工艺过程
出处：按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《制盐工业手册》第1739页（3051字）
氯化钙法生产氯化钡的工艺流程分破碎及配料、煅烧、浸取和浓缩等工序。见图6－11－1。
图6－11－1 氯化钙法制氯化钡的生产工艺流程图
1．破碎及配料 重晶石经颚式破碎机粗碎，再送入锤式破碎机细碎，形成粒径小于0．35mm粉末，送入储料斗中。
烟煤块直径经锤式破碎机细碎，形成粒径小于4mm煤粉，再送入储煤料斗。
重晶石粉和煤粉经圆盘配料机混合，控制重晶石粉和煤粉的重量比为3∶1；再经螺旋混合均匀，使呈瓦灰色，最后送入储料仓待用。
2．煅烧 煅烧炉有反射炉和回转炉两种。燃料为天然气或煤炭，天然气用简易无焰燃烧器配风燃烧，煤炭用鼓风机鼓风燃烧。
煅烧时，点燃天然气，将反射炉逐步加热升温。第一、二、三个炉膛的反应温度分别为：1，100～1，200℃，800～1，000℃，600～800℃。炉温达到反应温度后，将一定数量已配好的重晶石粉和煤粉混合料，从二炉膛上面的进料口加入到二炉膛，并扒成一道堰；随即将高位桶中的制溴母液按定量放入三炉膛。随着炉料温度升高，混合料表层煤粉逐渐燃烧，少部分硫酸钡被还原成硫化钡。三炉膛内的制溴母液受热后强烈沸腾，水分迅速蒸发；当沸腾现象逐渐停止、水分蒸发近干时，用耙将混合料及近干的制溴母液搅拌均匀，继续预热、煅烧；待炉料烧成半融状态后，扒入第一炉膛内再煅烧。
在煅烧过程中，为了尽快将炉料烧成熔融状态，使反应完全，需将炉料搅深、搅透、搅转。每烧一炉，一般搅二次，可根据炉料燃烧的情况而定。随着炉温的提高，炉料逐渐熔化；温度升到800～900℃以上，炉料大量熔化，并开始产生强烈沸腾现象，反应显着发生；温度升到1200℃时，全部炉料呈熔融状态。待炉料发亮(黄红色)，熔体收缩，反应基本终止。炉料在第一炉膛内煅烧时间约为30min。然后将烧好的煅料熔体从炉口扒入铁制斗车内，运至浸取池旁倒出，稍冷后投入浸取池内浸取。
在整个煅烧过程中，为提高煅烧炉的生产能力，3个炉膛连续作业。
回转炉有间隙的和连续的两种，采用间隙的需将使用原料一次投入炉内，在炉体转动情况下煅烧，反应物料随炉体转动和重力作用不断翻转，达自行均匀搅拌目的。其变化过程与在反射炉内基本一样，不过整个炉膛内都是转化反应区。连续回转炉是使进、出料连续化，这就进一步提高机械化程度和生产能力，并减轻劳动负荷；不过采用的生产方法是盐酸法，先制硫化钡，再与盐酸反应制备氯化钡。
实践表明，煅料含氯化钡47～50%时，煅料熔块较为疏松多孔，氯化钡的浸取率最高。
3、浸取 利用溶剂从固体混合物中提取可溶物的操作。在氯化钡的生产过程中，是用水作溶剂，从固态混合物——煅料中将可溶的氯化钡等溶于水中。
提高浸取效果的有效措施是：煅料粉碎细度适当，提高浸取温度，加强搅拌，逆流浸取。
浸取的工艺过程 煅料一般含氯化钡45～50%，硫化钡3～4%以及其他杂质。
煅料进入浸取池前，需先在离池底20cm高处放置枕木，上铺篾笆，作为过滤板；将篾笆打扫干净，以免阻塞浸取液的流出。
原料纯度不同，浸取操作也有区别。以高质量重晶石为原料的煅料，冷后呈“疏散状”，采用热料浸取，每次浸几分钟，约浸4～5次，流水作业进行。第一次浸取液浓度可达34～35°Bé，随着浸取次数的增加，浓度逐渐降至18～20°Bé；将几次浸取液混合，浓度为27～28°Bé，即可蒸发浓缩。浸取液浓度小于18°Bé的，作为“淡水”，用以浸取新煅料，依次循环操作。
以较低质量重晶石为原料的煅料，出炉时是“清液状”，冷后呈块状，硬度大，浸取难。正常情况下，第一、二次用淡水浸取半小时后，浓度才能达31～32°Bé，其用水量大于高质量重晶石煅料约三分之一；低质量重晶石煅料是冷料，用热水浸取，常以沸水浸取头次，各次浸取液混合后，其浓度为26～27°Bé，即可蒸发浓缩。
第一次浸取液若呈绿豆色，表示正常；若呈黄色，表示硫含量高，系制溴母液的加入量较少或煅烧时搅拌不良所致，需通过浓卤塔脱硫处理或加盐酸除硫。
浸取液的组成：氯化钡280～320g／L，硫化合物(以硫计)0．2～0．5g／L，氯化钙20～25g／L。如加盐酸分离其中的硫，其化学反应式为：
2HCl+Ba(SH)2→BaCl2+2H2S↑
浓度为28°Bé的浸取液，pH值一般为12～13；加盐酸时，控制其pH值至7～8即可。
煅料的浸取，有的工厂采用机械操作：将细的煅料用60～80℃的热水浸取；浸取过程中，用直接蒸汽保持较高的温度；使用的浸取器有立式搅拌槽、卧式螺旋搅拌槽、转筒浸取器以及转鼓浸取器等。
4．蒸发浓缩(含结晶、干燥) 将脱硫后的浸取液泵入澄清池内澄清，再入滤槽过滤，除去不溶杂质，然后进行蒸发浓缩。此时溶液颜色应呈绿豆色，pH值为8左右。若溶液呈黄色，硫含量偏高，需再加盐酸除硫；如加盐酸过量，晶析的二水氯化钡带黄色，需用白水洗涤。
高质量重晶石为原料的浸取液进入蒸发器时，浓度一般为28～30°Bé，含氯化钡320g／L左右；低质量重晶石为原料的浸取液进入蒸发器时，浓度一般为26～27°Bé，含氯化钡270～280g／L。在蒸发器内料液开始沸腾温度为102～103℃；继续蒸发，料液温度至106～107℃时，浓度为33～34°Bé；排入滤桶，再次滤去不溶物，然后放入结晶池冷却结晶。在冷至70～80℃时氯化钡开始大量结晶，一直冷至室温。
浸取液蒸发浓缩、冷却结晶后的母液为一次母液。一次母液再蒸发浓缩、冷却结晶得二次母液。依次循环，得三、四、五次母液；有时一、二次母液，三、四次母液合并后再蒸发浓缩。一般蒸发浓缩4～5次，直至母液中氯化钡含量降至20～30g／L时为止。此制钡母液作为提制锂、锶、铷和铯等盐类的原料。
二水氯化钡晶体经离心脱水后，一般采用热空气在回转干燥筒中进行干燥，温度应在110℃以下，最高不能超过113℃，避免部分氯化钡因过热而失去结晶水。
干燥后的二水氯化钡经粉碎、过筛、包装，即得二水氯化钡成品。