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        重晶石的加工方法
        发布时间:2016-01-27

              一、高白度微细粉与超微粉的加工

              高白度微细粉碎重晶石粉是将重晶石原矿经粉碎、洗选、增白而制得。粉末保持矿物的晶体结构,广泛用于涂料、橡胶、塑料、造纸、陶瓷等行业,国内一些大中型涂料厂用它代替钛白粉生产多种油漆,是一种优质填料。

              重晶石微细粉的工艺流程如下图所示:

              鄂式破碎机雷蒙磨气液分级机(-15μm)→焙烧炉870℃(熟料)→水洗→稀酸洗→打浆→反应釜(100℃)酸洗还原→压滤→水洗→压滤→烘干(170℃)→破碎→包装→产品

              重晶石矿是沉积型层状矿床,其矿物化学分析结果为:BaSO4 94.78%、酸溶物2.1%、Si 0.72%、有机碳0.56%、Ca 0.43%、Fe 0.12%、Al 0.10%、Mg 0.17%。

              矿石经过几次破碎后得到微米级的微细生料,在焙烧炉焙烧2.5h,成为熟料,经水洗除去碱质,稀酸洗后打浆,在反应釜中加入硫酸、铝粉(酸溶、漂白),在煮沸温度下搅拌反应2.5h,得到漂白料,清水洗去可溶性盐类,压滤、烘干(170℃)后成为成品。产品的技术性能符合IS03262重晶石b级品的质量指标。

              反应釜内酸溶还原的化学反应过程如下:

              酸溶:用硫酸溶解杂质有色元素。

             [Fe2O3]+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O

             [MnO]+H2SO4=MnSO4+H2O

             [NiO]+H2SO4=NiSO4+H2O

              漂白:加入铝粉,发生氢气,还原Fe2+起漂白作用。

              2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2

              Fe2(SO4)3+H2=2FeSO4+H2SO4

              上述物理化学加工方法中,漂白处理与超细磨是两个技术关键。漂白处理是通过焙烧(除去碳)、酸洗(除去杂质有色元素),因此需要掌握焙烧温度与时间、加酸浓度、漂洗时间、还原剂的加入量与加放次数等,均应合理选择。超细磨应选用高效磨机,并合理选择有关参数。

              四川省东南地质大队应用超微细重晶石粉技术对四川某地优质重晶石进行加工,制出BaSO4≥98%,Fe2O3≤0.05%,ZBD白度≥90%,细度98%以上≤2μm的超微粉,并在造纸、橡胶、油漆、塑料生产中应用,完全可以替代沉淀硫酸钡,而且产品的基本性能好,工业上的应用前景更加广泛。

              二、生产钡盐产品

              以重晶石为原料生产钡盐产品除了立德粉(锌钡白)外,主要是碳酸钡、氯化钡、氢氧化钡、硝酸钡、硫酸钡、钛酸钡、钼酸钡和一些精细化学品。

              (1) 立德粉(锌钡白):立德粉为白色粉末状,平均粒径0.3~0.5 μm,不溶于水,与硫化氢及碱液不起作用,遇酸液分解释放出硫化氢。经长期日晒会变色,但放置暗处仍可恢复原色。生产立德粉的原料除重晶石外,还有氧化锌、硫酸、煤粉等,其主要化学反应为:

              ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O

              BaSO4+2C=BaS+2CO2

              ZnSO4+BaS=ZnS•BaSO4

              (2)碳酸钡:主要原料为重晶石、石灰石、煤。工艺流程为:重晶石、煤粉→粉碎→焙烧→加热水蒸气浸取→澄清→碳化→加纯碱、蒸气脱硫洗涤→过滤→烘干→包装。

              (3)氯化钡:氯化钡是白色有光泽的单斜晶体,加热至113℃时失去水,成为白色粉末。易溶于水,溶解度随温度升高而增大。水溶液带苦咸味,对人、畜及昆虫均有毒害作用。

              主要原料为重晶石、煤、盐酸或氯气、氯化钙等。制法有盐酸法、氯化钙法、氯化法。盐酸法,重晶石与煤粉还原焙烧后与盐酸反应而制得。氯化钙法,也是先还原焙烧,然后经浸取、脱硫等处理制得。氯化法是将硫化钡液与氯气反应得氯化钡液,再经处理制得。

              (4)氢氧化钡:氢氧化钡是白色四方晶系体,易溶于热水,溶液呈强碱性。无水氢氧化钡是有光泽的白色无定形粉末,有毒。

        工业生产中以烧碱法为主,即用烧碱与氯化钡溶液反应,经蒸发、结晶、分离而得。主要化学反应:

              BaCl2+2NaOH→Ba(OH)2+2NaCl

              (5)硝酸钡:硝酸钡是无色或白色立方晶体,可溶于水和浓硫酸,高温则分解,燃烧时分解成氧化物发出绿光有毒。主要由浓硝酸与碳酸钡制得,也有用硝酸(50%)与硫化钡制得。一级品含硝酸钡≥99.0%,二级品≥98.5%。

              (6)沉淀硫酸钡(硫酸钡):硫酸钡是白色结晶粉末,几乎不溶于水,熔于发烟硫酸和熔融的碱。易与高锰酸钾、碳酸钙或碱金属硝酸盐制成混晶。与碳共热可还原为硫化钡。

              生产方法有重晶石精制法与芒硝-硫化钡法,前者用重晶石与煤粉一起煅烧,再与Na2SO4反应而得,后者则是用硫化钡与芒硝反应,经压滤、干燥、分离制成。

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