專利名稱：重晶石粉體微細化和漂白工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于制造生產按國際標準化組織3262重晶石b級品(高級品)的生產工藝，具體地說是一種重晶石粉體微細化和漂白工藝。
微細重晶石(硫酸鋇)粉體在涂料、造紙、橡膠、油墨等工業部門及醫藥領域有著廣泛的用途。傳統生產硫酸鋇粉的方法是化學法，其產品的商品名稱為沉淀硫酸鋇，由于有良好的使用性能(粒子微小、視比重低、白度較高)，所以它受到工業部門的歡迎。但是沉淀硫酸鋇的生產工藝非常復雜，生產成本高，環境污染較難治理，因此目前國內外十分重視用物理-化學方法生產超微細化的重晶石粉，這種粉體分散性好，制成涂膜后亮度高，粉體貯存期長，而且當處理到超高膜細白度后，在白色裝飾性高級涂料中還可取代一定比例的鈦白粉。
本發明的目的就是要提供一種應用天然重晶石礦產資源，采用物理-化學法生產微細重晶石粉(ISO 3262重晶石b級)的全套生產制造工藝，用本發明工藝生產之產品要能在色漆、橡膠、油墨、塑料等工業部門中作為填料使用，同時采用本發明工藝生產之產品成本低，建廠投資省，環境污染小。
本發明的目的是這樣實現的將重晶石原礦(塊礦)經物理方法處理得到微末級之重晶石生料后，在一定條件下焙燒使其成為熟料，清水洗除堿質(與本工藝中酸性廢水同時排放中和)，并用稀酸清洗一次，打漿后控制100g/l硫酸含量、0.4%的鋁粉用量，在煮沸溫度下攪拌反應2.5小時左右得漂白料，清水洗除可溶性鹽類，烘干壓碎后得到高細白重晶石粉成品。其具體工藝步驟及其作用如下
1)將重晶石原礦(塊礦)初步破碎后得重晶石325目粉體。原來由重晶石原礦生產的325目粉體一直是供油田鉆井使用，但經檢測其中大約15～20%＜15um(800目)粉體混入325目粉體中白白浪費。
2)將分級點定在15um(800目)，經氣流分級機分離得粒經＜15um的重晶石粉體生料。此步驟不僅以挖潛的方式解決了生產高細白粉體的原料，而且由于(對于325目粉體來說)去除了這部分細粉而提高了325目粉體作為石油鉆井泥漿加重劑的質量。
3)在溫度830～890℃條件下，在焙燒爐中焙燒生料2～3小時，得焙燒熟料。焙燒生料的目的有兩個其一是去除原料中所含游離炭質(影響白度之主要因素)，化學反應如下
其二是焙燒碳酸鹽類，硫化物類礦物如毒重石(BaCO3)、石灰石(CaCO3)、白云石([MaCa]CO3)、黃鐵礦(FeS2)等，使之轉化為后步便于處理的氧化物類，其主要化學反應如下(M代表堿土金屬元素)
4)加水攪拌洗滌。生料經焙燒后堿土金屬碳酸鹽轉化為堿土金屬氧化物，其中多數可溶于大量水中成為氫氧化物，經此步驟可以去除重晶石原粉中所含之部分雜質，并且使其不消耗硫酸。其化學反應式為
5)沉降分離除去大部分水份。沉降分離出之水為強堿性(PH＞14)，此水與后步之殘留酸水同時排放可達到符合環保部門規定之排放污水標準，實現環境保護。
6)加稀酸攪拌酸洗。稀酸可以用反應釜放料壓濾出之廢酸制備，此步驟對酸的濃度無嚴格要求，主要為溶解部分不溶之氫氧化物，如，Mg(OH2)等，這樣就進一步去除了原礦粉中的雜質。
7)沉降分離除去大部分稀酸。此處稀酸可與步驟5)中之堿性水同時排放，以達中和目的。
8)打漿料，漿料比重d＝1.3～1.8。
9)將漿料泵入反應釜中并加硫酸至含量為100g/l，鋁粉按礦量0.4%之比例分四次加入，每30分鐘一次，每次0.1%，在反應溫度為100±5℃條件下，共反應2.5小時，得到漂白料。
10)放料并打入耐酸壓濾機中壓濾除去酸液。該酸液可返回步驟6)中使用。
11)水洗除去殘留酸質及鐵離子等雜質。
12)壓濾除去大部份水份。
13)于烘床上烘干并檢測質量。
14)壓碎烘干結塊，得高細白重晶石粉。
15)包裝。
本發明工藝具有生產的高細白重晶石粉可部分或全部替代沉淀硫酸鋇使用在造紙(部分)、制漆(部分)、塑料(全部)、油墨(全部)、橡膠(全部)等工業部門的優點。同時，由于本發明工藝采用的主要原材料重晶石粉來源于生產油田鉆井用325目重晶石粉過程中產生的“廢料”，且使用的生產設備簡單易置，生產工藝步驟較少，生產過程中排放料易于中和或回收制備，因此本發明工藝還具有建廠投資省，環境污染小，產品成本低，易于在有相應重晶石礦資源的地區推廣實現等優點。
下面結合實施例對本發明工藝進一步說明1)將重晶石原礦(塊礦)經顎式破碎機及雷蒙磨生產得到325目粉體;
2)利用FQN-40型內循環氣流分級機(動力3KW)，將分級點定在15um，使得＜15um細粉分離出來，使之成為生產高細白重晶石粉體之原料;
3)在870℃條件下，在焙燒爐中焙燒生料2.5小時，得焙燒熟料;
4)加入5～6倍水攪拌洗滌10分鐘;
5)沉降分離出大部分水;
6)加入5～6倍稀酸攪拌洗滌10分鐘;該稀酸可用步驟9)之反應釜放料壓濾出之酸液制備;
7)沉降分離除去大部分稀酸;與步驟5)之堿性水同時排放。
8)打漿料，使漿料經重d＝1.6;
9)將漿料泵入反應釜中加硫酸至含量為100g/l，鋁粉(20目)按礦量之0.4%比便分四次加入，每30分鐘一次，每次0.1%，在105℃條件下，攪拌反應2.5小時，得漂白料;
10)放料并打入耐酸壓濾機中壓除酸液;酸液可制備成稀酸供步驟6)使用。
11)在壓濾機中加水充分洗除殘留酸質及可溶性鹽類，至檢查不含鐵離子;
12)壓濾除去大部分水份，得到膏狀料;
13)膏狀料于烘床上烘干并檢測各項質量指標;
14)壓碎烘干結塊，得到高細白重晶石粉成品;
15)將成品裝袋。
權利要求
1.一種重晶石粉體微細化和漂白工藝，其特征是工藝步驟為1)將重晶石原礦(塊礦)初步破碎得重晶石325目粉體；2)將分級點定在15um(800目)，經氣流分級機分離得粒徑＜15um的重晶石粉體生料；3)在溫度830～890℃條件下，在焙燒爐中焙燒生料2～3小時，得焙燒熟料；4)加水攪拌洗滌；5)沉降分離除去大部分水；6)加稀酸攪拌洗滌；7)沉降分離除去大部分稀酸；8)打漿料，使漿料比重d=1.3～1.8；9)將漿料泵入反應釜中并加硫酸至含量為100g/l，鋁粉按礦量0.4%之比例分四次加入，每30分鐘一次，每次0.1%左右，在反應溫度為100±5℃條件下，共反應2.5小時，得漂白料；10)放料并打入耐酸壓濾機中壓濾除去酸液；11)水洗除去殘留酸質及鐵離子等雜質；12)壓濾除去大部分水份；13)于烘床上烘干并檢測質量；14)壓碎烘干結塊，得到高細白重晶石粉成品；15)成品包裝。
全文摘要
本發明提供了一種應用天然重晶石礦產資源生產工業用填料重晶石粉(ISO 3262重晶石b級)的全套生產制造工藝。其特征是將重晶石原礦經物理法處理得到微末級之重晶石微細生料后，在一定條件下焙燒使其成為熟料，清水洗除堿質，并用稀酸清洗一次，打漿后控制一定硫酸含量及鋁粉用量，在煮沸溫度下攪拌反應得漂白料，清水洗除可溶性鹽類，烘干壓碎后得到高細白重晶石粉成品。由本發明工藝建立的廠家建廠投資省，產品成本低，能耗少，環境污染小。
文檔編號C01F11/46GK1065874SQ9210325
公開日1992年11月4日 申請日期1992年4月29日 優先權日1992年4月29日
發明者范蔚全, 王作霖 申請人:武漢地質管理干部學院