Технология минеральных солей (удоБрений, пестицидов, промышленных солей, окислов и кислот)
СУЛЬФАТ БАРИЯ
Искусственный сульфат бария изготовляют в виде тонкодисперсного порошка следующими способами:
I 1) осаждением из водных растворов солей бария серной кислоТой или сернокислыми солями;
2) обработкой природного барита различными способами.
Сульфат бария получается также в качестве побочного про дукта при сульфатной очистке соляных рассолов, при полученщ перекиси водорода разложением перекиси бария серной кислото (или другими кислотами с последующей обработкой продукт реакции серной кислотой); его можно получать из отходов очистк от сульфатов дистиллерной жидкости содового производства 43.
Для осаждения BaSC>4 из растворов часто используют различные отбросные растворы и промывные воды, получаемые при про изводстве соединений бария и содержащие растворимые соли BaS, ВаС12, Ba(N03)2 и др. Лучшие сорта сульфата бария полу чаюг обычно из специально приготовленных растворов хлорид бария путем осаждения серной кислотой или сульфатом натри по реакциям:
ВаС12 + H2S04 = BaS04 + 2НС1 ВаС12 + Na2S04 = BaS04 + 2NaCl
При осаждении из горячих растворов при низких значениях р (т. е. при осаждении серной кислотой) получается менее дисперс ный кристаллический осадок, легко оседающий на дно аппарата Осаждение из растворов с высоким значением рН (например, и растворов BaS или из растворов нейтральных солей с помощь - Na2S04), особенно при невысоких температурах, приводит к обра зованию очень медленно оседающих осадков. Подбором соответ ствующих условий осаждения можно получить осадки любой сте пени дисперсности, вплоть до коллоидных44.
Осадки BaS04, отделенные от жидкости, подвергают тщатель ной промывке, иногда неоднократному кипячению в воде и пропа - риванию с целью удаления примесей, особенно С1~ и других, способных окрашивать продукт. Затем осадки отжимают на фильтр - прессах и выпускают в виде пасты, содержащей 20—30% воды Если требуется сухой продукт, то промытый осадок отжимают н гидравлическом прессе и затем сушат при 110—120°, а иногда про каливают при 300—350°. После сушки и прокалки скомковавшийс продукт размалывают на вальцовой мельнице.
Для получения осадка BaS04, легко отмываемого от окклюдированного S04~, рекомендуют45 производить осаждение при быстром размешивании непрерывно поступающих в реакционный аппарат растворов ВаС12 и Na2S04, причем в реакционной зоне молярная концентрация S04~ должна быть все время больше, чем Ва2+. Осажденный BaS04 можно получать в процессе каусти - фикации Na2S04 с помощью раствора Ва(ОН)2 или Ba(OH)(HS). Выход NaOH в виде 10%-ного раствора достигает 87% 46- Предложено47 получать BaS04 со свойствами, характерными для бланфикса, путем тончайшего размола тяжелого шпата (лишь ~2% помола с размером частиц больше 4 мк). Очищенный BaS04 можег Быть получен из природного барита обработкой тонкоизмельчен - ного минерала серной или соляной кислотой с целью удаления из него примесей. Так, при обработке барита олеумом BaS04 растворяется, а затем, после отделения нерастворившегося остатка, выделяется при разбавлении раствора водой. При обработке природного барита соляной кислотой в раствор переходят соединения алюминия, железа, кальция, а в осадке остаются BaS04 и SiC>2. Для такой обработки целесообразно использовать богатые бариты. Так, из минерала, содержащего 95—98% BaS04, 1—2% SiC>2 и 1—3% СаО, AI2O3, Fe203, после двухкратной обработки соляной кислотой с плотностью 1,19 г/см3, разбавленной 1 : 10, в течение 2 ч при кипячении с последующей отмывкой ионов хлора водой был получен продукт, содержащий 99% BaS04 и 1% Si02. Установлено, что примесь инертного Si02 не препятствует использованию продукта для рентгеноскопии48.
Очистку природного барита можно производить также растворением его в расплавленных солях — NaCl или СаС12; после отстаивания примесей и декантации расплава его охлаждают, и после обработки застывшей массы водой получают чистый BaS0449. Таким путем можно получить BaS04, пригодный для бумажной и аккумуляторной промышленности, лишь из первосортной баритовой руды50.