从有钡黄卤中生产沉淀硫酸钡

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1742页（2046字）

从有钡黄卤中加芒硝水溶液直接生产沉淀硫酸钡，具有工艺简单、成本低等优点。

(一)原料处理

1．卤水 无论是有钡黄卤，还是岩盐卤水，均含有一定数量的铁盐，需加石灰乳或烧碱溶液，经搅拌澄清、过滤分离后，清液备用。

2．芒硝水溶液 一般使用天然芒硝，其中含部分有机物等杂质，溶液多呈茶色，可通氯破坏有机物并脱色，澄清后清液备用。

(二)工艺原理

1．有钡黄卤中通常约含有4g／L的氯化钡和相应数量的氯化锶，同时含有35～45g／L的氯化钙。在钡、锶、钙共存的卤水中用硫酸钠溶液沉淀硫酸钡，清卤用于制盐，因此必须在沉淀硫酸钡产品质量的前提下，使清卤(硫酸钡母液)中硫酸根离子含量不能大于0．3g／L，氯化钡含量不能大于2ppm，以保证盐的质量。

2．在有钡黄卤中加入硫酸钠溶液，可能发生下列反应：

Ba²⁺+→BaSO₄溶度积0．87×10^－10

Sr²⁺+→SrSO₄溶度积2．77×10^－7

Ca²⁺+→CaSO₄溶度积6．1×10^－5

根据溶度积常数，首先生成硫酸钡沉淀；但硫酸钡与硫酸锶的溶度积常数相差不大，且含量相近。在这种情况下，保证沉淀硫酸钡质量，并使清卤中钡盐和硫酸盐的含量符合上述规定的关键在于如何控制硫酸锶和硫酸钙在生产过程中的生成量。主要措施是：严格工艺规程，在反应时尽可能减少硫酸钠的局部过浓现象；增加搅拌强度；增大钡离子与硫酸根离子的瞬时接触面，控制硫酸钠溶液的加入时间和搅拌时间；控制硫酸钠溶液浓度、加入量以及最后清卤中硫酸盐残存量；再将生成的硫酸钡沉淀进行酸煮陈化。

(三)从有钡黄卤中生产沉淀硫酸钡工艺流程

见图6－11－2。

图6－11－2 从有钡黄卤中生产沉淀硫酸钡工艺流程图

(四)从有钡黄卤中生产沉淀硫酸钡的工艺过程

1．在硫酸钡反应池先放入一定数量已经除铁、过滤合格的有钡黄卤。

2．测定池中有钡黄卤的氯化钡含量和芒硝水溶液中硫酸根离子含量，使之保持在70～80g／L。

3．按下式计算芒硝水溶液的加入量：

式中 Mx——芒硝水溶液加入量(g)

BaCl₂g／L——有钡黄卤中氯化钡含量

Mg——有钡黄卤投入量(g)

g／L——芒硝水溶液中硫酸根离子含量

0．4613——换算系数

0．3g／L——清卤中硫酸根离子留存量

4．按计算量将芒硝水溶液边搅拌边缓慢地加入到分料盘上，使之均匀地洒入池中，30～60min加完，再继续搅拌1～1．5h。

5．化验反应池中氯化钡和硫酸根离子留存量是否合格。

6．清卤同硫酸钡沉淀一并泵入斜板澄清桶进行固液分离，清卤送去制盐。

7．沉淀由澄清桶底部放入卧式搅拌槽，进一步沉降分离清卤，将沉淀送入酸煮池。

8．酸煮池内按下列重量比加入水和盐酸：硫酸钡∶水=1∶2，硫酸钡∶盐酸=1∶0．03～0．05。

9．在搅拌下通蒸汽加热至80～90℃，保温30min。

10．用水洗涤，直至洗涤液与水中氯离子相等。

11．将洗好的沉淀硫酸钡经离心脱水，至水分小于20%为止。

12．将脱水后的沉淀硫酸钡，在低于300℃的温度下干燥。

13．干燥至水分小于0．2%后，包装、检验、进仓，即完成沉淀硫酸钡生产的全部工艺过程。