本发明总体地涉及重晶石矿开发利用技术领域,具体地涉及一种利用重晶石生产硫酸钡和氯化钙的工艺。背景技术:重晶石矿成分以硫酸钡为主,硫酸钡含量约68%,其他成分以碳酸钙及氟化钙(荧石)为主,另含有少量铁氧化物、锰氧化物、二氧化硅、碳质等。经精选矿后,重晶石含量92%左右,氟化钙含量约1-2%,碳酸钙含量约5-6%,其他杂质如铁化合物、锰化合物、碳质等小于1%。目前重晶石深加工工艺主要分为沉淀硫酸钡工艺及天然硫酸钡工艺两大类。沉淀硫酸钡的生产工艺目前主要有两种:一是芒硝法俗称黑灰法,另外一种硫酸法。硫酸法沉淀硫酸钡的游离钡、气味(残余硫离子)、杂质和黑点以及白度都要比芒硝法高出几个档次,同时成本也高出不少,所以目前是市面上贵的沉淀硫酸钡。国内目前95%沉淀钡厂家都采用芒硝法,主要用在涂料和粉末涂料,一部分用在塑料改性上。目前国内使用硫酸法生产工艺的厂家不多,产品主要用在透明填充母料和高光pp。天然硫酸钡工艺相对简单,主要分为两种:一是选矿(重选及浮选为主)后直接磨粉得到产品,其白度等各参数不稳定,主要应用于低端市场;二是选矿后进一步通过酸洗、氧化还原等化学处理工艺。硫酸钡应用在地坪漆中,具有耐酸、耐碱、耐磨、耐热、耐压、抗刮伤。广东改性硫酸钡325目
在另一消化罐中将铁杂质含量低的碳酸钙矿石煅烧后得到的生石灰加水消化生成石灰乳,导入带搅拌的鼓泡碳化塔ii中,然后加入预先配制好的阳离子表面活性剂水溶液或者阴离子表面活性剂水溶液(如果上述步骤(1)中加入的是阴离子表面活性剂水溶液,此步骤中则加入阳离子表面活性剂水溶液,反之亦然),搅拌使加入的表面活性剂水溶液与石灰乳混合均匀后,通入二氧化碳碳化石灰乳,当反应体系ph值降至,停止通入二氧化碳气体,得到碳酸钙悬浮液b;(3)将碳化塔ii中的碳酸钙悬浮液b缓慢导入碳化塔i中的以一定速度搅拌的碳酸钙悬浊液a中,导入完毕后,继续搅拌30min,将此混合碳酸钙悬浮液过滤、洗涤、干燥、粉碎后,即可得到碳酸钙包覆碳酸钙(caco3@caco3)粉体。如上所述的石灰乳中生石灰的质量百分比浓度范围为10~70%。如上所述的阴离子表面活性剂为含硫酸基(-so4-)或者磺酸基(-so3-)或者羧基(-coo-)等阴离子基团的表面活性剂或者它们的混合物。如上所述的阳离子表面活性剂为不同碳链长度的烷基季铵盐的阳离子型表面活性剂或者它们的混合物,烷基季铵盐的分子结构简式分别如下所示,其中,r为碳原子数为8~16的烷基,x为cl、br等卤素原子。浙江油墨用硫酸钡批发利用重晶石的比重大,在钻井行业,常用于调节泥浆的比重!
依此推算第4次浸出时浓度已降至;②二段浸出进料滤饼与出料滤饼中残留液的酸浓度不一致,进料时滤饼中残留液hcl浓度为,而出料时滤饼残留液hcl浓度为,根据小试及相关计算结果显示,每回用一次浓度降低。(4)防止二段浸出时酸浓度降低的措施:①密闭反应,即不采用常规反应槽反应后抽酸雾的形式,而采用反应釜进行反应,因二段浸出时物料中已无碳酸盐,不会产生co2气体,因此为恒压反应,密闭反应可行,用反应釜同时滤饼采用螺旋挤出进料则可实现全密闭式反应。②改变洗涤方式并回用滤滤饼中的残留液:采用压滤机等量逆序洗涤,每次洗液用量为滤饼干基含量的10-12%,每段浸出后滤饼带走的残留液都通过压滤机洗水孔挤出置换出来,然后与原滤液合并回用,从而维持各段浸出的cl-离子或hcl平衡。3、压滤与洗涤压滤后采用等量逆序洗涤,每次洗液量与滤饼含水量相当约为干其含量的10-12%。具体工艺如工艺图中所示,2#压滤机洗涤为:1次洗出液←2次洗出液←3次洗出液←4次洗出液←5次洗出液←6次洗出液←7次洗出液←清水,其中1次洗出液进入1#压滤机挤出一段浸出滤饼残留液。采用以上洗涤工艺有两方面优势:一是无洗涤废水排放或是排放极少。
形成双电层分散的过程见图7。从图7可看出,阴离子型聚合物PIMA吸附在BaSO4垢的晶粒上,使晶粒表面带负电,带负电的晶粒相互排斥分散,增加除垢剂中络合剂与垢表面的接触,提高溶解效果。同时,PIMA将已分散开的BaSO4微晶体包裹起来,使BaSO4晶粒分散稳定,防止BaSO4晶粒的聚集和沉积,即不再形成致密牢固的垢层。说明PIMA同时具有分散垢和疏松垢的能力,防垢效果很好。浅色边框标题1)合成PIMA适宜的反应条件为:反应温度65℃,单体用量25%(w),引发剂用量为(w),体系pH=9~10。合成的PIMA为目标聚合物,黏均相对分子质量约为4900。2)100mg/L为PIMA用量的阈值,当用量为100mg/L时,PIMA对BaSO4垢的阻垢能力和分散能力均较好,阻垢率为,悬浮率大于。3)PIMA比ET-1016钡锶阻垢剂和AA/AMPS共聚物磺酸盐防垢剂具更好的防垢效果。PIMA防垢剂的作用机理主要包括:络合作用、晶格畸变作用和吸附分散作用。本工作以衣康酸(IA)、MA、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体,(NH4)2S2O8-NaHSO3为氧化-还原引发剂,采用水溶液聚合法得到IA/MA/AMPS三元共聚物(PIMA)。利用IR,1HNMR,SEM等方法分析了PIMA的结构,确定了合成PIMA适宜的反应条件。目前硫酸钡粉体企业对硫酸钡的深加工,比如改性、活性、等工艺已经趋于成熟;
加入25g浓度为10%的十二烷基油酸钠水溶液(相当于生石灰添加量的%),搅拌使加入的十二烷基油酸钠水溶液与石灰乳混合均匀后,通入二氧化碳气体碳化石灰乳,当反应体系ph值降至,停止通气,得到碳酸钙悬浊液a,陈化1~2h备用;(2)在另一消化罐中加入500g铁杂质含量低的生石灰,加500g水消化生成石灰乳,导入另一带搅拌的鼓泡碳化塔ii中,然后加入25g浓度为10%的的十二烷基三甲基溴化铵水溶液(相当于生石灰添加量的%),搅拌使加入的十二烷基三甲基溴化铵水溶液与石灰乳混合均匀后,通入二氧化碳碳化石灰乳,当反应体系ph值降至,停止通入二氧化碳气体,得到碳酸钙悬浮液b;(3)将碳化塔ii中的碳酸钙悬浮液b缓慢导入碳化塔i中的以一定速度搅拌的碳酸钙悬浊液a中,导入完毕后,继续搅拌30min,将此混合碳酸钙悬浮液过滤、洗涤、干燥、粉碎后,即可得到碳酸钙包覆碳酸钙(caco3@caco3)粉体。实施例5(1)先在一消化罐加入500g铁杂质含量高的生石灰,加500g水消化生成石灰乳,然后导入带搅拌的鼓泡碳化塔i中,加入50g浓度为10%的硬脂酸钠水溶液(相当于生石灰添加量的%),搅拌使加入的硬脂酸钠水溶液与石灰乳混合均匀后,通入二氧化碳气体碳化石灰乳,当反应体系ph值降至。化工工业:钡盐厂用重晶石做原料,生产锌钡白、沉淀硫酸钡、碳酸钡。浙江油墨用硫酸钡批发
硫酸钡用于乳胶漆,有“耐酸”乳胶漆之称。甚至于暴露时亦有耐酸性能;广东改性硫酸钡325目
状:斜方晶系,晶体多呈板状、短柱状,一般呈致密块状、板状、柱状产出。晶体无色透明,一般呈白色、灰白、灰色、浅黄、淡红、浅蓝、棕褐等色。玻璃光泽,断口珍珠光泽,条痕白色。2.密度(g/mL,25/4℃);3.熔点(ºC):13504.沸点(ºC,常压):15805.溶解性:溶于热的浓硫酸,几乎不溶于水、乙醇和稀酸。折叠编辑本段存储方法1.远离火种、热源。包装要求密封,不可与空气接触。应与还原剂、易燃、可燃物,金属粉末等分开存放。2.贮存在通风、干燥的库房中。不可与酸类及食用物品共贮混运。装卸时要轻拿轻放,防止包装破损。折叠编辑本段合成方法1.芒硝-黑灰法硫化钡原料(配制参见硫化钡)与除去钙、镁后的芒硝溶液混合,于90℃进行反应,生成硫酸钡沉淀,沉淀物经抽滤、水洗和酸洗后,用硫酸调节pH值至5~6,再经过滤、干燥、粉碎。广东改性硫酸钡325目
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