本发明涉及硫酸钡制备技术领域,特别涉及一种纺锤形硫酸钡制备方法,同时,本发明还涉及一种应用该纺锤形硫酸钡制备方法制成的纺锤形硫酸钡。背景技术::现有技术中,硫酸钡是一种重要的无机化工产品,由于价格低、原料广、无毒性,用于油漆、颜料、涂料、油墨、蓄电池、造纸、塑料、橡胶、陶瓷、搪瓷、香料等行业。普通硫酸钡用作填充剂只起增容、降低成本的作用,而超细硫酸钡除了起到上述作用外,还具有补强的作用,用超细硫酸钡制成的涂料,附着力远远高于普通硫酸钡制成的涂料,用于汽车底盘防石击涂料、航空航天领域具有涂料等。不同微观形貌的硫酸钡,应用于不同领域时,又有各自的优势。超细硫酸钡中“长径比”大于5的硫酸钡,比如纺锤形硫酸钡,尤其具有独特的特性,能提高塑料、橡胶等制品的强度。超细硫酸钡的市场售价是普通硫酸钡的几倍甚至十几倍。因此,超细硫酸钡的研制倍受瞩目。超细硫酸钡研究处于靠前地位的主要是欧洲、美国、日本,起步早、技术成熟。中国从80年代中期开始研究超细硫酸钡,国内从事超细硫酸钡研究较多的单位有河北科技大学、河北工业大学等高校,以及部分沉淀硫酸钡的生产企业。河北科技大学用氯化钡和硫酸钠为原料,采用撞击流反应器。重晶石(硫酸钡)在哪些行业适用?江苏消光硫酸钡厂家
形成双电层分散的过程见图7。从图7可看出,阴离子型聚合物PIMA吸附在BaSO4垢的晶粒上,使晶粒表面带负电,带负电的晶粒相互排斥分散,增加除垢剂中络合剂与垢表面的接触,提高溶解效果。同时,PIMA将已分散开的BaSO4微晶体包裹起来,使BaSO4晶粒分散稳定,防止BaSO4晶粒的聚集和沉积,即不再形成致密牢固的垢层。说明PIMA同时具有分散垢和疏松垢的能力,防垢效果很好。浅色边框标题1)合成PIMA适宜的反应条件为:反应温度65℃,单体用量25%(w),引发剂用量为(w),体系pH=9~10。合成的PIMA为目标聚合物,黏均相对分子质量约为4900。2)100mg/L为PIMA用量的阈值,当用量为100mg/L时,PIMA对BaSO4垢的阻垢能力和分散能力均较好,阻垢率为,悬浮率大于。3)PIMA比ET-1016钡锶阻垢剂和AA/AMPS共聚物磺酸盐防垢剂具更好的防垢效果。PIMA防垢剂的作用机理主要包括:络合作用、晶格畸变作用和吸附分散作用。本工作以衣康酸(IA)、MA、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体,(NH4)2S2O8-NaHSO3为氧化-还原引发剂,采用水溶液聚合法得到IA/MA/AMPS三元共聚物(PIMA)。利用IR,1HNMR,SEM等方法分析了PIMA的结构,确定了合成PIMA适宜的反应条件。河北天然硫酸钡厂家铬酸钡容量法通过滴定铬酸根离子间接测定硫酸钡含量。
本发明总体地涉及重晶石矿开发利用技术领域,具体地涉及一种利用重晶石原粉生产硫酸钡和硫酸钙的工艺。背景技术:重晶石矿成分以硫酸钡为主,硫酸钡含量约68%,其他成分以碳酸钙及氟化钙(荧石)为主,另含有少量铁氧化物、锰氧化物、二氧化硅、碳质等。经精选矿后,重晶石含量92%左右,氟化钙含量约1-2%,碳酸钙含量约5-6%,其他杂质如铁化合物、锰化合物、碳质等小于1%。目前重晶石深加工工艺主要分为沉淀硫酸钡工艺及天然硫酸钡工艺两大类。沉淀硫酸钡的生产工艺目前主要有两种:一是芒硝法俗称黑灰法,另外一种硫酸法。硫酸法沉淀硫酸钡的游离钡、气味(残余硫离子)、杂质和黑点以及白度都要比芒硝法高出几个档次,同时成本也高出不少,所以目前是市面上贵的沉淀硫酸钡。国内目前95%沉淀钡厂家都采用芒硝法,主要用在涂料和粉末涂料,一部分用在塑料改性上。目前国内使用硫酸法生产工艺的厂家不多,产品主要用在透明填充母料和高光pp。天然硫酸钡工艺相对简单,主要分为两种:一是选矿(重选及浮选为主)后直接磨粉得到产品,其白度等各参数不稳定,主要应用于低端市场;二是选矿后进一步通过酸洗、氧化还原等化学处理工艺。
天然硫酸钡与沉淀硫酸钡的区别?硫酸钡分为天然硫酸钡和沉淀硫酸钡。天然硫酸钡:所谓天然硫酸钡就是重晶石粉,天然硫酸钡微细颗粒产品,完整保持重晶石的晶型,产品平均中位粒径分别处于(D50)μm区间,的比表面积以及表面原子数量、表面能异常强大,从而使光学性能、吸附力、分散性、流动性能发生巨大的变化,完全超越其他填充材料的优良特性,成为功能的体质颜料。天然硫酸钡天然硫酸钡是重晶石原矿。经选矿、洗矿、粉碎等工艺加工而成。天然硫酸钡比重,硬度适中,性脆,化学性质稳定,不溶于水、乙醇和盐酸。耐酸碱性和耐水性等。重晶石化学组成为BaSO4,晶体属正交(斜方)晶系的硫酸盐矿物。常呈厚板状或柱状晶体,多为致密块状或板状、粒状**体。质纯时无色透明,含杂质时被染成各种颜色,条痕白色,玻璃光泽,透明至半透明。三组解理完全,夹角等于或近于90°。无磁性,超细硫酸钡化学性质极为稳定,质量颜料,无色斜方晶系。沉淀硫酸钡,物理性质优越,细度均匀,无定性白色粉末或膏状。沉淀硫酸钡:沉淀硫酸钡是由化学制取:由硫化钡溶液与加入经除去钙、镁后的芒硝溶液混合,于80℃进行反应,生成沉淀,经抽滤、水洗和酸洗后,调节pH值5~6,再过滤,干燥。橡胶工业:500目以下产品可大量用于橡胶制品作为填料,降低成本。
除重选外,还要采用浮选方法;重晶石浮选一般采用的阴离子捕收剂:脂肪酸盐、石油磺酸盐或硫酸盐等。重晶石矿选矿工艺流程残积型重晶石矿的选矿工艺流程残积型重晶石矿一般用重选方法进行选别,即经洗矿、破碎、筛分后用跳汰或其他重选方法选出重晶石精矿。(一)重晶石的选矿方法有手选、重选、磁选、浮选手选:原矿开采出来后,用简单的人工手选是许多乡村民采小矿常用的选矿方法。一些矿山,由于地质品位高,质量稳定,经过手选可以满足外贸出口要求。如广西象州潘村矿,用手选法选富块矿,粒度要求30~150mm,BaSO4>95%,一般可以大于92%。手选法简单易行,无需什么设备,但生产率低,资源浪费大。重晶石矿选矿重选:原矿经洗矿筛分、破碎、分级脱泥,经跳汰选矿流程,可获得质量较好的精矿,产品品位可达88%以上。衡南重晶石矿经重力选矿后的精矿可达92%。当地**用土法洗矿,每人每天可获精矿100kg。破碎一般用颚式破碎机或冲击式破碎机,细碎一般用对辊式破碎机。选别可用重介质转筒分选机,圆锥分级机、跳汰分选机或摇床、螺旋机等。重晶石嵌布粒度大于2mm。石油工业:200目、325目的油气田钻井泥浆助剂重晶石粉。山东活性硫酸钡防辐射
塑料工业:可用于塑料ABS原料的填料,使产品光泽亮力,同时还可以提高产品强度,刚度和耐磨。江苏消光硫酸钡厂家
其中步骤s1中的反应也可称为一段浸出,浓盐酸主要用于除去重晶石原矿粉中的钙化合物和少部分铁锰化合物,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。此处使用浓盐酸的目的是保证氯化钙浓度从而降低步骤s7中浓缩蒸发所需的能耗。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,原矿中的铁、锰化合物与酸反应较慢,需要更高浓度的酸进行较长时间或多次反应才能将铁锰化合物更彻底去除;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;副产品的工艺为氯化钙回收,为了实现酸重复利用和氯化钙浓缩蒸发节能的双重目的,将步骤s2中的滤液按具体情况进行分流处理,当ph小于2时,说明其中的盐酸浓度够大,可送回步骤s1中继续与重晶原矿反应消耗其中的酸,当ph≥2时(常用工艺中为2-4范围内),表明其中的盐酸已经消耗至较低浓度,使其与石灰进行中和反应至滤液中的铁锰化合物转变为氢氧化物沉淀。 江苏消光硫酸钡厂家
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