[发明专利]一种利用重晶石生产硫酸钡和硫酸钙的工艺

说明书

本发明属于重晶石矿开发利用技术领域，提供了一种利用重晶石原矿粉生产硫酸钡和硫酸钙的工艺，它采用两段浸出工艺，其中一段稀酸浸出工艺用于除去重晶石原矿粉中的钙化合物；二段浓酸浸出工艺用于彻底去除影响硫酸钡白度的铁、锰化合物，然后将一段稀酸浸出工艺中的滤液进行酸置换以回收钙得到硫酸钙产品，将二段浓酸浸出工艺中的滤液进行盐酸脱色置换滤去其中的铁、锰化合物，过滤后的盐酸继续用于二段浓酸浸出工艺中，盐酸脱色过滤装置吸附饱和后再生处理得到的含铁锰稀酸用石灰中和至沉淀以滤去铁锰滤渣，废渣填埋，废水集中收集处理。本发明工艺可以精确除去钙化合物并回收得到石膏，彻底去除铁锰化合物以显著提高硫酸钡产品白度。

技术领域

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，所以目前是市面上最贵的沉淀硫酸钡。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，再结合添加增白剂、高管剂等技术手段提高白度及品位，最后通过得到高白度(92至98)和高纯度(97％)的中高端硫酸钡产品，主要应用于油漆、涂料及橡胶等行业，产品的高品质可与芒硝法沉淀硫酸钡相媲美，甚至其吸油值比沉淀硫酸钡具有优势，同时生产成本大大低于芒硝法沉淀硫酸钡。

经粗选处理后的重晶石原矿中含有硫酸钡、碳酸钙、铁、锰化合物，现有工艺中对其出去采用方式各有不同，或煅烧或酸处理，但总体效果不理想，得到的产品白度不能满足高端应用需求，对废物废水问题的处理也不够合理和科学，且酸洗的工艺控制对产品的白度影响重大，另外其中的小含量组分，比如钙化合物作为废料或废液被处理，造成明显浪费，在追求硫酸钡产品品质的同时，同步解决开发其他组分的提取方法利用以及工艺系统的循环是业内的亟需和追求。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的问题和需求，提供一种利用重晶石原矿粉生产硫酸钡和硫酸钙的工艺，通过严格控制酸浸出工艺除钙除铁锰等杂质明显提高硫酸钡的白度，同时使除去的钙盐转化为硫酸钙产品，另外还解决了工艺中酸回用和处理问题。

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、1-1.5％的钙化合物、0.1-0.3％的铁及铁化合物和0.02％-0.06％的锰及锰化合物。

本发明的技术方案是，一种利用重晶石原矿粉生产硫酸钡和硫酸钙的工艺，它包括以下步骤：

S1、向重晶石原矿粉中加入稀盐酸，进行反应，得到浆料1；

S2、将浆料1进行压滤，分离得到滤液和滤饼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1反应，得到浆料2；

S4、将浆料2进行压滤，得到滤饼2和滤液；