[其他]碳酸钡的生产方法

说明书

本发明属于生产碳酸钡的技术，适用于以硫化钡为原料生产高纯度碳酸钡。

碳酸钡可用于制渗碳剂，在高温下可使钢制件渗碳（即表面硬化）。还可用于陶瓷工业、光学玻璃、搪瓷等的制造，特别是高纯度的碳酸钡在电子管、显像管的制造中作阴级屏蔽剂，故此还被应用于电子工业。

目前工业化生产碳酸钡主要采用纯碱法和碳化法。纯碱法是以纯碱与硫化钡作用，其主要化学反应式为：

此法流程短，产品纯度高，但原料价格高，特别是我国纯碱原料供应紧张，这问题就显得更为突出：碳化法是以二氧化碳与硫化钡反应，其主要化学反应式为：

此法原料成本较纯碱法低，但需要气压容器设备，流程长，设备庞大。因产品中硫含量、盐酸不溶物等微量杂质含量较高，以至质量稍差。

另外，日本公开特许公报（J55-20229）公开了一种以氯化钡为原料，在氨存在的情况下与碳酸氢铵反应制碳酸钡的方法。此法所采用的原料为氯化钡制成品，而制取氯化钡制成品需对氯化钡溶液进行蒸发、结晶、分离、干燥等多道工序，这些工序要耗费大量的能源，以至原料成本的提高，并且无法直接使用硫化钡为原料。另一方面，反应是在氨存在下进行的，要消耗较多的氨，由于前面的两个问题而直接影响到产品的价格。

本发明目的在于寻求一种能充分利用我国特有许多“小氮肥”厂的产品碳酸氢铵，使方法更简单，设备少，以缩短工艺流程，并直接采用硫化钡为原料和可回收、循环使用的溶液，以降低成本，可以生产高纯度碳酸钡的工艺方法。

为此，本发明的要点是直接使用硫化钡（硫化钡可由常规的重晶石煅烧法获得）和工业碳酸氢铵为原料，加入可循环使用的中间盐氯化铵。氯化铵与硫化钡反应生成氯化钡，氯化钡再与碳酸氢铵反应生成碳酸钡和氯化铵，氯化铵随系统循环液供循环使用。故此氯化铵是以中间盐的形式促使硫化钡向碳酸钡转化，其中主要的化学反应式为：

其中反应产物氨回收制肥料，硫化氢回收制硫脲。并且将浸取、脱硫、除铁合为同一道工序处理而不分段处理。

本发明工艺方法可概括为：于硫化钡中加入氯化铵、系统循环液，于常压或微减压下加热反应，脱硫，加氢氧化钡除铁、澄清、过滤，所得滤液〔Ⅰ〕为氯化钡净化液。于滤液〔Ⅰ〕中加碳酸氢铵，搅拌反应，过滤（所得滤液〔Ⅱ〕回收入系统循环液供循环使用），洗涤所得沉淀，烘干得碳酸钡产品。

本发明工艺方法详述如下：

1、制氯化钡净化液（即滤液〔Ⅰ〕）：

于固体硫化钡原料中加入适量的系统循环液，并按系统循环液中氯化铵含量的情况补加固体氯化铵以保持硫化钡与氯化铵的重量配比为0.75～0.9∶1，在常压或微减压情况下加热以上浸取液至沸，反应20～50分钟，调节PH为6.0～7以脱硫，并加入少量的氢氧化钡使PH为7～8除铁，澄清15～30分钟后过滤，得氯化钡净化滤液〔Ⅰ〕，所得滤渣〔Ⅰ〕用洗涤碳酸钡沉淀的洗涤水（指：第二次以及第二次以后各次洗涤的洗涤水）洗涤，并将洗涤滤渣〔Ⅰ〕得的洗涤水回收入系统循环液。

2、制碳酸钡成品：在常温、常压下于滤液〔Ⅰ〕中加入固体碳酸氢铵，其中固体碳酸氢铵加入量为滤液〔Ⅰ〕中所含氯化钡的克当量数的0.8～1，并于30分钟左右加入完毕，边加边搅拌，反应至1.5～2.5小时后，将白色沉淀的溶液过滤，滤液〔Ⅱ〕回收入系统循环液，滤后的碳酸钡沉淀用热水（80～100℃）洗涤3～4次，洗后所得第一次洗涤水回收入系统循环液，其余各次的洗涤水用于洗涤滤渣〔Ⅰ〕，进而于300℃对洗后的碳酸钡沉淀进行烘干得高纯度的碳酸钡成品。