重晶石的制法

重晶石的提纯技术~

随着优质、单一型重晶石矿日益枯竭，我国目前绝大部分重晶石矿品位低，与其他金属矿、非金属矿紧密伴生，直接影响其在工业上的利用价值。作钻井泥浆用的重晶石加重剂一般细度要求达到-0.056mm以上，密度>4.2g/cm，品位>95%，可溶性盐类含量98%，CaO含量92%的富矿。手选法简单方便易行，对设备依赖低，成本小，但对矿石要求高并且生产效率低，对资源造成极大浪费。重选是根据重晶石与伴生矿物的密度差别进行提纯。原矿经破碎、磨矿至一定粒级进入重选设备进行分选从而将脉石剔除。湖南衡南重晶石矿重选后的硫酸钡含量达92%以上，手选尾矿经重选后可以得到硫酸钡含量达84.50%的重选精矿。磁选是利用不同矿石之间磁性的差异，在磁力的作用下进行选别的方法。磁选主要来除掉一些具有磁性氧化铁类矿物如菱铁矿，通常与重选联合使用，以降低重晶石精矿中铁的含量。　　1.2化学提纯　　1.2.1浮选法提纯　　随着高品位易选重晶石矿的不断开发利用，急待加大对低品位重晶石矿开发研究的力度。重晶石常与萤石、方解石、石英等矿物紧密伴生，品位低、嵌布粒度细、成分复杂，传统重选工艺难以使其有效分离。浮选可以适应各种复杂嵌布类型的重晶石，因而成为现阶段重晶石选别的主要方法。捕收剂是决定重晶石矿物能否有效分离的关键，常用的捕收剂根据吸附形式可以分为三种：①以化学吸附为主的阴离子捕收剂；②以物理吸附为主的阳离子捕收剂；③介于两者之间的两性捕收剂。根据重晶石与萤石的分离过程可分为两种：一种是抑制重晶石浮选萤石；另一种是抑制萤石浮选重晶石。喻福涛等采用油酸钠作为萤石捕收剂，YZ-4栲胶与水玻璃、硫酸铝组合作抑制剂，抑制重晶石浮选萤石，最终获得了CaF2品位为96.81%、回收率为92.44%的萤石精矿和BaSO4品位为91.36%、回收率为86.75%的重晶石精矿，实现了萤石与重晶石的高效分离。李名凤用十二烷基磺酸钠为捕收剂，硅酸钠与柠檬酸作萤石抑制剂，采用抑制萤石浮选重晶石方案，最终得到BaSO4品位为93.28%，回收率为94.06%的重晶石精矿。　　1.2.2煅烧提纯　　矿物煅烧过程表现为受热离解为一种组成更简单的矿物或矿物本身发生晶型转变，由一种固相热解为另一种固相和气相的物理变化过程。由于重晶石矿物在成床过程中混入Fe2O3、TiO2、有机质等杂质，这些杂质会使重晶石发灰、发绿及发青等，从而影响重晶石的纯度和白度，严重降低重晶石的使用价值。煅烧可使有机质挥发，煅烧除杂主要适用于去除能够在高温下吸热分解或挥发的杂质。雷绍民等将用硫酸酸洗后的重晶石矿粉在850℃煅烧2h，白度可由88.19%提高到90.64%；在950℃煅烧2h后，白度可达93.5%。　　1.2.3浸出提纯　　浸出提纯主要是用于除掉重晶石中的碳及有色杂质。它们的存在影响重晶石精矿的白度及应用前景。除掉这些杂质的主要方法有：酸浸法、氧化—还原法、有机酸络合法。酸浸法是利用酸与矿物中的杂质金属或金属氧化物进行反应，生成可溶于水或稀酸的化合物，经洗涤过滤，将可溶物去除，可以达到提纯的目的。雷绍明等将湖北某重晶石矿经过浓硫酸浸出后，可以使重晶石粉的白度从84.10%提高到88.60%。氧化—还原法首先加入氧化剂使矿物中伴生的金属化合物溶解，并氧化重晶石中的致色有机物，再加入还原剂将Fe还原成Fe，使其溶解，达到除杂增白、提高矿物品位的目的。有机酸络合法是在除铁过程中添加有机酸如EDTA、抗坏血酸、柠檬酸、草酸等，这类酸能溶解铁氧化物，并形成络合物，达到很好的除铁效果。李雪琴等在硫酸(1.6mol/L)酸浸重晶石中，添加草酸络合溶解出的Fe，可以将矿石中的主要致色物Fe除去。　　重晶石经过基本提纯后可以满足生产初级钡盐的要求，但部分精细和专用化产品仍无法生产，还需依赖进口。需要对重晶石的开发做进一步探索。

（18分）（1）BaSO 4 +4C BaS+4CO↑（3分）（2）a（2分） （3）H 2 SO 4 （2分，其它合理答案也给分）（4）①将适量饱和Na 2 CO 3 溶液加入BaSO 4 固体中，充分搅拌，静置、弃去上层清液；如此操作，反复多次（直到BaSO 4 全部转化为BaCO 3 ）（3分）②节能、环保等（2分）③5×10 －2 （2分）解：设BaSO 4 被转化的物质的量为xmol，则碳酸根离子的变化浓度为xmol/L，即：BaSO 4 (s)+CO 3 2 － (aq) BaCO 3 (s)+SO 4 2 － (aq)起始浓度/mol?L －1 0.210 0变化浓度/mol?L －1 x x起始浓度/mol?L －1 0.210—x x （1分）由于K= = ，则 = （1分）解得：x=0.0100（1分）由于m=n?M，则BaSO 4 被转化的质量为0.0100mol×233g/mol=2.33g（1分）答：BaSO 4 被转化的质量为2.33g。 试题分析：（1）依题意，BaSO 4 与C在高温下发生氧化还原反应，生成BaS和CO，硫元素由+6降为—2价，碳元素由0升为+2价，根据化合价升降总数相等、原子个数守恒，则该反应为BaSO 4 +4C BaS+4CO↑；（2）加入过量的碳，同时通入空气，可以使C与氧气反应，该反应是放热反应，碳过量不仅能使硫酸钡充分还原，还能维持反应所需的高温，故a正确；硫化钡是固体，固体物质的浓度是常数，将生成的硫化钡及时移走，不能使平衡向正反应方向移动，故b错误；（3）硫化钡是强碱弱酸盐，能溶于水，且与水反应生成氢氧化钡和硫化氢气体，氢氧化钡是可溶性强碱，过量的碳或未完全反应的硫酸钡等难溶于水，过滤所得滤渣的主要成分是碳或硫酸钡等物质，滤渣能吸附可溶性的钡离子、氢氧根离子，钡离子遇硫酸产生白色的硫酸钡沉淀，因此取最后一次洗涤液少许于试管，滴入少量稀硫酸，若产生白色沉淀，说明沉淀未洗涤干净；反之，则洗涤干净；另外，选择酚酞等指示剂也可以检验是否含有氢氧根离子；（4）根据浓度对平衡移动的影响规律，增大碳酸根离子浓度，可以使沉淀平衡右移，则设计的实验方案为①将适量饱和Na 2 CO 3 溶液加入BaSO 4 固体中，充分搅拌，静置、弃去上层清液；如此操作，反复多次（直到BaSO 4 全部转化为BaCO 3 ）；②高温煅烧法需要消耗能量，产生有毒的硫化氢气体，步骤多，而沉淀转化法则节约能源，环保，操作步骤少等；③设BaSO 4 被转化的物质的量为xmol，则碳酸根离子的变化浓度为xmol/L，即：BaSO 4 (s)+CO 3 2 － (aq) BaCO 3 (s)+SO 4 2 － (aq)起始浓度/mol?L －1 0.210 0变化浓度/mol?L －1 x x起始浓度/mol?L －1 0.210—x x （1分）由于K= = = =5×10 －2 则<img src="http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/e1fe9925bc315c605c936e5d8eb1cb1349547779.

残坡积矿床用露天开采法,原生矿多数用地下开采法。一般工艺流程见“磷块岩”。选矿方法主要为手选法、重选法、磁选法和浮选法。

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泉港区15098186234： 有关重晶石制备锌钡白和过氧化氢的化学方程式 - ？
解居参芪： 重晶石制锌钡白: 1、与碳一起煅烧重晶石:BaSO4+4C=高温=BaS+4CO↑ 2、BaS与ZnSO4在水溶液中反应:BaS+ZnSO4==BaSO4↓+ZnS↓ 制过氧化氢: 1、同上 2、用盐酸浸取:BaS+2HCl==BaCl2+H2S↑ 3、加碳酸钠:BaCl2+Na2CO3==...

泉港区15098186234： 重晶石矿的工艺技术 - ？
解居参芪： 重晶石选矿方法的选择受矿石类型、原矿性质、矿山规模,以及用途等的影响.采用的主要选矿方法如表8 所示.一般残积型矿石容易选,因此,优先选用重选方法;沉积型矿石以及与硫化矿、萤石等伴生的热液型矿石,除重选外,还要采用浮...

泉港区15098186234： 硫化钡的工业制取 - ？
解居参芪： 碳还原焙烧法 是重晶石化学加工的主要方法,要 求重晶石矿中硫酸钡的含量应大于85%、二氧化硅含量 低于5%.为提高硫酸钡的转化率,焙烧时要保证充分的 还原气氛及选择“自爆性”(重晶石在焙烧时的爆裂性) 好的重晶石原料.基本工艺过程是:将重晶石矿粉碎到 20目左右,与过量的煤粉(以碳计过量50%~55%)混 合后送入转窑,于1050~1150°C的高温下焙烧,使硫酸 钡还原成硫化钡熔体,反应式为: BaSO4+4C=====BaS+4CO 生成的熔体为黑色,俗称“黑灰”,在浸取器中用水浸 取,将可溶性硫化钡与不溶物分离,经沉淀分离得到硫 化钡溶液.目前,正在研究用焦炭、石油焦或天然气代 替煤粉作还原剂,用沸腾炉代替转窑.

泉港区15098186234： 工业上用重晶石(BaSO4)制备BaCO3的常用方法主要有高温煅烧还原法、沉淀转化法等.高温煅烧还原法的工艺 - ？
解居参芪： (1)工业上煅烧重晶石矿粉时,为使BaSO4得到充分的还原和维持反应所需的高温,平衡正向进行,应采取的措施是加入过量的炭,同时通入空气;故答案为:加入过量的炭,同时通入空气;(2)在实验室将少量BaSO4沉淀全部转化为BaCO3...

泉港区15098186234： 谁知道重晶石是做什么用的啊 - ？
解居参芪： 重晶石是以硫酸钡(BaSO 4 )为主要成分的非金属矿产品,纯重晶石显白色、有光泽, 由于杂质及混入物的影响也常呈灰色、浅红色、浅黄色等,结晶情况相当好的重晶石还可呈 透明晶体出现.重晶石的硬度为3~3.5(莫氏),比重为4.3~4.7...

泉港区15098186234： 重晶石是什么? - ？
解居参芪： 化学品中文名称:重晶石 主要成分:纯品 外观与性状:白色斜方晶体. 化学品英文名称:Barite 中文名称2:重晶石 英文名称2:barium sulfate 分子式:BaSO4 分子量:233.39 重晶石是钡的最常见矿物,它是成分为硫酸钡.产于热液...

泉港区15098186234： 重晶石的提纯技术 - ？
解居参芪： 随着优质、单一型重晶石矿日益枯竭,我国目前绝大部分重晶石矿品位低,与其他金属矿、非金属矿紧密伴生,直接影响其在工业上的利用价值.作钻井泥浆用的重晶石加重剂一般细度要求达到-0.056mm以上,密度>4.2g/cm,品位>95%,可溶...

泉港区15098186234： 重晶石是什么？
解居参芪： 重晶石重晶石 化学品中文名称:重晶石 主要成分:纯品 外观与性状:白色斜方晶体. 化学品英文名称:Barite 中文名称2:重晶石 英文名称2:barium sulfate 分子式:BaSO4 分子量:233.39 重晶石是钡的最常见矿物,它是成分为硫酸钡.产于...

泉港区15098186234： 重晶石是怎样形成的 - ？
解居参芪：[答案] 重晶石是钡的最常见矿物,它的成分为硫酸钡.产于低温热液矿脉中,如石英-重晶石脉,萤石-重晶石脉等,常与方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、辰砂等共生.我国湖南、广西、青海、江西所产的重晶石矿床多是巨大的热液单矿物矿脉.重...

泉港区15098186234： 工业上用重晶石(BaSO 4 )制备BaCO 3 的常用方法主要有高温锻烧还原法、沉淀转化法等.高温煅烧还原法的工艺流程可简单的表示如下:(1)若“煅... - ？
解居参芪：[答案] (18分) (1)BaSO4+4CBaS+4CO↑(3分) (2)a(2分) (3)H2SO4(2分,其它合理答案也给分) (4)①将适量饱和Na2CO3溶液加入BaSO4固体中,充分搅拌,静置、弃去上层清液;如此操作,反复多次(直到BaSO4全部转化为BaCO3)(3分) ...