[发明专利]一种生产沉淀硫酸钡联产氯化锰的方法

说明书

技术领域

本发明属于填料制备的技术领域，具体涉及一种生产沉淀硫酸钡联产氯化锰的方法。

背景技术

沉淀硫酸钡作为一种优质填料和白色颜料，广泛应用于橡胶、塑料、油漆、油墨、造纸、纺织、陶瓷、医药等行业。传统的硫酸钡生产方法是芒硝-黑灰法，该法是以重晶石为原料，与煤粉还原焙烧后，再与硫酸钠反应制得硫酸钡。因为产品中硫含量高且粒径大、粒度分布宽，限制了其应用范围。

以氯化钡为原料制备沉淀硫酸钡已被广大研究者进行了较深入的研究，其中以氯化钡/硫酸钠为原料复分解反应制备沉淀硫酸钡副产氯化钠的工艺方法应用较多，但由于副产物氯化钠附加值低，若蒸发其稀溶液则能耗高，采用离子交换等方法的成本较高，均导致经济效益差。

CN101838010A公开了一种制备硫酸钡联产氯化钠的方法：氯化钡与硫酸钠复分解反应得到硫酸钡和氯化钠，固液分离后经干燥、粉碎后得产品硫酸钡；滤液蒸发后得到副产品氯化钠。CN101838008A公开了一种用氯化钡制备微细沉淀硫酸钡联产盐酸的方法：氯化钡与硫酸反应得到硫酸钡和盐酸，固液分离、洗涤、干燥、粉碎得产品硫酸钡，滤液经减压蒸馏得副产品盐酸。上述发明中副产物分别为氯化钠、盐酸，由于其蒸发费用高而自身价值低，再加上污水治理费用，会导致整体利润很低，限制了其发展。

CN102674468A公开了一种提纯硫酸锰同时制备硫酸钡的方法：首先在硫酸锰溶液中加入硫化钡除去铁离子等杂质，再将硫酸锰与硫化钡复分解反应生成硫化锰、硫酸钡混合沉淀，固液分离、打浆洗涤后通入氧气将硫化锰氧化成硫酸锰，固液分离、热水洗涤干燥得到副产品硫酸钡；滤液经除杂、蒸发干燥得到提纯的硫酸锰产品。该工艺的不足之处：工艺流程复杂，反应时间长，产生废液多。中间产物硫化锰、硫酸钡混合沉淀如果氧化、洗涤不彻底，会使硫酸钡中残留锰离子而影响其纯度和白度。

氯化锰可用于医药合成及饲料辅助剂、分析试剂、染料和颜料制造；还用于镁合金、铝合金冶炼，棕黑色砖瓦生产以及制药和干电池制造；在农业上还可用作微量元素肥料。目前国内现有90％以上企业氯化锰生产所用的主要原料为碳酸锰，而几乎全部碳酸锰是由对苯二酚(一种有机化工产品)生产过程所排放出的三废中提炼所得，因采用上述碳酸锰原料而带来大量难以处理的含苯有机物及由此而带来的其它难以检测出来的有害物质，使氯化锰的产品质量受到限制。

因而如何制备出硫酸钡联产氯化锰这样附加值高、经济效益好的产品，是本领域不断追求的目标，其中，专利CN 102115136 A提供了一种用氯化钡废渣制备硫酸钡联产氯化锰的方法，其中控制氯化钡和硫酸锰的物质的摩尔比为1:0.8-1.2进行复分解反应，再经过过滤、洗涤、烘干得到硫酸钡和氯化锰。该发明所述用氯化钡废渣制备硫酸钡联产氯化锰的方法，发明的主旨是氯化钡废渣的回收利用，但未涉及回收产物、副产物的纯度和用途。所涉及的化学反应原理为：

BaS+2HCl＝BaCl2+H2S

BaCl2+ZnSO4＝BaSO4↓+2ZnCl₂

从反应方程式看，所用原料是硫酸锌，副产物为氯化锌！按此专利中所述：氯化钡和硫酸锰的摩尔比为1:0.8-1.2。如果氯化钡和硫酸锰的摩尔比小于1:1(该专利为0.8)会造成副产物中残留大量氯化钡，降低了副产物的品质。反过来，如果氯化钡和硫酸锰的摩尔比为1:1.2，后续没有除去过量的硫酸根的措施，势必会造成副产物中含有大量硫酸盐，同样降低了副产物的品质。因为发明中的步骤E：将步骤C所得的含氯化锰的溶液蒸馏为氯化锰过饱和溶液，使氯化锰结晶析出，得到氯化锰产品。其中未涉及氯化锰产品除杂的内容，所以该工艺只达到了资源回收的目的，但产品杂质含量高，产量低，产品的附加值和经济效益低。

发明内容

本发明的目的在于提出一种制备沉淀硫酸钡的新方法，以氯化钡/硫酸锰为原料，加入分散剂5040复分解反应制得沉淀硫酸钡，滤液蒸发得到副产品氯化锰，蒸发得到的冷凝水和沉淀洗涤水返回系统用于溶解原料，实现了水的循环利用。制得沉淀硫酸钡产品的平均粒径小(约0.4μ)、白度高(≥94)，满足橡胶、塑料、造纸、涂料及塑钢等行业需要。

本发明为实现其目的采用的技术方案是：

一种生产沉淀硫酸钡联产氯化锰的方法，包括以下步骤：

A、配置氯化钡溶液：将固体氯化钡溶于水中，得到氯化钡溶液，加入分散剂5040，搅拌均匀，备用；

B、配置硫酸锰溶液：将固体硫酸锰溶于水中，得到硫酸锰溶液，备用；