一种硫酸钡的流态化洗涤方法技术领域
本发明涉及一种硫酸钡的流态化洗涤方法。
背景技术
硫酸钡是一种普通的无机盐，可由氯化钡与硫酸钠反应而得，用途十分广
泛，常用作油漆、油墨、塑料、广告颜料、化妆品、蓄电池的原料或填充剂。
橡胶制品中既作填充剂，又起补强作用；聚氯乙烷树脂中作填充剂和增重剂；
印像纸及铜板纸的表面涂布剂；纺织工业用的上浆剂；玻璃制品用作澄清剂，
能起消泡和增加光泽的作用。除此之外，它不但可作为防放射线用的防护壁材，
而且还能用于陶瓷、搪瓷、香料和颜料等行业。它也是制造其他钡盐的原料料
——粉末涂料、油漆、船用底漆、军械装备漆、汽车漆、乳胶漆、内外墙建筑
涂料、能提高产品耐光、耐候、耐化学及电化学腐蚀性和产品装饰效果，增强
涂层的抗冲击强度。无机工业用作制造其他钡盐如氢氧化钡、碳酸钡、氯化钡
等的原料。木材工业生产木纹印刷板时用于打底和调制印刷漆料。有机合成中
作为绿颜料和色淀生产体质填料。
硫酸钡中含氯化钠等大量杂质，影响了硫酸钡的使用。洗涤硫酸钡的方法
通常是把硫酸钡加入釜中，加水，搅拌，静置分层，加水再洗，重复数次。这
样洗涤的用水量大，每批洗涤水中氯化钠的含量不均匀且浓度低，无利用价值
只能当废水处理，废水量多，操作复杂，劳动强度大，产品硫酸钡中氯化钠的
残留量高，洗涤不彻底。
发明内容
本发明针对现有技术的不足之处，提供了一种方法简单、劳动强度低、洗
涤效果好、可连续化操作的硫酸钡的流态化洗涤方法。采用该方法后，洗涤塔
顶部的出水口中输出的氯化钠水溶液含量稳定，浓度高，可以返回到氯碱装置
回收利用，洗涤水量仅有原来的十分之一左右，不但大大降低了用水量，还消
除了废水。硫酸钡成品中氯化钠残留量少，氯化钠水溶物从原来的0.8～1.2％
降低到0.15％以下，硫酸钡成品的白度从94号提高到96号以上，吸油率从30
降到15。除此之外该方法采用的是连续化操作、方法简单、劳动强度大大降低。
为了解决上述技术问题，采用如下技术方案：
一种硫酸钡的流态化洗涤方法，包括以下洗涤步骤：
(1)配制硫酸钡浆料：将制备好的硫酸钡粗品从配料釜里取出，并将其投
入到搅拌釜内，加入一定质量的蒸馏水，配制成一定稠度的硫酸钡浆料，硫酸
钡粗品与蒸馏水的质量比为1∶(1.5～2.5)；
(2)洗涤塔交换洗涤：将上述配制好的硫酸钡浆料利用进料泵从洗涤塔交换洗
涤区上部的物料口投入，经过物料分布器进入到洗涤塔内，硫酸钡浆料在重力
作用下自上而下慢慢沉降；与此同时，将清洁水利用进水泵从洗涤塔交换洗涤
区下部的入水口输入，经过清洁水分布器进入到洗涤塔内，清洁水自下而上慢
慢流动，硫酸钡浆料与清洁水的投入质量比1∶(5～10)，在洗涤塔交换洗涤
区里，含盐的硫酸钡浆料与清洁水充分接触，硫酸钡浆料中夹带的氯化钠逐渐
溶于清洁水中，清洁水变成含少量硫酸钡固定颗粒的氯化钠水溶液，在下降硫
酸钡浆料中，随着氯化钠固体地逐渐溶解，硫酸钡浆料中硫酸钡的纯度逐步提
高；
(3)洗涤塔顶部填料洗涤：含少量硫酸钡固定颗粒的氯化钠水溶液经洗涤
塔交换洗涤区后，进入洗涤塔顶部的填料洗涤区内，通过填料洗涤区内的填料
层拦截氯化钠水溶液中悬浮的硫酸钡固体颗粒，硫酸钡固体颗粒重新回到交换
洗涤区内，氯化钠水溶液在去除硫酸钡固体颗粒后由洗涤塔顶部的出水口流出；
(4)洗涤塔底部沉降洗涤；硫酸钡浆料经洗涤塔交换洗涤区后，进入到洗
涤塔底部的沉降洗涤区，进一步进行沉降洗涤，最终通过洗涤塔底部的出料口，
得到硫酸钡物料；
(5)板框压滤机进行固液分离：用出料泵将洗涤好的硫酸钡物料投入到板
框压滤机内，通过板框压滤机对硫酸钡物料进行固液分离，得到滤液和滤渣，
将滤渣放入到干燥炉内灼烧，最终得到干燥的硫酸钡成品。
进一步，在步骤(2)中，物料分布器为一根不锈钢管，不锈钢管的内径为
50mm，弯头朝下，不锈钢管头上的管口部分用不锈钢板焊牢封住，不锈钢管的
四周开孔，孔径大小为8～12mm，硫酸钡浆料往四周水平方向挤出进入到洗涤塔
交换洗涤区内。硫酸钡浆料往四周水平方向挤出的进料方式，使硫酸钡浆料以
喷洒的方式进入到洗涤塔交换洗涤区内，在重力作用下自上而下慢慢沉降，更
好地与清洁水充分接触，增大硫酸钡浆料与清洁水的接触面积，使硫酸钡浆料
的氯化钠等杂质更快地溶解于清洁水内，
进一步，在步骤(2)中，清洁水分布器为一根不锈钢管，不锈钢管的内径
为25mm，不锈钢管的上端连接有3个莲蓬喷头，莲蓬喷头朝上开孔，孔径1～
2mm，清洁水以喷雾状形式进入到洗涤塔交换洗涤区内。清洁水向上喷雾的形式
进入到洗涤塔交换洗涤区内，与由上而下的硫酸钡浆料充分接触，使硫酸钡浆
料的氯化钠等杂质更快地溶解于清洁水内。
进一步，在步骤(2)中，洗涤塔交换洗涤的洗涤时间为0.5～1h。
进一步，在步骤(3)中，填料层填充有不锈钢丝网填料。通过不锈钢丝网
填料拦截悬浮的硫酸钡固体颗粒，更加有利于硫酸钡固体颗粒的沉降。
进一步，在步骤(5)中，干燥炉内的灼烧温度为700℃～1000℃，灼烧时
间为1.5～3h。
进一步，填料洗涤区、交换洗涤区和沉降洗涤区的横截面积比为4∶1∶1。
填料洗涤区的横截面积大于交换洗涤区和沉降洗涤区的横截面积，使水流减缓，
更加有利于硫酸钡固体颗粒的沉降。
进一步，在步骤(2)中，硫酸钡物料投入到板框压滤机内的进料量为0.5～
1.5m3/次，板框压滤机的过滤压力为600～1000kPa，板框压滤机内部的真空度
为0.1～0.2MPa，板框压滤机单个板框的过滤面积为100～200㎡，板框压滤机
采用串联的方式进行多级过滤。
进一步，洗涤塔内的洗涤温度为15℃～25℃。控制合适的洗涤温度，
由于采用上述技术方案，具有以下有益效果：
本发明为一种硫酸钡的流态化洗涤方法，提供了一种方法简单、劳动强度
低、洗涤效果好、可连续化操作的硫酸钡的流态化洗涤方法。采用该方法后，
洗涤塔顶部的出水口中输出的氯化钠水溶液含量稳定，浓度高，可以返回到氯
碱装置回收利用，洗涤水量仅有原来的十分之一左右，不但大大降低了用水量，
还消除了废水。硫酸钡成品中氯化钠残留量少，氯化钠水溶物从原来的0.8～
1.2％降低到0.15％以下，硫酸钡成品的白度从94号提高到96号以上，吸油率从
30降到15。除此之外该方法采用的是连续化操作、方法简单、劳动强度大大降
低。
硫酸钡浆料往四周水平方向挤出的进料方式，使硫酸钡浆料以喷洒的方式
进入到洗涤塔交换洗涤区内，在重力作用下自上而下慢慢沉降，更好地与清洁
水充分接触，增大硫酸钡浆料与清洁水的接触面积，使硫酸钡浆料的氯化钠等
杂质更快地溶解于清洁水内，
清洁水向上喷雾的形式进入到洗涤塔交换洗涤区内，与由上而下的硫酸钡
浆料充分接触，使硫酸钡浆料的氯化钠等杂质更快地溶解于清洁水内。
通过不锈钢丝网填料拦截悬浮的硫酸钡固体颗粒，更加有利于硫酸钡固体
颗粒的沉降。填料洗涤区的横截面积大于交换洗涤区和沉降洗涤区的横截面积，
使水流减缓，更加有利于硫酸钡固体颗粒的沉降。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1为本发明中洗涤塔的结构示意图。
图中：1-洗涤塔；2-填料洗涤区；3-交换洗涤区；4-沉降洗涤区；5-物料
口；6-入水口；7-出水口；8-出料口；9-物料分布器；10-清洁水分布器。
具体实施方式
如图1所示，一种硫酸钡的流态化洗涤方法，包括以下洗涤步骤：
(1)配制硫酸钡浆料：将制备好的硫酸钡粗品从配料釜里取出，并将其投
入到搅拌釜内，加入一定质量的蒸馏水，配制成一定稠度的硫酸钡浆料，硫酸
钡粗品与蒸馏水的质量比为1∶(1.5～2.5)。
(2)洗涤塔1交换洗涤：将上述配制好的硫酸钡浆料利用进料泵从洗涤塔1交
换洗涤区2上部的物料口5投入，经过物料分布器9进入到洗涤塔1内，硫酸
钡浆料在重力作用下自上而下慢慢沉降；与此同时，将清洁水利用进水泵从洗
涤塔1交换洗涤区2下部的入水口6输入，经过清洁水分布器10进入到洗涤塔
1内，清洁水自下而上慢慢流动，硫酸钡浆料与清洁水的投入质量比1∶(5～
10)，在洗涤塔1交换洗涤区2里，洗涤塔1交换洗涤的洗涤时间为0.5～1h，
含盐的硫酸钡浆料与清洁水充分接触，硫酸钡浆料中夹带的氯化钠逐渐溶于清
洁水中，清洁水变成含少量硫酸钡固定颗粒的氯化钠水溶液，在下降硫酸钡浆
料中，随着氯化钠固体地逐渐溶解，硫酸钡浆料中硫酸钡的纯度逐步提高。
(3)洗涤塔1顶部填料洗涤：含少量硫酸钡固定颗粒的氯化钠水溶液经洗
涤塔1交换洗涤区2后，进入洗涤塔1顶部的填料洗涤区2内，通过填料洗涤
区2内的填料层拦截氯化钠水溶液中悬浮的硫酸钡固体颗粒，硫酸钡固体颗粒
重新回到交换洗涤区2内，氯化钠水溶液在去除硫酸钡固体颗粒后由洗涤塔1
顶部的出水口7流出；
(4)洗涤塔1底部沉降洗涤；硫酸钡浆料经洗涤塔1交换洗涤区2后，进
入到洗涤塔1底部的沉降洗涤区4，进一步进行沉降洗涤，最终通过洗涤塔1底
部的出料口8，得到硫酸钡物料；
(5)板框压滤机进行固液分离：用出料泵将洗涤好的硫酸钡物料投入到板
框压滤机内，通过板框压滤机对硫酸钡物料进行固液分离，得到滤液和滤渣，
将滤渣放入到干燥炉内灼烧，干燥炉内的灼烧温度为700℃～1000℃，灼烧时间
为1.5～3h，最终得到干燥的硫酸钡成品。
物料分布器9为一根不锈钢管，不锈钢管的内径为50mm，弯头朝下，不锈
钢管头上的管口部分用不锈钢板焊牢封住，不锈钢管的四周开孔，孔径大小为
8～12mm，硫酸钡浆料往四周水平方向挤出进入到洗涤塔1交换洗涤区2内。硫
酸钡浆料往四周水平方向挤出的进料方式，使硫酸钡浆料以喷洒的方式进入到
洗涤塔1交换洗涤区2内，在重力作用下自上而下慢慢沉降，更好地与清洁水
充分接触，增大硫酸钡浆料与清洁水的接触面积，使硫酸钡浆料的氯化钠等杂
质更快地溶解于清洁水内，
清洁水分布器10为一根不锈钢管，不锈钢管的内径为25mm，不锈钢管的上
端连接有3个莲蓬喷头，莲蓬喷头朝上开孔，孔径1～2mm，清洁水以喷雾状形
式进入到洗涤塔1交换洗涤区2内。清洁水向上喷雾的形式进入到洗涤塔1交
换洗涤区2内，与由上而下的硫酸钡浆料充分接触，使硫酸钡浆料的氯化钠等
杂质更快地溶解于清洁水内。
填料层填充有不锈钢丝网填料。通过不锈钢丝网填料拦截悬浮的硫酸钡固
体颗粒，更加有利于硫酸钡固体颗粒的沉降。
填料洗涤区2、交换洗涤区2和沉降洗涤区4的横截面积比为4∶1∶1。填
料洗涤区2的横截面积大于交换洗涤区2和沉降洗涤区4的横截面积，使水流
减缓，更加有利于硫酸钡固体颗粒的沉降。
硫酸钡物料投入到板框压滤机内的进料量为0.5～1.5m3/次，板框压滤机的
过滤压力为600～1000kPa，板框压滤机内部的真空度为0.1～0.2MPa，板框压
滤机单个板框的过滤面积为100～200㎡，板框压滤机采用串联的方式进行多级
过滤。
在出料口8处取少量硫酸钡物料，检测硫酸钡物料的纯度，具体过程：取
少量硫酸钡物料，放入到检测量筒内，并加入适量的蒸馏水，硫酸钡物料与蒸
馏水的质量比为1∶(10～15)，与此同时对混合液进行搅拌处理，进行静置分
层，静置时间为0.5～1h，取上层清液，将上层清液加入到反应瓶内，并用胶头
滴管向反应瓶内滴加适量的0.01mol/L的硝酸银溶液，测量产生氯化银沉淀的
含量。
下面结合实施例对本发明作进一步详细说明：
实施例1
在取硫酸钡粗品50kg，以硫酸钡粗品与蒸馏水1∶2的质量比配成硫酸钡浆
料150kg，将配制好的硫酸钡浆料和清洁水以1∶5的质量比分别从物料口5和
入水口6投入到洗涤塔1内，控制洗涤塔1的洗涤温度为15℃，分别经过交换
洗涤、填料洗涤和沉降洗涤后，得到硫酸钡物料，取1kg硫酸钡物料用于检测
硫酸钡物料的纯度，在完成检实验后，将硫酸钡物料加入到板框压滤机内进行
固液分离，得到滤液和滤渣，将滤渣放入到干燥炉内灼烧，最终得到干燥的硫
酸钡成品的质量为47.5kg。
实施例2
在取硫酸钡粗品60kg，以硫酸钡粗品与蒸馏水1∶1.5的质量比配成硫酸钡
浆料150kg，将配制好的硫酸钡浆料和清洁水以1∶6的质量比分别从物料口5
和入水口6投入到洗涤塔1内，控制洗涤塔1的洗涤温度为20℃，分别经过交
换洗涤、填料洗涤和沉降洗涤后，得到硫酸钡物料，取1kg硫酸钡物料用于检
测硫酸钡物料的纯度，在完成检实验后，将硫酸钡物料加入到板框压滤机内进
行固液分离，得到滤液和滤渣，将滤渣放入到干燥炉内灼烧，最终得到干燥的
硫酸钡成品的质量为58.3kg。
实施例3
在取硫酸钡粗品70kg，以硫酸钡粗品与蒸馏水1∶2.5的质量比配成硫酸钡
浆料245kg，将配制好的硫酸钡浆料和清洁水以1∶7的质量比分别从物料口5
和入水口6投入到洗涤塔1内，控制洗涤塔1的洗涤温度为25℃，分别经过交
换洗涤、填料洗涤和沉降洗涤后，得到硫酸钡物料，取1kg硫酸钡物料用于检
测硫酸钡物料的纯度，在完成检实验后，将硫酸钡物料加入到板框压滤机内进
行固液分离，得到滤液和滤渣，将滤渣放入到干燥炉内灼烧，最终得到干燥的
硫酸钡成品的质量为68.5kg。
实施例4
在取硫酸钡粗品80kg，以硫酸钡粗品与蒸馏水1∶1.5的质量比配成硫酸钡
浆料200kg，将配制好的硫酸钡浆料和清洁水以1∶8的质量比分别从物料口5
和入水口6投入到洗涤塔1内，控制洗涤塔1的洗涤温度为22℃，分别经过交
换洗涤、填料洗涤和沉降洗涤后，得到硫酸钡物料，取1kg硫酸钡物料用于检
测硫酸钡物料的纯度，在完成检实验后，将硫酸钡物料加入到板框压滤机内进
行固液分离，得到滤液和滤渣，将滤渣放入到干燥炉内灼烧，最终得到干燥的
硫酸钡成品的质量为79.2kg。
实施例5
在取硫酸钡粗品90kg，以硫酸钡粗品与蒸馏水1∶2的质量比配成硫酸钡浆
料270kg，将配制好的硫酸钡浆料和清洁水以1∶9的质量比分别从物料口5和
入水口6投入到洗涤塔1内，控制洗涤塔1的洗涤温度为18℃，分别经过交换
洗涤、填料洗涤和沉降洗涤后，得到硫酸钡物料，取1kg硫酸钡物料用于检测
硫酸钡物料的纯度，在完成检实验后，将硫酸钡物料加入到板框压滤机内进行
固液分离，得到滤液和滤渣，将滤渣放入到干燥炉内灼烧，最终得到干燥的硫
酸钡成品的质量为88.2kg。
实施例6
在取硫酸钡粗品100kg，以硫酸钡粗品与蒸馏水1∶2.5的质量比配成硫酸
钡浆料350kg，将配制好的硫酸钡浆料和清洁水以1∶10的质量比分别从物料
口5和入水口6投入到洗涤塔1内，控制洗涤塔1的洗涤温度为24℃，分别经
过交换洗涤、填料洗涤和沉降洗涤后，得到硫酸钡物料，取1kg硫酸钡物料用
于检测硫酸钡物料的纯度，在完成检实验后，将硫酸钡物料加入到板框压滤机
内进行固液分离，得到滤液和滤渣，将滤渣放入到干燥炉内灼烧，最终得到干
燥的硫酸钡成品的质量为99.1kg。
以上实施例的洗涤后的硫酸钡成品的质量、水溶物含量、纯度、白度和吸
油率的结果分别如下面表格所示：
以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何
以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所
作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。