[发明专利]一种采用磷酸二氢铵分解重晶石制偏磷酸钡的方法

说明书

本发明公开了一种采用磷酸二氢铵分解重晶石制偏磷酸钡的方法，按照重晶石与磷酸二氢铵质量比为1:2.0——1:2.6进行备料，将两种原料均匀混合后，在500‑800℃高温下煅烧2.5‑3.5h，所得产物即为偏磷酸钡。本发明直接利用天然重晶石资源的思路，提出了一种直接采用重晶石为原料，不需要经过碳酸钡或者氢氧化钡制取阶段，直接由硫酸钡转化为偏磷酸钡的新方法。该方法通过将磷酸二氢铵和重晶石高温下混合煅烧，即可生产得到偏磷酸钡。整个方法较为简单，生产比较方便、快捷，降低了偏磷酸钡的生产成本。而且不会对环境产生污染。

技术领域

本发明涉及一种偏磷酸钡的方法，特别是一种采用磷酸二氢铵分解重晶石制偏磷酸钡的方法。

背景技术

重品石是一种以硫酸钡为主要成分的非金属矿物,中国重晶石储量居世界第一，是我国出口优势矿产品，贵州重晶石矿质较好，矿产资源丰富，其中黔南都匀的重晶石储量占全省8％，远高于贵州省的85％BaSO₄的平均水平。但由于大部分重晶石原矿品位低，直接利用渠道不多，如重晶石主要用于油气钻井加重剂,约占总消费量的85％；或者用于油漆行业用作填料。此外，在化工领域重晶石通过化学加工可以制作碳酸钡、氯化钡、硫酸钡、硝酸钡，以及光学玻璃、陶瓷、搪瓷、杀虫剂、有机树脂、塑料、漂白剂等。由于重晶石通常与其他金属矿、非金属紧密伴生降低了其利用价值，导致重晶石潜在的工业价值还没有得到很好的开发和利用。

偏磷酸钡是一种新型化学品，但传统生产偏磷酸钡主要生产方法有三：一是采用磷酸氢钡和碳酸钡的混合物高温煅烧15个小时制成偏磷酸钡；二是采用过氧化氢与磷酸作用生成偏磷酸钡沉淀，加热沉淀使其转化成为偏磷酸钡；三是用氢氧化钡和磷酸反应，经离心喷雾干燥塔高温喷雾干燥缩合成为偏磷酸钡。以上三种方法生产成本高，生产工艺复杂，同时生产过程会对环境造成污染，影响生态环境。

因此，如何更好地提高重晶石矿物的附加值,更好地解决现在化工业对磷酸钡的需求成为了亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种采用磷酸二氢铵分解重晶石制偏磷酸钡的方法。本申请基于直接利用天然重晶石资源的思路，提出了一种直接采用重晶石为原料，不需要经过碳酸钡或者氢氧化钡制取阶段，直接由硫酸钡转化为偏磷酸钡的新方法。

本发明的技术方案：一种采用磷酸二氢铵分解重晶石制偏磷酸钡的方法，按照重晶石与磷酸二氢铵质量比为1:2.0—1:2.6进行备料，将两种原料均匀混合后，在500—800℃高温下煅烧2.5—3.5h，所得产物即为偏磷酸钡。

前述的采用磷酸二氢铵分解重晶石制偏磷酸钡的方法中，按照重晶石与磷酸二氢铵质量比为1:2.0进行备料，将两种原料均匀混合后，在700℃高温下煅烧3.0h，所得产物即为偏磷酸钡。

前述的采用磷酸二氢铵分解重晶石制偏磷酸钡的方法中，备料前，先将重晶石与磷酸二氢铵研磨粉碎。

本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明直接利用天然重晶石资源的思路，提出了一种直接采用重晶石为原料，不需要经过碳酸钡或者氢氧化钡制取阶段，直接由硫酸钡转化为偏磷酸钡的新方法。该方法通过将磷酸二氢铵和重晶石高温下混合煅烧，即可生产得到偏磷酸钡。整个方法较为简单，生产比较方便、快捷，降低了偏磷酸钡的生产成本。而且不会对环境产生污染。

为了实现重晶石中的硫酸钡能够转化为磷酸钡或偏磷酸钡，因此需要加入含磷原料。考虑到原料获取的难易程度，本方法初期探究中用到了磷酸氢二钠、磷酸二氢铵、无水磷酸氢二钠、无水磷酸二氢铵以及磷酸与硫酸钡反应，整个烧制过程中，硫酸钡和不同含磷原料的实验结果表明，硫酸钡和无水磷酸氢二钠、磷酸氢二钠、无水磷酸二氢铵不能发生反应。只有磷酸二氢铵和磷酸能与硫酸钡发生复分解反应，因为反应产物能够以气体的形态挥发，逸出体系，使反应向正反应方向进行。但是烧制过程磷酸会产生大量的黑烟，且有刺激性气味，烧制出来的产物表面有一层黑色物体，考虑到工业生产中环境污染和提纯工艺成本，最后选择硫酸钡和磷酸二氢铵作为偏磷酸钡反应制备的原料。