重晶石粉精制技术的相关研究

【摘要】在重晶石粉的精制过程当中，主要是通过粉碎、细化和两酸处理这样一些工序来实现对重晶石粉的除杂，但是在进行上述处理的过程当中需要意识到，这样一些处理工序在进行的过程当中会受到来自外界环境的影响和干扰，因此在除杂的过程当中就需要采取必要的措施对其实现控制，只有将处理条件控制到最适当才能真正得到最为理想的处理效果。本文也正是针对于重晶石粉的精制技术展开的分析和阐述。

【关键词】重晶石粉；精制技术；盐酸；氢氟酸

一、重晶石粉精制技术简介

重晶石粉是一种硫酸盐矿物，在常规环境下一般呈现为白色或者是较淡的微黄色，具有一定的玻璃光泽，比重在4.3g/cm3左右，莫氏硬度则在3.3左右。基于其本身较为良好的物理性质，重晶石具有稳定性高、硬度适中、比重大和密度大等显著的特点，除此之外，重晶石粉还表现出较强的耐酸碱和抗腐蚀的能力，尤其是还能够较好的吸收x射线和γ射线，因此可谓是优点多多，还有就是重晶石粉不表现出磁性，也没有毒性，在实际当中的应用非常之多。

重晶石粉的应用主要集中在医药、造纸、玻璃、橡胶以及油漆等多种制造行业当中，在石油当中也起到了不小的作用。在上述制造行业当中发挥作用时，重晶石粉主要是作为白色颜料、橡胶、纸张和涂料等的制造过程当中所使用的化学药品；而在油田当中发挥作用时则主要是作为钻探过程当中的泥浆加重剂。重晶石粉实际上是提取钡盐的非常重要的原料，将其研磨成粉状物即可作为泥浆加重剂来进行使用，一方面是能够起到较好的冷却钻头的作用，另一方面还能够将钻探遗留在钻头上面的碎屑物质去除掉，以此来保证钻头本身的洁净，经过重晶石粉的处理，能够封闭孔壁并钻杆，通过对油气压力的控制与调整最终实现防止油井自喷的作用。除了上述较为常见的作用之外，重晶石粉实际上还可以作为医院防辐射墙面的装饰材料来进行使用，在蓄电池工业当中也有一定的作用。发展到目前为止，我们国家的人造硫酸钡年生产量已经达到了一个相当高的水平，在实际的生产当中，主要有合成法和精制法这样两种具体的生产方法，下文简单对其进行说明。

二、重晶石粉的精制技术和方法

在上文当中已经说明，重晶石粉实际的生产活动当中主要有两种方法，一种就是合成法，另一种就是精制法，在本文当中主要是就精制法进行说明和分析。在这里首先对这样两种生产方法进行简单的说明和介绍，下文当中再进一步探讨精制法技术的相关问题。

2.1合成法

所谓合成法实际上就是利用硫酸盐在钡盐的水溶液当中直接生成和析出沉淀硫酸钡来，这样一种方法既有其显著的优势，但也有所不足，优势就体现在产品本身的成分以及纯度稳定，因为具有更好的质量品质，还有一个好处就是生产过程本身所涉及到的主要化学变化过程容易产生硫化碱这样一种副产物；其明显的不足则是因为整个工艺所涉及到的工序比较多，总的流程比较长，因此无论是在环境污染的控制上还是在设备资金的投入上，都需要我们给予更多的分析和思考。

2.2精制法

精制法的具体实现方式有两种：一种精制法的核心就是利用盐酸或者是硫酸来对重晶石矿粉进行处理，经过酸处理基本上就可以较好的去除重晶石矿粉当中所含有的杂质，然后再将重晶石溶解到浓硫酸当中并用适量的水对其进行稀释。另一种精制法则是直接将品质较高的重晶石溶于溶盐当中，在冷却之后用水进行适当的处理同样能够得到较为干净的硫酸钡来。但需要注意的就是经过精制法所得到的硫酸钡往往还是存在着一定的杂质，且硫酸钡的含量不是特别高。

三、重晶石粉精制技术的实验分析

在本实验当中我们采用精制法来进行，在将重晶石矿粉应用于实验之前首先需要将其用盐酸进行一定程度的机械处理，其目的在于将重晶石矿粉当中的一些钙、铁、铝化合物都溶入到溶液当中去，这样就能够保证沉淀下来的基本上都是硫酸钡和二氧化硅。然后进一步的采取措施将沉淀当中的二氧化硅也除去，此时一般选择氢氟酸来进行处理，将二氧化硅转化成为四氟化硅气体，经过这样两种酸的处理基本上就实现了重晶石矿粉的提纯，使得最终剩余下来的都是硫酸钡，经长期的实践发现，两酸处理之后的硫酸钡的纯度可以达到99%以上，附加值极高，完全可以应用到一些相对高端的领域当中去。

3.1重晶石的粉碎与选矿

重晶石的粉碎就是依次利用颚式破碎和锤式破碎来使得重晶石的粒度符合后续工艺正常进行的要求，然后再采用锯齿波跳汰机来对经过粉碎处理的重晶石样品进行筛选，使得重晶石当中各种化合物质的含量能够完全符合实际生产的要求。

3.2石粉的进一步细化

在经过上述处理过程之后，就需要进一步对筛选之后的重晶石矿进行细化，一般采用的是气流粉碎机，通过气流粉碎机对重晶石矿的分级处理细化保证石粉的细度能够达到实际生产所给出的要求。

3.3酸化处理

酸化处理主要是指通过一定浓度的盐酸来对重晶石矿粉进行处理，在此过程当中就需要根据重晶石矿粉本身杂质的含量来相应的计算出所需要消耗的酸的量，最后进行加热，使得必要的反应能够更加彻底完善的进行。然后还需要进行的就是氢氟酸的处理，这主要是根据二氧化硅的含量来进行投加，投加之后还需要对溶液进行搅拌，使得反应充分发生、气体充分溢出。

经上述处理之后水洗就可以得到重晶石粉的高纯度成品。

四、结论分析

从上文所述的实验过程来看，主要得到以下三个方面的具体结论：首先就是采用盐酸和氢氟酸这样两种酸来对重晶石粉进行处理效果较好，一般都能够得到纯度相当高的高品质重晶石粉来，这样一些高品质的重晶石粉能够应用于造纸、蓄电池以及医药等相对高端的产业当中，产业附加值大大增加。与此同时，可以看到的是精制法生产重晶石粉的生产成本是远远低于合成法的，正是因为这样，我们认为精制法是一种非常有前景的重晶石粉生产方法；其次就是要在实验当中控制好反应条件，一般来说，盐酸的浓度控制在2%左右，反应的具体时间控制在2h左右，反应温度需要达到100℃，这是得到高品质重晶石粉必须要做到的一点。最后补充说明的一点，就是重晶石粉实际上还可以通过物理选矿来获得，但是这样一种处理方法所得到的重晶石粉当中很难除去残留的二氧化硅，但即便是如此，经过物理选矿得到的重晶石粉的主成分含量还是能够得到95%以上，因此仍然认为是非常可取的。

结语

本文首先对重晶石的应用前景、重晶石的生产方法等基本背景进行了说明，在此基础之上详尽说明精制技术生产重晶石粉的方法。可以看到的是，在重晶石粉精制技术当中，首先一点就是要根据实际的生产需求来确定采用一种什么的方法来对重晶石矿进行处理，其次就是要相应的控制好反应条件，这也是保证成品质量重要的方面。

参考文献

[1]雷绍民，李佳.高活性重晶石粉体制备研究[J].非金属矿，2012（5）

[2]荆小兵.重晶石粉精制技术的研究[J].盐业与化工，2012（2）