毒重石尾矿钡渣制取高纯氯化钡的研究*
2013-10-17张晓刚
无机盐工业 2013年12期
唐 英,荣 酬,张晓刚,徐 迪,张 进
(重庆文理学院材料与化工学院,重庆市高校微纳米材料工程与技术重点实验室,重庆 402168)
自然界中毒重石是钡资源的主要来源之一,中国重庆市城口县蕴藏有世界罕见的大型毒重石矿[1]。目前,中国对毒重石利用率较低,特别是对尾矿钡渣未进行有效利用,而尾矿钡渣处理不当,将给环境带来严重污染[2-3]。目前,针对低品位钡或含钡废渣的利用方向主要为制取氯化钡,通常采用盐酸一次浸取法,将目标物钡以及杂质铁、钙、锶等同时酸化为相应的氯化物,并进入酸液中,过滤后的滤液通过调节pH、加入沉淀剂、溶剂洗涤等方法除去杂质,最终精制为纯度较高的氯化钡产品[4-6]。笔者在现有技术基础上,采用洗渣、浸取、精制3个步骤制得高纯度的氯化钡产品。该工艺的研究将为尾矿钡渣及低品位钡的回收利用提供新的思路。
1 实验部分
1.1 实验原料、试剂与仪器
原料:重庆市城口县毒重石尾矿钡渣,其主要金属成分及其质量分数:钡,20.86%;钙,2.80%;铁,0.72%;锶,0.68%。
试剂:盐酸、草酸、硫酸钠、无水乙醇、氢氧化钠均为分析纯。
仪器:旋转蒸发仪、循环水真空泵、原子吸收分光光度计、磁力搅拌器。
1.2 实验方法及原理
1.2.1 盐酸洗渣
将钡渣破碎,筛分出粒度为74~150 μm的钡渣作为试样。称取一定量试样,用体积比为1∶1的乙醇-水溶液打浆,向浆料中加入一定浓度的盐酸,常温洗渣1 h。钙、铁、锶等杂质酸化为相应的氯化物并大部分转移到液相中,而目标物钡部分转化为氯化钡,它与未转化的碳酸钡在液相中的溶解度极小(见表 1)[7],仍主要以固态形式存在,从而实现杂质与钡的初步分离。……
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