芒硝-硫酸鈉法生產(chǎn)沉淀硫酸鋇
硅高品質(zhì)硫化物20220608.jpg)
沉淀硫酸鋇外觀(guān)是白色無(wú)定形粉末。相對(duì)密度為4.5O(15℃)，熔點(diǎn)為1580℃。由于具有較高的折射率(1.63～1.65)，表現(xiàn)出顏色較白并有一定的遮蓋力。它幾乎不溶于水、乙醇和酸，溶于熱硫酸中。易與高錳酸鉀、碳酸鈣或金屬硝酸鹽制成混晶可與碳在高溫下還原成硫化鋇它是一種重要的基礎(chǔ)化工原料，主要用途：用作油漆、涂料、油墨、塑料、橡膠及蓄電池的原料或填充劑：印像紙及銅板紙的表面涂布劑；紡織工業(yè)用的上漿劑；玻璃制品中作澄清劑，能起到消泡和增加光澤的作用。也可作為防放射線(xiàn)用的防護(hù)壁材，還用于瓷器、搪瓷和染料等產(chǎn)業(yè)，也是制造其他鋇鹽的原料。
一：芒硝–硫酸鈉法
芒硝–硫酸鈉法是傳統(tǒng)方法，技術(shù)成熟，適用性強(qiáng)。原料為重晶石和芒硝，此法副產(chǎn)品為硫化鈉。化學(xué)反應(yīng)如下：
BaSO4+4C—BaS+4CO(1)
BaS+Na2SO4—+BaSO4+Na2S(2)
具體過(guò)程為：將重晶石和煤粉按一定的比例混合，然后從焙燒爐尾部進(jìn)入，與高溫氣流逆流接觸，在1100～1500℃下進(jìn)行高溫還原反應(yīng)。反應(yīng)需要的熱量來(lái)源是煤粉或重油的燃燒，制取硫化鋇熟料(俗稱(chēng)“黑灰”)，經(jīng)過(guò)浸取、沉降澄清。使硫化鋇質(zhì)量濃度為130～160g／L。同時(shí)將一定量的硫酸鋇廢水(稀硫化鈉溶液)放入化硝罐中。用蒸汽機(jī)加熱到40℃以上，開(kāi)動(dòng)攪拌機(jī)，將芒硝輸入罐內(nèi)。繼續(xù)加熱升溫到90℃，樣品采用硫化鈉除去鈣鎂雜質(zhì)。硝水質(zhì)量濃度掌握在1.2～1.22g／om．然后將硝水進(jìn)行保溫沉降備用將上述兩種溶液澄清后。澄清液按一定比例放入化合罐中進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)。反應(yīng)達(dá)到等當(dāng)點(diǎn)或鋇鹵微過(guò)量為終點(diǎn)。將制得的硫酸鋇和硫化鈉溶液一放入過(guò)濾器中進(jìn)行固液分離，硫化鈉清液則進(jìn)入回收裝置，進(jìn)行蒸發(fā)濃縮。而過(guò)濾的鋇餅經(jīng)過(guò)水洗、酸洗，卸人鋇漿池內(nèi)，用硫酸或磷酸調(diào)整PH至2~8，經(jīng)過(guò)充分酸化后用板框壓濾機(jī)壓去多余的水分。然后鋇餅經(jīng)過(guò)輸送機(jī)輸送到烘干簡(jiǎn)進(jìn)行干燥，再經(jīng)雷蒙機(jī)粉碎至包裝倉(cāng)，包裝得沉淀硫酸鋇成品。此工藝副產(chǎn)品硫化鈉廣泛用于制藥、造紙、制革、硫化染料等行業(yè)，特別是新型特種工程塑料聚苯硫醚等工業(yè)的快速發(fā)展。助長(zhǎng)了硫化鈉工業(yè)的發(fā)展。在傳統(tǒng)染料行業(yè)。由于國(guó)外生產(chǎn)裝置關(guān)閉加上中國(guó)硫化染料企業(yè)的不斷擴(kuò)能。使中國(guó)一舉成為全球最大的硫化鈉生產(chǎn)和消費(fèi)國(guó)。硫化染料也成為硫化鈉主要的下游用戶(hù)中國(guó)大部分企業(yè)采用此種工藝，如山西南風(fēng)化工集團(tuán)、陜西富化集團(tuán)、廣西聯(lián)壯化工有限公司等。部分企業(yè)用元明粉來(lái)代替芒硝與硫化鋇反應(yīng)這種藝路線(xiàn)比較長(zhǎng)，環(huán)境污染比較突出，技術(shù)成熟。同時(shí)副產(chǎn)工業(yè)硫化鈉生產(chǎn)的沉淀硫酸鋇白度高。經(jīng)過(guò)機(jī)械粉碎研磨后，最大的粒徑在10m左右，而平均粒徑卻在1.2～1.3m左右，顆粒粒徑分布比較廣，大小不一，因此對(duì)光產(chǎn)生了漫反射，從而使涂膜暗淡、光澤度不高，限制其在高檔油漆、涂料中的使用。只能夠滿(mǎn)足一般的涂料質(zhì)量要求。在中低檔油墨、陶瓷等領(lǐng)域使用。另外，由于硫化鋇在空氣中不穩(wěn)定，容易生成多硫化鋇。因此生成的沉淀硫酸鋇中雜質(zhì)含量偏高．硫酸鋇質(zhì)量分?jǐn)?shù)在98％左右．并且游離鋇含量偏高。有時(shí)會(huì)因硫離子含量高而產(chǎn)生硫化氫味道(臭雞蛋昧)。
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