本发明以重晶石原矿经过破碎—洗矿—筛分—溜槽重选等初处理去除轻杂质后得到的重晶石原矿粉为研究对象，所述重晶石原矿粉中含有重量百分比90％-95％的硫酸钡、％的钙化合物、％的铁及铁化合物和％％的锰及锰化合物。本发明的技术方案是，一种利用重晶石生产硫酸钡和氯化钙的工艺，它包括以下步骤：s1、向重晶石原料中加入浓盐酸，进行反应，得到浆料1；s2、将浆料1进行压滤，分离出滤液和滤饼1；s3、将滤饼1送入密闭反应器中，向密闭反应器中添加浓盐酸，使其与滤饼反应，得到浆料2；s4、将浆料2进行压滤，得到滤饼2和滤液；s5、对滤饼2进行多次洗涤压滤，得到硫酸钡饼和分次的洗液，然后将滤饼2依次经搅拌分散、细磨、压滤、闪蒸干燥、解聚改性处理，得到硫酸钡产品；s6、如果s2步骤中滤液的ph值＜2，将滤液送至s1步骤中作为浓盐酸的一部分与重晶石原料反应；如果s2步骤中滤液的ph值≥2，将滤液送至另一反应器中，同时加入石灰，直至反应器中溶液的ph值在8-10范围内，进行充分反应，得到浆料3；s7、将浆料3进行压滤，将滤渣进行填埋处理；将滤液浓缩蒸发，然后再进行造粒干燥，得到氯化钙产品。本发明通过分段酸浸方式对重晶石原矿粉进行除杂增白处理。目前硫酸钡粉体企业对硫酸钡的深加工，比如改性 、活性、等工艺已经趋于成熟。上海活性硫酸钡采购
得到纺锤形硫酸钡粉末。此处的过滤、洗涤和干燥均可参照现有技术中进行，该步骤并非本发明的改进点，在此不再对其进行赘述。经发明人的试验，终确定氯化钡溶液的浓度a的数值范围为～，氯化钡溶液的流速b的数值范围为10～20；硫酸钠溶液的浓度c的数值范围为～，硫酸钠溶液的流速d的数值范围为4～10。温度也会对离子的运动造成影响，本实施例中，钡离子的温度比硫酸根离的温度高30～50℃，以使钡离子的运动速度大于硫酸根离子的运动速度。故在制备的过程中，调节氯化钡溶液的温度在50～90℃并保温流动，调节硫酸钠溶液的温度为20～40℃并保温流动，上述的“y”字形三通管为保温管，其可采用现有技术中的真空保温管制成。本实施例所述的纺锤形硫酸钡制备方法，通过调整氯化钡溶液和硫酸钠溶液的浓度、流速和两溶液间的比例关系，利于促进钡离子在晶体上的生长速率，硫酸根离子在晶体上的生长速率，并通过氯化钡溶液和硫酸钠溶液交汇后剧烈的混合反应，从而形成纺锤形的硫酸钡。该制备方法简单，且容易操作，能够提高纺锤形硫酸钡的制备效率，具有重大的推广和普及意义。而下面则以若干具体制备例，以及检测例进一步说明本实施例的纺锤形硫酸钡的制备方法。制备例1本制备例中。河南消光硫酸钡5000目硫酸钡纯度高、粒度细且分布均匀，具有化学惰性、耐酸、耐高温、抗腐蚀、高白度。
然后对压滤后的caso4进行反复洗涤直至其中无cl-，经常规处理得到caso4产品，其中的压滤滤液和一次洗液中含有盐酸，回至步骤s1中被再利用；2)对于二段浸出的滤液，其中含有盐酸和铁、锰化合物，进入盐酸脱色过滤器进行过滤，过滤后的脱色盐酸继续回至密闭反应器中进行二段浸出；盐酸脱色过滤器饱和后，用稀酸进行冲洗，脱附的铁锰化合物经石灰调ph值后被沉淀出稀酸冲洗液，稀酸集中收集、处理(比如简单浓缩后用于步骤s1中)。至此，整个工艺完成，彻底去除对硫酸钡白度产生重要影响的铁锰杂质，从重晶石原矿粉中得到高纯高白度硫酸钡，同时对钙进行了回收得到硫酸钙，且各环节的酸用量得到合理回收利用。进一步的，上，步骤s1中的稀盐酸的浓度为按质量百分比计小于10％，如前所述，按质量百分比计小于10％的盐酸浓度对于反应速度和反应效果均比较理想，主要的是对于后续通过酸置换将钙转化成硫酸钙的处理尤其有利。进一步的，上述步骤s1中的重晶石原矿粉为粒度在120-200目范围(200目过筛97％)的干磨粉料。使用如此粗的干粉作为原料，基于以下考虑：一是研究发现湿磨至800至1000目后压滤再进料与200目过筛97％进料对终产品白度影响不大。
实施例1通过重晶石煤粉还原法制备硫化钡，粉碎，将3g硫化钡粉末加入，搅拌均匀，得到溶液a，缓慢加入(其中taa在15分钟内匀速加入)，至ph＝4，加热至30℃度维持，并搅拌，过滤、洗涤、干燥。通过该反应，获得d50为，标准偏差为。实施例2除了反应温度为50℃之外，以与实施例1相同的方式获得平均粒径为6nm且标准偏差为。实施例3除了反应温度为70℃之外，以与实施例1相同的方式获得平均粒径为8nm且标准偏差为。实施例4除了taa在30分钟内匀速加之外，以与实施例1相同的方式获得平均粒径为7nm且标准偏差为。实施例5除了taa在60分钟内匀速加之外，以与实施例1相同的方式获得平均粒径为5nm且标准偏差为。实施例6除了taa在90分钟内匀速加之外，以与实施例1相同的方式获得平均粒径为5nm且标准偏差为。实施例7除了ph＝5之外，以与实施例1相同的方式获得平均粒径为8nm且标准偏差为。实施例8除了ph＝6之外，以与实施例1相同的方式获得平均粒径为6nm且标准偏差为。实施例9除了ph＝7之外，以与实施例1相同的方式获得平均粒径为7nm且标准偏差为。通过上述实施例可以看出：1)反应温度影响产物的形貌，45℃-55℃度的产物为类球形，粒径小；其它温度得到的产品粒径都大；2)taa加入速度。PVC的灌溉管可以选用1250-1500目活性处理过的超细硫酸钡作为填料；
将滤液送至步骤s1中以回收利用其中的盐酸；s9、对滤饼3进行多次洗涤压滤，得到石膏饼和分次洗液，石膏饼经干燥分散得到硫酸钙成品。本发明通过分段酸浸方式对重晶石原矿粉进行除杂增白处理，其中步骤s1中的反应也可称为一段浸出，稀盐酸主要用于除去重晶石原矿粉中的钙化合物，具体地说主要是碳酸钙，使其反应变成可溶的钙化合物。具体反应就是caco3与hcl反应生成cacl2和co2。此处使用稀盐酸而不用浓盐酸是因为后续硫酸置换盐酸时生成的硫酸钙有膨胀作用，如果盐酸浓度偏高，则水偏少，后续氯化钙浓度过高，导致酸置换后得到的硫酸钙无法进行压滤得到所需盐酸。这些酸反应产物在后续压滤步骤中随滤液与硫酸钡分离；步骤s3中反应也可称为二段浸出，浓盐酸主要用于去除步骤s2中没有与酸反应的铁锰化合物，因为当酸浓度低于按质量百分比计25％时，原矿中的铁、锰化合物与酸反应较慢，导致在一段浸出的除钙过程中几乎没有反应溶解；然后对二段浸出后得到的硫酸钡进行多次洗涤直至其中无cl-，再进行后续的搅拌分散、细磨、压滤、闪蒸干燥、解聚改性处理，得到硫酸钡产品，这是本发明工艺的主线；两条附属的工艺为：1)对于一段浸出的滤液中的cacl2，通过硫酸置换转换为caso4。自然界分布广的含钡矿物。重晶石化学性质稳定，不溶于水和盐酸，无磁性和毒性。上海活性硫酸钡采购
石油工业：200目、325目的油气田钻井泥浆助剂重晶石粉。上海活性硫酸钡采购
将二段浸出工艺出料滤饼的次洗液用于一段浸出工艺出料的洗涤。附图说明从下面结合附图对本发明实施例的详细描述中，本发明的这些和/或其它方面和优点将变得更加清楚并更容易理解，其中：图1为本发明实施例利用重晶石原矿粉生产硫酸钡和硫酸钙的工艺流程示意图。具体实施方式为了使本领域技术人员更好地理解本发明，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。实施例1利用重晶石原矿粉生产硫酸钡和硫酸钙的工艺，包括如图1所示的工艺路线，具体如下：1、一段浸出除钙重晶石原矿粉进料采用雷蒙磨出料(粒度200目过筛97％)形式加入反应器中，采用该料一是因为湿磨至800至1000目后压滤再进料与200目过筛97％进料对终产品白度影响不大，二是粗料浸出后易于压滤及洗涤，三是干粉进料易于回用滤液的浓度平衡；一段浸出工艺中的酸采用浓度小于质量百分比10％盐酸(即将工业盐酸采用一份浓酸加两份水的方式稀释所得，另外，下文中提及的酸浓度均指百分比浓度)，反应固液比，即，反应完后进1#压滤机进行压滤操作，且滤饼中的滤液用2#压滤的一次洗液再挤出一次，挤出液与滤液合并然后进入酸置换反应工段，置换后盐酸返回至前述的固液反应容器中参与一段浸出反应。上海活性硫酸钡采购
