1.本发明涉及沉淀硫酸钡生产过程废渣的资源化利用技术领域，具体涉及一种从废渣中制取氯化钡的方法，适合钡渣解毒工业化生产，符合资源循环利用。
背景技术：
2.沉淀硫酸钡在国内大部份采用
?“
芒硝—黑灰”法，具体过程就是用重晶石和还原煤混合物经过焙烧后转化为硫化钡（俗称“黑灰”）熔体，用热水浸取熔体得到硫化钡溶液，再由硫化钡溶液与芒硝溶液反应生成沉淀硫酸钡。而废渣主要是指用热水浸取硫化钡熔体后的残渣，其主要成份是碳酸钡、硅酸钡、未完全反应的还原煤、重晶石及煤燃烧后的灰份，其中酸溶性钡盐（以baco3计）一般占20~40%，水溶性钡盐（以bas计）一般在1%左右。钡渣作为一种重金属固体废物，是造成环境介质污染的污染源。
3.目前，大多数钡盐生产厂家都采取临时堆放来暂存，不仅占用大量土地，而且对环境带来了污染。其主要原因是钡渣经雨水（或酸性雨水）淋溶后，浸出液中有可溶性的钡离子。如果不妥善处理，进而对地表水或地下水产生严重污染，因此如何消除、转化废渣中钡离子是解决钡渣的重点和难点。
[0004] cn106186025a和cn106145174a分别公开了一种从钡渣生产工业氯化钡的方法。其主要内容是室温下用球磨机将钡渣与水或稀氯化钡溶液一起研磨成浆，在所得浆料中加入盐酸,反应得氯化钡混合溶液,将所得混合溶液过滤分离,在滤液中加入双氧水进行氧化，再加入氢氧化钠脱除去铁离子、硫离子，然后过滤结晶，制得氯化钡产品。此方法在盐酸反应过程中，势必出现如下副反应：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这些铝盐、铁盐副反应不仅消耗大量的盐酸，而且还需要使用双氧水、烧碱等化工产品来净化、除杂处理过程，从而导致整个工艺复杂；此外加盐酸反应生成的硅酸易形成硅溶胶，导致溶液粘度增大，混合溶液不好分离，过滤十分困难。另外，盐酸容易挥发刺鼻氯化氢气体，严重污染环境，并且腐蚀性强，造成其运输和贮存的因难，增加生产制造成本。
技术实现要素：
[0005]
本发明的就是提供一种利用氯化焙烧制取氯化钡的制备方法，它的制造过程简单，设备投资少，显著地降低生产成本，避免染污环境。
[0006] 为解决上述盐酸法处理钡渣产生问题，本发明采用沉淀硫酸钡废渣中提取氯化钡的方法，它是将废渣在500℃~1500℃的的温度下与氯化剂焙烧生成熔体，用热水浸取熔体形成氯化钡、氯化钙溶液和残渣，经过固液分离，滤液通过浓缩、结晶、离心、干燥而制成氯化钡产品。其中典型的氯化剂——氯化钙与废渣在氯化焙烧过程中发生化学反应，其化学方程式如下：baco3+cacl2→
bacl2+caco3，basio3+cacl2→
bacl2+casio3，baso4+cacl2+3c
→
bacl2+cas+2co + co2，baso4+cacl2+4c
→
bacl2+cas+4co 从本发明的反应式可以知道，废渣中碳酸钙不会与氯化钙发生反应，而废渣中碳酸钡与氯化钙反应生成的水溶性氯化钡和
水不溶性碳酸钙（或碳酸镁等）。另外，废渣中残余的重晶石、还原性碳在氯化剂作用下也生成水溶性氯化钡和水不溶性硫化钙，因此本反应过程中氯根有效利用率高，不会造成浪费。
[0007]
由于采用本发明技术，其优点在于利用廉价工业氯化剂一步氯化焙烧、浸取制得氯化钡，成本低，工艺流程简单，基本无废液排放，浸取残渣以碳酸钙（或碳酸镁）、硅酸钙为主，均可直接用作水泥原料，避免污染环境。另外，同时将废渣中盐酸不溶物重晶石转化为水溶性氯化钡，提高了废渣中钡元素回收率。
[0008]
本发明的具体方法包括以下步骤：（1）称取一定量、烘干的沉淀硫酸钡废渣，用磨粉机粉碎到40~100目。根据废渣分析结果，添加一定量的氯化剂和助熔剂；（2）将上述混合均匀的物料500℃~1500℃温度下进行焙烧，焙烧时间40~50分钟。将焙烧完成后的样品用清热水ⅰ浸取并分离过滤，得到清液ⅱ和残渣ⅳ。清液ⅱ为ba
2+
,ca
2+
//cl-—h2o三元水盐体系，残渣ⅳ用热水洗涤数次得到清液ⅲ用于下次代替清热水ⅰ；（3）将清液ⅱ进行蒸发，蒸发过程控制溶液浓度，得到氯化钡晶体，母液循环到氯化钙达到350~390g/l排出，浓缩制成片状或粒状氯化钙返回前面焙烧工序；（4）离心机分离出来的氯化钡晶体在80~90℃温度下烘干，得到氯化钡质量可达到gb1617-2014白色晶体片状ⅱ类一等品的要求。
[0009]
本发明所述蒸发结晶理论依据是ba
2+
,ca
2+
//cl-—h2o三元水盐体系相图和盐析理论，在氯化钙浓度升高情况下，氯化钡溶解度急剧下降，析出氯化钡晶体。
附图说明
[0010]
图1是本发明提取氯化钡生产方法的流程图。
具体实施方式
[0011]
下面结合图1本发明氯化钡生产方法的流程图的具体实施方式作详细说明，使本发明的特征、目的更加清晰。
[0012]
实施例一 一种从沉淀硫酸钡废渣中提取氯化钡的方法（1）将烘干的废渣用磨粉机粉碎，用60目筛网过滤大颗粒。取100g已知60目筛下废渣，根据分析结果添加无水氯化钙17g，混合均匀；（2）将上述混合均匀的物料700℃温度下放入马氟炉进行焙烧，焙烧时间43分钟。将焙烧完成后的样品放入500ml烧杯中，加入55~60℃热水200ml浸取，搅拌40分钟，然后进行抽滤分离得到清液，经检测其成份为：bacl
2 110g/l
，
cacl263g/l；（3）将清液进行蒸发，当溶液中bacl
2 浓度达330g/l时，抽滤分离得到氯化钡晶体，用清水洗涤晶体两遍，放入烘箱中在80℃烘干30分钟。
[0013]
实施例二 一种从沉淀硫酸钡废渣中提取氯化钡的方法（1）将烘干的废渣用磨粉机粉碎，用60目筛网过滤大颗粒。取100g已知60目筛下废渣，根据分析结果添加无水氯化钙21g，混合均匀；（2）将上述混合均匀的物料900℃温度下放入马氟炉进行焙烧，焙烧时间43分钟。将焙烧完成后的样品放入500ml烧杯中，加入55~65℃热水200ml浸取，搅拌40分钟，然后进行抽滤分离得到清液，经检测其成份为：bacl
2 130g/l cacl255g/l；（3）将清液进行蒸发，当溶液中bacl
2 浓度达350g/l时，抽滤分离得到氯化钡晶体，用清水洗涤晶体两遍，放入烘箱中在80℃烘干30分钟。
[0014]
实施例三 一种从沉淀硫酸钡废渣中提取氯化钡的方法
（1）将烘干的废渣用磨粉机粉碎，用60目筛网过滤大颗粒。取100g已知60目筛下废渣，根据分析结果添加无水氯化钙21g和2g氯化钠，混合均匀；（2）将上述混合均匀的物料1300℃温度下放入马氟炉进行焙烧，焙烧时间43分钟。将焙烧完成后的样品放入500ml烧杯中，加入55~65℃热水200ml浸取，搅拌40分钟，然后进行抽滤分离得到清液，经检测其成份为：bacl
2 150g/l cacl250g/l；（3）将清液进行蒸发，当溶液中bacl
2 浓度达320g/l时，抽滤分离得到氯化钡晶体，用清水洗涤晶体两遍，放入烘箱中在80℃烘干30分钟。
[0015]
上述三个具体实施例试验数据结果见表一表一 实施例1-3试验数据以上的描述中阐述许多具体细节便于充分理解本发明，但是上述描述仅是本发明具体过程，本发明能够以很多不同于本描述的其它方式来实施，因此本发明不受上面公开具体实施限制。本领域技术人员不脱离本发明的技术实质而对上述实施例做作任何简单修改、等同变化及修饰，或局部替换，其均应该涵盖在本发明的权利要求范围当中。技术特征：
1.一种从沉淀硫酸钡废渣中提取氯化钡的方法，它是将沉淀硫酸钡生产过程废渣在500℃~1500℃的温度下与氯化剂焙烧生成熔体，经过热水浸取熔体形成氯化钡、氯化钙溶液和残渣，再经过固液分离，滤液通过浓缩、结晶、离心、干燥而制成氯化钡产品。2.其特征主要包括以下几个步骤（1）称取一定重量、烘干的沉淀硫酸钡废渣，将其用磨粉机粉碎到一定细度，一般为40~100目；（2）根据废渣分析结果，添加一定量的氯化剂和助熔剂，废渣与氯化剂重量比例为1:0.2~0.5并且要求混合均匀，最好将氯化剂化成水溶液与钡渣混合造粒，所用的氯化剂不限于氯化钙，氯化镁，氯化钠等；（3）将混合均匀的料在500℃~1500℃温度下进行焙烧；（4）将焙烧得到的熔体进行粉碎到40~100目，然后按热水量与熔体重量比2~4:1进行浸取，浸取时间40~60分钟；（5）对浸取液进行固液分离，得到的滤液中氯化钡含量80~150g/l，氯化钙含量40~80g/l；（6）对得到的清液进行蒸发，蒸发终点氯化钡含量300~350g/l，氯化钙含量100~200g/l，析出氯化钡晶体；（7）将得到的氯化钡进行离心分离过滤，干燥温度80℃~90℃。3.根据权利要求所述的沉淀硫酸钡废渣主要指沉淀硫酸钡生产前端工序硫化钡生产过程产生的，其主要成份为碳酸钡、硅酸钡、未完全反应的煤、重晶石及炭燃烧后的灰份，并且均不溶于水。4.根据权利要求得到氯化钡晶体质量可达到gb1617-2014白色晶体片状ⅱ类一等品的要求。
技术总结
本发明公开了一种从沉淀硫酸钡废渣中提取氯化钡的方法，属于废渣的资源化利用技术领域。本方法包括：将沉淀硫酸钡生产过程废渣在500℃~1500℃的温度下与氯化剂焙烧生成熔体，用热水Ⅰ浸取熔体形成清液Ⅱ和残渣Ⅳ，残渣Ⅳ用热水洗涤数次得到清液Ⅲ用于下次代替热水Ⅰ。清液Ⅱ的组成是Ba
技术研发人员：尚方毓 王兰君 荆小兵 武向前 张超 李媛 范佩丽
受保护的技术使用者：南风化工集团股份有限公司
技术研发日：2020.06.17
技术公布日：2021/12/16
声明：
“从沉淀硫酸钡废渣中提取氯化钡的方法与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：南风化工集团股份有限公司
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2024年05月17日 ~ 19日 
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