技术领域
[0001] 本
发明涉及硫酸钡的制备工艺，尤其涉及一种高纯高白度硫酸钡制备工艺。
背景技术
[0002] 重晶石是以硫酸钡（BaSO4）为主要成分的非金属矿产品，纯重晶石显白色、有玻璃3 3
光泽，摩氏硬度3-3.5，比重4.0g/cm-4.6 g/cm。重晶石化学性质
稳定性好、
密度大、硬度适中、高比重、无
磁性和无毒性，具有耐酸
碱性、防
腐蚀性、能吸收有害射线(Χ射线和γ射线)等特点。广泛应用于油漆、油墨、塑料、
橡胶、医疗、造纸陶瓷、玻璃和密封材料等领域。
[0003] 目前，硫酸钡的生产方法主要有两类，一类为天然硫酸钡生产，二类为合成硫酸钡生产（也叫沉淀硫酸钡生产）。天然硫酸钡的生产方法是将分级挑选的
矿石粉选、湿磨，然后投入沉淀灌中，将粗颗粒沉去、再磨。较细的颗粒以少量的
盐酸或硫酸处理除去
铁质而漂白，冲洗，过滤，干燥。这些比较粗糙的物理法，使得硫酸钡含量和白度比较低，细度比较粗，不规则，不均匀，分散性很差，易沉淀。合成硫酸钡生产主要有两种，一种为
芒硝法：将重晶石与
煤一起在高温
煅烧形成硫化钡，在与硫酸钠反应成硫酸钡；另一种为将
碳酸钡与硫酸反应生产硫酸钡。这种生产方法含量和白度是比较高，但是化学合成容易造成环境污染，操作流程多，销售价格很贵，导致用户用后成本高，细度不够细化，不够均匀，光泽度不够高。
[0004]
专利 CN 102115617B公开的一种高分散性沉淀硫酸钡及其制备方法，选择含钡量95%以上的重晶石进行精选、清洗、晾干、
粉碎、雷磨，使其细度达到400 目以上得到A ；向A 中加入聚
丙烯酸钠盐分散剂、绢
云母粉和苯
氧乙酸烯丙酯，然后用砂磨机进行
研磨，混合物的颗粒直径小于等于1.2μm后烘干，粉碎，得到B；向B 中加入碳酸
钙、二氧化
钛和苯氧乙酸烯丙酯经充分混合得到产品。该发明的制得的高分散性沉淀硫酸钡细度小，分散性好；成本低廉；在生产过程中对环境的污染小。
[0005] 专利CN 101475200 B 公开了一种近球形硫酸法硫酸钡的制备方法，利用煤煅烧重晶石生成硫化钡，用
水溶解成浓度为70 130g/L 的硫化钡溶液，过量硫酸同时加入连续~反应器中反应生成硫酸钡浆和
硫化氢，将硫酸钡浆脱水、洗涤、烘干、粉碎得近球形硫酸钡成品。该专利能得到球型或近拟球型且连续可调的粒径分布的硫酸钡。
[0006] 通过专利文件的检索，没有发现能够破坏本发明专利新颖性的
现有技术，也不存在能破坏本发明创造性的文件。
发明内容
[0007] 针对以上现有技术的不足，本发明的目的是提供一种工艺操作简单、成本低的高纯高白度天然硫酸钡制备工艺。
[0008] 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种高纯高白度天然硫酸钡的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
A1、
破碎球磨选矿工序：重晶石原矿石经破碎球磨后，再经选矿提纯得到品位85%以上的矿石。
[0009] A2、煅烧工序：将A1工序后的矿石进行高温煅烧，直至矿石重量不再减少停止煅烧，再将煅烧后的矿石进行破碎细磨。
[0010] A3、漂洗工序：将A2工序产生的矿石倒入水中漂洗，经压滤后产生漂洗液和漂洗产品，漂洗液排入
沉淀池，漂洗产品进入下道
酸洗工序。
[0011] A4、酸洗工序：将A3工序产生的漂洗产品进行两段酸洗除杂。
[0012] 一段酸洗：将漂洗产品与硫
酸溶液进行混合酸洗，产生的一段酸洗产品进入二段酸洗，一段酸洗液排入中和沉淀池中处理。
[0013] 二段酸洗：一段酸洗产品与硫酸溶液进行混合酸洗，酸洗后产生的二段酸洗产品进入下道水洗工序，二段酸洗液返回一段酸洗。
[0014] A5、水洗工序：将A4工序产生的二段酸洗产品进行水洗，水洗后产生的水洗产品进入下道深度细磨工序，水洗液返酸洗工序。
[0015] A6、深度细磨：将A5工序产生的水洗产品进行深度细磨，得到深度细磨产品。
[0016] A7、干燥工序：将A6工序产生的深度细磨产品进行干燥，得到目标产品。
[0017] 进一步的，在所述的煅烧工序A2中，煅烧
温度为850-1100℃，煅烧时间为1 4h。~
[0018] 进一步的，在所述的水漂洗工序A3中，水与矿石的液固比按
质量比计为15:1 5:1，~漂洗时间为30-60min。
[0019] 进一步的，在所述的酸洗工序A4一段酸洗中，硫酸溶液与漂洗产品的液固比按质量比计为5:1 2:1，酸洗时间为30 120min；二段酸洗中，硫酸溶液与一段酸洗产品的液固比~ ~按质量比计为5:1 2:1，酸洗时间为30 120min。
~ ~
[0020] 进一步的，在所述的酸洗工序A4中，二段酸洗中加入添加剂A，所述添加剂A的加入量为每吨滤渣加入3 10kg。其中，所述添加剂A为锌粉或
铝粉。~
[0021] 进一步的，在所述的水洗工序A5中，水洗中涉及的水与滤渣的液固比按质量比计为6:1 4:1，水洗时间为30-45min。~
[0022] 进一步的，在所述的深度细磨工序A6中，将A5工序产生的水洗产品进行深度细磨至粒度D90为5 1.3μm，得到深度细磨产品；~
作为本发明的另一优选，将煅烧工序A2中产生的CO2冲入漂洗工序A3的沉淀池中，沉淀Ca，清水可循环使用。
[0023] 作为本发明的另一优选，在酸洗工序A4的中和沉淀池中加入碱、中和酸以及沉淀Mg，得到清
水循环使用。
[0024] 本发明通过水漂洗将煅烧后重晶石矿中杂质钙进行去除，根据原矿重晶石品位的高低，也可以采用二段漂洗工序；通过两段酸洗将煅烧后重晶石矿中杂质钙进一步去除，同时去除杂质镁；二次酸洗过程中通过还原剂的加入去除杂质铁；通过水洗中和残余酸。最后按照客户需求进行深度细磨，从而达到高纯高白度天然硫酸钡产品。
[0025] 与现有技术相比，本发明提供的高纯超细高白度天然硫酸钡的制备方法的有益效果是：1、本工艺适应性强，工艺操作简单，生产成本低，回收率高（达95%以上），传统的沉淀法一般只有70 80%。
~
[0026] 2、本发明通过高温煅烧将重晶石矿中杂质碳酸盐煅烧分解，而硫酸钡不分解，并在生产过程中没有破坏原料中硫酸钡的
晶体结构，仍然保持天然形态，属于天然硫酸钡范畴。
[0027] 3、本工艺与传统沉淀法相比，在环保上具有明显优势，整套工艺在运行的过程中没有废气、
废水产生，生产过程中所有的液体，漂洗液和一段水洗液排入沉淀池处理，清水可进行漂洗循环，二段酸洗液返回一段酸洗，水洗液返回酸洗工序；本工艺过程中产生的少量酸雾尾气经尾气吸收处理，没有废气产生。具有很好的经济效益和环保效益。
[0028] 4、本发明通过在酸洗过程中加入还原剂将产品中杂质铁含量降低至0.005%以下。
[0029] 5、本发明制备出纯度大于96%，白度大于94%，粒度细小可控（5 1.3μm）的硫酸钡产~品。
附图说明
具体实施方式
[0031] 为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合
实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0032] 实施例1A1、破碎球磨选矿工序：重晶石原矿石经破碎球磨、再经选矿提纯得到品位88%的矿石。
[0033] A2、煅烧工序：将A1工序中破碎球磨选矿后的矿石在850℃下进行高温煅烧2h；将煅烧后的矿石进行破碎研磨，粒度达到d90 为25μm。将煅烧工序A2中产生的CO2冲入沉淀池中，沉淀Ca，清水可循环使用。
[0034] A3、漂洗工序：将A2工序产生的矿石进入水漂洗工序，水与矿石的液固比按质量计为15:1，漂洗时间为30min，经压滤后产生漂洗液和漂洗产品，漂洗液排入沉淀池，漂洗产品进入下道酸洗工序。视重晶石矿中钙含量高低可进行两段漂洗。
[0035] A4、酸洗工序：将A3工序产生的漂洗产品进行两段酸洗。
[0036] 一段酸洗：将漂洗产品与硫酸溶液进行混合酸洗，其中硫酸溶液与漂洗产品的质量比为5:1，常温酸洗1h，产生的一段酸洗产品进入二次酸洗。
[0037] 二段酸洗：将一段酸洗产品与硫酸溶液进行混合酸洗，其中硫酸溶液与一段酸洗产品的质量比为4:1，在85℃下酸洗1h，在酸洗过程中加入添加剂A，所述添加剂A加入量为每吨滤渣加入5kg，酸洗后产生的二段酸洗产品进入水洗工序。其中，所述添加剂A为锌粉或铝粉。
[0038] A5、水洗工序：将A4工序产生的二段酸洗产品进行水洗，水洗后产生的水洗产品硫酸钡进入下道深度细磨工序，水洗液返酸洗工序；其中，水洗中涉及的水与滤渣的液固比按质量比计为4:1，即水洗中的水与二段酸洗产品的质量比为4:1，水洗时间为45min。
[0039] A6、细磨工序：将A5工序产生的水洗产品硫酸钡进行细磨，使其粒度达到D90 为5μm。
[0040] A6、干燥工序：将A6工序产生的产品进入干燥工序，
包装得到目的产品。
[0041] 得到的硫酸钡产品含量98.5%，白度98.8%，杂质含量：Ca0.0069%、Mg0.0012%、Fe0.0048%。
[0042] 实施例2A1、破碎球磨选矿工序：重晶石原矿石经破碎球磨、再经选矿提纯得到品位86%的重晶石矿。
[0043] A2、煅烧工序：将A1工序中破碎球磨选矿后的矿石在950℃下进行高温煅烧2h；将煅烧后的矿石进行破碎研磨，粒度达到d90 为23μm。
[0044] A3、漂洗工序：将A2工序产生的矿石进入水漂洗工序，水与矿石的液固比（质量比）为10:1，漂洗时间为45min，经压滤后产生漂洗液和漂洗产品，漂洗液排入沉淀池，漂洗产品进入下道酸洗工序。
[0045] A4、酸洗工序：将A3工序产生的漂洗产品进行两段酸洗。
[0046] 一段酸洗：将硫酸溶液与漂洗产品按照质量比4:1进行混合酸洗，常温酸洗2h，产生的一段酸洗产品进入二次酸洗。
[0047] 二段酸洗：将硫酸溶液与一段酸洗产品按照质量比4:1进行混合酸洗，85℃下酸洗45min，在酸洗过程加入添加剂A，所述添加剂A加入量为每吨滤渣加入10kg，酸洗后产生的二段酸洗产品进入水洗工序。其中，所述添加剂A为锌粉或铝粉。
[0048] A5、水洗工序：将A4工序产生的二段酸洗产品进行水洗，其中，水与二段酸洗产品的液固比（质量比）为5:1，水洗时间为30min。水洗后产生的水洗产品硫酸钡进入下道深度细磨工序，水洗液返酸洗工序。
[0049] A6、细磨工序：将A5工序产生的水洗产品硫酸钡进行深度细磨，使其粒度达到D90 为2.5μm。
[0050] A7、干燥工序：将A5工序产生的产品进入干燥工序，包装得到产品。
[0051] 得到的硫酸钡产品含量98.3%，白度99%，杂质含量：Ca0.0072 %、Mg0.0011%、Fe0.004%。
[0052] 实施例3A1、破碎球磨选矿工序：重晶石原矿石经破碎球磨、再经选矿提纯得到品位90%的重晶石矿。
[0053] A2、煅烧工序：将A1工序中破碎球磨选矿后的矿石在1050℃下进行高温煅烧1.5h；将煅烧后的矿石进行破碎研磨，粒度达到d90 为18μm。
[0054] A3、漂洗工序：将A2工序产生的矿石进入水漂洗工序，水与矿石的液固比（质量比）为5:1，漂洗时间为60min，经压滤后产生漂洗液和漂洗产品，漂洗液排入沉淀池，漂洗产品进入下道酸洗工序。视重晶石矿中钙含量高低可进行两段漂洗。
[0055] A4、酸洗工序：将A3工序产生的漂洗产品进行两段酸洗。
[0056] 一段酸洗：将硫酸溶液与漂洗产品按照质量比2.5:1进行混合酸洗，常温酸洗1h，产生的一段酸洗产品进入二次酸洗。
[0057] 二段酸洗：将硫酸溶液与一段酸洗产品按照质量比4:1进行混合酸洗，85℃下酸洗30min，在酸洗过程加入添加剂A，所述添加剂A的加入量为每吨滤渣加入8kg，二段酸洗产品进入水洗工序。其中，所述添加剂A为锌粉或铝粉。
[0058] A5、水洗工序：将A4工序产生的产品进行水洗。水洗过程中，水洗滤渣与水的液固比均为6:1，水洗时间为45min，得到水洗产品硫酸钡。
[0059] A6、细磨工序：将A5工序产生的硫酸钡进行深度细磨，使其粒度达到D90 为2.5μm。
[0060] A7、干燥工序：将A5工序产生的产品进入干燥工序，包装得到产品。
[0061] 得到的硫酸钡产品含量98.6%，白度98.4%，杂质含量：Ca0.0012 %、Mg0.0011%、Fe0.0037%。
[0062] 以上实施例仅为本发明的优选实施方式，对于本行业技术人员，在本发明的处理原理前提下，作出的若干改进，也应视为本发明的保护范围。
