口优势矿产品之一，广泛用于石油、天然气 钻探泥浆的加重剂，在钡化工、填料等领域的消费量也在逐年增长。我国重晶石资源相当丰 富，分布于全国21个省(区)，总保有储量矿石3. 6亿吨，居世界第1位。其中，微细沉淀硫 酸钡由于不溶于水，不溶于酸而具有如下广泛的用途用作油漆、油墨、塑料、广告颜料、化妆品、蓄电池的原料或填充剂，橡胶制品中既 作填充剂，又起补强作用，聚氯乙烷树脂中作填充剂和增重剂，印像纸及铜板纸的表面涂布 齐U，纺织工业用的上浆剂。玻璃制品用作澄清剂，能起消泡和增加光泽的作用。可作为防 放射线用的防护壁材。还用于陶瓷、搪瓷、香料和颜料等行业。也是制造其他钡盐的原料 料——粉末涂料、油漆、船用底漆、军械装备漆 、汽车漆、乳胶漆、内外墙建筑涂料、能提高产 品耐光、耐候、耐化学及电化学腐蚀性和产品装饰效果，增强涂层的抗冲击强度。无机工业 用作制造其他钡盐如氢氧化钡、碳酸钡、氯化钡等的原料。木材工业生产木纹印刷板时用于 打底和调制印刷漆料。有机合成中作为绿颜料和色淀生产体质填料。传统沉淀硫酸钡的制备方法为由硫化钡溶液与加入经除去钙、镁后的芒硝溶液 混合，于80°C进行反应，生成沉淀，经抽滤、水洗和酸洗后，调节pH值5 6，再过滤，干燥， 粉碎制得。但是现有技术都还存在生产工艺复杂、生产设备庞大、成本较高的弊端，且目前还 没有用钡矿渣制备微细沉淀硫酸钡联产盐酸的方法的相关报道。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供了一种生产工艺及其设备简 单、成本低廉的用钡矿渣制备微细沉淀硫酸钡联产盐酸的方法。为了实现上述目的，本发明的技术方案如下一种用钡矿渣制备微细沉淀硫酸钡联产盐酸的方法，钡矿渣经过酸化、回收及合 成工艺制得微细沉淀硫酸钡，同时联产盐酸产品；所述的酸化工艺为先把含钡矿渣和盐酸分别通过钡矿渣给料线和盐酸给料线注 入到酸浸罐里，酸浸罐里中钡矿渣和盐酸按纯物质计算的质量比为1 0. 13 0. 53，反应 5 9小时后，再用第一抽滤泵抽滤，抽滤后的滤液为以钡为主的氯化物；所述的回收工艺为先将酸化工艺中抽滤后的滤渣移入回收器，再往回收器内投 入硫酸钡，其中硫酸钡与渣质的按纯物质计算的质量比为1 0.359 0.759，搅拌反应 5 9小时后，反应后生成钡的氯化物；所述的合成工艺为先将酸化工艺和回收工艺中抽滤得到的滤液倒入合成器中进行混合，再将硫酸注入合成器，其中合成器内滤液与硫酸按照质量比1 0.26 0.66进行 合成反应，同时进行搅拌，搅拌器的转速120 300转/分，反应生成微细沉淀硫酸钡，最后 将反应物依次经过离心机、干燥器、粉碎机进行洗涤分离、干燥和粉碎，得到微细沉淀硫酸 钡；滤液和洗涤废水主要成分是盐酸，经减压蒸馏得到低度盐酸产品。
所述回收工艺合合成工艺中搅拌器转速为120 300转/分。所述合成工艺中，滤液和洗涤废水经减压蒸馏得到的盐酸产品，通过盐酸循环给 料线运送到酸浸罐循环使用。其中，微粉沉淀硫酸钡占48% ；超微粉沉淀硫酸钡占36% ；微细沉淀硫酸钡占 16%。当然，所述用于生产微细沉淀硫酸钡联产盐酸的原料并不仅仅局限于钡矿渣，也 可以是钡矿石等。本发明的化学反应原理如下酸化工艺原理BaC03+2HCl = BaCl2+C02+H20BaS04+2HCl = BaCl2+H2S04回收工艺原理FeCl2+BaS04 = FeS04+BaCl2AlCl3+BaS04 = Al2 (SO4) 3+BaCl2合成工艺原理为BaCl2+H2S04 = BaS04+2HCl本发明先利用钡矿渣与盐酸反应得到以钡盐为主的氯化物，然后抽滤清液在与少 量硫酸钡反应回收氯根得到完全反应之后的氯化钡，最后氯化钡与硫酸反应得到微细沉淀 硫酸钡；本发明生产工艺及其设备简单、易行，设备成本低廉，不但可以清除废矿垃圾，生产 出有用的微细沉淀硫酸钡的同时还能联产盐酸，在整个生产工艺流程中，还可以将化学生 成物作为反应物循环利用，大大降低了除渣和生产微细沉淀硫酸钡的成本，创造出很高的 经济价值。
图1为本发明的工艺流程示意图；其中1-酸浸罐、2-第一抽滤泵、3-回收器、4-第二抽滤泵、5-合成器、6_离心机、7_干 燥器、8-粉碎机、9-钡矿渣给料线、10-盐酸给料线。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步的详细说明。实施例1一种用钡矿渣制备微细沉淀硫酸钡联产盐酸的方法，钡矿渣经过酸化、回收及合 成工艺制得微细沉淀硫酸钡，同时联产盐酸产品；所述的酸化工艺为先把500公斤钡矿渣和盐酸分别通过钡矿渣给料线9和盐酸给料线10注入到酸浸罐1里，酸浸罐里中钡矿渣和盐酸按纯物质计算的质量比为 1 0.13，反应9小时后，再用第一抽滤泵2抽滤，抽滤后的滤液为以钡为主的氯化物 213. 69 公斤；所述的回收工艺为先将酸化工艺中抽滤后的滤渣移入回收器，再往回收器内投 入硫酸钡，其中硫酸钡与渣质的按纯物质计算的质量比为1 0.359，同时进行搅拌，搅拌 器的转速300转/分，反应8小时后再用第二抽滤泵4抽滤；所述的合成工艺为先将酸化工艺和回收工艺中抽滤得到的滤液倒入合成器中进 行混合，再将硫酸注入合成器5，其中合成器内滤液与硫酸按照质量比1 0.26进行合成反 应，同时进行搅拌，搅拌器的转速120转/分，反应5小时后生成131. 75公斤微细沉淀硫酸 钡，最后将反应物依次经过离心机6、干燥器7、粉碎机8进行洗涤分离、干燥和粉碎，得到微 细沉淀硫酸钡；滤液和洗涤废水主要成分是盐酸，经减压蒸馏得到低度盐酸产品。经减压蒸 馏变得到的盐酸产品，通过盐酸循环给料线10运送到酸浸罐循环使用。实施例2一种用钡矿渣制备微细沉淀硫酸钡联产盐酸的方法，钡矿渣经过酸化、回收及合 成工艺 制得微细沉淀硫酸钡，同时联产盐酸产品；所述的酸化工艺为先把500公斤钡矿渣和盐酸分别通过钡矿渣给料线9和 盐酸给料线10注入到酸浸罐1里，酸浸罐里中钡矿渣和盐酸按纯物质计算的质量比为 1 0.35，同时进行搅拌，搅拌器的转速280转/分，反应7小时后，再用第一抽滤泵2抽滤， 抽滤后的滤液为以钡为主的氯化物498. 63公斤；所述的回收工艺为将酸化工艺中抽滤后的滤渣移入回收器，再往回收器内投入 硫酸钡，其中硫酸钡与渣质的按纯物质计算的质量比为1 0.558，反应6小时后，再用第二 抽滤泵抽滤；所述的合成工艺为先将酸化工艺和回收工艺中抽滤得到的滤液倒入合成器中进 行混合，再将硫酸注入合成器，其中合成器内滤液与硫酸按照质量比1 0.47进行合成反 应，同时进行搅拌，搅拌器的转速180转/分，反应5小时后生成498. 63公斤微细沉淀硫酸 钡，最后将反应物依次经过离心机6、干燥器7、粉碎机8进行洗涤分离、干燥和粉碎，得到微 细沉淀硫酸钡；滤液和洗涤废水主要成分是盐酸，经减压蒸馏得到低度盐酸产品。经减压蒸 馏变得到的盐酸产品，通过盐酸循环给料线10运送到酸浸罐循环使用。实施例3一种用钡矿渣制备微细沉淀硫酸钡联产盐酸的方法，钡矿渣经过酸化、回收及合 成工艺制得微细沉淀硫酸钡，同时联产盐酸产品；所述的酸化工艺为先把500公斤钡矿渣和盐酸分别通过钡矿渣给料线9和 盐酸给料线10注入到酸浸罐1里，酸浸罐里中钡矿渣和盐酸按纯物质计算的质量比为 1 0.53，反应9小时后，再用第一抽滤泵2抽滤，抽滤后的滤液为以钡为主的氯化物 527. 93 公斤；所述的回收工艺为先将酸化工艺中抽滤后的滤渣移入回收器，再往回收器内投 入硫酸钡，其中硫酸钡与渣质的按纯物质计算的质量比为1 0.758，同时进行搅拌，搅拌 器的转速300转/分，反应9小时后，再用第二抽滤泵抽滤；所述的合成工艺为先将酸化工艺和回收工艺中抽滤得到的滤液倒入合成器中进行混合，再将硫酸注入合成器，其中合成器内滤液与硫酸按照质量比1 0.66进行合成反应，同时进行搅拌，搅拌器的转速300转/分，反应9小时生成566. 00公斤微细沉淀硫酸钡， 最后将反应物依次经过离心机6、干燥器7、粉碎机8进行洗涤分离、干燥和粉碎，得到微细 沉淀硫酸钡；滤液和洗涤废水主要成分是盐酸，经减压蒸馏得到低度盐酸产品。经减压蒸馏 变得到的盐酸产品，通过盐酸循环给料线10运送到酸浸罐循环使用。
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
一种用钡矿渣制备微细沉淀硫酸钡联产盐酸的方法，其特征在于钡矿渣经过酸化、回收及合成工艺制得微细沉淀硫酸钡，同时联产盐酸产品；所述的酸化工艺为先把含钡矿渣和盐酸分别通过钡矿渣给料线和盐酸给料线注入到酸浸罐里，酸浸罐里中钡矿渣和盐酸按纯物质计算的质量比为1∶0.13～0.53，搅拌反应5～9小时后，再用第一抽滤泵抽滤；所述的回收工艺为先将酸化工艺中抽滤后的滤渣移入回收器，再往回收器内投入硫酸钡，其中硫酸钡与渣质的按纯物质计算的质量比为1∶0.359～0.759，搅拌反应5～9小时后，再用第二抽滤泵抽滤；所述的合成工艺为先将酸化工艺和回收工艺中抽滤得到的滤液倒入合成器中进行混合，再将硫酸注入合成器，其中合成器内滤液与硫酸按照质量比1∶0.26～0.66进行合成反应，同时进行搅拌，搅拌器的转速120～300转/分，反应后将反应物依次经过离心机、干燥器、粉碎机进行洗涤分离、干燥和粉碎，得到微细沉淀硫酸钡；滤液和洗涤废水经减压蒸馏得到低度盐酸产品。
2.根据权利要求1所述的用钡矿渣制备微细沉淀硫酸钡联产盐酸的方法，其特征在 于所述合成工艺中，滤液和洗涤废水经减压蒸馏得到的盐酸产品，通过盐酸循环给料线运 送到酸浸罐循环使用。
3.根据权利要求1所述的用钡矿渣制备微细沉淀硫酸钡联产盐酸的方法，其特征在 于所述回收工艺中搅拌器转速为120 300转/分。
全文摘要
本发明涉及化工废渣处理的技术领域，尤其涉及一种用钡矿渣制备微细沉淀硫酸钡联产盐酸的方法；其主要技术方案为用钡矿渣与盐酸反应得到以钡盐为主的氯化物，抽滤清液在与少量硫酸钡反应回收氯根得到完全反应之后的氯化钡，最后氯化钡与硫酸反应得到微细沉淀硫酸钡；本发明生成工艺及其设备简单、容易操作，不但可以清除废矿垃圾，生成微细沉淀硫酸钡的同时还能联产盐酸；生成成本低廉并能创造很高的经济价值。
文档编号C01B7/01GK101838009SQ20101015897
公开日2010年9月22日 申请日期2010年3月24日 优先权日2010年3月24日
发明者王嘉兴 申请人:王嘉兴