Спосіб одержання карбонату барію

Изобретение относится к способам получения карбоната бария из барийсодержащего сырья и может найти применение в химической промышленности. Целью изо бретения является повышение выхода карбоната бария. Способ включает измельчение барита, суспензирована его раствором карбоната натрия концентраций 15,618,9% ЫагСОз с коэффициентом избытка 3,0-4,0 моль, гидротермальную обработку суспензии в автоклаве при температуре более 165°С, отделение осадка от содосульфатного раствора и возврат последнего на смешение с раствором каобо.чя^а натрхя в количестве, обеспечивающем содержание сульфата натрий в растворе не более 3%. Способ позволяет увепичить выход целевого продукта с 87 до 97-98% 1 тэбл. сл Изобретение относится к способам получения карбоната бария из барийсодержащего сырья и може г найти применение а химической промышленности как полуфабрикат для получения соединений барий. щего в пересчете на сухое вещество, мас.%: ВаСОз 76,86; BaSO4 2,58; остальное - примеси SlOa, РегОз, СаО, вносимые баритовым концентратом, и 791,0 кг ваточных ССР, содержащих, мас.%: №СОз9.55; NaSO^ 8,98. Целью изобретения является повышение выхода карбоната бария. П р и м е р 1. В автоклаве осуществляют гидротермальную обработку суспензии, приготовленной из 100 кг баритового концентрата (?S,8% BaSCM) и 807,7 кг водного раствора карбоната натрия (15,75% ЫагСОз и 2,92% Na2SG4 что соответствует коэффициенту избытка 3,5 моль, при температуре Степень вскрытия баоитового концентрата 97,24%. Полученный ССР разделяют на два потока, меньший поток направляют на приготовление исходного раствора карбоната натрия до достижения в нем содержания сульфата натрия не более 3 мас.%, а больший поток перерабатывают с получением твердого содосуяьфатного продукта известчым способом. Соотношение разделяемых потоков определяют следующим образом Шасса100% №?.ЗСМ.ввод*мого в исходный раствор карбоната нзтрия с содогульфатнмм раствором ЫагЗОз ~ 23,58 (кг), O После проведения в автоклаве ЕЗЭИМОдействия суспензию охлаждают, отделяют полученный осадок карбоната бария от содосульфзтного раствора (ССР). Получают 83,5 г промытого карбоната бария, содержа 1691305 где 807,7 - масса исходного раствора карбогде 14,63 - потери натрия на 100 кі баритоната натрия, поступающего на автоклавное вого концентрата по способу-прогоіипу, кг; вскрытие, кг; 3,9 - т о же, по заяипяемому способу; 2,92 - допустимая доля N32SO4 в исход10 — пересчет на 1000 кг баритового ном растворе карбоната натрия, мэс.%; 5 концентрата. 100-мзссз баритового концентрата, t:r. П р и м е р 2, В автоклаве проводят 2. Масса меньшего потока содосульфат* гидроіермальмую обработку суспензии, ного раствора на приготовление исходного приготовленной из 100 кг баритаааго концентрата (83.71% Ва5Оп}и977,82кграство' растиора карбоната натрия о 10 ра карбоната натрия (15,55% №гСОз и 3% 262.5(кг). N82SO4) при температуре 213°С, что соответствует 4 моль К'агСОз. где 100 масса содосульфатного раствори, кг; После проведения в автоклаве взаимо8,9Й доля Na2SO4 в маточном ССР, действуя ЇЇ охлаждения сусг-знзии отделяют мас.%; 15 полученный осядок карбоната бария от содосуньфотных растворов. 23,58-масса 100% MasSO-iна приготовление неходкого раствора карбоната -наПолучают 89,03 кг промытого карбонати трия, кг, бария, содержащего в пересчете на сухое вещество, мас.%: ВзСОз 86,07; BaSO^ 1,89; 3. Масса большего потока содосульфзтного раствора на получение содосульфэтно- 20 остапыюе SIO2, Fe?O3. CaO, ЫадСОз. и 952 кг го продукта содосупьфатного раствора, содержащего, мзс.%- Na2SCM 3,12; ЫагСОз 11,45. 791 -232,5» 528,5 (кг), Степень вскрытия баритооого концентгде 791 - касса содосульфатного раствора рата а • 98,17%. = после автоклавного вскрытия, кг; Полученный содосульфатный раствор 202,5 - масса содосульфатного раство- 25 разделяют на два потока. ра на возврат потока, кг; 528,5 - масса содосульфатного раствоМеньший поток (255,9 кг) направляют на ра на получение содосульфатного продукта, приготозлеииэ исходного раствора карбокг. ната натрия с содержанием N3250^3 мзс.%, Соотношение потоков составляет 30 а большой поток (696,07 кг) напраоляют на получение содосульфатного продукта. 1:2,01. Соотношение меньшего и большего поПриводим расчет приготовления psc~ токов составляет 1:2,72 (методика расчета теорз карбоната натрия с содержанием приведена в примере 1), N32SO4 3 мас.% с использованием содосульфатных растворов на 100 кг баритового 35 Больший поток содосульфатмого расконцентрата. твора массой 695,0 кгупармвают до полного удаления воды и получают 122.52 кг содоРасчет приготовления раствора карбосульфатного продукта, содержащего, ната натрия с содержанием, мас.%: мас.%: ЫагСОз 58,5: Na?.SO4 41,7. 15,75, N32SO4 3, с использованием сульфатных растворов на 100 кг баритового -10 Потери натрия 5,9 кг. концентрата представлен в таблице. 3 результате уменьшения потерь ЫагСОз с 17,7 до 6,9 кг экономия карбоната Больший поток содосульфатного раснатрия составит 107,8 кг на 1000 кг бариготвора МЕССОЙ 528,5 кг упаривают до полна; о вого концентрата (33,7% ВаЗОд). удаления соды и получают 94,0 кг содосульП р и м е р 3 (выход за пределы по фатного продукта состава, мас.%: NaaCOa 45 51,5; N32SO4 48,4 в пересчете из сухое веМаг S O4J. щество. Проводят в автоклаве гидротермальную На ста дим р^гдепєьисі содосульфатных обработку суспензии из 100 кг Оаркто&юго растворов нз два потока и возвоата меньшеконцентрата (78 8% BaSO^M 630,6 кг водного потока в цикл потери натрия отсутствуют. 50 го раствора карбоната натрия (13,86% ї-^ааСОз. 4,85% МааЗОл) коэффициентом изПотери натрия при переработке больбит ка 3.5 ноль при 7емпературе 5l3°C шего потока составили 3,9 кг за счет уноса Поело проведенкя взаимодействий в эвв парогазовую фазу и за счет промывок оботоклэве и охла;кдения суспензии отделяют рудования, выпариванич и разделения, или 3,06% по отношению к исходной массе ::ар- 55 полученный осадэк карбоната бария от собонзтэ натрия. досульфатных растсоров. Получают 90,14 кг промытого карбоната Згсокомиз натрия з пересчете на бария, содерже^^го в пересчете НИ сухое №а>СОз на 1000 кг баритового концентрата вещєстг-о, р.іас.%. ВаСОз &S,36; BaSO^ 8,57; •78,8%) остальное - примеси, и 468 кг содосульфат( И , 6 4 - 3,9)40= 107,3 0-т), 1691305 ного раствора, содержащего мас.%. ЫаСОз 12.6В; Na2SCM 11.51. Степень вскрытия баритового концентрата 89,4%, т е. очень низкая. Известно, что реакция BaSO-i + МагСО ВаСОз • Na2SO4 обратима. Установлено, что * при коэффициенте избытка карбоната натрия по отношению к стехиометрии BaSOfl 3,0-4,0, добавление к исходному раствору, поступающему на автоклавное вскрытие, 10 сульфата натрия до массовой доли не более 3,2% не вызовет увеличения скорости обратной реакции, и степень превращения BaSCM в ВаСОз останется на уровне 9798%. Таким образом, можно вернуть на вза- 15 имодемствие часть содосупьфатного раствора, соблюдая при этом условие, чго массовая доля сульфата натрия в исходном растворе из превысит 3,2%. Превышение массовой доли Na2SO4 20 3,2% в исходном содовом растворе приводит к резкому росту скорости обратной реакции, выход карбоната бария снижается с 97-98% до 85-89.5% по прототипу. При снижении концентрации карОонаїа натрия в растворе до 11,4% выход карбона та бария снижается с 97,2 до 87,3% Таким образом,способ но изобретению позволяет увеличить выход целевою про дуктас87 до 97-98%. Формула изобретения Способ получения карбоната бария, включающий измельчение барита, суспендирование его раствором, содержащим карбонат натрия, взятого по отношению к сульфату бария с коэффициентом избытка 3,0-4,0 моль, гидротермальную обработку суспензии в автоклаве при температуре более 165°С, отделение осадка пелесого продукта от содосульфатного раствора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения выхода карбоната бария, используют раствор карбоната натрия концентрацией 15,618,9%, а на суспендирование подают раствор, полученный смешением раствора карбоната натрия и содосульфатного раствора при концентрации сульфата натрия Б смеси не более 3%. 25 Массовые потоки Массовая доля,% ЫзгСОз №2SO4 Масса, кг ССР в т.ч. масса ^агСОз. кг масса Na2SO4,Kr масса Н?О, кг Редактор М.Циткина Заказ 3902 Заданный исходный раствор карбоната натрия Возврат ССР на при- Необходимо добаготовление раствора вить карбоната насоды трий натрия и воды к массе ССР меньшего потока 15,75 2.92 807,7 907.7:0,1575=127,2 807,7.0.0292=23,58 807,7-{127,2+23.58>=656,92 9.55 8,98 262,5 262.5 0,0955=25,07 262,5 0,898=23,58 262,2-(26,074-23,58)= =213,87 Составитель М.Наумова Техред М.Моргентзл 127.2-25,07=102,13 0 656,99-213,87=443.06 Корректор Т Палий Подписное Тираж Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКИТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производстэенно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул Гагарина, 101