碳酸钡、其制备方法以及碳化塔技术

一种碳酸钡、其制备方法以及碳化塔。该碳酸钡制备方法包括：第一步骤，将硫化钡溶液送至碳化塔内，所述硫化钡溶液溶度为120-170g/L，温度为65-75℃；第二步骤，将二氧化碳气体通入到碳化塔的中心管（3）中；同时硫化钡溶液喷射到碳化塔的中心管（3）中，与二氧化碳气体进行反应；第三步骤，含硫化钡的溶液通过循环管（4）持续循环喷射到碳化塔的中心管（3）中，直至含硫化钡的溶液中硫化钡浓度小于0.25g/L后停止反应，固液分离、得到碳酸钡产品。本发明专利技术采用碳化塔单塔体内循环喷射硫化钡溶液，使得硫化钡溶液与二氧化碳气体进行快速反应，反应成核速度增加，晶体发育生长减缓，因此所得碳酸钡粒径分布窄，反应活性增加到85%以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种碳酸钡及其制备方法，尤其是涉及一种高反应活性碳酸钡及其制备方法。
技术介绍
工业碳酸钡广泛应用于陶瓷、玻璃、磁性材料以及多种钡盐母体材料。近年来，随着盐化工行业产业提升以及水环境处理的发展，对碳酸钡非溶解状态、固液反应活性提出了新的要求。传统碳酸钡生产是采用硫化钡溶液多级串联二氧化碳窑气鼓泡反应生产工艺，由于该工艺下碳酸钡晶体发育较为完整，粒径分布宽，存在较多超大颗粒以及碳酸钡团聚体，因此制备的碳酸钡反应活性较低，如普通轻体碳酸钡反应活性仅为60 70%，因此下游用户原材料消耗大，增加了成本。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有碳酸钡生产工艺存在的碳酸钡晶体发育较为完整，制备的碳酸钡粉体反应活性较低的缺陷，提供一种碳酸钡及其制备方法，提高了碳酸钡晶体反应成核速度，同时抑制了碳酸钡晶体发育生长，因此所得碳酸钡粉体粒度分布均匀，粒子之间不产生团聚，制备出了高反应活性的碳酸钡产品。本专利技术所述反应活性是指碳酸钡粉体作为原料应用于液相化学反应的转化率，例如碳酸钡粉体与非酸性硫酸根溶液反应的转化率。碳酸钡粉体的反应活性是粉体粒径、比表面积以及粒径分布的宏观反应，特别与粉体的粒径分布关系密切相关。当碳酸钡粉体中 有数量较多的超细粒子时，虽然碳酸钡粉体的比表面积(BET)增大，但是其能提供反应的物质的量不足，因此影响碳酸钡粉体的反应活性；当碳酸钡粉体产生团聚且有较多的大颗粒时，采用这样的碳酸钡粉体作为原料进行反应，反应结束时，碳酸钡粉体中心部分通常不能反应，因此碳酸钡粉体的反应活性也不会高。本专利技术采用碳化塔单塔体内循环喷射硫化钡溶液，使得硫化钡溶液与二氧化碳气体进行快速反应，碳酸钡晶体反应成核速度增加，晶体发育生长减缓，因此所得碳酸钡粉体粒度分布均匀，粒子之间不产生团聚。将该碳酸钡粉体作为原料应用于液相化学反应，例如碳酸钡粉体与非酸性硫酸根溶液反应，反应活性增加到85%以上。为了解决本专利技术的技术问题，提供的第一技术方案是，一种碳酸钡的制备方法，该方法包括第一步骤，将硫化钡溶液送至碳化塔内，所述硫化钡溶液浓度为120-170g/L，温度为65-75°C ;第二步骤，将二氧化碳气体通入到碳化塔的中心管3中；同时硫化钡溶液喷射到碳化塔的中心管3中，与二氧化碳气体进行反应；第三步骤，含硫化钡的溶液通过循环管4持续循环喷射到碳化塔的中心管3中，直至含硫化钡的溶液中硫化钡浓度小于O. 25g/L后停止反应，固液分离，得到碳酸钡产品。第三步骤中的含硫化钡的溶液指的是经过第二步骤之后，含有硫化钡和碳酸钡的溶液。前述的碳酸钡的制备方法，第一步骤中，所述硫化钡溶液的浓度是120_140g/L。前述的碳酸钡的制备方法，第一步骤中，所述硫化钡溶液占碳化塔容积的50-70%。前述的碳酸钡的制备方法，第二步骤中，所述二氧化碳气体在碳化塔的中心管3中的流量是1400-2000Nm3/h。前述的碳酸钡的制备方法，第二步骤中，所述含硫化钡的溶液的喷射速度是3-4. 5m/sec ο提供的第二技术方案是，一种碳酸钡，其D5t^m为O. 70-0. 90μπι，DiciUmSO.1-0. 2 μ m,以及 D90 μ m 为 < 2. O μ m。提供的第三技术方案是，一种碳化塔该碳化塔包括塔体I ;中心管3，垂直设置于塔体I的内腔内；进气管2，其穿过塔体I的侧壁与中心管3上端相连；循环管4，其一端设于塔体I底部，与塔体I的内腔导通，另一端穿过塔体I的侧壁与中心管3上端相连；以及出气管5，设置于塔体I的顶部。前述的碳化塔，进一步包括喷射器6，设置于循环管4与中心管3上端的连接处。采用本专利技术的技术方案，至少具有如下有益效果本专利技术碳酸钡粉体的反应成核速度增加，晶体发育生长减缓，因此所得碳酸钡粉体粒度分布均匀，粒子之间不产生团聚。将该碳酸钡粉体作为原料应用于液相化学反应，例如碳酸钡粉体与非酸性硫酸根溶液反应，反应活性增加到85%以上。附图说明图I是本专利技术所用碳化塔的结构2是本专利技术工艺流程图。具体实施例方式为充分了解本专利技术之目的、特征及功效，借由下述具体的实施方式，对本专利技术做详细说明。本专利技术采用碳化塔单塔体内循环喷射硫化钡溶液，使得硫化钡溶液与二氧化碳气体进行快速反应，碳酸钡反应成核速度增加，晶体发育生长减缓，因此所得碳酸钡粉体粒度分布均匀。将该碳酸钡作为原料应用于液相化学反应，反应活性增加到85%以上。下面详细说明一下本专利技术所用碳化塔的结构和运作过程。图I是本专利技术所用碳化塔的结构图。该碳化塔包括塔体1，进气管2，中心管3，循环管4，出气管5;塔体I内部形成腔11，中心管3垂直设于塔体I内腔11的中央处，当腔11内有反应液体时，中心管3的下端位于液面下；进气管2穿过塔体I的侧壁与中心管3上端相连，循环管4其一端设于塔体I底部，与塔体I的腔11导通，另一端穿过塔体I的侧壁与中心管3上端相连，出气管5设于塔体I顶部。本专利技术碳化塔优选由常规耐腐蚀材料制成，例如玻璃钢、耐腐蚀不锈钢等。所述中心管3优选DN直径(公称直径)为120-170mm(优选150mm)的耐腐蚀材料制成的管道，本专利技术对中心管3的长度没有特别要求，通常长度插入液面Im以下的管道均可应用于本专利技术。 该碳化塔进一步包括喷射器6，设置于循环管4与中心管3上端的连接处。本专利技术对喷射器没有特殊要求，常规市售喷射器均可以应用于本专利技术。优选的，进气管2上设有阀门21 ;循环管4上设有阀门41，循环泵42，阀门43 ;出气管5上设有阀门51。打开阀门21，反应气体会经过进气管2进入到中心管3。打开阀门41、阀门43，碳化塔内的液体在循环泵42的作用下经过循环管4循环，从腔11流入到循环管4中，然后通过喷射器6快速喷射到中心管3中，与反应气体快速反应。打开阀门51，反应生成的气体会从出气管5排出。优选的，循环管4上连接有管道A和B，管道A上设有阀门Al，管道B上设有阀门BI。当反应停止后，关闭阀门21、阀门41、阀门51，打开阀门Al和BI，液体产物从管道A排出，未反应气体和残余气体产物从管道B排出。 下面结合碳化塔，详细说明一下本专利技术碳酸钡的制备方法。该方法包括第一步骤，准备浓度120_170g/L (优选120_140g/L)的硫化钡溶液，将其温度维持在 65-75。。；第二步骤，将所述硫化钡溶液送至碳化塔的腔11内，使硫化钡溶液占腔11容积的50-70% (优选 60%)；第三步骤，将二氧化碳气体通入到中心管3 ;同时硫化钡溶液通过循环管4循环，从腔11流入到循环管4中，然后通过喷射器6喷射到中心管3中，与二氧化碳气体进行反应；第四步骤，含硫化钡的溶液通过循环管4持续循环，并持续通过喷射器6喷射到中心管3中，直至含硫化钡的溶液中硫化钡浓度小于O. 25g/L后，停止反应，将产物浆料排出碳化塔外，然后固液分离、烘干，即得碳酸钡产品。具体的，第三步骤中，打开阀门21，阀门41、阀门43、阀门51，二氧化碳气体经过进气管2连续进入到中心管3，在中心管3中的流量是1400-2000Nm3/h。碳化塔内的硫化钡溶液在循环泵42的作用下经过循环管4循环，从腔11流入到循环管4中，然后通过喷射器6以3-4. 5m/sec的喷射速度快速喷射到中心管3中，与反应气体快速反应，碳酸钡反本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳酸钡的制备方法，该方法包括 第一步骤，将硫化钡溶液送至碳化塔内，所述硫化钡溶液溶度为120-170g/L，温度为65-75 0C ； 第二步骤，将二氧化碳气体通入到碳化塔的中心管(3)中；同时硫化钡溶液喷射到碳化塔的中心管(3)中，与二氧化碳气体进行反应； 第三步骤，含硫化钡的溶液通过循环管(4)持续循环喷射到碳化塔的中心管(3)中，直至含硫化钡的溶液中硫化钡浓度小于O. 25g/L后停止反应，固液分离，得到碳酸钡产品。2.根据权利要求I所述的碳酸钡的制备方法，其特征在于，第一步骤中，所述硫化钡溶液的浓度是120-140g/L。3.根据权利要求I或2所述的碳酸钡的制备方法，其特征在于，第一步骤中，所述硫化钡溶液占碳化塔容积的50-70%。4.根据权利要求1-3任一项所述的碳酸钡的制备方法，其特征在于，第二步骤中，所述二氧化碳气体在碳化塔的中心管3中的流量是1400-2000Nm3/h。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：姜志光，华东，孙振才，刘湘玉，
申请(专利权)人：贵州红星发展股份有限公司，深圳市昊一通投资发展有限公司，
类型：发明
国别省市：