[發明專利]一種利用重晶石生產硫酸鋇和氯化鈣的工藝

在審

• 申請號: 202010185030.X
• 申請日: 2020-03-17
• 公開（公告）號: CN111348672A
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 黃向陽;彭國煌
• 申請（專利權）人: 湖南楚天鋇業有限公司
• 主分類號: C01F11/46
• 分類號: C01F11/46;C01F11/24
• 代理公司: 北京興智翔達知識產權代理有限公司 11768
• 代理人: 蔣常雪

本發明屬于重晶石礦開發利用技術領域，提供了一種利用重晶石生產硫酸鋇和氯化鈣的工藝，它采用兩段酸浸出工藝，其中一段濃酸浸出工藝用于除去重晶石原礦粉中的鈣化合物；二段濃酸浸出工藝用于徹底去除影響硫酸鋇白度的鐵、錳化合物；一段浸出工藝后，將濾液按pH值情況進行回流至一段浸出反應或者送入另一容器分離鐵錳、濃縮蒸發得到氯化鈣副產，濾餅進入二段濃酸浸出工藝，然后對壓濾洗滌后濾餅等處理得到硫酸鋇產品，壓濾濾液根據酸濃度或者進入一段浸出或者進入二段浸出工藝。本發明工藝可以精確除去鈣化合物并回收得到氯化鈣，徹底去除鐵錳化合物以顯著提高硫酸鋇產品白度。

技術領域

本發明總體地涉及重晶石礦開發利用技術領域，具體地涉及一種利用重晶石生產硫酸鋇和氯化鈣的工藝。

背景技術

重晶石礦成分以硫酸鋇為主，硫酸鋇含量約68％，其他成分以碳酸鈣及氟化鈣(熒石)為主，另含有少量鐵氧化物、錳氧化物、二氧化硅、碳質等。經精選礦后，重晶石含量92％左右，氟化鈣含量約1-2％，碳酸鈣含量約5-6％，其他雜質如鐵化合物、錳化合物、碳質等小于1％。

目前重晶石深加工工藝主要分為沉淀硫酸鋇工藝及天然硫酸鋇工藝兩大類。

沉淀硫酸鋇的生產工藝目前主要有兩種：一是芒硝法俗稱黑灰法，另外一種硫酸法。硫酸法沉淀硫酸鋇的游離鋇、氣味(殘余硫離子)、雜質和黑點以及白度都要比芒硝法高出幾個檔次，同時成本也高出不少，所以目前是市面上最貴的沉淀硫酸鋇。國內目前95％沉淀鋇廠家都采用芒硝法，主要用在涂料和粉末涂料，一部分用在塑料改性上。目前國內使用硫酸法生產工藝的廠家不多，產品主要用在透明填充母料和高光PP。

天然硫酸鋇工藝相對簡單，主要分為兩種：一是選礦(重選及浮選為主) 后直接磨粉得到產品，其白度等各參數不穩定，主要應用于低端市場；二是選礦后進一步通過酸洗、氧化還原等化學處理工藝，再結合添加增白劑、高管劑等技術手段提高白度及品位，最后通過得到高白度(92至98)和高純度 (97％)的中高端硫酸鋇產品，主要應用于油漆、涂料及橡膠等行業，產品的高品質可與芒硝法沉淀硫酸鋇相媲美，甚至其吸油值比沉淀硫酸鋇具有優勢，同時生產成本大大低于芒硝法沉淀硫酸鋇。

經粗選處理后的重晶石原礦中含有硫酸鋇、碳酸鈣、鐵、錳化合物，現有工藝中對其出去采用方式各有不同，或煅燒或酸處理，但總體效果不理想，得到的產品白度不能滿足高端應用需求，對廢物廢水問題的處理也不夠合理和科學，且酸洗的工藝控制對產品的白度影響重大，另外其中的小含量組分，比如鈣化合物作為廢料或廢液被處理，造成明顯浪費，在追求硫酸鋇產品品質的同時，同步解決開發其他組分的提取方法利用以及工藝系統的循環是業內的亟需和追求。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術中的問題和需求，提供一種利用重晶石原礦粉生產硫酸鋇和氯化鈣的工藝，通過嚴格控制酸浸出工藝除鈣除鐵錳等雜質明顯提高硫酸鋇的白度，同時使除去的鈣鹽轉化為氯化鈣產品，另外還解決了工藝中酸回用和處理問題。

本發明以重晶石原礦經過破碎—洗礦—篩分—溜槽重選等初處理去除輕雜質后得到的重晶石原礦粉為研究對象，所述重晶石原礦粉中含有重量百分比90％-95％的硫酸鋇、1-1.5％的鈣化合物、0.1-0.3％的鐵及鐵化合物和 0.02％-0.06％的錳及錳化合物。

本發明的技術方案是，一種利用重晶石生產硫酸鋇和氯化鈣的工藝，它包括以下步驟：

S1、向重晶石原料中加入濃鹽酸，進行反應，得到漿料1；

S2、將漿料1進行壓濾，分離出濾液和濾餅1；

S3、將濾餅1送入密閉反應器中，向密閉反應器中添加濃鹽酸，使其與濾餅反應，得到漿料2；

S4、將漿料2進行壓濾，得到濾餅2和濾液；