[发明专利]用硫化钡废渣制备超微细硫酸钡联产硫化锶的方法

说明书

技术领域

本发明涉及无机化工硫脲制造的三废治理和利用技术领域，尤其是用硫化钡废渣制备超微细硫酸钡联产硫化锶的方法。

背景技术

硫脲的生产方法很多，其中最传统方法是利用硫化钡与硫酸反应生成硫化氢气体和硫酸钡沉淀，硫化氢气体经石灰乳负压吸收制得硫化氢钙溶液，而后再与氰氨化钙反应，硫氢化钙与氰氨化钙的摩尔比为1∶5，在不断搅拌下，反应温度为(80±5)℃，反应时间为3h，经负压过滤，即可生成硫脲液体，再经蒸发、过滤、冷却、结晶，即得晶体硫脲，离心脱水干燥即得成品。反应方程式如下：

BaS+H₂SO₄→BaSO₄↓+H₂S↑

2H₂S+Ca(OH)₂→Ca(SH)₂+2H₂O

2CaCN₂+Ca(SH₂)₂+6H₂O→2(NH₂)₂CS+3Ca(OH)₂

上述方法生产硫脲，其主要的工业废渣就是硫酸钡废渣，据分析，每生产一吨硫脲要产生9.5吨的硫化钡废渣，研究发现，硫酸钡废渣中还含有大量的硫化钡和金属锶。

如果用盐酸纯化上述硫酸钡废渣，则不仅可把不溶性的杂质全部脱出来，还能形成比较纯净的氯化钡和氯化锶等溶液。基于这一发现，本申请人经过科学的实验和研究，探索了用硫化钡废渣制备超微细硫酸钡联产硫酸锶和硫化碱的方法。

发明内容

本发明的目的在于，提供用硫化钡废渣制备超微细硫酸钡联产硫酸锶的方法，该方法用盐酸将硫化钡废渣中的钡和锶转化为氯化钡和氯化锶等氯化物，而后，再用硫酸钡与氯化锶反应，得到不溶于水的硫酸锶沉淀和可溶于水的氯化钡，过滤，得到硫酸锶产品，而氯化钡经表面活性剂处理后，再与硫酸反应，得到超微细晶体硫酸钡沉淀和盐酸溶液，过滤，即得超微细硫酸钡产品和盐酸溶液，盐酸溶液可重复利用，该方法操作简单，设备投资少，并将硫化钡废渣中的有效成分转化为工业上可以利用的物质，是一个经济适用的方法。

本发明的技术方案如下：硫化钡废渣制备超微细硫酸钡联产硫酸锶的方法，该方法用盐酸将硫化钡废渣中的钡和锶转化为氯化钡和氯化锶等氯化物，而后，再用硫酸钡与氯化锶反应，得到不溶于水的硫酸锶沉淀和可溶于水的氯化钡，过滤，得到硫酸锶产品，而氯化钡经表面活性剂处理后，再与硫酸反应，得到超微细晶体硫酸钡沉淀和盐酸溶液，过滤，即得超微细硫酸钡产品和盐酸溶液，盐酸溶液返回系统重复利用，该方法包括如下具体步骤：

步骤A：折算硫化钡废渣中钡的摩尔含量和锶的摩尔含量，并配置硫化钡废渣悬浊液；

步骤B：将硫化钡废渣悬浊液与盐酸按照钡和锶的摩尔含量之和与氯化氢的摩尔量之比为1∶1.6～2.4先后的投入到第一耐腐蚀反应器(1)里，在缓缓的搅拌下进行化学反应，生成氯化钡和氯化锶等氯化物和硫化氢气体；

步骤C：待硫化氢气体逸出后，将步骤B所得反应产物经第一过滤器(2)过滤，去除不溶性杂质，得到澄清的含氯化物的溶液；

步骤D：制备硫酸钡粉末，并按照氯化锶的摩尔量和硫酸钡的摩尔量之比为1∶0.8～1.2将硫酸钡和步骤C所得的含氯化物的溶液送入反应器(3)中进行化学反应，得到硫酸锶和氯化钡的混合物；

步骤E：将步骤D所得反应产物经第二过滤器(4)过滤，滤得含硫酸锶的滤饼和含氯化钡的溶液；

步骤F：将步骤E所得的含硫酸锶的滤饼经第一洗涤机(5)洗涤，第一干燥器(6)干燥，第一粉碎机(7)粉碎，得到硫酸锶产品(8)；

步骤G：将步骤E所得的含氯化钡的溶液用质量浓度为4-9％的表面活性剂处理，而后与硫酸以氯化钡和硫酸的摩尔量比1∶0.8～1.2先后投入第二耐腐蚀反应器(9)中进行化学反应，同时以200-320r/min的速率搅拌，得到超微细晶体硫酸钡沉淀和盐酸的混合物；

步骤H：将步骤G所得的超微细晶体硫酸钡沉淀和盐酸的混合物经超滤膜过滤器(10)过滤，得到澄清的盐酸溶液(11)和超微细硫酸钡沉淀；

步骤(I)：将步骤H所得的超微细硫酸钡沉淀用洗涤液经第二洗涤离心机(12)洗涤、第二干燥器(13)干燥，得到超微细硫酸钡产品(14)。