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沉淀硫酸鋇生產(chǎn)工藝

生產(chǎn)沉淀硫酸鋇，目前工業(yè)上采用較多的為芒硝—硫化鋇法，化學(xué)反應(yīng)為：

BaSO₄ + 4C = BaS + 4CO↑

BaS + Na₂SO₄= BaSO₄↓+ Na₂S

將重晶石粉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)需要的熱量來源是煤粉或重油的燃燒，制取硫化鋇熟料（俗稱“黑灰”），經(jīng)過浸取、沉降澄清，使硫化鋇質(zhì)量濃度為 130～160 g/L。同時將一定量的硫酸鋇廢水（稀硫化鈉溶液）放入化硝罐中，用蒸汽機加熱到 40 ℃以上，開動攪拌機，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 1.2～1.22 g/cm3，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)點或鋇鹵微過量為終點。將制得的硫酸鋇和硫化鈉溶液一并放入過濾器中進(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。而過濾的鋇餅經(jīng)過水洗、酸洗，卸入鋇漿池內(nèi)，用硫酸或磷酸調(diào)整pH至2～8，經(jīng)過充分酸化后用板框壓濾機壓去多余的水分，然后鋇餅經(jīng)過輸送機輸送到干燥機進(jìn)行干燥，分級、包裝得沉淀硫酸鋇成品。

工藝流程示意圖

工藝流程主要環(huán)節(jié)：

(1)破碎。重晶石、原料煤經(jīng)破碎機進(jìn)行破碎，進(jìn)入粗鋇工段原料倉中儲存。

(2)磨粉，燃料煤經(jīng)破碎后輸送到雷蒙機中研磨,合格煤粉被送入粗鋇轉(zhuǎn)窯的煤粉燃燒系統(tǒng),連同鼓風(fēng)機向轉(zhuǎn)爐噴粉燃燒。

(3)煅燒：粉碎的重晶石與煤粉,在粗鋇回轉(zhuǎn)窯尾部進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行還原反應(yīng)，制得粗硫化鋇熔體。

(4)浸取。粗鋇回轉(zhuǎn)窯制得的粗硫化鋇用天車倒入浸取槽中，用稀硫化鋇溶液及干燥工段來的過濾母液進(jìn)行浸取，制得硫化鋇溶液。

(5)化硝。把一定量的硫酸鋇廢水(稀硫化鈉溶液)放入化硝罐內(nèi)，用蒸汽加溫至40℃以上，開動攪拌機，將芒硝輸入罐內(nèi),繼續(xù)加溫至90 ℃以上，采用硫化鈉除去鎂鈣后，硝水質(zhì)量濃度控制在1.199 5- 1.219 8 kg/L,輸入澄清罐備用。

(6)化合。將上述2個溶液澄清后，按一定比例放入化合罐中進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)。然后將制得的硫酸鋇漿經(jīng)離心機進(jìn)行液固分離,分離得到的濾餅進(jìn)入干燥系統(tǒng)。

（7）干燥。硫酸鋇濾餅經(jīng)加料器攪拌粉碎后進(jìn)行干燥，分級，打包。

我國沉淀硫酸鋇的市場及消費

中國沉淀硫酸鋇主要生產(chǎn)廠家有十幾家。 2013年全國的沉淀硫酸鋇廠家生產(chǎn)能力達(dá)到40萬t，總產(chǎn)量約為25萬 t，其中以河北嘉信化工有限公司生產(chǎn)能力最大，年產(chǎn)5萬 t。國內(nèi)沉淀硫酸鋇主要用于涂料、塑料、造紙、橡膠、油墨等行業(yè)，消費結(jié)構(gòu)為：涂料行業(yè)占 50%～60%，塑料行業(yè) 占 10%～15% ，紙張行業(yè) 占 1%～5%，橡膠行業(yè)占 15%～20%，油墨顏料行業(yè)占 5%～10%。

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