1.本發(fā)明涉及沉淀硫酸鋇生產(chǎn)過程廢渣的資源化利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種從廢渣中制取氯化鋇的方法，適合鋇渣解毒工業(yè)化生產(chǎn)，符合資源循環(huán)利用。

背景技術(shù)：

2.沉淀硫酸鋇在國內(nèi)大部份采用

?“

芒硝—黑灰”法，具體過程就是用重晶石和還原煤混合物經(jīng)過焙燒后轉(zhuǎn)化為硫化鋇（俗稱“黑灰”）熔體，用熱水浸取熔體得到硫化鋇溶液，再由硫化鋇溶液與芒硝溶液反應(yīng)生成沉淀硫酸鋇。而廢渣主要是指用熱水浸取硫化鋇熔體后的殘?jiān)?，其主要成份是碳酸鋇、硅酸鋇、未完全反應(yīng)的還原煤、重晶石及煤燃燒后的灰份，其中酸溶性鋇鹽（以baco3計(jì)）一般占20~40%，水溶性鋇鹽（以bas計(jì)）一般在1%左右。鋇渣作為一種重金屬固體廢物，是造成環(huán)境介質(zhì)污染的污染源。

3.目前，大多數(shù)鋇鹽生產(chǎn)廠家都采取臨時(shí)堆放來暫存，不僅占用大量土地，而且對(duì)環(huán)境帶來了污染。其主要原因是鋇渣經(jīng)雨水（或酸性雨水）淋溶后，浸出液中有可溶性的鋇離子。如果不妥善處理，進(jìn)而對(duì)地表水或地下水產(chǎn)生嚴(yán)重污染，因此如何消除、轉(zhuǎn)化廢渣中鋇離子是解決鋇渣的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

[0004] cn106186025a和cn106145174a分別公開了一種從鋇渣生產(chǎn)工業(yè)氯化鋇的方法。其主要內(nèi)容是室溫下用球磨機(jī)將鋇渣與水或稀氯化鋇溶液一起研磨成漿，在所得漿料中加入鹽酸,反應(yīng)得氯化鋇混合溶液,將所得混合溶液過濾分離,在濾液中加入雙氧水進(jìn)行氧化，再加入氫氧化鈉脫除去鐵離子、硫離子，然后過濾結(jié)晶，制得氯化鋇產(chǎn)品。此方法在鹽酸反應(yīng)過程中，勢(shì)必出現(xiàn)如下副反應(yīng)：basio3+hcl

→

bacl2+h2sio3，casio3+hcl

→

cacl2+h2sio3，caco3+hcl

→

cacl2+h2o+co2，bao

·

al2o3+hcl

→

bacl2+alcl3+ h2o，bao

·

fe2o3+hcl

→

bacl2+fecl3+ h2o這些鋁鹽、鐵鹽副反應(yīng)不僅消耗大量的鹽酸，而且還需要使用雙氧水、燒堿等化工產(chǎn)品來凈化、除雜處理過程，從而導(dǎo)致整個(gè)工藝復(fù)雜；此外加鹽酸反應(yīng)生成的硅酸易形成硅溶膠，導(dǎo)致溶液粘度增大，混合溶液不好分離，過濾十分困難。另外，鹽酸容易揮發(fā)刺鼻氯化氫氣體，嚴(yán)重污染環(huán)境，并且腐蝕性強(qiáng)，造成其運(yùn)輸和貯存的因難，增加生產(chǎn)制造成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

[0005]

本發(fā)明的就是提供一種利用氯化焙燒制取氯化鋇的制備方法，它的制造過程簡(jiǎn)單，設(shè)備投資少，顯著地降低生產(chǎn)成本，避免染污環(huán)境。

[0006] 為解決上述鹽酸法處理鋇渣產(chǎn)生問題，本發(fā)明采用沉淀硫酸鋇廢渣中提取氯化鋇的方法，它是將廢渣在500℃~1500℃的的溫度下與氯化劑焙燒生成熔體，用熱水浸取熔體形成氯化鋇、氯化鈣溶液和殘?jiān)?，?jīng)過固液分離，濾液通過濃縮、結(jié)晶、離心、干燥而制成氯化鋇產(chǎn)品。其中典型的氯化劑——氯化鈣與廢渣在氯化焙燒過程中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，其化學(xué)方程式如下：baco3+cacl2→

bacl2+caco3，basio3+cacl2→

bacl2+casio3，baso4+cacl2+3c

→

bacl2+cas+2co + co2，baso4+cacl2+4c

→

bacl2+cas+4co 從本發(fā)明的反應(yīng)式可以知道，廢渣中碳酸鈣不會(huì)與氯化鈣發(fā)生反應(yīng)，而廢渣中碳酸鋇與氯化鈣反應(yīng)生成的水溶性氯化鋇和

水不溶性碳酸鈣（或碳酸鎂等）。另外，廢渣中殘余的重晶石、還原性碳在氯化劑作用下也生成水溶性氯化鋇和水不溶性硫化鈣，因此本反應(yīng)過程中氯根有效利用率高，不會(huì)造成浪費(fèi)。

[0007]

由于采用本發(fā)明技術(shù)，其優(yōu)點(diǎn)在于利用廉價(jià)工業(yè)氯化劑一步氯化焙燒、浸取制得氯化鋇，成本低，工藝流程簡(jiǎn)單，基本無廢液排放，浸取殘?jiān)蕴妓徕}（或碳酸鎂）、硅酸鈣為主，均可直接用作水泥原料，避免污染環(huán)境。另外，同時(shí)將廢渣中鹽酸不溶物重晶石轉(zhuǎn)化為水溶性氯化鋇，提高了廢渣中鋇元素回收率。

[0008]

本發(fā)明的具體方法包括以下步驟：（1）稱取一定量、烘干的沉淀硫酸鋇廢渣，用磨粉機(jī)粉碎到40~100目。根據(jù)廢渣分析結(jié)果，添加一定量的氯化劑和助熔劑；（2）將上述混合均勻的物料500℃~1500℃溫度下進(jìn)行焙燒，焙燒時(shí)間40~50分鐘。將焙燒完成后的樣品用清熱水ⅰ浸取并分離過濾，得到清液ⅱ和殘?jiān)?。清液ⅱ為ba

2+

,ca

2+

//cl-—h2o三元水鹽體系，殘?jiān)び脽崴礈鞌?shù)次得到清液ⅲ用于下次代替清熱水??；（3）將清液ⅱ進(jìn)行蒸發(fā)，蒸發(fā)過程控制溶液濃度，得到氯化鋇晶體，母液循環(huán)到氯化鈣達(dá)到350~390g/l排出，濃縮制成片狀或粒狀氯化鈣返回前面焙燒工序；（4）離心機(jī)分離出來的氯化鋇晶體在80~90℃溫度下烘干，得到氯化鋇質(zhì)量可達(dá)到gb1617-2014白色晶體片狀ⅱ類一等品的要求。

[0009]

本發(fā)明所述蒸發(fā)結(jié)晶理論依據(jù)是ba

2+

,ca

2+

//cl-—h2o三元水鹽體系相圖和鹽析理論，在氯化鈣濃度升高情況下，氯化鋇溶解度急劇下降，析出氯化鋇晶體。

附圖說明

[0010]

圖1是本發(fā)明提取氯化鋇生產(chǎn)方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

[0011]

下面結(jié)合圖1本發(fā)明氯化鋇生產(chǎn)方法的流程圖的具體實(shí)施方式作詳細(xì)說明，使本發(fā)明的特征、目的更加清晰。

[0012]

實(shí)施例一 一種從沉淀硫酸鋇廢渣中提取氯化鋇的方法（1）將烘干的廢渣用磨粉機(jī)粉碎，用60目篩網(wǎng)過濾大顆粒。取100g已知60目篩下廢渣，根據(jù)分析結(jié)果添加無水氯化鈣17g，混合均勻；（2）將上述混合均勻的物料700℃溫度下放入馬氟爐進(jìn)行焙燒，焙燒時(shí)間43分鐘。將焙燒完成后的樣品放入500ml燒杯中，加入55~60℃熱水200ml浸取，攪拌40分鐘，然后進(jìn)行抽濾分離得到清液，經(jīng)檢測(cè)其成份為：bacl

2 110g/l

，

cacl263g/l；（3）將清液進(jìn)行蒸發(fā)，當(dāng)溶液中bacl

2 濃度達(dá)330g/l時(shí)，抽濾分離得到氯化鋇晶體，用清水洗滌晶體兩遍，放入烘箱中在80℃烘干30分鐘。

[0013]

實(shí)施例二 一種從沉淀硫酸鋇廢渣中提取氯化鋇的方法（1）將烘干的廢渣用磨粉機(jī)粉碎，用60目篩網(wǎng)過濾大顆粒。取100g已知60目篩下廢渣，根據(jù)分析結(jié)果添加無水氯化鈣21g，混合均勻；（2）將上述混合均勻的物料900℃溫度下放入馬氟爐進(jìn)行焙燒，焙燒時(shí)間43分鐘。將焙燒完成后的樣品放入500ml燒杯中，加入55~65℃熱水200ml浸取，攪拌40分鐘，然后進(jìn)行抽濾分離得到清液，經(jīng)檢測(cè)其成份為：bacl

2 130g/l cacl255g/l；（3）將清液進(jìn)行蒸發(fā)，當(dāng)溶液中bacl

2 濃度達(dá)350g/l時(shí)，抽濾分離得到氯化鋇晶體，用清水洗滌晶體兩遍，放入烘箱中在80℃烘干30分鐘。

[0014]

實(shí)施例三 一種從沉淀硫酸鋇廢渣中提取氯化鋇的方法

（1）將烘干的廢渣用磨粉機(jī)粉碎，用60目篩網(wǎng)過濾大顆粒。取100g已知60目篩下廢渣，根據(jù)分析結(jié)果添加無水氯化鈣21g和2g氯化鈉，混合均勻；（2）將上述混合均勻的物料1300℃溫度下放入馬氟爐進(jìn)行焙燒，焙燒時(shí)間43分鐘。將焙燒完成后的樣品放入500ml燒杯中，加入55~65℃熱水200ml浸取，攪拌40分鐘，然后進(jìn)行抽濾分離得到清液，經(jīng)檢測(cè)其成份為：bacl

2 150g/l cacl250g/l；（3）將清液進(jìn)行蒸發(fā)，當(dāng)溶液中bacl

2 濃度達(dá)320g/l時(shí)，抽濾分離得到氯化鋇晶體，用清水洗滌晶體兩遍，放入烘箱中在80℃烘干30分鐘。

[0015]

上述三個(gè)具體實(shí)施例試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果見表一表一 實(shí)施例1-3試驗(yàn)數(shù)據(jù)以上的描述中闡述許多具體細(xì)節(jié)便于充分理解本發(fā)明，但是上述描述僅是本發(fā)明具體過程，本發(fā)明能夠以很多不同于本描述的其它方式來實(shí)施，因此本發(fā)明不受上面公開具體實(shí)施限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員不脫離本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)而對(duì)上述實(shí)施例做作任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，或局部替換，其均應(yīng)該涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。技術(shù)特征：

1.一種從沉淀硫酸鋇廢渣中提取氯化鋇的方法，它是將沉淀硫酸鋇生產(chǎn)過程廢渣在500℃~1500℃的溫度下與氯化劑焙燒生成熔體，經(jīng)過熱水浸取熔體形成氯化鋇、氯化鈣溶液和殘?jiān)?，再?jīng)過固液分離，濾液通過濃縮、結(jié)晶、離心、干燥而制成氯化鋇產(chǎn)品。2.其特征主要包括以下幾個(gè)步驟（1）稱取一定重量、烘干的沉淀硫酸鋇廢渣，將其用磨粉機(jī)粉碎到一定細(xì)度，一般為40~100目；（2）根據(jù)廢渣分析結(jié)果，添加一定量的氯化劑和助熔劑，廢渣與氯化劑重量比例為1:0.2~0.5并且要求混合均勻，最好將氯化劑化成水溶液與鋇渣混合造粒，所用的氯化劑不限于氯化鈣，氯化鎂，氯化鈉等；（3）將混合均勻的料在500℃~1500℃溫度下進(jìn)行焙燒；（4）將焙燒得到的熔體進(jìn)行粉碎到40~100目，然后按熱水量與熔體重量比2~4:1進(jìn)行浸取，浸取時(shí)間40~60分鐘；（5）對(duì)浸取液進(jìn)行固液分離，得到的濾液中氯化鋇含量80~150g/l，氯化鈣含量40~80g/l；（6）對(duì)得到的清液進(jìn)行蒸發(fā)，蒸發(fā)終點(diǎn)氯化鋇含量300~350g/l，氯化鈣含量100~200g/l，析出氯化鋇晶體；（7）將得到的氯化鋇進(jìn)行離心分離過濾，干燥溫度80℃~90℃。3.根據(jù)權(quán)利要求所述的沉淀硫酸鋇廢渣主要指沉淀硫酸鋇生產(chǎn)前端工序硫化鋇生產(chǎn)過程產(chǎn)生的，其主要成份為碳酸鋇、硅酸鋇、未完全反應(yīng)的煤、重晶石及炭燃燒后的灰份，并且均不溶于水。4.根據(jù)權(quán)利要求得到氯化鋇晶體質(zhì)量可達(dá)到gb1617-2014白色晶體片狀ⅱ類一等品的要求。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明公開了一種從沉淀硫酸鋇廢渣中提取氯化鋇的方法，屬于廢渣的資源化利用技術(shù)領(lǐng)域。本方法包括：將沉淀硫酸鋇生產(chǎn)過程廢渣在500℃~1500℃的溫度下與氯化劑焙燒生成熔體，用熱水Ⅰ浸取熔體形成清液Ⅱ和殘?jiān)?，殘?jiān)粲脽崴礈鞌?shù)次得到清液Ⅲ用于下次代替熱水Ⅰ。清液Ⅱ的組成是Ba

技術(shù)研發(fā)人員：尚方毓 王蘭君 荊小兵 武向前 張超 李媛 范佩麗

受保護(hù)的技術(shù)使用者：南風(fēng)化工集團(tuán)股份有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2020.06.17

技術(shù)公布日：2021/12/16