一種以毒重石為原料生產氯化鋇的工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于化工技術領域，具體涉及一種以毒重石為原料生產氯化鋇的工藝。
【背景技術】
[0002]氯化鋇是重要的無機化工原料，是制備鋇鹽和其他材料的重要中間原料，隨著電子和信息行業的快速發展以及歐洲經濟的復蘇，對氯化鋇的需求在質及量上日益漸增。目前全國年產氯化鋇約為10萬噸，一級氯化鋇銷售價約為2500元/噸。且氯化鋇的用途很廣泛，其可用作分析試劑、脫水劑、殺蟲劑、凈化劑、印染的媒染劑、人造絲的消光劑，還可以用作機械工業中高溫熱處理及金屬加工的加熱介質等。當前氯化鋇的生產雖然已有成熟定型的生產工藝，但隨著多種經濟形式的快速發展，要求不斷對傳統的工藝過程進行優化，進而能以盡可能低的投入成本生產出高質量的產品。傳統生產加工氯化鋇的方法，成本高，產率低，純度低。隨著鋇鹽下游產品不斷升級，研宄氯化鋇的新生產工藝顯得尤為重要。
[0003]目前，地質部門勘探表明我國擁有豐富的毒重石資源，總儲量超過10億噸，產地較集中，礦石質量優，市場價格基本穩定在500元/噸左右。毒重石是自然界一種含鋇的礦產資源，是化工行業不可缺少的原料之一，其主要成分為BaCO3,是BaCO3及鋇鹽化工產品的優質原料，由于易于加工、成本低等特點已受到各生產廠家及科研部門的青睞。
[0004]毒重石用途廣泛，在化工行業，其可用于制備基礎鋇化工產品，如碳酸鋇、氯化鋇、氫氧化鋇、硝酸鋇等；也可用于制備高附加值的鋇化工產品，如高純超細碳酸鋇以及鋇鐵氧體等。在建筑行業，其可用作水泥原料。在冶金行業，其可用作凈化鹽水處理劑及合成鋁酸鋇的原料。在其它行業毒重石也有廣泛的用途，如毒重石比重晶石更易于酸解，因而在油氣鉆井工業中可代替重晶石作泥漿加重劑等。目前，對如何合理、經濟的開發利用毒重石資源生產高品質氯化鋇產品的研宄還很少，毒重石的開發利用技術還不成熟。
[0005]直接利用毒重石制取氯化鋇工藝有煅燒-浸取、氯化銨法、高溫分解-氯化銨浸出法及酸解法。然而，煅燒-浸取法能耗高，工藝流程復雜；氯化銨法對毒重石的原料要求高；高溫分解-氯化銨浸出法工藝流程復雜。
[0006]故設計開發一種能耗低、工藝流程簡單易操作、對原料毒重石要求低的以毒重石為原料生產氯化鋇的工藝具有重要的現實意義。

【發明內容】

[0007]本發明的目的之一在于針對現有以毒重石為原料生產氯化鋇的工藝能耗高、工藝流程復雜、對原料毒重石要求高的現實問題，提供一種新型以毒重石為原料生產氯化鋇的工藝。所述工藝對毒重石的品種不限制，降低了對原料的要求；無傳統生產過程中的除雜步驟，流程簡單，易操作；整個流程無廢氣、廢渣及廢液排放，符合綠色化工要求且制得的氯化鋇晶體收率高、純度高、成本低，適合大規模工業化生產需要。
[0008]本發明提供一種以毒重石為原料生產氯化鋇的工藝，包括如下步驟:
[0009]步驟1:將原料毒重石與水混合磨碎并加熱到一定溫度得到礦漿，向所得的礦漿中加入30%的鹽酸并加熱到一定溫度，在反應Il中反應一定時間，回收二氧化碳氣體。
[0010]步驟2:向步驟I得到的漿料中加入石灰乳及與漿料同溫度的氯化鈉飽和溶液，調節pH為堿性，以去除Mg2+、Fe3+、Al3+雜質離子。
[0011]步驟3:將步驟2得到的漿料離心過濾，過濾后得到的濾渣通過水洗后做水泥，過濾后得到的凈化液為BaCl2-NaCl-H2O三元體系溶液。
[0012]步驟4:向步驟3中得到的BaCl2-NaCl-H2O三元體系溶液送入降膜式升溫蒸發器中升溫至一定溫度后對料液進行預濃縮。
[0013]步驟5:將步驟4中得到的濃縮液泵入真空式循環蒸發結晶器中結晶一段時間。
[0014]步驟6:將步驟5中得到的漿料離心分離得到二水氯化鋇晶體，用等溫度的飽和食鹽水洗滌所述二水氯化鋇晶體后，干燥得到氯化鋇，洗滌濾餅的濾液循環回到真空式循環蒸發結晶器中結晶并保存晶漿。
[0015]步驟7:將步驟6中離心分離得到的晶漿泵入釜式降溫結晶器中重結晶，進一步回收熱溶液中的二水氯化鋇晶體。
[0016]步驟8:將步驟7得到的漿料離心分離后，用與離心后漿料等溫度的飽和食鹽水洗滌，濾液及洗水為鈣水溶液，所得二水氯化鋇晶體返回循環結晶器中重結晶以提高純度。
[0017]進一步地說，所述步驟I中漿料中原料毒重石與水的比例為1:1.5，磨碎細度為50?200目，礦漿溫度及加熱溫度為50?80°C，反應時間為0.3?1.5h，鹽酸用量為調節礦漿的pH值至1.2?2。
[0018]進一步地說，所述步驟4中的預濃縮溫度為100?120°C。
[0019]進一步地說，所述步驟5中的結晶時間為0.5?lh。
[0020]進一步地說，所述步驟5中真空式循環結晶器采用兩效順流強制部分循環式蒸發器和流化床式OSLO分級結晶器相結合。
[0021]本發明的有益效果在于:
[0022]1、本發明工藝流程簡單，副產物均可重復利用。無廢氣、廢渣及廢液排放，符合綠色化工要求。整個過程采用高效的連續降膜蒸發器和流化床式OSLO分級結晶器相結合，取代了傳統的間隙低效的多效蒸發冷卻結晶過程，有利于化工企業大規模生產。且第一次結晶得到的晶體幾乎無包晶現象，故得到的產品純度高，可以達到電子級。
[0023]2、本發明對原料毒重石的需求無品質要求，降低了對原料的要求。加入鹽去除雜質離子，無傳統生產過程中的除雜步驟。用石灰乳去除Mg2+、Fe3+、Al3+等離子，使流程簡單，易操作。用飽和食鹽水洗滌晶體BaCl.2H20，并干燥得到的產品氯化鋇收率高，Sr,Ca去除率高，成本低。
【附圖說明】
[0024]圖1所示為本發明所述的一種以毒重石為原料生產氯化鋇的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0025]下文將結合附圖詳細描述本發明的實施例。應當注意的是，下述實施例中描述的技術特征或者技術特征的組合不應當被認為是孤立的，它們可以被相互組合從而達到更好的技術效果。
[0026]本發明提供一種以毒重石為原料生產氯化鋇的工藝，其流程圖如圖1所示，具體包括如下步驟:
[0027]步驟1:將原料毒重石與水混合磨碎并加熱到一定溫度得到礦漿，向所得的礦漿中加入30%的鹽酸并加熱到一定溫度，在反應藎中反應一定時間，回收二氧化碳氣體。
[0028]步驟2:向步驟I得到的漿料中加入石灰乳及與漿料同溫度的氯化鈉飽和溶液，調節pH為堿性，以去除Mg2+、Fe3+、Al3+雜質離子。
[0029]步驟3:將步驟2得到的漿料離心過濾，過濾后得到的濾渣通過水洗后做水泥，過濾后得到的凈化液為BaCl2-NaCl-H2O三元體系溶液。
[0030]步驟4:向步驟3中得到的BaCl2-NaCl-H2O三元體系溶液送入降膜式升溫蒸發器中升溫至一定溫度后對料液進行預濃縮。
[0031]步驟5:將步驟4中得到的濃縮液泵入真空式循環蒸發結晶器中結晶一段時間。
[0032]步驟6:將步驟5中得到的漿料離心分離得到二水氯化鋇晶體，用等溫度的飽和食鹽水洗滌所述二水氯化鋇晶體后，干燥得到氯化鋇，洗滌濾餅的濾液循環回到真空式循環蒸發結晶器中結晶并保存晶漿。
[0033]步驟7:將步驟6中離心分離得到的晶漿泵入釜式降溫結晶器中重結晶，進一步回收熱溶液中的二水氯化鋇晶體。
[0034]步驟8:將步驟7得到的漿料離心分離后，用與離心后漿料等溫度的飽和食鹽水洗滌，濾液及洗水為鈣水溶液，所得二水氯化鋇晶體返回循環結晶器中重結晶以提高純度。
[0035]進一步地說，所述步驟I中漿料中原料毒重石與水的比例為1: 1.5，磨