硫酸浓度80属于危险品废物吗

假定配制80%、26%的硫酸各500克，用98%、密度1.84g/mL的浓硫酸进行配制。

1、配制500克80%的硫酸：

500克80%的硫酸中含有硫酸的质量＝500＊80%＝400克，需要98%硫酸的质量＝400/98%=408.2g，需要98%硫酸的体积＝408.2/1.84=221.8mL，需要水的质量＝500－400＝100克，量取221.8mL的浓硫酸，沿烧杯壁倒入装有100克水的烧杯中，并不断搅拌，所得到的溶液即为80%的硫酸溶液。

2、配制500克26%的硫酸：

500克26%的硫酸中含有硫酸的质量＝500＊26%＝130克，需要98%硫酸的质量＝130/98%=132.7g，需要98%硫酸的体积＝132.7/1.84=72.1mL，需要水的质量＝500－132.7＝367.3克，量取72.1mL的浓硫酸，沿烧杯壁倒入装有367.3克水的烧杯中，并不断搅拌，所得到的溶液即为26%的硫酸溶液。

则根据硫酸的平衡关系有：

100*80%=x*98%

得x=81.633ml.

所以你要配制80%的硫酸,需要y ml,则需要量取0.81633*y ml98%的硫酸,然后慢慢倒入水（水量为y-0.81633*y）中.

注意一定要把硫酸慢慢倒入水中,轻轻搅拌,千万不能把水倒硫酸中去.

河南省荥阳市永兴化工厂

河南省陕县华源钡盐厂

河南省济源市金翔铅盐有限公司

洛阳符家屯硫酸厂

河南省河区化学试剂厂

河南省信阳化学试剂厂

开封市化学试剂二厂

硫酸在化工、钢铁等行业广泛应用。在许多生产过程中，硫酸的利用率很低，大量的硫酸随同含酸废水排放出去。这些废水如不经过处理而排放到环境中，不仅会使水体或土壤酸化，对生态环境造成危害，而且浪费大量资源。近年来许多国家已经制定了严格的排放标准，与此同时，先进的治理技术也在世界各地迅速发展起来。

废硫酸和硫酸废水除具有酸性外，还含有大量的杂质。根据废酸、废水组成和治理目标的差异，目前国内外采用的治理方法大致可分为3大类：回收再用、综合利用和中和处理。

1 废硫酸的回收再用

废硫酸中硫酸浓度较高，可经处理后回收再用。处理主要是去除废硫酸中的杂质，同时对硫酸增浓。处理方法有浓缩法、氧化法、萃取法和结晶法等。

1.1 浓缩法

该法是在加热浓缩废稀硫酸的过程中，使其中的有机物发生氧化、聚合等反应，转变为深色胶状物或悬浮物后过滤除去，从而达到去除杂质、浓缩稀硫酸的双重目的。这类方法应用较广泛，技术较成熟。在普遍应用高温浓缩法的基础上又发展了较为先进的低温浓缩法，下面分别加以介绍。

1.1.1 高温浓缩法

淄博化工厂三氯乙醛生产过程中有废硫酸产生，其中H2SO4质量分数为65%～75%、三氯乙醛质量分数为1%～3%、其它有机杂质的质量分数为1%。该厂将其沉淀过滤后，用煤直接加热蒸馏，回收的浓硫酸无色透明，H2SO4质量分数大于95%，无三氯乙醛检出，而沉淀物经碱解、蒸馏和过滤后可回收氯仿。该厂废硫酸处理量为4000t/a，回收硫酸创利润55万元/a〔1〕。

日本木村-大同化工机械公司的废硫酸浓缩法是用搪玻璃管升膜蒸发和分段真空蒸发相结合，将废硫酸中H2SO4的质量分数从10%～40%浓缩到95%，其工艺可分为3段，前两段采用不透性石墨管加热器蒸发浓缩，后一段采用搪玻璃管升膜蒸发器浓缩，在每一段中H2SO4质量分数渐次升高，分别达到60%、80%和95%。加热过程采用高温热载体，温度为150～220℃，可将有机物转变为不溶性物质，然后过滤除去，该工艺以2t/h的规模进行中试，5a运转良好。该工艺适应能力很强，可用于含多种有机杂质的废硫酸的处理〔2〕。

1.1.2 低温浓缩法

高温浓缩法的缺点在于：硫酸的强腐蚀性和酸雾对设备和操作人员的危害很大，实际操作非常麻烦。因此，近年来开发出了一种改进的浓缩法，称为汽液分离型非挥发性溶液浓缩法(简称WCG法)〔3〕。

WCG法的原理和工艺如下：将废稀硫酸由储槽用耐酸泵打入循环浓缩塔浓缩，然后经换热器加热后进入造雾器和扩散器强迫雾化并进一步强迫汽化，分离后的气体经高度除雾后进入气体净化器，净化后排放。分离后的酸液再度回到循环浓缩塔，经反复循环浓缩蒸馏，达到浓度要求后，用泵打入浓硫酸储罐。浓硫酸可作为生产原料再利用。其工艺流程见图1。

WCG法浓缩装置主要由换热器、循环浓缩塔和引风机组成。换热器材质为石墨，浓缩塔材质为复合聚丙烯，泵及引风机均为耐酸设备。

该法与高温浓缩法相比，蒸发温度低(50～60℃)，蒸汽消耗量少，费用低(浓缩每吨稀硫酸耗电和蒸汽的费用约为30～60元)。上海染化五厂生产分散深蓝H-GL产生的稀硫酸(H2SO4质量分数为20%)，上海染化八厂、武汉染料厂、济宁染料厂生产染料中间体产生的稀硫酸，采用WCG法浓缩，都取得了明显的效果。

用WCG法浓缩稀硫酸应注意以下几点：

(1)在浓缩过程中若有固体物析出，会影响传热效果和废酸的分离；

(2)该装置非密闭，废酸中若有挥发性物质，会影响工作环境；

(3)装置的主体材料为复合聚丙烯，工作温度受主体材料的限制，不能超过80℃；

(4)该法仅适用于H2SO4质量分数小于60%的稀硫酸。

1.2 氧化法

该法应用已久，原理是用氧化剂在适当的条件下将废硫酸中的有机杂质氧化分解，使其转变为二氧化碳、水、氮的氧化物等从硫酸中分离出去，从而使废硫酸净化回收。常用的氧化剂有过氧化氢、硝酸、高氯酸、次氯酸、硝酸盐、臭氧等。每种氧化剂都有其优点和局限性。

天津染料八厂采用硝酸为氧化剂对蒽醌硝化废酸进行氧化处理〔2，4〕，其操作过程为：将废酸稀释至H2SO4质量分数为30%，使所含的二硝基蒽醌最大限度地析出，经过滤槽真空抽滤后废酸进入升膜列管式蒸发器，在112℃、88.1kPa条件下浓缩，在旋液分离器中分离水蒸气和酸(此时H2SO4质量分数约为70%)，废酸再流入铸铁浓缩釜(280～310℃，真空度为6.67～13.34kPa)，用喷射泵带出水蒸气，使H2SO4质量分数达到93%，然后流入搪瓷氧化缸，加入浓硝酸(HNO3质量分数为65%)进行氧化处理，至硫酸呈浅黄色。反应中产生的一氧化氮气体用碱液吸收。

硫酸在高浓度(H2SO4质量分数为97%～98%)和高温条件下也具有较强的氧化性，它可以将有机物较为彻底地氧化掉。例如处理苯绕蒽酮废酸、分散蓝废酸及分散黄废酸时，将废酸加热至320～330℃，把有机物氧化掉，部分硫酸被还原成二氧化硫。这种方法由于硫酸浓度和温度太高，有大量的酸雾产生，会造成环境污染，同时还要消耗一定量的硫酸，使硫酸收率降低，因此其应用受到很大限制。

1.3 萃取法

萃取法是用有机溶剂与废硫酸充分接触，使废酸中的杂质转移到溶剂中来。对于萃取剂的要求是：

(1)对于硫酸是惰性的，不与硫酸起化学反应也不溶于硫酸；

(2)废酸中的杂质在萃取剂和硫酸中有很高的分配系数；

(3)价格便宜，容易得到；

(4)容易和杂质分离，反萃时损失小。

常见的萃取剂有苯类(甲苯、硝基苯、氯苯)、酚类(杂酚油、粗二苯酚)、卤化烃类(三氯乙烷、二氯乙烷)、异丙醚和N-503等。

大连染料八厂用氯苯对含二硝基氯苯和对硝基氯苯的废硫酸进行一级萃取，使废水中的有机物含量由30000～50000 mg/L下降到200～250mg/L〔2〕。济南钢铁厂焦化分厂用廉价的C-I萃取剂和P-I吸附剂处理该厂的再生硫酸也得到了良好的效果〔5〕。该工艺是将再生硫酸经C-I萃取剂萃取分离后再依次用P-I吸附剂和活性炭吸附处理得到纯净的再生硫酸。为防止腐蚀，萃取罐和吸附罐用铅作内衬。该厂废硫酸处理量为500t/a，回收硫酸250t，价值7.5万元。

与其它方法相比，萃取法的技术要求较高，萃取剂要同时满足上述4项要求并不容易，而且运行费用也较高。

1.4 结晶法

当废硫酸中含有大量的有机或无机杂质时，根据其特性可考虑选择结晶沉淀的方法除去杂质。

如南京轧钢厂酰洗工序排放的废硫酸中含有大量的硫酸亚铁，可采用浓缩-结晶-过滤的工艺来处理〔6〕。经过滤除去硫酸亚铁后的酸液可返回钢材酸洗工序继续使用。

重庆某化工厂将H2SO4质量分数为17%的钛白废酸在常压下浓缩、析出的结晶熟化后过滤，滤渣经打浆及洗涤后即为回收的硫酸亚铁。滤液再在93.4kPa真空度下浓缩结晶过滤，可得到H2SO4质量分数为80%～85%的浓硫酸，第二次过滤的滤渣也转至打浆工序回收硫酸亚铁〔7〕。

2 废硫酸及含硫酸废水的综合利用

从生产中排出的废硫酸或含硫酸废水，如果在原工序中已无法再直接使用，可以考虑用于对硫酸质量要求不高的其它生产工序中，这样既节约资源，又减少废酸的排放量。另外，一些以硫酸为原料的生产工艺，若对硫酸中的杂质要求不严，也可直接用废硫酸或将废硫酸稍加处理后用作原料。

例如Belenkov.D.A利用硫酸厂含砷5.2g/L的废酸液，分别加入8.78g/L Cr2O3、3.26g/L ZnO、3.00g/L CuCO3制成木材防腐液，该溶液的pH为1.7，松材经该液浸泡后能有效地防止霉菌的生长〔8〕。匈牙利Toth、Andras等人尝试用炼油厂的硫酸废水与褐煤飞灰混合反应，再加入水后与卜兰特水泥混合，生产具有高强度的混凝土，可用于铺路及建筑行业〔9〕。

Shimko,I.G.利用含硫酸的废气洗涤水与粘胶纤维厂排放的含Al(OH)3的污泥反应，生产Al2(SO4)3，用作水处理的混凝剂。该法中硫酸铝的回收率为85%～95%〔10〕。温州染化总厂利用明矾矿渣与废硫酸为原料，生产工业级硫酸铝，其工艺流程见图2〔11〕。

此外，许多硫酸盐工业品也可用废硫酸或硫酸废水进行生产。如印度的Mokanty、Bibhupada等人利用洗涤剂厂的含硫酸废水在反应塔中与铜粒和铜屑反应，溶液经结晶过滤后可制得硫酸铜晶体〔12〕。

济宁第二化工厂利用废硫酸(H2SO4质量分数为20%)与菱锰矿或软锰矿反应制取工业级硫酸锰，其工艺流程如下：菱锰矿或软锰矿与废硫酸混合进行酸解，将酸解后的料液压滤。滤渣经打浆和压滤后以废渣的形式排放，洗液返回酸解工序。滤液经去除杂质、过滤、蒸发结晶、离心分离和干燥后即制得产品硫酸锰〔13〕。

用氨中和废硫酸可制取硫酸铵肥料。废酸中的有机杂质一般在制得硫酸铵后除去，脱除杂质的方法主要有萃取法、氧化法、盐析法、凝聚法和离子交换法等。

3 废硫酸及含硫酸废水的中和处理

对于硫酸浓度很低，水量较大的废水，由于回收硫酸的价值不高，也难以进行综合利用，可用石灰或废碱进行中和，使其达到排放标准或有利于后续的处理。

以上海硫酸厂为例，该厂每天排放3600t含硫酸的废水，pH为2.6，其中还含有少量的砷、氟等。该厂用电石泥(主要成分为Ca(OH)2)进行中和，以聚丙烯酰胺为混凝剂，以Rs为氧化剂，采用中和-混凝沉淀-氧化工艺治理该废水，既中和了酸，又去除了氟、砷等，出水达到排放标准〔14〕。

4 结束语

除上述几种常用方法外，废硫酸及含硫酸废水的处理还有电解法、冷冻法、热解法、渗析法、气提法等〔16～19〕，但在我国，浓缩回收法及中和处理法目前仍是应用最广的方法。在生产中，应根据废硫酸或含硫酸废水的浓度、所含杂质的组成来选择回收或处理方法。特别是对精细化工行业产生的废硫酸或硫酸废水来说，由于所含的有机杂质成分极为复杂，硫酸的浓度变化很大，而处理量不大，这就更要注意根据具体情况选择投资较小、收效较大的方法。

1、80%浓硫酸比20%稀硫酸密度大，故在相同的体积下，重的是浓硫酸。因此两者重量不同。

2、粘度不同，浓硫酸是粘稠的液体，而稀硫酸则接近于水的粘度，所以将试剂瓶拿起摇动几下，就可看出哪个是浓硫酸，液体较满时可取少许于试管中振荡。

一、概述

重晶石和毒重石都是含钡的矿物。重晶石的化学式为Ba[SO4]，常含锶和钙。重晶石化学性质稳定，不溶于水和盐酸，无磁性和毒性。重晶石的主要性质见表3-8-1。

表3-8-1　重晶石矿物的主要性质

重晶石矿床按成因可分为热液型、沉积型、残积型三种类型。在热液型矿床中以单矿物重晶石矿床和石英－重晶石矿床较常见，质量较好，规模也大；硫化物－重晶石矿床分布普遍，一般规模不大，河南汲县重晶石矿属热液型。沉积型矿床在我国占有重要地位，著名的贵州天柱重晶石矿就是沉积型矿床，层位固定，规模大，品位稳定，矿石组构简单。残积型矿床的矿石结构构造疏松，品位低且变化大。

根据矿床成因类型，我国重晶石矿石可分为四类（表3-8-2）。

表3-8-2　重晶石的矿石类型和特点

我国目前执行的重晶石开采的一般工业要求如下：①开采方式露天，可采厚度≥1m；②边界品位（BaSO4）　30%，夹石剔除厚度≥1m；③工业品位（BaSO4）　50%。

我国重晶石矿产资源极为丰富，且大部分为沉积型矿床，质优量大，在国际市场上占有举足轻重的地位，开发应用及综合利用的潜力很大。

二、重晶石的主要用途及质量标准

重晶石主要用于石油、化工、油漆、填料等工业部门。其最大的工业用途是作为石油和天然气钻井泥浆加重剂，其次是制造各种钡化工产品，如碳酸钡、硫酸钡、氧化钡、锌钡白（立德粉）的原料。主要用途见表3-8-3。

表3-8-3　重晶石的主要用途

重晶石的主要生产国有中国、美国、印度等国。重晶石的主要市场是石油工业和化学工业。石油工业比较发达的国家，重晶石产量的50%以上用于石油和地质钻探。美国是世界上最大的重晶石消费国，90%的重晶石用于钻井泥浆加重剂。我国年产重晶石已达230多万t，年出口量在100万t以上，主要销往美国。

我国重晶石产品根据其用途，有不同的规格和质量要求，见表3.8.4～表3-8-7。

表3-8-4　石油钻井用重晶石粉的质量要求

表3-8-5　化工用重晶石的品级划分

表3-8-6　油漆等用重晶石粉的质量要求

表3-8-7　国际贸易产品品级

重晶石粉的国家标准规定水溶性盐（按钙计算）不大于250×10-6；74μm筛余量不大于3%,43μm筛余量不大于5%。

三、重晶石矿石的选矿

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。目前采用的主要选矿方法见表3-8-8。

表3-8-8　重晶石的主要选矿加工方法

一般残积型矿床的重晶石矿石可选性较好，用重选方法便可选别，即经洗矿、破碎、筛分后用跳汰或其他重选方法选出重晶石精矿。

对于层状和热液型矿床的重晶石矿石，除用重选方法外，还需再采用浮选方法，尤其是当重晶石与方铅矿、闪锌矿、黄铁矿等硫化物以及萤石、方解石等共生时，只有用浮选方法才能有效地达到分选目的。其原则工艺流程是：矿石破碎筛分，磨矿分级，硫化矿物浮选，重晶石浮选，萤石浮选，分别获得铅精矿、锌精矿、重晶石精矿和萤石精矿。浮选重晶石的捕收剂一般为阳离子脂肪酸盐、石油磺酸盐、烷基磺酸盐等。调整剂通常为碳酸钠（抑制石英、方解石和萤石并调节矿浆pH值），水玻璃（抑制石英）、柠檬酸和氯化钡（抑制萤石和脉石矿物）等。浮选矿浆pH值一般为中性或弱碱性。采用重－浮流程一般为：矿石破碎筛分，跳汰选，跳汰精矿磨矿分级，溢流浮选。

有时采用反浮选，通常是浮选重金属硫化物，槽内富集重晶石。

与方铅矿或闪锌矿和萤石伴生的重晶石矿的浮选流程见图3-8-1。

图3-8-1　与方铅矿或闪锌矿和萤石伴生的重晶石矿的浮选流程

原苏联萨拉伊尔斯克重晶石选矿厂采用的是反浮选法，入选物料是方铅矿、闪锌矿浮选后的尾矿。该尾矿中除重晶石外还含有黄铁矿、片岩、碳酸盐和石英等。原矿含BaSO460%～65%,SiO225%～30%，入选粒度为－40μm占62%，流程见图3-8-2。

图3-8-2　萨拉伊尔斯克选矿厂的重晶石浮选流程

加拿大德伯特（Debert）重晶石选矿厂的产品为医药级重晶石。将BaSO4含量为40%～50%的重晶石原矿破碎至-15mm，棒磨机磨至-300μm，然后用湿式摇床选别。用琼斯湿式强磁选机除去摇床精矿中的菱镁矿，用盐酸除去非磁性部分中的残留铁和酸溶矿物。中和后的渣再经摇床精选，获得BaSO4含量为98%的精矿，再用搅拌式磨机湿法细磨至-2μm，细磨后的产品喷雾干燥，包装。其工艺流程见图3-8-3。

图3-8-3　德伯特选矿厂医药级重晶石产品生产工艺流程

四、重晶石的深加工

1.增白和超细粉碎

作为填料用的重晶石粉，对其白度有一定的要求，最低应大于85%；如果用来替代钛白粉和沉淀硫酸钡，其白度应在92%以上。影响重晶石白度的杂质元素有碳、铁、锰、钒、镍等。碳可以用煅烧方法除去，铁、锰、钒、镍等杂质元素可用酸洗及还原方法除去。增白的技术关键是煅烧温度和时间的掌握，酸洗还原中酸的浓度及加热条件和还原剂加入量的掌握。

超细粉碎一般采用湿式搅拌磨、振动磨、气流磨等设备，将重晶石粉碎到所需要的粒度。

我国随州重晶石粉厂的增白和超细粉碎工艺流程见图3-8-4，产品质量见表3-8-9。

图3-8-4　重晶石增白、超细磨工艺流程

表3-8-9　重晶石增白产品性能与国际标准产品对照

当重晶石粉中含有较多的萤石时，如果用硫酸处理达到增白目的，在反应釜中发生以下化学反应：

河南省非金属矿产开发利用指南

CaSO4夹杂在BaSO4中，导致产品质量下降。更严重的是生成的氢氟酸，在酸性的加热环境中，可以与反应釜表面的搪玻璃镀层发生如下反应：

河南省非金属矿产开发利用指南

导致铁质反应釜裸露并迅速被腐蚀，造成经济损失和生产不安全。

中国地质大学武汉管理干部学院范蔚全、王作霖提出用工业硼酸作络合剂，使在反应中无活性HF生成，搪玻璃得到了保护。并将原来使用浓度较大的H2SO4改为稀HCl，能有效溶出CaCO3和MgCO3等杂质。用硼酸作络合剂反应如下：

河南省非金属矿产开发利用指南

BF3为路易士酸，在溶液中可离解出质子：

河南省非金属矿产开发利用指南

这里M代表二价金属阳离子（Ca2+、Mg2+、Fe2+等）。

该工艺经工业试车获得的产品指标见表3-8-10。

表3-8-10　增白重晶石微粉的技术指标

2.重晶石导电填料的制备

重晶石微粉（－325目）经硬脂酸（盐）表面改性剂处理后，可作为橡胶、塑料的填料。大多数高分子材料如塑料，具有优异的加工性能和绝缘性，被广泛用作电子仪器仪表的壳体及航天飞机和导弹的表面涂装材料。这些绝缘性高分子材料的表面受到摩擦或撞击时，很容易产生和积累静电，当静电积累到一定程度时，就会产生静电放电而造成恶性事件。导电填料作为一种特殊的功能性填料，可导除聚合物表面的静电，屏蔽电磁波。

重晶石是一种天然的白色体质颜料，如能以它为核芯材料，在其表面包覆一层掺杂SnO2的浅色导电颜料，则可提高其附加值及使用价值，是扩大重晶石应用范围的有效途径之一。

在重晶石表面包覆一层经过掺杂处理的SnO2，使SnO2晶体的“价带能级”与“导带能级”间的能量差，有较大程度的降低。此时，室温条件就可使电子占据“导带能级”，使原本是绝缘体的SnO2，因掺杂而显示出半导体的性质。

目前，我国对浅色导电粉末的研究处于起步和探索阶段。下面简要介绍中南工业大学和中国地质大学（武汉）在这方面的研究成果。

中南工业大学唐爱东等人用共沉淀法在重晶石粉体表面包覆一层掺杂Sn（OH）4，煅烧后获得了导电性能好、成本低廉的导电填料。所用重晶石粒径18.2μm,BaSO498%,ZBD白度93%。试剂无水氯化锡（SnCl4，化学纯，无色液体）及三氯化锑（SbCl3，白色固体）。

称取适量重晶石矿粉及适量水于烧杯中，用磁力加热搅拌器搅拌，控制温度50℃，使重晶石粉末均匀分散悬浮；称取适量的无水SnCl4和SbCl3溶于盐酸中，加入适量水，配制成一定浓度的SnCl4、SbCl3酸溶液；先滴加酸液达到所需pH值，然后滴加碱液，促使SnCl4和SbCl3水解并包覆重晶石粉体。控制整个体系在反应过程中保持一定的pH值。待水解完全后，停止滴加碱液，继续搅拌10min，静置陈化1hr，过滤，用蒸馏水洗涤样品除去游离的Cl-离子，直到用AgNO3溶液检验无白色沉淀为止。样品在约80℃下烘干，研磨后于550℃以上煅烧即得产品。

粉末产品外观为灰白色，电阻率在103～108Ω·cm之间；当反应溶液的pH值控制在1.5时，产品导电性最好，电阻率为7.52×103Ω·cm。

经高温煅烧，包覆层失去结构水，Sb3+氧化成高价的Sb5+，离子半径减小，使Sb5+进入SnO2晶格中，成为掺杂的SnO2,从而使包覆层具有良好的导电性。

中南工业大学张光业等人用-325目重晶石加水配成悬浮液；SnCl4、SbCl3化学纯，配制成的溶液SnCl4/SbCl3为10/1；滴定水解，搅拌、静置、过滤、洗涤、烘干、研磨、煅烧获得重晶石导电粉末产品。

产品的电阻率测定是将重晶石导电粉末在一定的压力下，压入硬质尼龙管中，用数字式万用表测量其电阻率，然后按下式计算重晶石导电粉末的电阻率：

Rsp=R×A/d

式中：Rsp示电阻率（Ω·cm）；R示实测电阻值（Ω）；A示尼龙管内管截面积（cm2）；d示粉末层高度（cm）。

中国地质大学（武汉）夏华等人考虑到高价Sb使产品染成浅灰色或灰白色，难以得到白色的导电颜料，重新选择了掺杂离子——第VA族元素，制出了白色导电颜料。通过试验，确定的最佳条件为：包覆时pH值应控制在1.5～2.0；包覆时水解温度为60℃；SnO2包覆量达到60%,SnO2已完全将重晶石粉体包覆；掺杂量为4%；煅烧温度600℃，煅烧时间30min。

重晶石导电填料的制备是一种新的材料制备工艺，产品的质量与制备过程中的溶液温度、pH值、掺杂物质的加料速度和加入量，以及煅烧温度、时间等密切相关，均对导电材料的性能有显著的影响。该种导电新材料具有较大的市场潜力。

3.钡的化合物

以重晶石为原料生产的主要钡化合物有硫化钡、碳酸钡、沉淀硫酸钡、锌钡白（立德粉）、氯化钡、氢氧化钡等化工产品。

1）硫化钡（BaS）

白色等轴晶系立方晶体。灰白色粉末，工业品是浅棕黑色粉末。主要用于制钡盐和立德粉，以及作橡胶硫化剂及皮革脱毛剂。

原料要求：重晶石（BaSO4）＞85%，煤粉（固定碳）≥70%。

将重晶石和煤粉混合粉碎经还原焙烧，得到粗硫化钡，反应式为：

BaSO4+4C→BaS+4CO↑

硫化钡一般为制造钡盐的中间产品，主要自产自用。

2）碳酸钡（沉淀碳酸钡）（BaCO3）

碳酸钡有α、β、γ三种结晶形态。工业品为白色粉末。用于钢铁和金属表面处理，以及电子工业。也是制造其他钡盐、陶瓷、搪瓷、光学玻璃、颜料、涂料、橡胶、焊条的原料。属无机有毒品。

原料要求：重晶石（BaSO4）≥85%、石灰石（CaO）＞50%、原料煤（固定碳）≥70%。

制法为碳化法，重晶石与煤粉进行还原焙烧后经碳化制得碳酸钡。其反应式如下：

BaSO4+4C→BaS+4CO↑

2BaS+2H2O→Ba（OH）2+Ba（HS）2

Ba（OH）2+2H2S→Ba（HS）2+2H2O

Ba（HS）2+CO2+H2O→BaCO3↓＋2H2S↑

流程为：重晶石＋煤粉→粉碎、混匀→焙烧→用热水和蒸气浸取→澄清→碳化→加纯碱和通蒸气脱硫洗涤→过滤→烘干→包装。

3）沉淀硫酸钡（BaSO4）

沉淀硫酸钡为无色斜方晶系结晶或无定形白色粉末。作油漆、油墨、造纸、塑料、橡胶的填料或涂料，也用于陶瓷、搪瓷、香料和颜料等行业，以及医用消化系统造影剂等。

原料要求：重晶石（BaSO4）＞85%、芒硝（Na2SO4）≥85%、原料煤（固定碳）≥70%、钡黄卤（BaCl2）3.5～4.5g/L。

制造方法有芒硝—黑灰法和盐卤综合利用法。

芒硝—黑灰法的反应式为：

BaSO4+4C→BaS+4CO↑

BaS+Na2SO4→BaSO↓＋Na2S

工艺流程为：

河南省非金属矿产开发利用指南

盐卤综合利用法的反应式为：

BaCl2+Na2SO4→BaSO4↓＋2NaCl

4）立德粉（锌钡白）（BaSO4·ZnS）

立德粉为白色粉末，平均粒径为0.3～0.5μm，锌化合物（以硫酸锌计）含量大于28%，溶于醋酸的锌化合物（以氧化锌计）含量小于1.25%，水溶性盐含量小于0.5%。

立德粉主要用途有：作白色颜料用于塑料工业中，适用于聚烯烃、乙烯基树脂、ABS树脂、聚苯乙烯等；在橡胶工业中作填充剂；涂料工业中用于制造油墨和涂料；轻工业中用于造纸、皮革、油布、搪瓷等。

生产立德粉的方法为焙烧浸取法，其反应式为：

2C+O2→2CO

BaSO4+4C→BaS+4CO

BaSO4+4CO→BaS+4CO2

BaS+ZnSO4→BaSO4·ZnS

将含硫酸钡大于95%的天然重晶石与无烟煤以3:1投料，经粉碎到2cm以下进入还原炉，炉温前段控制在1000～1200℃，后段为500～600℃，反应转化率为80%～90%，得到硫化钡进入浸出器，控制温度在65℃以上，得到硫化钡含量为70%，再进入澄清桶，澄清后加入硫酸锌反应，控制硫酸锌含量大于28%,pH=8～9，得到浓度为33～38Be′的硫酸钡和硫化锌混合物。反应液经板柜压滤，得到浆状立德粉，其含水量大于45%。浆状立德粉进入干燥焙烧以改变立德粉晶格，然后在80℃温度下用硫酸酸洗，再经水洗、加固色剂、压滤、干燥和磨粉得到成品。

主要参考文献

[1]　《非金属矿工业手册》编辑委员会，非金属矿工业手册（上、下册），冶金工业出版社，1992.12。

[2]　《矿产资源综合利用手册》编辑委员会，矿产资源综合利用手册，科学出版社，2000.2。

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[4]　夏华等，浅色重晶石导电颜料制备，非金属矿，1998.1期，P21～23。

[5]　唐爱东等，制备重晶石导电填料的水解反应机理探讨，非金属矿，2000.1期，P7～8。

[6]　张光业等，重晶石导电粉末制备工艺研究，非金属矿，2000.2期，P26～27。

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[8]　杨华明，超细重晶石粉加工过程细磨行为研究，非金属矿，1999.6期，P7～8。

[9]　陈松茂等，化工产品实用手册（一），上海交通大学出版社，1988.10。

[10]　《化学工业部天津化工研究院等编》，化工产品手册（无机化工产品），化学工业出版社，1982.7。