[go: up one dir, main page]

RU2096329C1 - Method of barium carbonate producing - Google Patents

Method of barium carbonate producing Download PDF

Info

Publication number
RU2096329C1
RU2096329C1 RU96105757A RU96105757A RU2096329C1 RU 2096329 C1 RU2096329 C1 RU 2096329C1 RU 96105757 A RU96105757 A RU 96105757A RU 96105757 A RU96105757 A RU 96105757A RU 2096329 C1 RU2096329 C1 RU 2096329C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
barium
solution
barium carbonate
carbonate
treatment
Prior art date
Application number
RU96105757A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU96105757A (en
Inventor
Эдуард Борисович Гитис
Нина Васильевна Беляева
Вячеслав Михайлович Титов
Анатолий Васильевич Воронин
Альберт Тазетдинович Гареев
Салават Исхакович Байбулатов
Original Assignee
Акционерное общество открытого типа "Сода"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество открытого типа "Сода" filed Critical Акционерное общество открытого типа "Сода"
Priority to RU96105757A priority Critical patent/RU2096329C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2096329C1 publication Critical patent/RU2096329C1/en
Publication of RU96105757A publication Critical patent/RU96105757A/en

Links

Images

Landscapes

  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)

Abstract

FIELD: chemical technology, inorganic chemistry. SUBSTANCE: method involves preparing barium-containing solution by treatment of barium sulfide melt an aqueous suspension with nitric acid diluted to mass part of HNO3 20-23% at 60-70 C followed by treatment of the obtained suspension with steam to 85-95 C, impurities removing, treatment of the refined solution with sodium carbonate, separation of barium carbonate, its washing and drying. Method can be used in chemical industry. EFFECT: improved quality, decreased chloride content, simplified procedure. 1 tbl

Description

Предлагаемое изобретение относится к способам получения карбоната бария, применяемого в производстве электровакуумного стекла, и может быть использовано в химической промышленности. The present invention relates to methods for producing barium carbonate used in the manufacture of vacuum glass, and can be used in the chemical industry.

Выпускаемый в настоящее время отечественный карбонат бария, согласно требованиям государственного стандарта, должен иметь массовую долю хлора (Cl) не более 0,05% По существующей технологии, где карбонат бария получают взаимодействием растворов хлорида бария и карбоната натрия, достигнуть этого уровня показателя по хлоридам не представляется возможным [1]
Достигнутый мировой уровень по данному показателю характеризуется еще более низким содержанием хлоридов. Гарантией достижения требуемой величины данного показателя может быть использование сырьевых компонентов, не содержащих хлоридов. Такая технология используется ведущими зарубежными фирмами производителями карбоната бария.
Currently produced domestic barium carbonate, according to the requirements of the state standard, should have a mass fraction of chlorine (Cl) of not more than 0.05%. According to the existing technology, where barium carbonate is obtained by the interaction of solutions of barium chloride and sodium carbonate, this level of chloride is not reached. seems possible [1]
The achieved world level for this indicator is characterized by an even lower chloride content. The guarantee of achieving the required value of this indicator can be the use of raw materials that do not contain chlorides. This technology is used by leading foreign companies producing barium carbonate.

Известен способ получения карбоната бария, который включает в себя восстановление баритового концентрата углем и осаждение карбоната бария из раствора сульфида бария диоксидом углерода (см. Проспект фирмы "Kali Cemie A. G. ФРГ KC-Barium Carbonat, 1988). Качественный состав получаемого карбоната бария по данному способу следующий, мас. сульфиды в пересчете на SO3 0,3 0,4 или на SO4 0,36 0,48, нерастворимый в HCl остаток 0,8 1,2.A known method of producing barium carbonate, which includes the reduction of barite concentrate with coal and the precipitation of barium carbonate from a solution of barium sulfide with carbon dioxide (see Prospectus of the company "Kali Cemie AG Germany KC-Barium Carbonat, 1988). Qualitative composition of the obtained barium carbonate by this method the next, by weight of sulfides in terms of SO 3 0.3 0.4 or SO 4 0.36 0.48, the residue insoluble in HCl is 0.8 1.2.

Основным недостатком этого способа является получение конечного продукта, загрязненного примесями серы. The main disadvantage of this method is to obtain the final product contaminated with sulfur impurities.

Известен способ получения карбоната бария из нитратного щелока [2] Для производства карбоната бария используют раствор, содержащий 140 160 г/л Ba(NO3)2 осветленный нитратный щелок из производства азотнокислого бария. К щелоку после контрольной фильтрации на вакуум-фильтре добавляют раствор NaOH с концентрацией 500 г/л до свободной щелочности 1 2 г/л (в пересчете на NaOH). Подщелачивание ведут при 60 70oC в резервуаре с змеевиками для подогрева паром и барбатером для перемешивания воздухом. Затем из нитратного раствора удаляют сернистые соединения медленным введением раствора гипохлорита натрия (120 г/л активного хлора) до появления свободного активного хлора.A known method of producing barium carbonate from nitrate liquor [2] For the production of barium carbonate using a solution containing 140 160 g / l Ba (NO 3 ) 2 clarified nitrate liquor from the production of barium nitrate. To the liquor after control filtration on a vacuum filter, add a NaOH solution with a concentration of 500 g / l to a free alkalinity of 1 2 g / l (in terms of NaOH). Alkalization is carried out at 60 70 o C in a tank with coils for heating with steam and a barbator for mixing with air. Sulfur compounds are then removed from the nitrate solution by slowly introducing a solution of sodium hypochlorite (120 g / l of active chlorine) until free active chlorine appears.

При этом идут следующие реакции:
BaS + 4NaClO BaSO4 + 4NaCl
S + 3NaClO + H2O H2SO4 + 3NaCl
H2SO4 + Ba(NO3)2 BaSO4 + 2HNO3
Осветленный раствор нитрата бария после отстаивания его от BaSO4 и других примесей приливают к перемешиваемому, я подогретому до 80 90oC раствору соды (200 г/л Na2CO3) для осаждения BaCO3.
The following reactions occur:
BaS + 4NaClO BaSO 4 + 4NaCl
S + 3NaClO + H 2 OH 2 SO 4 + 3NaCl
H 2 SO 4 + Ba (NO 3 ) 2 BaSO 4 + 2HNO 3
The clarified solution of barium nitrate after settling it from BaSO 4 and other impurities is poured into a soda solution (200 g / l Na 2 CO 3 ), which is stirred and heated to 80–90 ° C, to precipitate BaCO 3 .

Этот способ является наиболее близким к заявляемому и выбран в качестве прототипа. This method is the closest to the claimed and selected as a prototype.

Недостатком известного способа является введение гипохлорита натрия с целью очистки раствора нитрата бария от сернистых соединений, что сказывается на загрязнении целевого продукта ионами хлоридов (см. реакции 1, 2), а также громоздкость технологической схемы очистки от примесей с использованием дефицитного реагента гипохлорита натрия. The disadvantage of this method is the introduction of sodium hypochlorite in order to purify a solution of barium nitrate from sulfur compounds, which affects the contamination of the target product with chloride ions (see reactions 1, 2), as well as the bulkiness of the process for purification of impurities using a deficient sodium hypochlorite reagent.

Целью изобретения является повышение качества целевого продукта за счет повышения массовой доли основного вещества и снижения примесей хлоридов с одновременным упрощением технологической схемы. The aim of the invention is to improve the quality of the target product by increasing the mass fraction of the main substance and reducing chloride impurities while simplifying the technological scheme.

Поставленная цель достигается в описываемом способе получения карбоната бария, включающем получение барийсодержащего раствора обработкой водной суспензии плава сернистого бария азотной кислотой, разбавленной до массовой доли HNO3 20 23% при температуре 60 70oC с последующей обработкой полученной суспензии паром до температуры 85 95oC, очистку его от примесей, обработку очищенного раствора карбонатом натрия, отделение осадка карбоната бария, его промывку и сушку.The goal is achieved in the described method for producing barium carbonate, including obtaining a barium-containing solution by treating an aqueous suspension of barium sulphide melt with nitric acid, diluted to a mass fraction of HNO 3 20 23% at a temperature of 60 70 o C, followed by treatment of the resulting suspension with steam to a temperature of 85 95 o C cleaning it from impurities, treating the purified solution with sodium carbonate, separating the precipitate of barium carbonate, washing and drying it.

Отличительными от прототипа признаками являются:
получение раствора нитрата бария обработкой водной суспензии плава сульфида бария азотной кислотой, разбавленной до массовой доли HNO3 20 23% при температуре 60 70oC;
очистка полученного раствора нитрата бария от сернистых соединений и серы обработкой паром до температуры 85 95oC.
Distinctive features of the prototype are:
obtaining a solution of barium nitrate by treating an aqueous suspension of barium sulfide melt with nitric acid, diluted to a mass fraction of HNO 3 20 23% at a temperature of 60 70 o C;
purification of the resulting solution of barium nitrate from sulfur compounds and sulfur by steam treatment to a temperature of 85 95 o C.

Применение разбавленной до 20 23% азотной кислоты и пониженной температуры 60 70oC для разложения водной суспензии плава сульфида бария позволяет направить процесс в сторону протекания основной реакции:
BaS + 2HNO3 _→ Ba(NO3)2 + H2S (4)
и значительно снизить возможность протекания окислительных реакций:

Figure 00000001

Подача пара в полученную суспензию позволяет отдуть сероводород и скоагулировать элементарную серу, которая после нейтрализации суспензии отфильтровывается вместе с основной массой шлама, что способствует снижению серосодержащих примесей и исключает возможность появления хлора в целевом продукте.The use of diluted to 20 23% nitric acid and a low temperature of 60 70 o C for the decomposition of an aqueous suspension of barium sulfide melt allows you to direct the process towards the main reaction:
BaS + 2HNO 3 _ → Ba (NO 3 ) 2 + H 2 S (4)
and significantly reduce the possibility of oxidative reactions:
Figure 00000001

The steam supply in the resulting suspension allows you to blow off hydrogen sulfide and coagulate elemental sulfur, which, after neutralization of the suspension, is filtered along with the bulk of the sludge, which helps to reduce sulfur-containing impurities and eliminates the possibility of chlorine in the target product.

Из известного уровня техники предлагаемое решение является новым и обладает по сравнению с выбранным прототипом существенными отличиями. From the prior art, the proposed solution is new and has significant differences compared to the selected prototype.

Способ получения карбоната бария осуществляют следующим образом. A method of producing barium carbonate is as follows.

Плав сульфида бария непрерывно подают на выщелачивание в шаровую мельницу, куда одновременно подают горячую воду. Выходящую из шаровой мельницы суспензию сульфида бария подают в реактора кислотной обработки, куда одновременно вводят разбавленную до 20 23% азотную кислоту. Обработку суспензии проводят до PH 2 3 при температуре 60 70oC. Полученную суспензию после кислотной обработки направляют в реактор-коагулятор, куда одновременно вводят пар отдувки остаточного сероводорода и коагуляции серы. Температура в коагуляторе 85 95oC. Далее суспензию нейтрализуют в реакторах-нейтрализаторах 40%-ым раствором гидроксида натрия до pH 8,5 + 5 и фильтруют. Отфильтрованный раствор нитрата бария подвергают взаимодействию с раствором карбоната натрия, осаждая карбонат бария. Образовавшуюся суспензию карбоната бария сгущают, фильтруют, отделяя пасту карбоната бария. Отфильтрованную пасту карбоната бария промывают, сушат и гранулируют. Гранулированный продукт подвергают рассеву и дроблению. Полученный продукт карбонат бария анализируют на содержание основного вещества, хлоридов в пересчете на хлор-ион и общей серы в пересчете на SO4.Barium sulfide melt is continuously leached into a ball mill, where hot water is simultaneously supplied. The barium sulfide suspension leaving the ball mill is fed to an acid treatment reactor, where diluted to 20 23% nitric acid is simultaneously introduced. Processing the suspension is carried out to PH 2 3 at a temperature of 60 70 o C. The resulting suspension after acid treatment is sent to the coagulator reactor, where steam is injected by blowing residual hydrogen sulfide and coagulation of sulfur. The temperature in the coagulator is 85–95 ° C. The suspension is then neutralized in neutralizing reactors with a 40% sodium hydroxide solution to a pH of 8.5 + 5 and filtered. The filtered barium nitrate solution is reacted with a sodium carbonate solution to precipitate barium carbonate. The resulting suspension of barium carbonate is concentrated, filtered, separating the paste of barium carbonate. The filtered barium carbonate paste is washed, dried and granulated. The granular product is screened and crushed. The resulting product barium carbonate is analyzed for the content of the basic substance, chlorides in terms of chlorine ion and total sulfur in terms of SO 4 .

Пример 1. 850 кг/час плава BaS и 3400 кг/ч горячей воды непрерывно поступают в шаровую мельницу на выщелачивание. Полученную суспензию плава сульфида при температуре 60 70oC обрабатывают в реакторе с мешалкой азотной кислотой с массовой долей HNO3 20% в количестве 2550 кг/ч, доводят pH суспензии до 2 3. Суспензию нитрата бария подают в реактор-коагулятор, куда при перемешивании вводят пар в течение 10 минут с доведением температуры до 85 95oC. Далее суспензию нейтрализуют 40%-ым раствором едкого натра в количестве 40 кг/ч, доводя pH суспензии до 8,5, отделяют твердый остаток с влажностью 0,38% в количестве 0,264 кг/ч и выводят из процесса. К полученному раствору нитрата бария, массовая доля Ba(NO3)2 в котором 13,5% добавляют 40% -ый раствор едкого натрия до избыточной щелочности в растворе 10 г/л для очистки от примесей кальция. Осадок гидроксида кальция сгущают, затем фильтруют раствор нитрата бария на листовом гравитационном фильтре, а сгущенный шлам на барабанном вакуум-фильтре.Example 1. 850 kg / h of BaS melt and 3400 kg / h of hot water are continuously fed to a ball mill for leaching. The resulting suspension of sulphide melt at a temperature of 60 70 o C is treated in a reactor with a nitric acid stirrer with a mass fraction of HNO 3 of 20% in the amount of 2550 kg / h, the pH of the suspension is adjusted to 2 3. The suspension of barium nitrate is fed to the coagulator reactor, where, with stirring steam is introduced for 10 minutes, bringing the temperature to 85 95 o C. Next, the suspension is neutralized with 40% sodium hydroxide solution in an amount of 40 kg / h, bringing the pH of the suspension to 8.5, the solid residue is separated with a moisture content of 0.38% in the amount of 0.264 kg / h and removed from the process. To the resulting solution of barium nitrate, the mass fraction of Ba (NO 3 ) 2 in which 13.5% is added a 40% solution of sodium hydroxide to an excess alkalinity in the solution of 10 g / l for purification from calcium impurities. The precipitate of calcium hydroxide is thickened, then the barium nitrate solution is filtered on a gravity sheet filter, and the thickened sludge is on a drum vacuum filter.

Полученный раствор нитрата бария в количестве 8375,2 кг/ч обрабатывают раствором карбоната натрия с массовой долей Na2CO3 18% в количестве 2500 кг/ч. Обработку проводят при температуре 80oC в реакторе, снабженном мешалкой и паровым обогревом. Полученную суспензию направляют на барабанный вакуум-фильтр, где отделяют пасту карбоната бария в количестве 1050 кг/ч от маточного раствора.The resulting solution of barium nitrate in an amount of 8375.2 kg / h is treated with a solution of sodium carbonate with a mass fraction of Na 2 CO 3 18% in an amount of 2500 kg / h. The treatment is carried out at a temperature of 80 o C in a reactor equipped with a stirrer and steam heating. The resulting suspension is sent to a drum vacuum filter, where the barium carbonate paste is separated in an amount of 1050 kg / h from the mother liquor.

Далее пасту карбоната бария промывают, сушат в барабанной вращающейся сушилке и гранулируют во вращающейся барабанной печи при температуре 600 - 700oC. После рассева и дробления получают 790 кг/ч гранулированного продукта, в котором:
массовая доля BaCO3 99,2%
массовая доля хлоридов в пересчете на хлор-ион 0,003%
массовая доля общей серы в пересчете на SO4 -ион 0,15%
Сравнительные данные по предлагаемому способу и прототипу приведены в таблице.
Next, the barium carbonate paste is washed, dried in a rotary rotary dryer and granulated in a rotary rotary kiln at a temperature of 600 - 700 o C. After sieving and crushing get 790 kg / h of granular product, in which:
mass fraction of BaCO 3 99.2%
mass fraction of chlorides in terms of chlorine ion of 0.003%
mass fraction of total sulfur in terms of SO 4 -ion 0.15%
Comparative data on the proposed method and prototype are shown in the table.

Таким образом, по сравнению со способом-прототипом предложенный способ обладает рядом существенных преимуществ: повышается массовая доля основного вещества в продукте, снижается массовая доля хлоридов. Последнее является очень существенным для производителей электровакуумного стекла. Thus, in comparison with the prototype method, the proposed method has several significant advantages: the mass fraction of the main substance in the product increases, the mass fraction of chlorides decreases. The latter is very significant for manufacturers of vacuum glass.

Claims (1)

Способ получения карбоната бария, включающий получение барийсодержащего раствора, очистку его от примесей, обработку очищенного раствора карбонатом натрия, отделение осадка карбоната бария, его промывку и сушку, отличающийся тем, что барийсодержащий раствор получают обработкой водной суспензии плава сернистого бария азотной кислотой концентрации 20 23 мас. при 60 70oС с последующей обработкой полученной суспензии паром до 85 95oС.A method of producing barium carbonate, including obtaining a barium-containing solution, purifying it from impurities, treating the purified solution with sodium carbonate, separating a precipitate of barium carbonate, washing and drying it, characterized in that the barium-containing solution is obtained by treating an aqueous suspension of barium sulfide melt with nitric acid at a concentration of 20 to 23 wt. . at 60 70 o With the subsequent processing of the resulting suspension with steam up to 85 95 o C.
RU96105757A 1996-03-26 1996-03-26 Method of barium carbonate producing RU2096329C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96105757A RU2096329C1 (en) 1996-03-26 1996-03-26 Method of barium carbonate producing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96105757A RU2096329C1 (en) 1996-03-26 1996-03-26 Method of barium carbonate producing

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2096329C1 true RU2096329C1 (en) 1997-11-20
RU96105757A RU96105757A (en) 1998-02-10

Family

ID=20178491

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96105757A RU2096329C1 (en) 1996-03-26 1996-03-26 Method of barium carbonate producing

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2096329C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2195428C1 (en) * 2001-09-07 2002-12-27 Федеральное государственное унитарное предприятие Комбинат "Электрохимприбор" Method of production of barium carbonate
RU2412906C1 (en) * 2009-07-01 2011-02-27 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Государственный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Химических Реактивов И Особо Чистых Химических Веществ" Method of producing high-purity barium carbonate

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Ахметов Т.Г. Химия и технология соединений бария. - М.: Химия, 1974, с.67 и 68. 2. Позин М.Е. Технология минеральных солей. - Л.: Химия, 1970, с.455. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2195428C1 (en) * 2001-09-07 2002-12-27 Федеральное государственное унитарное предприятие Комбинат "Электрохимприбор" Method of production of barium carbonate
RU2412906C1 (en) * 2009-07-01 2011-02-27 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Государственный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Химических Реактивов И Особо Чистых Химических Веществ" Method of producing high-purity barium carbonate

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5445804A (en) Process for the manufacture of pure amorphous silica from rocks
US4668485A (en) Recovery of sodium aluminate from Bayer process red mud
CN1297847A (en) Comprehensive utilization method of waste ammonia sode liquid and sodium sulfate containing waste liquid
US5312604A (en) Work-up of waste materials from barium or strontium sulfide leaching
KR20220131519A (en) Methods for producing alumina and lithium salts
US6214313B1 (en) High-purity magnesium hydroxide and process for its production
NO143492B (en) PROCEDURE FOR PURIFICATION OF AN ALKALIC SODIUM CARBONATE-CONTAINING AND EVEN ALSO OCSALATE-CONTAINING SOLUTION OBTAINED BY BAYER DISSOLUTION OF BAUXITE
US4210626A (en) Manufacture of magnesium carbonate and calcium sulphate from brine mud
CN113874322A (en) Process for purifying sodium sulfate residues
RU2096329C1 (en) Method of barium carbonate producing
US5324500A (en) Method for processing residues of barium sulfide or strontium sulfide leaching
CA1101636A (en) Upgrading of magnesium containing materials
JPS59164602A (en) Continuous manufacture of calcium hypochlorite
RU2142907C1 (en) Method of preparing sodium sulfide
US2567544A (en) Process for the manufacture of sodium aluminum fluoride
SU497823A1 (en) Method of preparing strontium carbonate
RU2082797C1 (en) Treatment of manganese-containing raw material
RU2198842C2 (en) Method of magnesium oxide producing
RU2818698C1 (en) Method of producing magnesium-ammonium phosphate from saponite sludge
US4399117A (en) Production of neutral calcium hypochlorite from its dibasic salt
SU947049A1 (en) Process for producing water-soluble barium salts
SU645938A1 (en) Method of obtainig strontium carbonate
SU554209A1 (en) The method of extraction of alkaline-earth metals from sludge
SU1726543A1 (en) Method of processing lead chloride dust
RU2742990C1 (en) Method for producing calcium hydrosulfide

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20070327