[发明专利]一种利用撞击流生产超细硫酸钡的方法

说明书

本发明公开了一种利用撞击流生产超细硫酸钡的方法，降低产品粒径的同时还能够降低对喷嘴的损伤，采用如下步骤：a）将以及配置成饱和溶液，其中温度在25~30℃，压力为0.1Mpa，得到的饱和溶液经过过滤除杂以后得到反应液，并分别储存在两个压力容器中；b）两个压力容器均与高压泵连通，高压泵工作时，向两个压力容器中通入高压气体；c）上述压力容器的底部分别与撞击流反应器连通，使不同反应液在撞击流反应器发生碰撞，形成粒度更小的反应产物C1；d）将得到的反应产物C1放入陈化装置中进行陈化，陈化后得到产物D1；e）将产物D1高速离心后取出沉淀，并用水和丙酮分别洗涤3次，随后烘干，得到最终产物。

技术领域

本发明属于超细粉体制备技术领域，具体涉及一种利用撞击流生产超细硫酸钡的方法。

背景技术

硫酸钡（俗称重晶石）是一种重要的无机化工产品，具有高比重、对射线的不透明、惰性及纯白、无毒等特性，在涂料和塑料中可以作为填充剂和添加剂，也可用作医学表征，硫酸钡耐高温、耐酸、耐碱，作为添加剂可以改善材料的抗冲击、防腐蚀、抗高温、空间稳定等性能，超细硫酸钡粉体粒径控制在0.1微米左右，约是普通精细硫酸钡的二百分之一，由于尺寸小、比表面大及量子尺寸效应，使之具有常规粗晶材料不具备的特殊性能，其突出特点是：优越的光学性能、良好的分散性、较好的吸附性、性能稳定、抗老化性强，从而能显著改善制品的热稳定性、耐磨性、隔音性、抗辐射性，提高制品的强度、韧性及光泽度。

国内外生产硫酸钡的工艺技术大致可分为物理法和化学法.物理法主要为机械粉碎，化学法则主要为液相沉淀法，物理粉碎法可以获得微米级的颗粒，但是产品粒度分布不均，纯度不高而液相法制备过程中粉末的团聚比较严重，使得颗粒的粒度和分布难以控制.为了抑制颗粒制备和分离过程中团聚的发生，出现了多种不同的工艺方法，如微乳液法、膜分散法、均匀沉淀法、超重力法等，从原理上来看，各种工艺方法无非达到两个效果，其一为反应体系提供一个微小的反应空间，如微乳液法，通过水核的大小控制反应空间的容积和晶核的生长；或者提供一个均匀的过饱和度环境，使得反应体系均匀成核，如膜分散沉淀法、均匀沉淀法和超重力法.

撞击流基本构思是两股或多股均相或非均相流体相向流动撞击，由于惯性作用，一侧流体穿过撞击面渗入相向流体，产生高度湍流区，达到非常好的微观混合效果，近几年来，人们开始将这一特性用于化学反应制取超细粉体，已显示出巨大的应用潜力，通过反应沉淀制取超细粉体需要提供很高而且均匀的过饱和度环境，由于撞击流具有促进微观混合的特性，可以创造上述条件；而采用撞击流生产超细硫酸钡的工艺流程是：先分别配置和溶液，经净化处理后分别注入两个贮槽内，然后将两种反应也通过平流泵以一定流量进入撞击流反应器中进行快速混合反应，反应产物经陈化、高速离心分离、洗涤、干燥后得到成品，但实际采用上述方法并使用一段时间后发现，出料口的喷嘴很容易发生堵塞、而且难以清理，需要经常进行更换，使生产效率受到影响，同时增加了更换成本，我们在对堵塞的喷嘴进行分析以后发现，堵住喷嘴的主要是反应液析出的颗粒，由于这些颗粒的粒径大于喷嘴的喷口就造成了喷嘴的堵塞，之所以反应液会析出固相颗粒，是由于反应液的配制是在常温常压下进行的，因此很容易受到外界温度的影响，温度越低，反应液中的固相析出也就越多，所以会出现堵塞。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用撞击流生产超细硫酸钡的方法，不仅能够避免喷嘴因堵塞而频繁更换，而且能够进一步降低成品的粒径。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种利用撞击流生产超细硫酸钡的方法，采用如下步骤：

a.将配置成饱和溶液，其中温度在25~30℃，压力为0.1Mpa，得到的饱和溶液经过过滤除杂以后得到反应液A，并储存在压力容器A中，将在相同的温度以及压力下制备成饱和溶液，得到的饱和溶液经过过滤除杂以后得到反应液B，将反应液B储存在压力容器B中，另外，在反应液A中添加相当于硫酸钡理论产量10%（质量分数）的聚丙烯酸铵溶液作为分散剂；