硫酸钡的生产工艺和成本

2020年第24期广东化工第47卷总第434期 · 125 · 硫酸钡重量法测定铁矿石中的硫含量漆寒梅，文静，伍慧玲，何威，曹莉(湖南有色金属职业技术学院资源环境系，湖南株洲412000)[摘要]采用改良的碳酸钠—氧化锌半熔硫酸钡重量法测定铁矿石中的硫含量。

本文考查了在滤纸过滤和真空抽滤操作下的分离对铁矿石样品硫含量测定结果的影响。

实验过程除过滤分离方式不一样外，其他条件全按国标GB/T 6730.16-2016进行。

实验结果显示，硫含量为0.036 %、0.038 %、0.063 %铁矿石标样，在两种分离方式下，真空抽滤分离方式的准确度及精密度更好。

[关键词]硫；硫酸钡重量法；滤纸过滤；真空抽滤[中图分类号]O65 [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2020)24-0125-02Determination of Sulfur in Iron ore by Barium Sulfate Gravimetric MethodQi Hanmei, Wen Jing, Wu Huiling, He Wei, Cao Li(Resource and Environment Department Hunan Nonferrous Metals Vocational and Technical College, Zhuzhou 412000, China) Abstract: A modified sodium carbonate-zinc oxide semi-molten decomposition and Barium sulfate gravimetric method was applied to determine sulfur in iron ores. Separation conditions of filter paper filtration and vacuum filtration that affect the determination of sulfur was investigated in this paper. The iron ore standard samples containing 0.036 %, 0.038 % and 0.063 % sulfur were studied. Except for different separation conditions, all other conditions were carried out according to GB/T 6730.16-2016. The results show that the vacuum filter separation condition is better than the filter paper filtration from the accuracy and high precision.Keywords: sulfate；barium sulfate gravimetric method；filter paper filtration；vacuum filtration矿石中的硫主要以黄铁矿、磁黄铁矿、石膏、重晶石等形式存在。

目前，比较成熟的分离去除硫酸根的技术方法主要有6种，即氯化钡法、氯化钙法、冷冻法、碳酸钡法、离子交换法和膜分离法。

2 s* v, w- u7 U# K 1、氯化钡法7 f& a, i k4 Q* |& V氯化钡法是用与盐水中的发生反应生成沉淀，由于化合物溶度积很小,所以采用该法去除效果较好,2000年前国内大部分氯碱企业采用该方法去除硫酸根。

但是，使用该方法时应注意要防止过量，因为过量的会与电槽中的NaOH 反应生成沉淀，堵塞电槽隔膜。

尤其重金属离子钡将会沉积在金属阳极表面，形成不导电的化合物，使阳极涂层活性降低，电压升高。

同样钡离子对离子膜也有严重的影响。

法去除虽然效果好，反应率高，但是本身有较强的毒性，贮存条件要求高，操作不当还会引起Ba超标现象，对离子膜造成伤害；其最大的缺点是使用成本高，以100kt/a离子膜烧碱装置为例，每年处理的成本达1100多万元。

该法可副产硫酸钡。

4 [% w" k" |: z9 F; a5 N8 y氯化钡用量相应增加，运行成本高，且该物质属于剧毒物质，副产物及氯化钡的包装袋回收较困难，给生产和现场管理带来较大难度。

0 I% K* c+ }3 `) U$ q) X2、氯化钙法 1 z5 b( @6 @" D+ N5 u, `! R# m该法是用与反应生成沉淀，由于溶度积较大,尤其在盐水中的溶解度要增大三四倍，故该法去除不如法彻底，但是如果卤水使用量不大，经该法处理后的盐水中的质量浓度也可达7 g/L以下的要求,一般情况下达不到5 g/L以下。

该法去除工艺与法相似氯化钙法去除硫酸根投资省，又因氯化钙价格相对便宜，因此有一定的竞争力，其缺点是由于硫酸钙的溶度积较大，由于生成的是微溶沉淀,由于盐效应,在饱和盐水中溶解度高于水溶液中2～3倍.去除硫酸根的效率不高，又增加了盐水中的钙离子，盐泥量增加并且很难处理,不符合国家的减排政策，效果较氯化钡法差。

硫酸在石油化工生产中的应用研究发布时间：2022-02-16T03:32:59.502Z 来源：《防护工程》2021年28期作者：张可义[导读] 一直到目前主流的接触法制备硫酸，这其中的发展历史正是我们需要去了解的。

濮阳市盛源石油化工（集团）有限公司河南濮阳 457500摘要：硫酸是最重要的含氧质子酸，也是一种最活泼的二元无机强酸，具有较强的脱水性、吸水性、氧化性。

硫酸是一种生产容易、价格便宜的液体强酸。

硫酸在有机合成中广泛用作催化剂和反应物。

硫酸是一种重要的工业原料，能和绝大多数金属、金属氧化物或金属氢氧化物、金属盐、低碳有机醇等发生反应，可以进行中和反应、置换反应、复分解反应等，能生产多种硫酸盐，可用于制造药物、颜料、洗涤剂等，广泛应用于无机化工、石油化工、医药、金属冶炼以及染等工业中。

基于此，本篇文章对硫酸在石油化工生产中的应用进行研究，以供参考。

关键词：硫酸；石油化工生产；应用分析引言硫酸是一种具有强烈氧化性与腐蚀性的无机强酸，同时也是当今工业生产中的重要原料与产品。

硫酸被人们誉为“化学工业之母”，在国民生产中占有举足轻重的地位。

通常，一个国家的硫酸生产能力代表了一个国家化学工业水平的高低。

硫酸从公元二世纪开始被人们制得，十八世纪开始真正意义上的工业化生产，到十九世纪，其生产工艺趋于完善。

从最原始的土室法发展到后来的硝化法、铅室法、塔式法，一直到目前主流的接触法制备硫酸，这其中的发展历史正是我们需要去了解的。

1硫酸制备技术变迁1.1硝化法在制取原理上，土室法通过蒸馏胆矾制取硫酸，而硝化法则是通过燃烧硫磺和硝石的混合物制取硫酸。

硝化法最早是由荷兰化学家、发明家德莱贝尔创造的。

瓦德的硫酸制取工艺可表述为：在40～50加仑的球形广口玻璃瓶中加入少量水，并在瓶中放置一个小粗陶器罐，罐上放置一铁盘，内放硫磺和硝石的混合物，用赤热的小铁铲点燃混合物后用木塞将瓶口塞紧，经过一段时间后，重复操作，直至达到所需浓度的硫酸。

硫酸盐的去除原理及方法硫酸盐的去除原理及方法1、硫酸盐在污水处理中的危害：厌氧过程中的硫酸盐还原菌竞争产甲烷菌所需要的二氧化碳，影响甲烷的产生，同时硫酸盐还原菌不仅具有转化有机酸和乙酸的功能，同时，将硫酸盐还原为硫化物，对产甲烷菌造成危害。

工业有机废水中由于硫酸盐的存在而产生的主要问题包括：含硫酸盐的工业废水，如果不经处理就直接被排入水体中，会产生具有腐蚀性和恶臭味的硫化氢气体，不仅如此，硫化氢还具较强的毒性，会直接危害人体健康和影响生态平衡。

含高浓度硫酸盐的工业有机废水，在应用厌氧处理工艺时，高浓度的硫酸盐对产甲烷菌（MPB）产生强烈的抑制，将会致使消化过程难以进行。

硫酸盐的还原是在SRB硫酸盐还原菌）的作用下完成。

SRB是属专性厌氧菌，属于在厌氧消化过程起主要作用的4种微生物种群中的产氢产乙酸菌。

在不存在硫酸盐的厌氧环境中，SRB则呈现产氢产乙酸菌的功能；当厌氧消化中存在硫酸盐时，则SRB不仅具有了产氢产乙酸菌转化有机酸和乙酸的功能，而且具有还原硫酸盐为H2S的特性。

存在硫酸盐的厌氧消化过程中，本可能被MPB产甲烷菌）利用还原二氧化碳生成甲烷的一切分子氢均被SRB所竞争利用，从而使还原二氧化碳生成甲烷的反应受阻。

硫酸盐在SRB的作用下还原成硫化物，是污泥驯化的过程，硫化物浓度超过100mg/L时，对甲烷菌细胞的功能产生直接抑制作用。

相关的实验研究和工程实践表明，当原水SO42含量》400mg/L 时就有可能转化为较高浓度的硫化物，并且是不可避免的。

2、硫酸盐的去除和转化：利用水解酸化池的厌氧环境，硫酸盐还原菌工艺的流程如下图所示：微电解反应器管道混合器曝气池沉淀池水解池该工艺是将水解池和微电解组合，微电解反应器通过微电解反应将产生大量的Fe2+,水解池中的硫酸盐还原菌（SRB）将硫酸盐还原成硫化物，含有大量硫化物的水解池出水回流，和微电解反应器的出水在管道混合器内混合，硫化物与Fe2+结合成FeS不溶于水的沉淀物，再通过后续的沉淀池将FeS 沉淀，从而完成废水废水中硫酸盐的去除；曝气池的作用则是将剩余的Fe2+,通过曝气氧化成Fe3+,然后和碱生成Fe(0H)3,新生态的Fe3+经碱中和后，生成的Fe(0H)3是胶体凝聚剂，它的吸附能力高于一般药剂水解法得到的Fe(0H)3的吸附能力，这样污水中原有的悬浮物以及通过微电解产生的不溶物和部分构成色度的有机物可被吸附凝聚，从而得以去除。

硫酸钡在涂料中的作用
硫酸钡是一种广泛用于涂料中的无机颜料，它在涂料中具有以下几个重要的作用。

1.增加涂料的密度：硫酸钡具有较高的比重，能够增加涂料的密度，使得涂料涂覆在被涂物表面时更加均匀，提高涂层的平滑性和涂覆性。

2.增加涂料的遮盖力：硫酸钡微粒具有良好的白度和遮盖力，可以有效遮盖底层材料的颜色和瑕疵，提高涂料对底层的遮盖性和遮盖能力。

3.提高涂料的耐候性：硫酸钡微粒具有较高的化学稳定性和耐候性，能够抵抗光照、氧气和湿气等外界环境的侵蚀，延长涂料的使用寿命。

4.增加涂料的硬度和耐磨性：硫酸钡微粒能够填充涂层中的空隙，增加涂层的硬度和耐磨性，提高涂料的耐久性和抗刮擦性。

5.调节涂料的流动性：硫酸钡微粒具有较大的表面积和较强的吸附能力，可以吸附涂料中过多的流变剂，调节涂料的流动性和粘度，使得涂料施工更加方便和稳定。

6.降低涂料成本：硫酸钡是一种相对便宜的颜料，与其它颜料相比成本较低，可以降低涂料的配方成本，提高涂料的经济性和竞争力。

需要注意的是，硫酸钡在涂料中使用时需要注意以下几个问题：
1.选用合适的粒径：硫酸钡的粒径对涂料的性能有较大影响，过大的粒径会影响涂料的流动性，而过细的粒径则会降低涂料的遮盖力和硬度。

因此，需要根据具体的涂料配方和需求选择合适的粒径。

2.控制添加量：硫酸钡的添加量需要根据涂料的种类和用途来确定，
一般在涂料中的添加量为5-30%，具体的添加量需要根据实际需求和使用
效果进行调整。

总而言之，硫酸钡在涂料中起到增加密度、提高遮盖力、增加耐候性、提高硬度和耐磨性、调节流动性和降低成本等作用。

然而，在使用硫酸钡
时需要合理选择粒径和控制添加量，以确保涂料达到最佳的性能和效果。

盐水精制中除硫酸根的几种常用方法之比较硫酸根在氯碱生产中的危害当精盐水中硫酸根含量较高时，对氯碱生产系统主要有如下三点危害：（1）影响食盐的溶解度，造成精盐水浓度降低。

（2）会在电解槽阳极上发生氢氧根电解而产生氧气，造成氯内含氧高，降低了电流效率，缩短了电解槽的使用寿命，影响氯气的纯度。

（3）在电解液的蒸发过程中，硫酸根会以芒硝（Na2SO4·10H2O)的形式大量析出，更易堵塞管道，降低传热效率，影响蒸发器的生产能力。

因此需要一定的脱硝装置来除去部分的硫酸根离子，使其浓度达到正常的操作范围。

目前，比较成熟的分离去除硫酸根的技术方法主要有六种，即氯化钡法、氯化钙法、冷冻法、碳酸钡法、离子交换法和膜分离法。

一、氯化钡法氯化钡法是用Ba2+与盐水中的SO42-发生反应生成BaSO4 沉淀，由于化合物BaSO4溶度积很小,所以采用该法去除SO42- 效果较好,2000年前国内大部分氯碱企业采用该方法去除硫酸根。

但是，使用该方法时应注意要防止BaCl2过量，因为过量的BaCl2会与电解槽中的NaOH反应生成Ba（OH）2沉淀，堵塞电解槽隔膜。

尤其重金属离子钡将会沉积在金属阳极表面，形成不导电的化合物，使阳极涂层活性降低，电压升高。

同样钡离子对离子膜也有严重的影响。

氯化钡法去除SO42-虽然效果好，反应效率高，但其本身有较强的毒性，且贮存条件要求较高，操作不当还会引起Ba2+超标现象，对离子膜造成伤害；其最大的缺点是使用成本高，该法虽可副产硫酸钡，但副产物及氯化钡的包装袋回收较困难，给生产和现场管理带来较大难度。

二、氯化钙法该法是用Ca2+与SO42-反应生成CaSO4沉淀，由于CaSO4溶度积较大,尤其在盐水中的溶解度要增大二三倍，故该法去除SO42-不如氯化钡法彻底，但是如果卤水使用量不大，经该法处理后的盐水中的SO42-质量浓度也可达7g/L以下的要求,一般情况下达不到5g/L 以下。

该法去除SO42-工艺与氯化钡法相似，但是氯化钙法去除硫酸根投资较少，又因氯化钙价格相对便宜，因此有一定的竞争力，其缺点是由于硫酸钙的溶度积较大，生成的CaSO4是微溶沉淀,由于盐效应,在饱和盐水中溶解度高于水溶液中2～3倍，去除硫酸根的效率不高，又增加了盐水中的钙离子，盐泥量增加并且很难处理,不符合国家的减排政策，效果较氯化钡法差。

176管理及其他M anagement and other硫酸钡重量法测定铁矿石中的硫含量张俊杰，马玉花，祁正荣，贾秀美，姚长发（西宁特殊钢股份有限公司（青海省冶金产品研究与开发重点实验室），青海 西宁 810005）摘 要：随着经济和科技水平的快速发展，矿石中的硫主要以黄铁矿、磁黄铁矿、石膏、重晶石等形式存在。

硫的存在会给冶金带来很多困难，如含硫高的钢在高温时强度很低，轧制或锻造时易产生裂缝，具有热脆性。

铁矿石中硫含量高，高炉脱硫成本增大。

入炉铁矿石含硫越少越好，一般精铁矿中硫的含量要求在4%以下。

因此对铁矿石中的硫含量是保证钢铁冶炼的重要指标，必须将其严格控制。

目前测定矿石中硫的方法有高频红外吸收法、库伦滴定法、燃烧法、硫酸钡重量法等。

采用硫酸钡重量法分析铁矿石中的硫时，分解样品的方法有碳酸钠-氧化锌半熔分解法、过氧化钠-碳酸钠熔融法和酸溶-碱熔回收法。

关键词：硫；硫酸钡重量法；滤纸过滤；真空抽滤中图分类号：TF702.1 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2021）08-0176-2 收稿日期：2021-04作者简介：张俊杰，男，生于1982年，青海人，汉族，本科，助理工程师，研究方向：化学分析。

硫量是银精矿一项重要的技术指标。

银精矿中硫主要以硫化物、硫酸盐的形式存在。

在燃烧法中，碘量法和库伦法其特点是仪器购置成本低，适合规模较小、检测量较低的企业或者科研院所使用;红外法属于高频加热方式，预热时间和检测时间都短，能耗与检测成本都很低，由于其测试范围大、测试速度快、准确度和精密度好等特点;重量法属于传统基准方法，由于检测时间长，无法用生产质量控制在选择铁矿石中硫含量的检测方法时。

分析工作者可根据铁矿石中硫含量范围、生产规模、工作量和检测用途来选择合适的方法[1]。

1 高温燃烧定碳炉。

淀粉吸收液：称取可溶性淀粉1g，用少量水拌成糊状，倒入500mL 沸水，冷却后加入分析纯浓盐酸18mL，稀释至1L，混匀备用。

硫酸钡的光学性质和光电特性研究硫酸钡是一种常见的无机盐，其化学式为BaSO4。

它是一种白色粉末，在自然界中也常以钡矿的形式出现。

硫酸钡在实践应用中有着广泛的用途，比如可以用作稳定剂、颜料、填料，甚至在医疗领域也有应用。

但是在光学和光电领域中，硫酸钡的应用也是非常重要的。

本文将着重探讨硫酸钡的光学性质和光电特性研究。

一、硫酸钡的光学性质硫酸钡是一种透明的晶体材料，其晶体结构为正交晶系。

在光学领域中，硫酸钡的折射率和消光系数是研究的重点。

其折射率为 1.64左右，这意味着当光线从空气或者其他材料射入硫酸钡时，将发生折射。

硫酸钡的消光系数较小，表明它具有很好的透明度，可以适用于许多光学领域的应用。

硫酸钡的光学性质有很多研究，例如可以利用硫酸钡的透明度和折射率来制备光学元件。

硫酸钡晶体的特殊晶体结构可以使得其在光学领域中应用非常广泛。

此外，硫酸钡的光学性质对于一些光电材料的研究也是非常重要的。

二、硫酸钡的光电特性研究硫酸钡的光电特性研究也是非常关键的，这主要包括硫酸钡在触发光、发光以及制备光伏材料方面的应用。

1. 硫酸钡在触发光方面的应用硫酸钡可用于制备无银网制版材料，这些材料可以通过在硫酸钡光敏化下进行曝光制备。

通过控制不同光斑内曝光剂的浓度，以光引起的化学反应而产生图案，形成图案的区域脱去了一层碱性复合物涂料，形成一个有孔的图案。

这种技术可以用于生产电子产品的热敏标签，光敏材料等。

2. 硫酸钡在发光方面的应用硫酸钡晶体在触发不同颜色的荧光光源下，会发出不同的颜色，例如使用波长为266 nm的紫外光照射硫酸钡时会发放出蓝光。

硫酸钡的这种发光性质可以应用于荧光标记、LED等行业。

3. 硫酸钡在制备光伏材料方面的应用传统的光伏电池主要以硅材料为主，在零度下利用半导体的PN结来发电。

但是，硅制造成本较高，所以研究人员发掘了硫酸钡在光伏材料方面的应用潜力。

研究表明，硫酸钡可以作为光敏材料，从而用于制备光伏电池。