[发明专利]一种高纯碳酸钡的制备装置和制备方法

说明书

本发明属于电子材料合成技术领域，公开了一种高纯碳酸钡的制备装置和制备方法，利用沉淀反应的原理，以高纯八水氢氧化钡为原料，并充分考虑了八水氢氧化钡在常温下溶解度低的特性，采用加热的方式提高其溶解度，将其搅拌溶解在热水中；通过在反应釜底部设置气体分布板，使气体能够均匀的分散在溶液中，提高了沉淀反应速度和成品均匀度；采用循环通气的方式，使二氧化碳的利用率达到100％。反应产生的碳酸钡浆料经过滤、脱水、干燥后即得高纯碳酸钡，整个反应过程环境友好、合成转化率高、二氧化碳利用率高、产品纯度高，完全满足电子行业的使用要求。

技术领域

本发明属于电子材料合成技术领域，具体是一种高纯碳酸钡的制备装置和制备方法。

背景技术

碳酸钡，化学式BaCO₃，分子量197.35，六角形微细晶体或白色粉末，难溶于水。碳酸钡在电子、仪表、冶金工业有着极其广泛的用途，特别是在陶瓷、涂料行业中应用相当广泛。随着5G时代的到来，碳酸钡广泛用于MLCC片式多层陶瓷电容器、PTC热敏电阻、超声换能器件等多种电子元器件的制造，同时也是合成纳米钛酸钡(BaTiO₃)的重要原材料，具有十分广阔的市场前景。

碳酸钡的制备方法主要有碳化法、复分解法、毒重石化法。

碳化法是在硫化钡溶液中通入二氧化碳进行碳化，得到碳酸钡浆料，经脱硫洗涤、真空过滤、300℃下干燥、粉碎，制得碳酸钡成品。

BaS+CO₂+H₂O＝BaCO₃+H₂S

复分解法由硫化钡与碳酸铵进行复分解反应，再经洗涤、过滤、干燥等，即得碳酸钡成品。还可用氯化钡与碳酸钾反应制取。

BaS+(NH₄)₂CO₃＝BaCO₃+(NH₄)₂S

BaCl₂+K₂CO_3＝BaCO₃+2KCl

毒重石化法是将毒重石矿粉与铵盐反应生成可溶性钡盐，同时将碳酸铵回收使用，可溶性钡盐加入碳酸铵沉淀出精制碳酸钡，经过滤、干燥，制成成品。

BaCO₃+2HCl＝BaCl₂+H₂O+CO₂

BaCl₂+2NH₄OH＝Ba(OH)₂+2NH₄Cl

Ba(OH)₂+CO₂＝BaCO₃+H₂O

由于氢氧化钡在常温下溶解度低，且上述制备方法存在硫化氢、碳酸铵等副产物，造成整个工艺复杂、合成转化率不高、原料利用率低、环境污染严重、碳酸钡成品杂质含量高等一系列问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种高纯碳酸钡的制备装置和制备方法，利用沉淀反应的原理，以高纯八水氢氧化钡为原料，将其搅拌溶解在热水中，再往热溶液中循环通入二氧化碳气体，反应产生碳酸钡沉淀，浆料脱水干燥后即得高纯碳酸钡，整个反应过程环境友好、合成转化率高、二氧化碳利用率高、产品纯度高，完全满足电子行业的使用要求。

本发明采用的技术方案是：一种高纯碳酸钡的制备装置，包括反应系统和供气系统，所述的反应系统由反应釜和搅拌装置组成；