硫酸鋇的礦產(chǎn)叫作重晶石。為白色無定型粉末。性質(zhì)穩(wěn)定,難溶于水、酸、堿或有機(jī)溶劑。放射學(xué)檢查使用硫酸鋇,主要利用其在胃腸道內(nèi)可吸收X射線而顯影的作用,因此主要用作胃腸道造影劑。也可用于制造鋇鹽等。
芒硝-黑灰法(1)
硫化鋇原料(配制參見硫化鋇)與除去鈣、鎂后的芒硝溶液混合,于90℃進(jìn)行反應(yīng),生成硫酸鋇沉淀,沉淀物經(jīng)抽濾、水洗和酸洗后,用硫酸調(diào)節(jié)pH值至5~6,再經(jīng)過濾、干燥、粉碎,即得沉淀硫酸鋇成品。在沉淀硫酸鋇的生產(chǎn)過程中加入表面處理劑或分散劑,可制得改性超細(xì)沉淀硫酸鋇。其反應(yīng)方程式:
將鋇黃鹵與芒硝反應(yīng),再經(jīng)酸煮、水洗、分離脫水、干燥,得到硫酸鋇成品。其反應(yīng)方程式:
反應(yīng)方程式:
操作方法:將重晶石與煤粉反應(yīng)生成的黑灰浸出液澄清后,配成濃度為14%~17%的硫化鋇原料并加熱至80℃。除去鈣、鎂后的芒硝溶液,配成濃度為22%~25%并加熱至90℃。攪拌下將配制好的硫化鋇溶液加入芒硝中進(jìn)行反應(yīng),維持溫度在90℃,生成硫酸鋇沉淀。反應(yīng)終點(diǎn)應(yīng)掌握在使兩種溶液為等當(dāng)點(diǎn)。沉淀物經(jīng)抽濾、水洗和酸洗后,用硫酸調(diào)pH值為5~6,再經(jīng)過濾、干燥、粉碎,即得沉淀硫酸鋇產(chǎn)品。
反應(yīng)方程式:
殘坡積礦床用露天開采法,原生礦多數(shù)用地下開采法。一般工藝流程見“磷塊巖”。選礦方法主要為手選法、重選法、磁選法和浮選法。
將精制的氯化鋇與精制芒硝進(jìn)行反應(yīng),生成硫酸鋇沉淀。經(jīng)洗滌、抽濾、干燥、粉碎、篩分、檢驗(yàn),得到硫酸鋇成品。其反應(yīng)方程式:
操作方法:將110g的BaCl?·2H?O溶于500mL水中,另將45mL濃硫酸(相對密度1.84)溶于240mL水中,在邊加熱邊攪拌的條件下,將硫酸溶液慢慢地加入到氯化鋇溶液中。靜置一段時(shí)間后,檢驗(yàn)溶液中的Ba2?離子是否沉淀完全,若未沉淀完全,再補(bǔ)加少量硫酸。澄清后小心傾出清液,用熱水傾析洗滌沉淀5~6次。將沉淀置于布氏漏斗中抽濾,并用熱水反復(fù)洗滌,直至洗出液中用AgNO?溶液檢驗(yàn)不出Cl?為止。抽干后再在50~70℃下干燥,將干燥的產(chǎn)品研細(xì)過篩即可。
將15%的氯化鋇溶液在不斷攪拌下加入到精制過的并過量5%的硫酸鈉溶液中,維持溶液的pH在5以下,使其進(jìn)行沉淀反應(yīng),待反應(yīng)完全后,過濾并充分滌至無氯化物,在低溫下干燥得到產(chǎn)品。
高品位的重晶石粉熔于溶鹽(CaCl?·NaOH)中,再用水處理可制得純凈的硫酸鋇。也可將重晶石粉溶解于發(fā)煙硫酸中,然后以水稀釋沉淀出硫酸鋇,在不斷攪拌下用玻棒慢慢將化學(xué)純濃硫酸加到蒸餾水中至溶液密度正好為1.16,備用。在分析純結(jié)晶氫氧化鋇中加入蒸餾水,攪拌并加熱溶解,在95℃以上控制密度為1.14冷卻至80℃,趁熱抽濾(濾液應(yīng)保證絕對清亮,且立即使用,以免吸收空氣中CO?而變濁)。將溫度為50~60℃的上述硫酸溶液移入合成器(保持溶液體積為容器的三分之一),劇烈攪拌下徐徐加入溫度為60~70℃的上述氫氧化鋇溶液,接近終點(diǎn)時(shí)要嚴(yán)格控制加入速度,至溶液pH=5~6。在pH值合格的合成液上層清液中加入4mL試劑硫酸,檢驗(yàn)沉淀是否完全,靜置。所得沉淀用過濾后的蒸餾水傾瀉洗滌2~3次,過濾,離心甩干,用過濾后的蒸餾水甩洗2~3次后,放入搪瓷盤中,在60℃左右的烘箱內(nèi)烘烤,注意經(jīng)常翻動,烘至不沾勺為止,即得成品。
將事先加熱的含量約為35%的硫酸溶液慢慢加到熱的含量約為18%的氯化鋇溶液中,攪拌均勻后,靜置片刻,加入幾滴稀硫酸檢驗(yàn)沉淀是否完全,小心倒出清液,沉淀用熱水以傾析法洗滌5~6次,抽濾。用熱水洗到Cl?離子含量合格,在50~70℃下干燥,干燥后研細(xì)并過篩,得成品。
是以325目重晶石原料粉為原料,經(jīng)漂白、超細(xì)粉碎制得的。工藝流程如圖:
將原料粉加入反應(yīng)槽后,加入硫酸和鋁粉同時(shí)加熱,進(jìn)行還原漂白。反應(yīng)式:
鋁粉在酸溶液中置換出氫氣,而氫氣使得Fe3?還原為Fe2?,從而發(fā)生漂白作用。反應(yīng)式為:
經(jīng)過初步漂白后,可溶性鹽通過水洗而除去。重晶石經(jīng)過濾、打漿、烘干后進(jìn)行煅燒,以除去炭質(zhì)。通過加有剛玉球的振動磨成超細(xì)粉后,再次進(jìn)行漂白、水洗、過濾、干燥,用萬能粉碎機(jī)將結(jié)塊產(chǎn)品粉碎后即可。
1、不溶于水和酸,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,無磁性毒性,并有吸收X射線和伽馬射線的性能。重晶石主要產(chǎn)于沉積層狀礦床和低溫?zé)嵋旱V脈中,常與石英、白云石、方解石、螢石、方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦等共生。
2、主要用于石油和天然氣鉆井泥漿的加重劑,也是提取金屬鋇和制取各種鋇化合物的重要礦物原料。工業(yè)上最重要的鋇化合物有碳酸鋇、氯化鋇、硫酸鋇、硝酸鋇、氫氧化鋇、氧化鋇、過氧化鋇、鉻酸鋇、錳酸鋇、氯酸鋇、鋅鋇白、多硫化鋇等。鋇化合物的用途十分廣泛:用作橡膠、塑料、顏料、涂料、造紙、紡織品、油漆、油墨、焊條的原料及填料;用作鋇基潤滑脂、油料精制、甜菜制糖、人造絲的原料;用作殺蟲劑、滅菌劑、滅鼠劑、炸藥、綠色煙火、信號彈、曳光彈、醫(yī)學(xué)X光照像的指示劑等;還用于玻璃、陶瓷、皮革、電子、建材、冶金等部門。金屬鋇可作電視和真空管的吸氣劑、黏結(jié)劑。鋇與鋁、鎂、鉛、銀等金屬制作的合金用于制造軸承。
3、作印染的媒染劑,織物的上漿劑、加重劑,造紙的填充劑,防火織物及制革的填充劑,醫(yī)藥工業(yè)的瀉劑和生產(chǎn)胃藥三硅酸鎂的原料,食道、胃腸道X射線造影診斷于生產(chǎn)鮮酵母、味精和牙膏用磷酸氫鈣的穩(wěn)定劑,亦用于配制植物冬眠延長劑。在金屬電鍍中用于無裂紋鍍液的配制,在鍍鎳液中作導(dǎo)電鹽,還能使鍍層白面柔軟。
4、用作膠黏劑、密封劑、橡膠、塑料、油漆、油墨、白色顏料、絕緣帶等的填充劑,可賦予橡膠、塑料制品以X射線不透過性,并可提高氯丁橡膠制品的耐燃性。紡織上可用作上漿劑。印相紙及銅版紙生產(chǎn)時(shí)用作表面涂布劑。電鍍工業(yè)用作鍍鎳液的導(dǎo)電鹽,可改善電鍍液分散性。玻璃制造中用作澄清劑,具有增加光澤及消泡作用。也是制造搪瓷、陶瓷、顏料及其他鋇鹽等的原料及X射線透視腸胃造影劑等。
1、疏水參數(shù)計(jì)算參考值(XlogP):無
2、氫鍵供體數(shù)量:0
3、氫鍵受體數(shù)量:4
4、可旋轉(zhuǎn)化學(xué)鍵數(shù)量:0
5、互變異構(gòu)體數(shù)量:無
6、拓?fù)浞肿訕O性表面積(TPSA):80.3
7、重原子數(shù)量:6
8、表面電荷:0
9、復(fù)雜度:62.2
10、同位素原子數(shù)量:0
11、確定原子立構(gòu)中心數(shù)量:0
12、不確定原子立構(gòu)中心數(shù)量:0
13、確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量:0
14、不確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量:0
15、共價(jià)鍵單元數(shù)量:2
海關(guān)編碼:2833270000
WGKGermany:無
危險(xiǎn)類別碼:R20/21/22
安全說明:22-24/25-36-26
RTECS號:CR0600000
危險(xiǎn)品標(biāo)志:Xn
1、遠(yuǎn)離火種、熱源。包裝要求密封,不可與空氣接觸。應(yīng)與還原劑、易燃、可燃物,金屬粉末等分開存放。
2、貯存在通風(fēng)、干燥的庫房中。不可與酸類及食用物品共貯混運(yùn)。裝卸時(shí)要輕拿輕放,防止包裝破損。
1、受高熱分解產(chǎn)生有毒的硫化物煙氣。
2、避免接觸氧化物。幾乎不溶于水、乙醇和酸。溶于熱濃硫酸中,干燥時(shí)易結(jié)塊。600℃時(shí)用碳可還原成硫化鋇。在900~1000℃時(shí)可用氫氣還原。工作人員應(yīng)做好防護(hù),工作場所應(yīng)有良好的通風(fēng)條件。若不慎觸及皮膚和眼睛,應(yīng)立即用流動的清水洗滌。
3、具弱堿性,與碳共熱被還原成硫化鋇,與硫化氫氣體接觸不發(fā)生顏色變化。
4、超細(xì)硫酸鋇是具有極高分散性的沉淀硫酸鋇。溶于熱硫酸,不溶于水、醇及其他溶劑。具有粒徑分布范圍狹窄、分散性好、化學(xué)惰性強(qiáng),穩(wěn)定性好,耐酸堿,硬度適中,高相對密度,高白度,能吸收有害射線等優(yōu)點(diǎn),是一種具有環(huán)保功能的材料。
通常來說對水是不危害的,若無政府許可,勿將材料排入周圍環(huán)境。
吸入后可引起胸部緊束感、胸痛、咳嗽等。對眼睛有刺激性。長期吸入可致鋇塵肺。能灼燒皮膚,有脫發(fā)作用。生產(chǎn)中應(yīng)注意做好防護(hù),不可直接與人體接觸。