專利名稱：一種復(fù)分解法高純碳酸鋇及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無機(jī)精細(xì)化工技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種復(fù)分解法高純碳酸鋇及其制備方法。
背景技術(shù)：
高純碳酸鋇主要用于電子元器件制造，特別是MLCC產(chǎn)品需要低鍶低雜質(zhì)的高純碳酸鋇產(chǎn)品，目前的制備方法主要是采用硝酸鋇、氯化鋇合成路線，合成母液直接排放會(huì)帶來較大的環(huán)境污染。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問題是一種利用低鍶的多硫化鋇溶液經(jīng)過碳化反應(yīng)后，經(jīng)過復(fù)分解反應(yīng)制備碳酸鋇的方法及通過該方法獲得的產(chǎn)品。 具體來說，本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種碳酸鋇產(chǎn)品，其特征在于，純度在99. 90重量％以上。其中，鍶含量小于100ppm，D50在O. 60-0. 85μπι之間；優(yōu)選鐵含量小于5ppm。—種所述碳酸鋇產(chǎn)品的制備方法，包括如下步驟( I)碳化反應(yīng)步驟將多硫化鋇溶液與CO2氣體進(jìn)行碳化反應(yīng)，得到碳酸鋇和硫磺混合物進(jìn)行固液分離，得到固體和液體；(2)復(fù)分解反應(yīng)步驟將步驟(I)得到的固體加入到NH4NO3溶液中，控制Ba2+和N03_的摩爾比為I/ (2. O 2. 1)，加熱升溫至110 115°C，冷卻分離的固體和液體；(3)凈化步驟將步驟(2)得到的固體在55 65°C下制成飽和溶液，將H2O2按每立方米溶液O. 55-0. 68L加入溶液中，煮沸，分離得到固體和液體；以及(4)合成步驟將步驟(3)得到的液體在70 75°C下與(NH4)2CO3溶液反應(yīng)，(NH4)2CO3的加入速度為O. 45 O. 50L/min，分離得到固體和液體，將固體洗滌烘干得到碳酸鋇產(chǎn)品。其中，步驟(I)所述多硫化鋇溶液的濃度為O. 42 O. 45mol/L,鍶含量在500ppm以下。其中，步驟(I)所述多硫化鋇溶液是Ba-Mn結(jié)合生產(chǎn)Ba (OH) 2 · 8H20的結(jié)晶母液。其中，步驟(2)中，升溫至112 114°C后維持O. 5-2小時(shí)后停止加熱。其中，步驟(2)中，在加熱升溫過程中產(chǎn)生的氣體，對(duì)氣體進(jìn)行吸收用于制備(NH4)2C03。其中，步驟(4)中，洗滌為用用I : (5 6)料水質(zhì)量比在95°C以上洗滌，優(yōu)選熱洗兩次，每次維持I. 5 2小時(shí)。其中，步驟(4)中，在160 180°C烘干10-14小時(shí)，粉碎過篩獲得碳酸鋇產(chǎn)品。其中，各步驟得到的副產(chǎn)品均分別進(jìn)行回收利用；其中步驟(I)中得到液體回收用于稀釋原料多硫化鋇形成多硫化鋇溶液用做反應(yīng)原料；步驟(2)中分離得到液體用于回收制備普通等級(jí)的鋇鹽產(chǎn)品；步驟(3)中分離得到的固體用于回收硫磺；步驟(4)中，分離得到的液體經(jīng)過蒸發(fā)濃縮回收應(yīng)用步驟(2)的復(fù)分解反應(yīng)。一種所述制備方法制備得到的碳酸鋇產(chǎn)品。本發(fā)明的有益效果如下本發(fā)明采用含有低鍶的多硫化鋇為起始原料，通過與硝酸銨發(fā)生復(fù)分解制備高純碳酸鋇同時(shí)母液循環(huán)處理，低成本制備了高純碳酸鋇產(chǎn)品，同時(shí)減少了環(huán)境污染。本發(fā)明獲得高純碳酸鋇產(chǎn)品的純度在99. 90重量％以上；鍶含量小于lOOppm，鐵含量小于5ppm ；D50在 O. 60-0. 85 μ m 之間。本發(fā)明利用Ba-Mn結(jié)合生產(chǎn)氫氧化鋇的過程中產(chǎn)生的廢液為原料，將其碳化反應(yīng)后，與硝酸銨進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)制備高純碳酸鋇，提高了材料利用率，降低了成本并減少了環(huán)境污染。提供了一種通過廢液低成本地制備碳酸鋇的方法?！?br>
圖I :本發(fā)明制備碳酸鋇的工藝流程具體實(shí)施例方式本發(fā)明高純碳酸鋇的制備方法，通過下述化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)的BaSx+1+C02+H20 — BaCO3+ (x) S I +H2S BaC03+2NH4N03 — Ba (NO3) 2+ (NH4) 2C03(NH4) 2C03 — 2NH3 f +CO2 f +H2OS2 X+1+H202+2H+— (x+1) S I +2H20Ba (NO3) 2+ (NH4) 2C03 — BaCO3 I +2NH4N03在一種具體實(shí)施方式
中，本發(fā)明碳酸鋇的生產(chǎn)方法，包括如下步驟(I)碳化反應(yīng)步驟將多硫化鋇溶液與CO2氣體進(jìn)行碳化反應(yīng)，得到碳酸鋇和硫磺混合物進(jìn)行固液分離，得到固體和液體；在一種優(yōu)選的具體實(shí)施方式
中，所述多硫化鋇溶液的濃度為O. 42 O. 45mol/L,銀含量在500ppm以下；優(yōu)選二氧化碳?xì)怏w是由石灰窯產(chǎn)生的；優(yōu)選多硫化鋇溶液是Ba-Mn結(jié)合生產(chǎn)Ba(OH)2 ·8Η20的結(jié)晶母液；得到液體回收用于稀釋料多硫化鋇形成多硫化鋇溶液用于反應(yīng)。該步驟發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為BaSx+1+C02+H20 —BaC03+(x)S丨+H2S丨，在該步驟中使用的原料可以是配制的多硫化鋇溶液，也可以是生產(chǎn)其他產(chǎn)品過程中得到的多硫化鋇溶液，優(yōu)選是Ba-Mn結(jié)合生產(chǎn)Ba(OH)2 · 8H20的一次結(jié)晶母液，只要其中的濃度和鍶含量特征符合要求就可用于本發(fā)明制備高純碳酸鋇。該步驟中將多硫化鋇中的鋇元素全部轉(zhuǎn)化至碳酸鋇中以進(jìn)一步生產(chǎn)高純碳酸鋇。本發(fā)明中的多硫化鋇溶液可以是Ba-Mn結(jié)合生產(chǎn)Ba(OH)2 ·8Η20的一次結(jié)晶母液，該多硫化鋇的獲得的方法可以多樣的，其中只要是鍶含量和多硫化鋇的濃度達(dá)到所述范圍即可，具體來說可以是申請(qǐng)?zhí)?00910152080. I和CN201010003439. I中公開的方法，如在利用重晶石礦在高溫下碳還原生成硫化鋇熟料，熱水浸出獲得硫化鋇溶液，該溶液用石灰窯產(chǎn)生的二氧化碳進(jìn)行碳化反應(yīng)，生成碳酸鋇，同時(shí)生成硫化氫，生成的硫化氫被硫化鋇吸收，產(chǎn)生Ba (HS) 2溶液。利用該Ba (HS) 2溶液與氧化錳礦反應(yīng)生產(chǎn)氫氧化鋇，后加入H2O2除雜，過濾后離心分離，將結(jié)晶粗品Ba(OH)2 · 8H20，將離心分離所得的母液用作本發(fā)明原料。上述得到結(jié)晶粗品Ba(OH)2 · SH2O的過程中，氫氧化鍶的溶解度低，所以氫氧化鍶最終全部進(jìn)入到粗品Ba(OH)2 · SH2O中，而使在母液中的氫氧化鍶含量較低。(2)復(fù)分解反應(yīng)步驟將步驟(I)得到的固體加入到NH4NO3溶液中，控制Ba2+和N03_的摩爾比為I/ (2. O 2. 1)，加熱升溫產(chǎn)生氣體，溫度達(dá)到112 114°C維持I小時(shí)后停止加熱，冷卻分離的固體和液體；在一種優(yōu)選的具體實(shí)施方式
中，產(chǎn)生的氣體用二級(jí)去離子水逆流鼓泡吸收用于制備(NH4)2CO3 ;分離得到液體回收用于制備普通等級(jí)的鋇鹽產(chǎn)品。該步驟發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)如下BaC03+2NH4N03 — Ba (NO3) 2+ (NH4) 2C03 (NH4) 2C03 — 2NH3 +CO2 +H2O在該步驟中，是將步驟(I)得到的粗碳酸鋇與硝酸銨反應(yīng)轉(zhuǎn)化為可溶硝酸鋇以利于進(jìn)一步除去其中的水不溶性的雜質(zhì)，如硫磺；為了使反應(yīng)平衡向生成硝酸鋇的方向進(jìn)行，需要硝酸銨過量，同時(shí)也使反應(yīng)過程中溶液一直處于酸性條件下，以便于將碳酸鋇全部轉(zhuǎn)化為硝酸鋇。(3)凈化步驟將步驟(2)得到的固體在55 65°C下制成飽和溶液，將H2O2按每立方米溶液O. 55-0. 68L加入溶液中，煮沸，分離得到固體和液體；在一種優(yōu)選的具體實(shí)施方式
中，將工業(yè)級(jí)H2O2按每立方米溶液2 2. 5L加入溶液中，分離得到的固體用于回收硫磺。該步驟發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為S2_x+1+H202+2H+— (x+1) S丨+2H20。在該步驟中，用雙氧水對(duì)硝酸鋇結(jié)晶中夾帶的多硫化物進(jìn)行轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化為沉淀硫，從硝酸鋇溶液中分離除去；同時(shí)該步驟的固液分離也將夾帶的其他難溶性雜質(zhì)除去，達(dá)到凈化除雜的目的。(4)合成步驟將步驟(3)得到的液體在70 75°C下與(NH4)2CO3溶液反應(yīng)，(NH4)2CO3的加入速度為O. 45 O. 50L/min，后分離得到固體和液體，將固體洗滌烘干得到碳Ife鎖廣品；在一種優(yōu)選的具體實(shí)施方式
中，分離得到的液體經(jīng)過蒸發(fā)濃縮回收應(yīng)用步驟(2)的復(fù)分解反應(yīng)；洗滌為用用I :(5 6)料水質(zhì)量比在95°C以上洗滌，優(yōu)選熱洗兩次，每次維持I. 5 2小時(shí)；在160 180°C烘干10-14小時(shí)，粉碎過篩獲得碳酸鋇產(chǎn)品。該步驟發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是Ba(NO3)2+(NH4)2C03 —BaCO3 I +2NH4N03在該步驟中，將碳酸銨在較高的溫度下加入到硝酸鋇溶液，通過不斷補(bǔ)加碳酸銨直到反應(yīng)結(jié)束停止加入碳酸銨，通過控制加入碳酸銨的速度在O. 45 O. 50L/min范圍內(nèi)，達(dá)到控制合成時(shí)間為60±10min。在一種特別優(yōu)選的具體實(shí)施方式
中，碳酸鋇的制備方法如下將Ba-Mn結(jié)合生產(chǎn)Ba(OH)2 ·8Η20的一次結(jié)晶母液(主要是多硫化鋇溶液)用石灰窯產(chǎn)生的CO2氣體常規(guī)碳化，得到碳酸鋇和硫磺混合物離心脫水分離，母液回至BaS浸取工序，濾餅進(jìn)入下步操作。在反應(yīng)鍋內(nèi)先加入NH4NO3溶液，再加入上述離心脫水分離獲得的碳酸鋇濾餅，二者摩爾比例控制在Ba2+/N03_=l/2. O 2. I范圍，開啟攪拌，升溫加熱，產(chǎn)生的氣體用二級(jí)去離子水逆流鼓泡吸收以制備(NH4)2CO3作為合成劑，反應(yīng)物升溫至112 114°C后維持I小時(shí)后停止加熱，夾套冷卻至常溫后離心分離，母液中含有較多的K、Na、Ca、Mg雜質(zhì)，可以回收鋇鹽作為普通等級(jí)產(chǎn)品，濾餅進(jìn)入下步操作。
將上述濾餅用去離子水溶解，并配成55 65°C飽和溶液，按每立方米溶液2 2. 5L加入27. 5%工業(yè)級(jí)H2O2,加熱煮沸并維持15分鐘，壓濾分離，濾渣回收硫磺，澄清濾液進(jìn)入下步操作。將上述濾液置于合成反應(yīng)鍋內(nèi)，控制溫度在70 75°C，攪拌下用(NH4)2CO3溶液合成至終點(diǎn)，控制合成時(shí)間在60±10min范圍，合成結(jié)束后壓濾分離，濾液三效蒸發(fā)以提高NH4NO3濃度回用至復(fù)分解工序，濾餅用I :5 6料水比95°C以上熱洗兩次，每次維持I. 5 2小時(shí)，160 180°C烘干12小時(shí)，粉碎并過100目篩獲得高純碳酸鋇產(chǎn)品。實(shí)施例首先，對(duì)下面實(shí)施例中碳酸錳的生產(chǎn)方法及碳酸錳產(chǎn)品進(jìn)行分析時(shí)所用的測(cè)定裝置和測(cè)定方法進(jìn)行說明如下關(guān)于碳酸鋇產(chǎn)品分析中元素含量的測(cè)定是通過元素分析方法的電感耦合等離子體(ICP)原子發(fā)射光譜測(cè)定。元素分析裝置IRIS Intrepid II XSP型電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀，美國(guó)熱電公司制。粒徑分析方法以濕式激光法測(cè)得的體積基準(zhǔn)的平均粒徑；粒徑分析裝置2000MU型粒徑儀，英國(guó)馬爾達(dá)公司制；碳酸鋇重量含量的測(cè)定方法參照GB/T1614-1999工業(yè)碳酸鋇中4. I主含量的測(cè)定方法進(jìn)行測(cè)定。碳酸鋇中水分的測(cè)定方法參照GB/T1614-1999工業(yè)碳酸鋇中4. 2水分含量的測(cè)定方法進(jìn)行測(cè)定。本發(fā)明實(shí)施例使用的原料多硫化鋇溶液的制備方法是通過申請(qǐng)?zhí)?00910152080. I和CN201010003439. I中公開的方法得到的結(jié)晶母液，性質(zhì)如下多硫化鋇溶液的濃度為O. 42 O. 45mol/L，鍶含量在500ppm以下。該溶液是堿性的，其pH值不影響最終碳酸鎖的品質(zhì)。實(shí)施例I參考圖I，本實(shí)施例碳酸鋇是通過如下步驟制備得到的(I)碳化反應(yīng)步驟將Ba-Mn結(jié)合生產(chǎn)Ba (OH) 2 · 8H20的一次結(jié)晶母液(主要是多硫化鋇溶液)200L用石灰窯產(chǎn)生的CO2氣體進(jìn)行常規(guī)碳化反應(yīng)吸收，得到碳酸鋇和硫磺的混合物溶液，將該溶液離心脫水分離得到濾餅和母液，母液回收用于BaS浸取工序，濾餅進(jìn)入下步操作；(2)復(fù)分解反應(yīng)步驟在反應(yīng)鍋內(nèi)先加入NH4NO3溶液，再加入上述離心脫水分離獲得的碳酸鋇濾餅，二者摩爾比例控制在Ba2+/N03_=l/2. O范圍，開啟攪拌，升溫加熱，產(chǎn)生的氣體用二級(jí)去離子水逆流鼓泡吸收以制備(NH4)2CO3作為合成步驟的原料，反應(yīng)物升溫至110°C后維持2小時(shí)后停止加熱，夾套冷卻至常溫后，離心分離得到母液和濾餅，母液中含有較多的K、Na、Ca、Mg雜質(zhì)，將母液回收鋇鹽用于生產(chǎn)普通等級(jí)產(chǎn)品，濾餅進(jìn)入下步操作。
(3)凈化步驟將步驟(2)的濾餅用去離子水溶解，并配成55°C飽和溶液，按每立方米溶液2L加入27. 5%工業(yè)級(jí)H2O2,加熱煮沸并維持10分鐘，后壓濾分離的濾渣和澄清濾液，濾渣用于回收硫磺，澄清濾液進(jìn)入下步操作。(4)合成步驟將上述濾液置于合成反應(yīng)鍋內(nèi)，加熱升溫至70°C，保持在該溫度下，在攪拌條件下加入(NH4)2CO3溶液進(jìn)行合成制備碳酸鋇，加入碳酸銨的速度為O. 48L/min,最終的合成時(shí)間為60min，合成反應(yīng)結(jié) 束后壓濾分離，濾液三效蒸發(fā)以提高NH4NO3濃度回用至復(fù)分解反應(yīng)工序，濾餅在95°C用I :5料水質(zhì)量比的水進(jìn)行熱洗兩次，每次維持I. 5小時(shí)，160°C烘干14小時(shí)，粉碎并過100目篩獲得高純碳酸鋇產(chǎn)品1# ;對(duì)得到的碳酸鋇產(chǎn)品進(jìn)行純度，各元素重量含量、水分含量和D50的測(cè)定，結(jié)果見表I.實(shí)施例2參考圖I，本實(shí)施例碳酸鋇是通過如下步驟制備得到的(I)碳化反應(yīng)步驟將Ba-Mn結(jié)合生產(chǎn)Ba (OH) 2 · 8H20的一次結(jié)晶母液(主要是多硫化鋇溶液)200L用石灰窯產(chǎn)生的CO2氣體進(jìn)行常規(guī)碳化反應(yīng)吸收，得到碳酸鋇和硫磺的混合物溶液，將該溶液離心脫水分離得到濾餅和母液，母液回收用于BaS浸取工序，濾餅進(jìn)入下步操作；(2)復(fù)分解反應(yīng)步驟在反應(yīng)鍋內(nèi)先加入NH4NO3溶液，再加入上述離心脫水分離獲得的碳酸鋇濾餅，二者摩爾比例控制在Ba2+/N03_=l/2. I范圍，開啟攪拌，升溫加熱，產(chǎn)生的氣體用二級(jí)去離子水逆流鼓泡吸收以制備(NH4)2CO3作為合成步驟的原料，反應(yīng)物升溫至112°C后維持I小時(shí)后停止加熱，夾套冷卻至常溫后，離心分離得到母液和濾餅，母液中含有較多的K、Na、Ca、Mg雜質(zhì)，將母液回收鋇鹽用于生產(chǎn)普通等級(jí)產(chǎn)品，濾餅進(jìn)入下步操作。(3)凈化步驟將步驟(2)的濾餅用去離子水溶解，并配成55°C飽和溶液，按每立方米溶液2. 5L加入27. 5%工業(yè)級(jí)H2O2,加熱煮沸并維持15分鐘，后壓濾分離的濾渣和澄清濾液，濾渣用于回收硫磺，澄清濾液進(jìn)入下步操作。(4)合成步驟將上述濾液置于合成反應(yīng)鍋內(nèi)，加熱升溫至75°C，溫度在該溫度下攪拌加入(NH4)2CO3溶液進(jìn)行合成制備碳酸鋇,加入碳酸銨的速度為O. 50L/min,最終的合成時(shí)間為50min，合成反應(yīng)結(jié)束后壓濾分離，濾液三效蒸發(fā)以提高NH4NO3濃度回用至復(fù)分解反應(yīng)工序，濾餅在99°C 9用I :5. 5料水質(zhì)量比的水進(jìn)行熱洗兩次，每次維持2小時(shí)，170°C烘干12小時(shí)，粉碎并過100目篩獲得高純碳酸鋇產(chǎn)品2# ;對(duì)得到的碳酸鋇產(chǎn)品進(jìn)行純度，各元素重量含量、水分含量和D50的測(cè)定，結(jié)果見表I.實(shí)施例3參考圖I，本實(shí)施例碳酸鋇是通過如下步驟制備得到的(I)碳化反應(yīng)步驟將Ba-Mn結(jié)合生產(chǎn)Ba (OH) 2 · 8H20的一次結(jié)晶母液(主要是多硫化鋇溶液)200L用石灰窯產(chǎn)生的CO2氣體進(jìn)行常規(guī)碳化反應(yīng)吸收，得到碳酸鋇和硫磺的混合物溶液，將該溶液離心脫水分離得到濾餅和母液，母液回收用于BaS浸取工序，濾餅進(jìn)入下步操作；(2)復(fù)分解反應(yīng)步驟在反應(yīng)鍋內(nèi)先加入NH4NO3溶液，再加入上述離心脫水分離獲得的碳酸鋇濾餅，二者摩爾比例控制在Ba2+/N03_=l/2. I范圍，開啟攪拌，升溫加熱，產(chǎn)生的氣體用二級(jí)去離子水逆流鼓泡吸收以制備(NH4)2CO3作為合成步驟的原料，反應(yīng)物升溫至115°C后維持I. 5小時(shí)后停止加熱，夾套冷卻至常溫后，離心分離得到母液和濾餅，母液中含有較多的K、Na、Ca、Mg雜質(zhì)，將母液回收鋇鹽用于生產(chǎn)普通等級(jí)產(chǎn)品，濾餅進(jìn)入下步操作。(3)凈化步驟將步驟(2)的濾餅用去離子水溶解，并配成65°C飽和溶液，按每立方米溶液2. 4L加入27. 5%工業(yè)級(jí)H2O2,加熱煮沸并維持18分鐘，后壓濾分離的濾渣和澄清濾液，濾渣用于回收硫磺，澄清濾液進(jìn)入下步操作。(4)合成步驟將上述濾液置于合成反應(yīng)鍋內(nèi)，加熱升溫至72°C，溫度在該溫度下攪拌加入(NH4)2CO3溶液進(jìn)行合成制備碳酸鋇,加入碳酸銨的速度為O. 45L/min,最終的合成時(shí)間為50min，合成反應(yīng)結(jié)束后壓濾分離，濾液三效蒸發(fā)以提高NH4NO3濃度回用至復(fù)分解反應(yīng)工序，濾餅在96°C用I :6料水質(zhì)量比的水進(jìn)行熱洗兩次，每次維持I. 5小時(shí)，175°C烘干13小時(shí)，粉碎并過100目篩獲得高純碳酸鋇產(chǎn)品3# ;對(duì)得到的碳酸鋇產(chǎn)品進(jìn)行純度，各元素重量含量、水分含量和D50的測(cè)定，結(jié)果見表I.實(shí)施例4
參考圖I，本實(shí)施例碳酸鋇是通過如下步驟制備得到的(I)碳化反應(yīng)步驟將Ba-Mn結(jié)合生產(chǎn)Ba (OH) 2 · 8H20的一次結(jié)晶母液(主要是多硫化鋇溶液)200L用石灰窯產(chǎn)生的CO2氣體進(jìn)行常規(guī)碳化反應(yīng)吸收，得到碳酸鋇和硫磺的混合物溶液，將該溶液離心脫水分離得到濾餅和母液，母液回收用于BaS浸取工序，濾餅進(jìn)入下步操作；(2)復(fù)分解反應(yīng)步驟在反應(yīng)鍋內(nèi)先加入NH4NO3溶液，再加入上述離心脫水分離獲得的碳酸鋇濾餅，二者摩爾比例控制在Ba2+/N03_=l/2. 05范圍，開啟攪拌，升溫加熱，產(chǎn)生的氣體用二級(jí)去離子水逆流鼓泡吸收以制備(NH4)2CO3作為合成步驟的原料，反應(yīng)物升溫至115°C后維持O. 5小時(shí)后停止加熱，夾套冷卻至常溫后，離心分離得到母液和濾餅，母液中含有較多的K、Na、Ca、Mg雜質(zhì)，將母液回收鋇鹽用于生產(chǎn)普通等級(jí)產(chǎn)品，濾餅進(jìn)入下步操作。(3)凈化步驟將步驟(2)的濾餅用去離子水溶解，并配成65°C飽和溶液，按每立方米溶液2. 2L加入27. 5%工業(yè)級(jí)H2O2,加熱煮沸并維持20分鐘，后壓濾分離的濾渣和澄清濾液，濾渣用于回收硫磺，澄清濾液進(jìn)入下步操作。(4)合成步驟將上述濾液置于合成反應(yīng)鍋內(nèi)，加熱升溫至70 75°C，溫度在70 75°C，攪拌下加入(NH4)2CO3溶液進(jìn)行合成制備碳酸鋇，加入碳酸銨的速度為O. 45L/min,最終的合成時(shí)間為70min，合成反應(yīng)結(jié)束后壓濾分離，濾液三效蒸發(fā)以提高NH4NO3濃度回用至復(fù)分解反應(yīng)工序，濾餅在95°C用I :6料水質(zhì)量比的水進(jìn)行熱洗兩次，每次維持1.8小時(shí)，180°C烘干10小時(shí)，粉碎并過100目篩獲得高純碳酸鋇產(chǎn)品4# ;對(duì)得到的碳酸鋇產(chǎn)品進(jìn)行純度，各元素重量含量、水分含量和D50的測(cè)定，結(jié)果見表I.表I本發(fā)明實(shí)施例制備得到碳酸鋇產(chǎn)品性質(zhì)測(cè)定結(jié)果
項(xiàng)目~P ~2*~3*~4*
BaCO3 含量％(干基) 99. 90 99. 94 99. 97 99. 91 K ppm<10.0 <10.0 <10.0 <10.0
權(quán)利要求
1.一種碳酸鋇產(chǎn)品，其特征在于，純度在99. 90重量％以上。
2.如權(quán)利要求I所述的碳酸鋇產(chǎn)品，其中鍶含量小于100ppm，D50在O.60-0. 85 μ m之間；優(yōu)選鐵含量小于5ppm。
3.—種權(quán)利要求I或2所述碳酸鋇產(chǎn)品的制備方法，包括如下步驟(I)碳化反應(yīng)步驟將多硫化鋇溶液與CO2氣體進(jìn)行碳化反應(yīng)，得到碳酸鋇和硫磺混合物進(jìn)行固液分離，得到固體和液體；(2 )復(fù)分解反應(yīng)步驟將步驟(I)得到的固體加入到NH4NO3溶液中，控制Ba2+和N03_的摩爾比為I/ (2. O 2. 1)，加熱升溫至110 115°C，冷卻分離得到固體和液體；(3)凈化步驟將步驟(2)得到的固體在55 65°C下制成飽和溶液，將H2O2按每立方米溶液O. 55-0. 68L H2O2加入溶液中，煮沸，分離得到固體和液體；以及(4)合成步驟將步驟(3)得到的液體在70 75°C下與(NH4)2CO3溶液反應(yīng)，(NH4)2CO3 的加入速度為O. 45 O. 50L/min，分離得到固體和液體，將固體洗滌烘干得到碳酸鋇產(chǎn)品。
4.如權(quán)利要求3所述制備方法，其中，步驟(I)所述多硫化鋇溶液的濃度為O.42 O.45mol/L，鍶含量在500ppm以下。
5.如權(quán)利要求3或4所述制備方法，其中，步驟(I)所述多硫化鋇溶液是Ba-Mn結(jié)合生產(chǎn)Ba(OH)2 · 8H20的結(jié)晶母液。
6.如權(quán)利要求3-5任一項(xiàng)所述制備方法，其中，步驟(2)中，升溫至112 114°C后維持O. 5-2小時(shí)后停止加熱。
7.如權(quán)利要求3-6任一項(xiàng)所述制備方法，其中，步驟(2)中，在加熱升溫過程中產(chǎn)生的氣體，對(duì)氣體進(jìn)行吸收用于制備(NH4) 2C03。
8.如權(quán)利要求3-7任一項(xiàng)所述制備方法，其中，步驟(4)中，洗滌為用用1:(5 6)料水質(zhì)量比在95°C以上洗滌，優(yōu)選熱洗兩次，每次維持I. 5 2小時(shí)。
9.如權(quán)利要求3-8任一項(xiàng)所述制備方法，其中，步驟(4)中，在160 180°C烘干10-14 小時(shí)，粉碎過篩獲得碳酸鋇產(chǎn)品。
10.如權(quán)利要求3-9任一項(xiàng)所述制備方法，其中，各步驟得到的副產(chǎn)品均分別進(jìn)行回收利用；其中步驟(I)中得到液體回收用于稀釋原料多硫化鋇形成多硫化鋇溶液用做反應(yīng)原料；步驟(2)中分離得到液體用于回收制備普通等級(jí)的鋇鹽產(chǎn)品；步驟(3)中分離得到的固體用于回收硫磺；步驟(4)中，分離得到的液體經(jīng)過蒸發(fā)濃縮回收應(yīng)用步驟(2)的復(fù)分解反應(yīng)。
11.一種權(quán)利要求3-10任一項(xiàng)所述制備方法制備得到的碳酸鋇產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種碳酸鋇產(chǎn)品，純度在99.90重量%以上；其中鍶含量小于100ppm，D50在0.60-0.85μm之間；優(yōu)選鐵含量小于5ppm。本發(fā)明還涉及碳酸鋇產(chǎn)品的制備方法，包括如下步驟(1)碳化反應(yīng)步驟將多硫化鋇溶液與CO2氣體進(jìn)行碳化反應(yīng)，得到碳酸鋇和硫磺混合物進(jìn)行固液分離，得到固體和液體；(2)復(fù)分解反應(yīng)步驟將步驟(1)得到的固體加入到NH4NO3溶液中，控制Ba2+和NO3-的摩爾比為1/(2.0～2.1)，加熱升溫至110～115℃，冷卻分離的固體和液體；(3)凈化步驟將步驟(2)得到的固體在55～65℃下制成飽和溶液，將H2O2加入溶液中，煮沸，分離得到固體和液體；以及4)合成步驟將步驟(3)得到的液與(NH4)2CO3溶液反應(yīng)，分離得到固體和液體，將固體洗滌烘干得到碳酸鋇產(chǎn)品。
文檔編號(hào)C01F11/18GK102923750SQ20121048714
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月26日
發(fā)明者姜志光, 華東, 吳飛 申請(qǐng)人:貴州紅星發(fā)展股份有限公司, 深圳市昊一通投資發(fā)展有限公司