一種高分散硫酸鋇及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種高分散硫酸鋇的制備方法，包括如下步驟：（1）反應(yīng)工序：將反應(yīng)活性在85%以上的碳酸鋇加入到硫酸鈉溶液中，加熱反應(yīng)，用硫酸中和反應(yīng)體系生成的Na2CO3，維持反應(yīng)體系的pH值為9.0～9.5；之后逐步降低硫酸加入速度，維持反應(yīng)溶液體系pH在7以上繼續(xù)反應(yīng)，之后停止加硫酸；（2）提純工序：在反應(yīng)溶液中加入硝酸，并維持反應(yīng)溶液pH在4.0～4.5范圍內(nèi)，攪拌反應(yīng)，分離；以及（3）成品工序：將得到的固體打漿，堿洗、分離、提純、烘干后得到高分散的硫酸鋇產(chǎn)品。本發(fā)明還提供了一種硫酸鋇產(chǎn)品純度在99.40%以上，刮板細(xì)度在7微米以下；有機(jī)體系沉降時(shí)間在4小時(shí)以上；白度大于99.0%，D50在1.30-1.50微米之間。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種高分散硫酸鋇及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及精細(xì)無(wú)機(jī)化工制備【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種高分散硫酸鋇及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]硫酸鋇產(chǎn)品在樹(shù)脂及塑料等行業(yè)具有廣泛應(yīng)用，但在環(huán)氧和酚醛體系應(yīng)用中，產(chǎn)品的分散性成為關(guān)鍵指標(biāo)。因此，開(kāi)發(fā)較低比表面積、高分散性硫酸鋇材料成為行業(yè)熱點(diǎn)。
[0003]傳統(tǒng)芒硝法硫酸鋇分散性能良好，但由于含硫化物較高，造成樹(shù)脂及塑料的抗老化性能惡化。
[0004]而硫酸法制備的硫酸鋇含硫化物較低、電性能良好，但由于合成過(guò)程中晶體二次生長(zhǎng)造成團(tuán)聚，從而影響了產(chǎn)品的分散性能。
[0005]因此，開(kāi)發(fā)一種新的工藝方法制備得到高分散性、低硫化物的硫酸鋇產(chǎn)品成為本領(lǐng)域的亟需解決的技術(shù)問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種高分散、低硫化物的硫酸鋇產(chǎn)品及其制備方法。
[0007]具體來(lái)說(shuō)，通過(guò)采用復(fù)分解工藝及配套的后處理工藝，制備了低硫化物、高分散性的硫酸鋇產(chǎn)品，解決了硫酸鋇的抗老化和分散性能的技術(shù)問(wèn)題。
[0008]具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明通過(guò)如`下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問(wèn)題的。
[0009]一種高分散硫酸鋇的制備方法，包括如下步驟:
[0010](I)反應(yīng)工序:將反應(yīng)活性在85%以上的碳酸鋇加入到硫酸鈉溶液中，在加熱條件下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中，用硫酸中和反應(yīng)體系生成的Na2CO3，維持反應(yīng)體系的pH值為9.0~9.5 ;之后逐步降低硫酸加入速度，維持反應(yīng)溶液體系pH在7以上，優(yōu)選保持pH在7~7.5之間,繼續(xù)反應(yīng),之后停止加硫酸,得到反應(yīng)溶液；
[0011](2)提純工序:在步驟(1)的反應(yīng)溶液中加入硝酸，并維持反應(yīng)溶液pH在4.0~
4.5范圍內(nèi)，攪拌反應(yīng)，之后固液分離，得到固體和溶液；以及
[0012](3)成品工序:將步驟(2)得到的固體打漿，升溫至85°C以上，用8&(0!1)2溶液中和至pH8.0~8.5，攪拌反應(yīng)，之后固液分離，得到固體和溶液；將得到的固體進(jìn)行熱洗滌，分離得到固體，烘干后得到高分散的硫酸鋇產(chǎn)品。
[0013]其中，步驟(1)碳酸鋇加入到硫酸鈉溶液中得到碳酸鋇在溶液中的濃度為180kg/m3-220kg/m3 ;優(yōu)選為 200kg/m3。
[0014]其中，步驟(1)所述硫酸鈉的濃度為0.05±0.03mol/L，優(yōu)選為0.05±0.01mol/L。
[0015]其中，步驟(1)所述繼續(xù)反應(yīng)時(shí)間為1.5小時(shí)-3小時(shí)，優(yōu)選2小時(shí)。
[0016]其中，步驟(2 )所述得到的濾液用于回收鋇。
[0017]其中，步驟(1)所述加熱條件下進(jìn)行反應(yīng)的反應(yīng)溫度為80°C -90°C，優(yōu)選85°C。[0018]其中，步驟(1)所述硫酸鈉溶液是用Iym精密過(guò)濾器過(guò)濾后得到的；步驟(1)所述硫酸為工業(yè)硫酸，優(yōu)選濃度為98%。
[0019]其中，步驟(2)所述硝酸的質(zhì)量濃度為50%_60%。
[0020]其中，步驟(3)所述攪拌反應(yīng)時(shí)間為1-2小時(shí)。
[0021]其中，步驟(3)所述打漿是將步驟(2)得到固體按料水質(zhì)量比1: (5~7)進(jìn)行混合打漿。
[0022]其中，步驟(3)所述熱洗滌是將得到的固體按照料水質(zhì)量比1: (5~7)混合后在80°C~85°C熱洗滌 lh-3h。
[0023]其中，步驟(2)所述反應(yīng)時(shí)間為30分鐘~60分鐘。
[0024]一種通過(guò)上述制備方法制備得到的硫酸鋇產(chǎn)品，其中其純度在99.40%以上，刮板細(xì)度在7微米以下。
[0025]其中，所述硫酸鋇產(chǎn)品的有機(jī)體系沉降時(shí)間在4小時(shí)以上。
[0026]其中，所述的硫酸鋇產(chǎn)品的白度大于99.8%，D50在1.30-1.50微米之間。
[0027]本發(fā)明還提供一種硫酸鋇產(chǎn)品，其純度在99.40%以上，刮板細(xì)度在7微米以下。
[0028]其中，所述硫酸鋇產(chǎn)品的有機(jī)體系沉降時(shí)間在4小時(shí)以上。
[0029]其中，所述的硫酸鋇產(chǎn)品的白度大于99.8%，D50在1.30-1.50微米之間。
[0030]本發(fā)明的有 益效果如下:
[0031](I)通過(guò)采用復(fù)分解工藝及配套的后處理工藝，制備了低硫化物、高分散性的硫酸鋇產(chǎn)品，解決了硫酸鋇的抗老化和分散性能的技術(shù)問(wèn)題。
[0032](2)本發(fā)明制備的硫酸鋇產(chǎn)品，硫酸鋇含量大于99.40%,白度大于99.8%，D50為
1.30微米-1.50微米之間，刮板細(xì)度在7微米以下，有機(jī)體系沉降時(shí)間在4小時(shí)以上。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】:
[0033]圖1:本發(fā)明反應(yīng)過(guò)程流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]本發(fā)明高分散低硫化物硫酸鋇的制備的方法，是通過(guò)下述化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)的:
[0035]BaC03+Na2S04 — BaS04+Na2C03
[0036]Na2C03+H2S04 — Na2S04+C02 個(gè)
[0037]BaC03+HN03 — Ba (NO3) 2+C02 f
[0038]本發(fā)明高分散硫酸鋇的制備方法，包括如下步驟:
[0039](I)反應(yīng)工序:將反應(yīng)活性在85%以上的碳酸鋇加入到硫酸鈉溶液中，在加熱條件下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中，用硫酸中和反應(yīng)體系生成的Na2CO3，維持反應(yīng)體系的pH值為9.0~9.5 ;之后逐步降低硫酸加入速度，維持反應(yīng)溶液體系pH在7以上，優(yōu)選保持pH在7~7.5之間，繼續(xù)反應(yīng)，之后停止加硫酸，得到反應(yīng)溶液；優(yōu)選地，所述碳酸鋇的濃度為180kg/m3-220kg/m3 ;優(yōu)選為200kg/m3。所述硫酸鈉的濃度為0.05±0.03mol/L，優(yōu)選為
0.05±0.01mol/L。所述硫酸鈉溶液是用I μ m精密過(guò)濾器過(guò)濾后得到的。所述加熱條件下進(jìn)行反應(yīng)的反應(yīng)溫度為為80°C -90°C，優(yōu)選85°C ;所述硫酸為工業(yè)硫酸，優(yōu)選濃度為98%。所述繼續(xù)反應(yīng)時(shí)間為1.5小時(shí)-3小時(shí)，優(yōu)選2小時(shí)。[0040]該步驟中碳酸鋇與硫酸鈉進(jìn)行反應(yīng)得到硫酸鋇，同時(shí)用硫酸中和反應(yīng)生成的碳酸鈉，同時(shí)生成硫酸鈉，之后再與碳酸鋇進(jìn)行循環(huán)反應(yīng)。反應(yīng)中pH值的變化是隨著體系中BaCO3的降低而產(chǎn)生的。開(kāi)始時(shí)產(chǎn)生的Na2CO3量較大，溶液的pH較高。該步驟在加入硫酸時(shí)嚴(yán)格控制了反應(yīng)溶液的PH值，這是考慮到反應(yīng)進(jìn)行的合適pH值、碳酸鈉和碳酸氫鈉的pKa值后進(jìn)行確定的pH值為9.0~9.5。降低加入硫酸的速度后，由于溶液中碳酸鈉的逐漸消耗，反應(yīng)的PH值逐漸降低為了整個(gè)生產(chǎn)硫酸鋇的循環(huán)過(guò)程能夠繼續(xù)進(jìn)行，并反應(yīng)完全，需要在pH值為7.0-7.5之間繼續(xù)反應(yīng)，優(yōu)選反應(yīng)時(shí)間為1.5-3小時(shí)。由于硫酸與碳酸鈉反應(yīng)過(guò)程中有二氧化碳?xì)怏w溢出，從而使進(jìn)行循環(huán)反應(yīng)過(guò)程中，生成的硫酸鋇的分散性較好，有利于生產(chǎn)高分散性的硫酸鋇產(chǎn)品。
[0041]所述反應(yīng)活性與碳酸鋇粉體的粒度分布和團(tuán)聚狀態(tài)有關(guān)，粒度分布越窄，沒(méi)有團(tuán)聚情況下，碳酸鋇粉體的反應(yīng)活性越高；粒度分布寬，團(tuán)聚狀況明顯的碳酸鋇粉體的反應(yīng)活性較低。一般情況，碳酸鋇的活性通過(guò)如下方法測(cè)定:將碳酸鋇加入硫酸鈉反應(yīng)回流加熱反應(yīng)生成的碳酸鈉，計(jì)算生成的碳酸鈉的量與理論量的比例即為活性。本發(fā)明是通過(guò)該方法進(jìn)行測(cè)定的。
[0042](2)在步驟(1)的反應(yīng)溶液中加入硝酸，并維持反應(yīng)溶液pH在4.0~4.5范圍內(nèi)，攪拌反應(yīng)，之后固液分離，得到固體和溶液；優(yōu)選地，所述硝酸的質(zhì)量濃度為50%-60% ;更優(yōu)選地，所述反應(yīng)時(shí)間為30分鐘~60分鐘；所述得到的濾液用于回收鋇。
[0043]加入硝酸將溶液的pH值調(diào)節(jié)到酸性，并與碳酸鋇反應(yīng)，將生產(chǎn)硫酸鋇的循環(huán)后剩余的碳酸鋇進(jìn)行反應(yīng)，從而將碳酸鋇轉(zhuǎn)化為可溶性的硝酸鋇，可以從溶液中回收鋇，處理沒(méi)有完全反應(yīng)完的碳酸鋇產(chǎn)生硝酸鋇，可以提高硫酸鋇產(chǎn)品的含量；加入硝酸同時(shí)氧化碳酸鋇中的硫化物從而提高產(chǎn)品的白度。由于反應(yīng)過(guò)程中不斷有二氧化碳?xì)怏w溢出，從而使生成的硫酸鋇的分散性提高，從而形成高分散性的硫酸鋇。
[0044]其中，所述硝酸一般通過(guò)將一體積濃硝酸與一體積水進(jìn)行`混合得到，得到硝酸的質(zhì)量濃度為50%_60%，是通過(guò)將濃硝酸與水按照1:1的體積比例進(jìn)行混合得到，所述的濃硝酸的質(zhì)量濃度為96%_98%。
[0045](3)成品工序:將步驟(2)得到的固體打漿，升溫至85°C以上，用8&(0!1)2溶液中和至pH8.0~8.5，攪拌反應(yīng)，之后固液分離，得到固體和溶液；將得到的固體進(jìn)行熱洗滌，分離得到固體，烘干后得到高分散的硫酸鋇產(chǎn)品。優(yōu)選地，所述攪拌反應(yīng)時(shí)間為1-2小時(shí)；還優(yōu)選地，所述打漿是將步驟(2)得到固體按料水質(zhì)量比1: (5~7)進(jìn)行混合，打漿；更優(yōu)選地，所述熱洗滌是將得到的固體按照料水質(zhì)量比1: (5~7)混合后在80°C~85°C熱洗滌lh-3ho
[0046]步驟(2)得到的固體是在酸性條件下得到，得到硫酸鋇產(chǎn)品夾帶有酸性條件下可以存在的各種雜質(zhì)，在該步驟中加入氫氧化鋇，除去硫酸鋇產(chǎn)品表面的酸性雜質(zhì)，如殘留的碳酸鹽等，從而使得到的硫酸鋇產(chǎn)品的純度較高。
[0047]在一種優(yōu)選的【具體實(shí)施方式】中，本發(fā)明高分散硫酸鋇的制備方法，包括如下步驟:
[0048](I) Na2SO4溶液的制備工序
[0049]在去離子水中加入工業(yè)級(jí)芒硝，控制濃度在0.05±0.01mol/L范圍，用I μ m精密過(guò)濾器過(guò)濾后待用。[0050](2)反應(yīng)工序
[0051]將上述硫酸鈉溶液置于夾套加熱攪拌反應(yīng)鍋內(nèi)，按200kg/m3加入反應(yīng)活性在85%以上的碳酸鋇原料，攪拌下升溫至85°C，不斷用98%工業(yè)硫酸中和反應(yīng)體系生成的Na2CO3,維持pH值為9~9.5。
[0052]重復(fù)上述操作過(guò)程，并逐步降低硫酸加入速度，維持溶液體系pH>7~7.5，反應(yīng)2小時(shí)，停止加硫酸。加入1+1硝酸反應(yīng)至pH4.0~4.5,補(bǔ)加硝酸維持pH4.0~4.5攪拌反應(yīng)30~60分鐘，壓濾分離，濾液回收鋇，濾餅進(jìn)入下步操作。
[0053](3)成品工序
[0054]將上述濾餅按料水比1:6打漿，升溫至>85°C，用Ba(OH)2溶液中和至pH8.0~8.5，維持?jǐn)嚢?.5小時(shí)，壓濾分離，濾液回收鋇，濾餅用去離子水1:6、80~85 °C X 2h熱洗，壓濾分離。
[0055]濾餅經(jīng)150°C X6h烘干、粉碎后獲得低硫化物、高分散性硫酸鋇產(chǎn)品。
[0056]實(shí)施例
[0057]首先，對(duì)下面實(shí)施例中硫酸鋇制備過(guò)程及產(chǎn)品進(jìn)行分析時(shí)所用的測(cè)定裝置和測(cè)定方法進(jìn)行說(shuō)明如下:
[0058]工業(yè)級(jí)硫酸=H2SO4含量≥98%
[0059]工業(yè)級(jí)氫氧化鋇:Ba (OH) 2含量≥98%。
[0060]原料碳酸鋇可以是工業(yè)級(jí)，含量一般為99.3%。
[0061]濃硝酸:發(fā)煙硝酸，硝酸含量≥ 96%
[0062]關(guān)于硫酸鋇產(chǎn)品分析中的部分測(cè)定方法使用的是標(biāo)準(zhǔn)SN/T0480-1995 (出口重晶石分析方法)中的測(cè)定方法；具體來(lái)說(shuō)，硫酸鋇含量測(cè)定采用SN/T0480.5-1995中的方法。
[0063]白度測(cè)定采用濟(jì)南德瑞克儀器有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為DRK103A的白度測(cè)定儀(采用200目篩，105°C烘干后測(cè)定)按照SN/T0480.12-1995中公開(kāi)的方法測(cè)定。
[0064]水分含量采用SN/T0480.10-1995的方法測(cè)定。
[0065]粒徑測(cè)定JSM-6490LV型掃描電子顯微鏡，日本電子公司制。
[0066]pH值測(cè)定采用PHS-3C型精密酸度計(jì)，由上海精密儀器儀表公司制造。
[0067]刮板細(xì)度的測(cè)定:Elcometer2041/l刮板細(xì)度計(jì)，由天津市諾順特科電子儀器有限公司購(gòu)入。
[0068]有機(jī)體系沉降時(shí)間:所用的有機(jī)體系為50%環(huán)氧樹(shù)脂+45%大豆油+5%丙酮。將硫酸鋇加入到上述有機(jī)體系中，制備為硫酸鋇的含量為5%(克硫酸鋇/ml有機(jī)相)，在90~IOOrpm攪拌15分鐘,停止攪拌后計(jì)時(shí)。
[0069]1+1硝酸的配制方法:將等體積的硝酸緩慢加入到等體積的去離子水中得到的硝酸即為1+1硝酸。
[0070]實(shí)施例1
[0071]下結(jié)合圖1的工藝流程圖所示說(shuō)明本發(fā)明制備高分散硫酸鋇的制備過(guò)程。
[0072](I)原料Na2SO4溶液的制備工序
[0073]在去離子水中加入IOOkg工業(yè)級(jí)芒硝，配制濃度為0.04mol/L的硫酸鈉溶液，之后用I μ m精密過(guò)濾器過(guò)濾后待用。
[0074](2)反應(yīng)工序[0075]將步驟(1)得到的硫酸鈉溶液置于夾套加熱攪拌反應(yīng)鍋內(nèi)，按180kg/m3加入反應(yīng)活性為85.21%的碳酸鋇原料，攪拌下升溫至80°C，之后不斷用98%的工業(yè)硫酸中和反應(yīng)體系生成的Na2CO3,維持pH值為9.0~9.5之間。
[0076]重復(fù)上述操作過(guò)程，并逐步降低硫酸加入速度，維持溶液體系pH在7~7.5之間，反應(yīng)1.5小時(shí)，之后停止加硫酸。加入1+1硝酸反應(yīng)至pH4.0~4.5，通過(guò)不斷補(bǔ)加硝酸維持pH4.0~4.5，攪拌反應(yīng)30分鐘，壓濾分離，濾液回收鋇，濾餅進(jìn)入下步操作。
[0077](3)成品工序
[0078]將步驟(2)得到的濾餅按料水質(zhì)量比1:5打漿，升溫至88°C，用Ba(OH)2溶液中和至pH8.0~8.5，維持?jǐn)嚢鐸小時(shí)，壓濾分離，濾液回收鋇，濾餅用去離子水按料水質(zhì)量比1:5在80~85°C進(jìn)行熱洗lh，壓濾分離。濾餅經(jīng)140°C X7h烘干、粉碎后獲得低硫化物、高分散性硫酸鋇產(chǎn)品1#，對(duì)其進(jìn)行硫酸鋇含量、白度、粒徑、水分含量、刮板細(xì)度以及有機(jī)體系沉降時(shí)間的測(cè)定，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表1。
[0079]實(shí)施例2
[0080]本實(shí)施例制備高分散硫酸鋇的制備過(guò)程。
[0081 ] (I)原料Na2SO4溶液的制備工序
[0082]在去離子水中加入IOOkg工業(yè)級(jí)芒硝，配制濃度為0.05mol/L的硫酸鈉溶液，之后用I μ m精密過(guò)濾器過(guò)濾后待用。
[0083](2)反應(yīng)工序
[0084]將步驟(1)得到的硫酸鈉溶液置于夾套加熱攪拌反應(yīng)鍋內(nèi)，按200kg/m3加入反應(yīng)活性為87.30%的碳酸鋇原料 ，攪拌下升溫至85°C，之后不斷用98%的工業(yè)硫酸中和反應(yīng)體系生成的Na2CO3,維持pH值為9.0~9.5范圍內(nèi)。
[0085]重復(fù)上述操作過(guò)程，并逐步降低硫酸加入速度，維持溶液體系pH在7~7.5范圍內(nèi)，反應(yīng)小時(shí),之后停止加硫酸。加入1+1硝酸反應(yīng)至PH4.0~4.5，通過(guò)不斷補(bǔ)加硝酸維持pH4.0~4.5，攪拌反應(yīng)45分鐘，壓濾分離，濾液回收鋇，濾餅進(jìn)入下步操作。
[0086](3)成品工序
[0087]將步驟(2)得到的濾餅按料水質(zhì)量比1:6打漿，升溫至>85°C，用Ba (OH) 2溶液中和至pH8.0~8.5，維持?jǐn)嚢?.5小時(shí)，壓濾分離，濾液回收鋇，濾餅用去離子水按料水質(zhì)量比1:6在80°C進(jìn)行熱洗2h，壓濾分離。濾餅經(jīng)150°C X6h烘干、粉碎后獲得低硫化物、高分散性硫酸鋇產(chǎn)品1#，對(duì)其進(jìn)行硫酸鋇含量、白度、粒徑、水分含量、刮板細(xì)度以及有機(jī)體系沉降時(shí)間的測(cè)定，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表1。
[0088]實(shí)施例3
[0089]本實(shí)施例制備高分散硫酸鋇的制備過(guò)程。
[0090](I)原料Na2SO4溶液的制備工序
[0091]在去離子水中加入IOOkg工業(yè)級(jí)芒硝，配制濃度為0.06mol/L的硫酸鈉溶液，之后用I μ m精密過(guò)濾器過(guò)濾后待用。
[0092](2)反應(yīng)工序
[0093]將步驟(1)得到的硫酸鈉溶液置于夾套加熱攪拌反應(yīng)鍋內(nèi)，按220kg/m3加入反應(yīng)活性為85.50%的碳酸鋇原料，攪 拌下升溫至90°C，之后不斷用98%的工業(yè)硫酸中和反應(yīng)體系生成的Na2CO3,維持pH值為9.0~9.5。[0094]重復(fù)上述操作過(guò)程，并逐步降低硫酸加入速度，維持溶液體系pH在7~7.5之間，反應(yīng)3小時(shí)，之后停止加硫酸。加入1+1硝酸反應(yīng)至pH4.0~4.5，通過(guò)不斷補(bǔ)加硝酸維持pH4.0~4.5，攪拌反應(yīng)60分鐘，壓濾分離，濾液回收鋇，濾餅進(jìn)入下步操作。
[0095](3)成品工序
[0096]將步驟(2)得到的濾餅按料水質(zhì)量比1:7打漿，升溫至>85°C，用Ba(OH)2溶液中和至pH8.0~8.5，維持?jǐn)嚢?小時(shí)，壓濾分離，濾液回收鋇，濾餅用去離子水按料水質(zhì)量比1:7在85°C進(jìn)行熱洗3h，壓濾分離。濾餅經(jīng)160°C X5h烘干、粉碎后獲得低硫化物、高分散性硫酸鋇產(chǎn)品1#，對(duì)其進(jìn)行硫酸鋇含量、白度、粒徑、水分含量、刮板細(xì)度以及有機(jī)體系沉降時(shí)間的測(cè)定，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表1。
[0097]實(shí)施例4
[0098]本實(shí)施例制備高分散硫酸鋇的制備過(guò)程。
[0099](I)原料Na2SO4溶液的制備工序
[0100]在去離子水中加入IOOkg工業(yè)級(jí)芒硝，配制濃度為0.02mol/L的硫酸鈉溶液，之后用I μ m精密過(guò)濾器過(guò)濾后待用。
[0101](2)反應(yīng)工序
[0102]將步驟(1)得到的硫酸鈉溶液置于夾套加熱攪拌反應(yīng)鍋內(nèi)，按200kg/m3加入反應(yīng)活性為88.50%的碳酸鋇原料，攪拌下升溫至85°C，之后不斷用98%的工業(yè)硫酸中和反應(yīng)體系生成的Na2CO3,維持pH值為9.0~9.5范圍內(nèi)。
[0103] 重復(fù)上述操作過(guò)程，并逐步降低硫酸加入速度，維持溶液體系pH在7~7.5范圍內(nèi)，反應(yīng)小時(shí),之后停止加硫酸。加入1+1硝酸反應(yīng)至PH4.0~4.5，通過(guò)不斷補(bǔ)加硝酸維持pH4.0~4.5，攪拌反應(yīng)45分鐘，壓濾分離，濾液回收鋇，濾餅進(jìn)入下步操作。
[0104](3)成品工序
[0105]將步驟(2)得到的濾餅按料水質(zhì)量比1:6打漿，升溫至>85°C，用Ba(OH)2溶液中和至pH8.0~8.5，維持?jǐn)嚢?.5小時(shí)，壓濾分離，濾液回收鋇，濾餅用去離子水按料水質(zhì)量比1:6在80°C進(jìn)行熱洗2h，壓濾分離。濾餅經(jīng)150°C X6h烘干、粉碎后獲得低硫化物、高分散性硫酸鋇產(chǎn)品1#，對(duì)其進(jìn)行硫酸鋇含量、白度、粒徑、水分含量、刮板細(xì)度以及有機(jī)體系沉降時(shí)間的測(cè)定，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表1。
[0106]實(shí)施例5
[0107]本實(shí)施例制備高分散硫酸鋇的制備過(guò)程。
[0108](I)原料Na2SO4溶液的制備工序
[0109]在去離子水中加入IOOkg工業(yè)級(jí)芒硝，配制濃度為0.08mol/L的硫酸鈉溶液，之后用I μ m精密過(guò)濾器過(guò)濾后待用。
[0110](2)反應(yīng)工序
[0111]將步驟(1)得到的硫酸鈉溶液置于夾套加熱攪拌反應(yīng)鍋內(nèi)，按200kg/m3加入反應(yīng)活性為90.50%的碳酸鋇原料，攪拌下升溫至85°C，之后不斷用98%的工業(yè)硫酸中和反應(yīng)體系生成的Na2CO3,維持pH值為9.0~9.5范圍內(nèi)。
[0112]重復(fù)上述操作過(guò)程，并逐步降低硫酸加入速度，維持溶液體系pH在7~7.5范圍內(nèi)，反應(yīng)小時(shí),之后停止加硫酸。加入1+1硝酸反應(yīng)至PH4.0~4.5，通過(guò)不斷補(bǔ)加硝酸維持pH4.0~4.5，攪拌反應(yīng)45分鐘，壓濾分離，濾液回收鋇，濾餅進(jìn)入下步操作。[0113](3)成品工序
[0114]將步驟(2)得到的濾餅按料水質(zhì)量比1:6打漿，升溫至>85°C，用Ba(OH)2溶液中和至pH8.0~8.5，維持?jǐn)嚢?.5小時(shí)，壓濾分離，濾液回收鋇，濾餅用去離子水按料水質(zhì)量比1:6在80°C進(jìn)行熱洗2h，壓濾分離。濾餅經(jīng)150°C X6h烘干、粉碎后獲得低硫化物、高分散性硫酸鋇產(chǎn)品1#，對(duì)其進(jìn)行硫酸鋇含量、白度、粒徑、水分含量、刮板細(xì)度以及有機(jī)體系沉降時(shí)間的測(cè)定，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表1。
[0115]表1實(shí)施例1-5制備得到的硫酸鋇產(chǎn)品性質(zhì)測(cè)定結(jié)果
[0116]
【權(quán)利要求】
1.一種高分散硫酸鋇的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)反應(yīng)工序:將反應(yīng)活性在85%以上的碳酸鋇加入到硫酸鈉溶液中，在加熱條件下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中，用硫酸中和反應(yīng)體系生成的Na2CO3，維持反應(yīng)體系的pH值為9.0~9.5 ;之后逐步降低硫酸加入速度，維持反應(yīng)溶液體系pH在7以上，優(yōu)選保持pH在7~7.5之間，繼續(xù)反應(yīng)，之后停止加硫酸，得到反應(yīng)溶液； (2)提純工序:在步驟(1)的反應(yīng)溶液中加入硝酸，并維持反應(yīng)溶液pH在4.0~4.5范圍內(nèi)，攪拌反應(yīng)，之后固液分離，得到固體和溶液；以及 (3)成品工序:將步驟(2)得到的固體打漿，升溫至85°C以上，用Ba(OH)2溶液中和至PH8.0~8.5，攪拌反應(yīng)，之后固液分離，得到固體和溶液；將得到的固體進(jìn)行熱洗滌，分離得到固體，烘干后得到高分散的硫酸鋇產(chǎn)品。
2.如權(quán)利要求1所述高分散硫酸鋇的制備方法，其中步驟(1)碳酸鋇加入到硫酸鈉溶液中得到碳酸鋇在溶液中的濃度為180kg/m3-220kg/m3 ;優(yōu)選為200kg/m3。
3.如權(quán)利要求1或2所述高分散硫酸鋇的制備方法，其中步驟(1)所述硫酸鈉的濃度為 0.05±0.03mol/L，優(yōu)選為 0.05±0.01mol/L。
4.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述高分散硫酸鋇的制備方法，其中步驟(1)所述繼續(xù)反應(yīng)時(shí)間為1.5小時(shí)-3小時(shí)，優(yōu)選2小時(shí)。
5.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述高分散硫酸鋇的制備方法，其中步驟(2)所述得到的濾液用于回收鋇。
6.如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述高分散硫酸鋇的制備方法，其中步驟(1)所述加熱條件下進(jìn)行反應(yīng)的反應(yīng)溫度為80°C -90°C，優(yōu)選85°C。
7.如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述高分散硫酸鋇的制備方法，其中步驟(1)所述硫酸鈉溶液是用Iym精密過(guò)濾器過(guò)濾后得到的；步驟(1)所述硫酸為工業(yè)硫酸，優(yōu)選濃度為98%。
8.如權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述高分散硫酸鋇的制備方法，其中步驟(2)所述硝酸的質(zhì)量濃度為50%-60%。
9.如權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述高分散硫酸鋇的制備方法，其中步驟(3)所述攪拌反應(yīng)時(shí)間為1-2小時(shí)。
10.如權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述高分散硫酸鋇的制備方法，其中步驟(3)所述打漿是將步驟(2)得到固體按料水質(zhì)量比1: (5~7)進(jìn)行混合打漿。
11.如權(quán)利要求1-10任一項(xiàng)所述高分散硫酸鋇的制備方法，其中步驟(3)所述熱洗滌是將得到的固體按照料水質(zhì)量比1: (5~7 )混合后在800C~85°C熱洗滌lh_3h。
12.如權(quán)利要求1-11任一項(xiàng)所述高分散硫酸鋇的制備方法，其中步驟(2)所述反應(yīng)時(shí)間為30分鐘~60分鐘。
13.—種通過(guò)權(quán)利要求1-12任一項(xiàng)所述制備方法制備得到的硫酸鋇產(chǎn)品，其中其純度在99.40%以上，刮板細(xì)度在7微米以下。
14.如權(quán)利要求13所述的硫酸鋇產(chǎn)品，其中所述硫酸鋇產(chǎn)品的有機(jī)體系沉降時(shí)間在4小時(shí)以上。
15.如權(quán)利要求13或14所述的硫酸鋇產(chǎn)品，其中所述的硫酸鋇產(chǎn)品的白度大于99.8%，D50 在 1.30-1.50 微米之間。
16.一種硫酸鋇產(chǎn)品，其純度在99.40%以上，刮板細(xì)度在7微米以下。
17.如權(quán)利要求16所述的硫酸鋇產(chǎn)品，其中所述硫酸鋇產(chǎn)品的有機(jī)體系沉降時(shí)間在4小時(shí)以上。
18.如權(quán)利要求16或17所述的硫酸鋇產(chǎn)品，其中所述的硫酸鋇產(chǎn)品的白度大于`99.8%，D50 在 1.30-1.5`0 微米之間。
【文檔編號(hào)】C01F11/46GK103864129SQ201410083355
【公開(kāi)日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2014年3月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月7日
【發(fā)明者】吳筱菁 申請(qǐng)人:深圳市新昊青科技有限公司