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      {氢氧化钡}生产环保零排放工艺研讨

      氢氧化钡生产环保零排放生工艺研讨

      关键词:氢氧化钡、污水、水处理、碳酸钡、氯化钡、 关键词:氢氧化钡、污水、水处理、碳酸钡、氯化钡、酸、碱
      氢氧化钡是钡盐产品中的一个重要品种,主要有八水氢氧化钡、一水氢氧化 钡 2 种。广泛应用于污水净化、在水处理行业中是二氧化碳及硫酸根离子的有效 去除剂,在医药、塑料、玻璃、陶瓷、电子行业中也是必须的化学品。由于德国 和意大利钡资源已趋于枯竭,所以全球氢氧化钡的主要产地逐渐转移到中国。

      我国生产现状 我国生产现状: 生产现状
      氢氧化钡产品主要原料是钡资源,全世界已探明的重晶石矿(主要成份: BaSO4)储量有 20 亿 T,我国的储量约 9 亿 T,占全球总储量的 45%,主要分 布在湖北、陕西、湖南等省。毒重石矿(主要成份:BaCO3)是稀有矿种,我国 已探明毒重石矿储量 3800 万 T,矿层稳定,开采出的毒重石矿 BaCO3 含量为 65%~75%,经过十几年的开采,矿品位呈逐年降低趋势,使氢氧化钡的生产成 本不断升高,有几户企业因生产成本高而处于停产状态。 我国氢氧化钡年产量(以八水氢氧化钡计)约 3 万吨,出口产品以一水氢氧 化钡为主,主要生产企业有榆次金泰钡盐化工有限公司(1 万吨/年) 、红星集团 公司自力分公司(0.6 万吨/年) 、重庆川渝矿业有限公司(0.5 万吨/年) 、廊坊金 诺科技有限公司(0.5 万吨/年)等 6 家企业。

      传统碳酸钡酸碱法生产工艺改进研究 传统碳酸钡酸碱法生产工艺改进研究
      廊坊金诺与天津化工研究院老专家近年来致力于氢氧化钡生产工艺线路新 的研发,即碳酸钡酸碱法。廊坊金诺对于新的生产工艺进行小试、中试,最终获 得成功,随着国家对环保要求不断提升、对矿产资源的不断重视,完全实现零排 放的新工艺,必将带来氢氧化钡生产工艺革命新浪潮。产品质量远超国家标准 (HG2566-94《工业氢氧化钡》。 ) 工艺简述: 工艺简述: 碳酸钡法碳酸钡与盐酸反应,控制反应液 PH 在 4~5,浓度 26~28°,温度 在 80℃以上。 为了避免氯化钡损失, 加入过量烧碱 (理论量的 103 ~105%, 28~ 30%NaOH)进行复分解反应。后经沉降除去铁、锰、钙、等金属离子。将清液在

      不断搅拌下于 25 以下冷却、结晶、用冷水洗涤、离心分离、干燥,得到八水氢 氧化钡成品。其反应式如下: BaCO3+2HCl→ BaCl2+CO2+H2O BaCl2+2NaOH+8H2O →Ba(OH)2·8H2O+2NaCl NaCl 电解→NaOH+2HCl Ba(OH)2·8H2O+CO2 →BaCO3 液碱 ↓ 水 ↓

      碳酸钡 → 反应→ 澄清 →化合 →结晶→洗涤 →离心分离 盐酸 ↗ ↓ 废渣 ↓ 八水氢氧化钡 ← 干燥

      此反应生产二氧化碳气体(气候变暖的源头) ,通入到氢氧化钡剩余废母液 中,反应后又生成碳酸钡,可以作为原料的继续使用,节约了成本,对于环境几 乎无任何影响,做到污染物的零排放。 八水氢氧化钡的副产物盐(NaCl) ,可以直接通过氯碱工艺生成氢氧化钠和 盐酸,作为原材料的循环使用,不仅降低生产成本,还做到零排放的研发诉求。

      焙烧法: 焙烧法:
      在上世纪 80 年代前后我国在大巴山、南秦岭发现毒重石矿后,某研究院提 出毒重石水解法生产工艺, 即毒重石矿经过焙烧生产出氧化钡、 氧化钡溶解水中, 经精制得氢氧化钡。在几家企业中得到了推广应用。 工艺如下: 工艺如下: 毒重石法将矿石粉碎后进行煅烧,经浸取、过滤、净化、结晶、脱水、干燥 得到产品。其 BaCO3→BaO+CO2 BaO+9H2O→Ba(OH)2·8H2O 毒重石主要化学成分 BaCO3 分解率的高低直接影响氢氧化钡的生产成本。 目前,对于使用毒重石矿进行生产的企业,其焙烧温度、还原剂配比、毒重石矿 粒度、耐火容器的密封状况都影响到毒重石的分解率。 现氢氧化钡生产企业使用的毒重石矿 BaCO3 含量为 70%~72%,高温焙烧

      分解率可达 65%~70%。 焙烧好的熟料在冷却过程中由于耐火材料容器不能完全 密封,空气通过耐火材料容器壁进入到熟料中,降低了毒重石的分解率,使得冷 却后的熟料毒重石矿分解率只有 48%~52%。 对于提高 BaCO3 分解率,降低毒重石消耗。某公司对毒重石水解法生产工 艺进行长时期生产研究,采取正交试验法对还原剂配比、毒重石矿粒度、焙烧温 度、焙烧时间进行数百次试验,对耐火材料容器密封情况进行数十次试验。试验 结果表明:将毒重石矿粒度控制在 0.1~1.5mm,还原剂配比视其固定碳含量高 低控制在 8%~18%, 焙烧温度控制在 1250~1300℃, 焙烧窑内温度达到 1250℃, 恒温焙烧时间控制在 20~26h, 耐火材料容器表面涂上 0.1mm 厚的硅质涂层, 在 上述工况条件下,毒重石中的 BaCO3 高温分解率才可达 75%~85%,把耐火材 料容器破损控制在一定范围,这样冷却后的熟料毒重石分解率可达到 60%~ 70%,耐火材料容器多次使用后破损,粘接到内壁上面的原料无法提取,从而造 成了资源的浪费,对于环境又造成了污染。 廊坊金诺一贯坚持“博学至诚,笃行至信”的经营理念,多元化、高质量整 合有利资源,结合自身优势,不断迈进我们科研与深层竞争的新领域。 本项目属于资源环保型研发课题,在研发中认真贯彻国家环保法规 中认真贯彻国家环保法规, 本项目属于资源环保型研发课题,在研发中认真贯彻国家环保法规,确保 “三废”排放达到国家和当地环保排放的要求,避免造成二次污染; 三废”排放达到国家和当地环保排放的要求,避免造成二次污染;

      廊坊金诺生物科技开发有限公司/研发部 www.hbjns.com 联系电话: 联系电话:0316-5702000 2012 年 4 月 1 日