CN114380316A - 一种钡渣无害化并同步回收碳酸钡的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种钡渣无害化并同步回收碳酸钡的方法,属于固体废物的处理技术领域。所述钡渣为利用钡基渣系对高磷铁水进行脱磷后所产生的含钡废渣,其主要成分为Ba3(PO4)2和可溶性钡盐,本发明通过对高磷铁水进行脱磷后所产生的含钡废渣无害化处理后,进行碳酸钡沉淀的回收利用,能大幅度降低含钡废渣的毒性,减少环境污染,且在处理过程中,根据液液反应和固液反应的添加方式不同,分别对其工艺进行了优化,针对性强,还能最大限度的提高不同反应物的混合均匀度,有助于碳酸钡的最大化回收,具有节能减排的优点。
Description
技术领域
本发明属于固体废物的处理技术领域,具体是涉及一种钡渣无害化并同步回收碳酸钡的方法。
背景技术
工业固体废物是指在工业生产活动中产生的固体废物,是工业生产过程中排入环境的各种废渣、粉尘及其他废物,钡渣就是常见的一种工业固体废物。
冶金行业冶炼不锈钢等新钢种时将产生一定数量的含钡废渣,属于工业生产中产生的危险固体废弃物之一,含钡炉渣氧化脱磷后,产生了大量的含钡废渣而且被露天堆积,导致具有很大毒性的可溶性钡盐被雨水浸出并渗入到地下水中,致使地下水中的钡离子含量严重超标,引发生物致畸、致癌、致突变等严重问题,对人体及动植物造成巨大的伤害。为了减少含钡废渣堆放对环境造成的不利影响,必须积极寻找含钡废渣的综合利用途径。
利用钡基渣系对高磷铁水进行脱磷后所产生的含钡废渣,其成分主要为Ba3(PO4)2,还有部分BaO、BaF2等,这些钡系化合物不稳定,容易渗入地下水,在堆放过程中,与生产钡盐产生的含钡废渣基本相同,因此,亟需一种对该类含钡废渣进行无害化处理的工艺以解决上述问题。
现有技术对高磷铁水进行脱磷后所产生的含钡废渣进行处理时,没有根据液液反应和固液反应的不同,选取相应的添加方式,针对性差,从而导致物料之间的混合不均匀,反应不彻底,从而降低钡渣的处理效率,同时,对反应后产生的碳酸钡没有进行回收,造成资源浪费。
发明内容
针对上述存在的问题,本发明专利提供了一种钡渣无害化并同步回收碳酸钡的方法。
本发明的技术方案是:一种钡渣无害化并同步回收碳酸钡的方法,所述钡渣为利用钡基渣系对高磷铁水进行脱磷后所产生的含钡废渣,其主要成分为Ba3(PO4)2和可溶性钡盐,包括以下步骤:
S1、将所述含钡废渣投入到研磨机中,研磨并过筛得到目数为80-100的钡渣细粉,将钡渣细粉充分溶解在水中,得到可溶性钡盐溶液和Ba3(PO4)2沉淀的混合浆液;
S2、分离出上述混合浆液中的可溶性钡盐溶液后,将可溶性钡盐溶液与过量稀盐酸溶液混合,在35-45℃的温度条件下超声振动处理30min后,得到氯化钡溶液A,然后,将(NH4)2CO3溶解于去离子水中,配制成0.8-1.2mol/L的(NH4)2CO3溶液,最后,按照摩尔比为1:0.8-1.2的比例将氯化钡溶液A与(NH4)2CO3溶液混合,搅拌均匀后,过滤得到BaCO3沉淀A;
S3、分离出上述混合浆液中的Ba3(PO4)2沉淀并烘干,按照固液比为1g:3ml的比例将Ba3(PO4)2沉淀与稀盐酸溶液进行混合,在35-45℃的温度条件下超声振动处理30min后,得到氯化钡溶液B,按照摩尔比为1:0.8-1.2的比例将氯化钡溶液B与(NH4)2CO3溶液混合,搅拌均匀后,过滤得到BaCO3沉淀B;
S4、将BaCO3沉淀A与BaCO3沉淀B混合均匀后,利用振动筛对混合后的BaCO3沉淀破碎研磨成粒径≤4mm的BaCO3粉末,并利用磁吸设备吸除铁系杂质,然后,按照1:2:0.2的重量比将经上述处理的BaCO3粉末、水以及改性湿磨剂混合制成混合液,并放入湿磨设备中进行研磨,得到粒径为2-4μm的碳酸钡粉末。
作为本发明的一种可选方案,所述步骤S2中,将可溶性钡盐溶液与过量稀盐酸溶液混合时,先将可溶性钡盐溶液与过量稀盐酸溶液同时加入混合器中,同时向混合器内以0.2-0-3L/min的速率充入氮气30-40min,使可溶性钡盐溶液、过量稀盐酸溶液与氮气进行气流冲击混合,氮气的充入压力0.5MPa,所述稀盐酸溶液的质量浓度为13%,采用氮气气流冲击混合,可以最大限度的提高可溶性钡盐溶液与稀盐酸溶液混合的均匀度,同时高效的实现可溶性钡盐溶液与过量稀盐酸反应过程的排气,提高反应效率。
作为本发明的一种可选方案,所述氮气气流添加至混合器时,通过气体分布板将氮气气流均匀分散,可将氮气气流分散至混合器内各处,增加可溶性钡盐溶液与稀盐酸溶液混合的均匀度。
作为本发明的一种可选方案,所述步骤S3中,Ba3(PO4)2沉淀与过量稀盐酸溶液混合的具体过程为:
S3-1、将分离出的Ba3(PO4)2沉淀放入研磨机中,研磨并过筛得到目数为90的Ba3(PO4)2粉渣,然后,将Ba3(PO4)2粉渣干燥脱水20-30min,并放入解聚打散设备中打散,得到解聚粉渣,通过对Ba3(PO4)2粉渣研磨、解聚打散,一方面,可增加Ba3(PO4)2沉淀与盐酸的接触面积,提高反应速率,另一方面,避免Ba3(PO4)2颗粒发生团聚,增加与稀盐酸混合难度,导致Ba3(PO4)2沉淀在稀盐酸中的分散过程速度慢,能耗高,效率差等问题;
S3-2、将稀盐酸溶液放入搅拌容器中,以850-1200r/min的搅拌速率搅拌30min,且搅拌方向是按照顺时针、逆时针重复交替搅拌,通过顺时针、逆时针交替搅拌,保证Ba3(PO4)2沉淀与稀盐酸充分混合,提高反应速率;
S3-3、在步骤S3-2搅拌的同时,将上述解聚粉渣放入添加装置内并按圆周方向转动添加至上述搅拌容器中,使解聚粉渣呈发散状落入上述搅拌容器中,解聚粉渣的添加速率为0.2-0.5g/s,通过控制解聚粉渣添加角度和添加速率,保证Ba3(PO4)2沉淀与稀盐酸充分混合,反应彻底,提高碳酸钙的生成量。
作为本发明的一种可选方案,所述步骤S3-1中的解聚打散设备包括打散箱体、位于所述打散箱体底端的反应箱体、设于打散箱体内的解聚打散元件,打散箱体从上往下包括相互连通的第一打散腔和第二打散腔,所述第一打散腔顶部设有添加口,第二打散腔底端设有出粉口,所述反应箱体与第二打散腔连接,且连接处设有添加圆盘,反应箱体侧壁设有入料口和出料口,反应箱体内设有通过正反电机驱动的搅拌叶轮,所述添加圆盘中心设有固定圈,所述添加圆盘与固定圈之间且沿径向均匀设有多个倾斜导片,所述解聚打散元件包括设于第一打散腔内的竖直打散筒、设于第二打散腔内的水平打散筒、两个分别用于驱动所述竖直打散筒和水平打散筒的驱动电机,当需要将Ba3(PO4)2沉淀与稀盐酸混合时,通过入料口将稀盐酸添加至反应箱体内,同时,启动正反电机,通过正反电机带动搅拌叶轮按照顺时针、逆时针重复交替搅拌,然后,通过添加口将研磨过筛后的Ba3(PO4)2粉渣加入第一打散腔内,启动对应的驱动电机驱动竖直打散筒对Ba3(PO4)2粉渣沿竖直方向打散,然后,Ba3(PO4)2粉渣进入第二打散腔内,启动对应的驱动电机驱动水平打散筒对Ba3(PO4)2粉渣沿水平方向打散,通过各个方位的打散,解决了粉体易团聚的问题,使打散原料更加的均匀,同时使打散的效果更好,而打散后的Ba3(PO4)2粉渣经多个倾斜导片的缝隙落入反应箱体内与稀盐酸反应,由于各个倾斜导片的倾斜角度不同,使Ba3(PO4)2粉渣沿不同方向同时落入稀盐酸中,增加Ba3(PO4)2粉渣的分散性,避免沉积影响反应效率。
作为本发明的一种可选方案,所述第一打散腔与第二打散腔的连接处设有匀料筛,所述匀料筛是由多个上下贯通的环形套筒套接而成,且在各个环形套筒底端通过同一筛网连接,匀料筛底端设有用于驱动匀料筛震动的的微型震动电机,通过竖直方向打散后的Ba3(PO4)2粉渣会落入各个环形套筒之间,然后通过微型震动电机震动,将Ba3(PO4)2粉渣从筛网上各处散落至第二打散腔内,目的是避免Ba3(PO4)2粉渣落入时沉积在第二打散腔内,致使水平打散筒存在工作盲区,降低打散效果。
作为本发明的一种可选方案,所述入料口和出料口之间通过回流管连接,且回流管上设有电磁阀,出料口上设有过滤网,当Ba3(PO4)2粉渣与过量稀盐酸反应结束后,生产的BaCO3沉淀经过滤网过滤后排出,而剩余的稀盐酸会经回流管重新流入反应箱体内重复利用,具有节能减排的优点。
作为本发明的一种可选方案,所述步骤S4中,按重量份计,组成改性湿磨剂的原料包括:聚醚醇胺165-170份、聚乙二醇聚乙烯亚胺共聚物165-170份、蔗糖55-65份、亚硫酸钠15-20份以及去离子水180-200份,上述原料具有助磨、分散BaCO3沉淀的作用,有效提升研磨效率,所得BaCO3浆料分散均匀稳定且颗粒细度极高。
作为本发明的一种可选方案,所述改性湿磨剂的制备方法为:首先,将上述重量份的聚醚醇胺、蔗糖以及亚硫酸钠溶于去离子水中,并搅拌均匀,在45-55℃的温度条件下反应20-35min,得到反应液;然后,测定反应液的温度,待反应液的温度稳定后,将聚乙二醇聚乙烯亚胺共聚物溶于上述反应液中继续搅拌,最后,采用减压蒸馏法进行浓缩,浓缩到固相含量为15-50wt%。
相对于现有技术,本发明的有益效果是:
本发明通过对钡渣无害化处理后,进行碳酸钡沉淀的回收利用,能大幅度降低含钡废渣的毒性,减少环境污染,且在处理过程中,根据液液反应和固液反应的添加方式不同,分别对其工艺进行了优化,针对性强,还能最大限度的提高不同反应物的混合均匀度,有助于碳酸钡的最大化回收,具有节能减排的优点。
附图说明
图1是本发明的解聚打散设备的内部结构示意图;
图2是本发明的添加圆盘的俯视图;
图3是本发明的匀料筛的俯视图。
其中,1-打散箱体、10-第一打散腔、100-添加口、11-第二打散腔、110-出粉口、12-匀料筛、120-环形套筒、121-筛网、122-微型震动电机、2-反应箱体、20-添加圆盘、200-固定圈、201-倾斜导片、21-入料口、22-出料口、23-正反电机、24-搅拌叶轮、25-回流管、26-电磁阀、27-过滤网、3-解聚打散元件、30-竖直打散筒、31-水平打散筒、33-驱动电机。
具体实施方式
下面结合具体实施方式来对本发明进行更进一步详细的说明,以更好地体现本发明的优势。
实施例1
一种钡渣无害化并同步回收碳酸钡的方法,所述钡渣为利用钡基渣系对高磷铁水进行脱磷后所产生的含钡废渣,其主要成分为Ba3(PO4)2和可溶性钡盐,包括以下步骤:
S1、将所述含钡废渣投入到研磨机中,研磨并过筛得到目数为80的钡渣细粉,将钡渣细粉充分溶解在水中,得到可溶性钡盐溶液和Ba3(PO4)2沉淀的混合浆液;
S2、分离出上述混合浆液中的可溶性钡盐溶液后,取3.5g可溶性钡盐溶液与15ml稀盐酸溶液混合,在35℃的温度条件下超声振动处理30min后,得到氯化钡溶液A,然后,将(NH4)2CO3溶解于去离子水中,配制成0.8mol/L的(NH4)2CO3溶液,最后,按照摩尔比为1:0.8的比例将氯化钡溶液A与(NH4)2CO3溶液混合,搅拌均匀后,过滤得到BaCO3沉淀A;
S3、分离出上述混合浆液中的Ba3(PO4)2沉淀并烘干,按照固液比为1g:3ml的比例将Ba3(PO4)2沉淀与稀盐酸溶液进行混合,在35℃的温度条件下超声振动处理30min后,得到氯化钡溶液B,按照摩尔比为1:0.8的比例将氯化钡溶液B与(NH4)2CO3溶液混合,搅拌均匀后,过滤得到BaCO3沉淀B;
S4、将BaCO3沉淀A与BaCO3沉淀B混合均匀后,利用振动筛对混合后的BaCO3沉淀破碎研磨成粒径≤4mm的BaCO3粉末,并利用磁吸设备吸除铁系杂质,然后,按照1:2:0.2的重量比将经上述处理的BaCO3粉末、水以及甘油混合制成混合液,并放入湿磨设备中进行研磨,得到粒径为2μm的碳酸钡粉末。
实施例2
一种钡渣无害化并同步回收碳酸钡的方法,所述钡渣为利用钡基渣系对高磷铁水进行脱磷后所产生的含钡废渣,其主要成分为Ba3(PO4)2和可溶性钡盐,包括以下步骤:
S1、将所述含钡废渣投入到研磨机中,研磨并过筛得到目数为90的钡渣细粉,将钡渣细粉充分溶解在水中,得到可溶性钡盐溶液和Ba3(PO4)2沉淀的混合浆液;
S2、分离出上述混合浆液中的可溶性钡盐溶液后,取3.5g可溶性钡盐溶液与15ml稀盐酸溶液混合,在40℃的温度条件下超声振动处理30min后,得到氯化钡溶液A,然后,将(NH4)2CO3溶解于去离子水中,配制成1mol/L的(NH4)2CO3溶液,最后,按照摩尔比为1:1的比例将氯化钡溶液A与(NH4)2CO3溶液混合,搅拌均匀后,过滤得到BaCO3沉淀A;
S3、分离出上述混合浆液中的Ba3(PO4)2沉淀并烘干,按照固液比为1g:3ml的比例将Ba3(PO4)2沉淀与稀盐酸溶液进行混合,在40℃的温度条件下超声振动处理30min后,得到氯化钡溶液B,按照摩尔比为1:1的比例将氯化钡溶液B与(NH4)2CO3溶液混合,搅拌均匀后,过滤得到BaCO3沉淀B;
S4、将BaCO3沉淀A与BaCO3沉淀B混合均匀后,利用振动筛对混合后的BaCO3沉淀破碎研磨成粒径≤4mm的BaCO3粉末,并利用磁吸设备吸除铁系杂质,然后,按照1:2:0.2的重量比将经上述处理的BaCO3粉末、水以及甘油混合制成混合液,并放入湿磨设备中进行研磨,得到粒径为3μm的碳酸钡粉末。
实施例3
一种钡渣无害化并同步回收碳酸钡的方法,所述钡渣为利用钡基渣系对高磷铁水进行脱磷后所产生的含钡废渣,其主要成分为Ba3(PO4)2和可溶性钡盐,包括以下步骤:
S1、将所述含钡废渣投入到研磨机中,研磨并过筛得到目数为100的钡渣细粉,将钡渣细粉充分溶解在水中,得到可溶性钡盐溶液和Ba3(PO4)2沉淀的混合浆液;
S2、分离出上述混合浆液中的可溶性钡盐溶液后,取3.5g可溶性钡盐溶液与15ml稀盐酸溶液混合,在45℃的温度条件下超声振动处理30min后,得到氯化钡溶液A,然后,将(NH4)2CO3溶解于去离子水中,配制成1.2mol/L的(NH4)2CO3溶液,最后,按照摩尔比为1:1.2的比例将氯化钡溶液A与(NH4)2CO3溶液混合,搅拌均匀后,过滤得到BaCO3沉淀A;
S3、分离出上述混合浆液中的Ba3(PO4)2沉淀并烘干,按照固液比为1g:3ml的比例将Ba3(PO4)2沉淀与稀盐酸溶液进行混合,在45℃的温度条件下超声振动处理30min后,得到氯化钡溶液B,按照摩尔比为1:1.2的比例将氯化钡溶液B与(NH4)2CO3溶液混合,搅拌均匀后,过滤得到BaCO3沉淀B;
S4、将BaCO3沉淀A与BaCO3沉淀B混合均匀后,利用振动筛对混合后的BaCO3沉淀破碎研磨成粒径≤4mm的BaCO3粉末,并利用磁吸设备吸除铁系杂质,然后,按照1:2:0.2的重量比将经上述处理的BaCO3粉末、水以及甘油混合制成混合液,并放入湿磨设备中进行研磨,得到粒径为4μm的碳酸钡粉末。
实施例4
本实施例与实施例3基本相同,不同之处在于:
步骤S2中将可溶性钡盐溶液与过量稀盐酸溶液混合时,先将可溶性钡盐溶液与过量稀盐酸溶液同时加入混合器中,同时向混合器内以0.2L/min的速率充入氮气30min,使可溶性钡盐溶液、过量稀盐酸溶液与氮气进行气流冲击混合,氮气的充入压力0.5MPa,所述稀盐酸溶液的质量浓度为13%,氮气气流添加至混合器时,通过气体分布板将氮气气流均匀分散。
实施例5
本实施例与实施例3基本相同,不同之处在于:
步骤S2中将可溶性钡盐溶液与过量稀盐酸溶液混合时,先将可溶性钡盐溶液与过量稀盐酸溶液同时加入混合器中,同时向混合器内以0.3L/min的速率充入氮气40min,使可溶性钡盐溶液、过量稀盐酸溶液与氮气进行气流冲击混合,氮气的充入压力0.5MPa,所述稀盐酸溶液的质量浓度为13%,氮气气流添加至混合器时,通过气体分布板将氮气气流均匀分散。
实施例6
本实施例与实施例4基本相同,不同之处在于:
步骤S3中Ba3(PO4)2沉淀与过量稀盐酸溶液混合的具体过程为:
S3-1、将分离出的Ba3(PO4)2沉淀放入研磨机中,研磨并过筛得到目数为90的Ba3(PO4)2粉渣,然后,将Ba3(PO4)2粉渣干燥脱水20min,并放入解聚打散设备中打散,得到解聚粉渣;
S3-2、将稀盐酸溶液放入搅拌容器中,以850r/min的搅拌速率搅拌30min,且搅拌方向是按照顺时针、逆时针重复交替搅拌;
S3-3、在步骤S3-2搅拌的同时,将上述解聚粉渣放入添加装置内并按圆周方向转动添加至上述搅拌容器中,使解聚粉渣呈发散状落入上述搅拌容器中,解聚粉渣的添加速率为0.2g/s;
如图1所示,步骤S3-1中的解聚打散设备包括打散箱体1、位于打散箱体1底端的反应箱体2、设于打散箱体1内的解聚打散元件3,打散箱体1从上往下包括相互连通的第一打散腔10和第二打散腔11,第一打散腔10顶部设有添加口100,第二打散腔11底端设有出粉口110,反应箱体2与第二打散腔11连接,且连接处设有添加圆盘20,反应箱体2侧壁设有入料口21和出料口22,反应箱体2内设有通过正反电机23驱动的搅拌叶轮24,如图2所示,添加圆盘20中心设有固定圈200,添加圆盘20与固定圈200之间沿径向均匀设有八个倾斜导片201,解聚打散元件3包括设于第一打散腔10内的竖直打散筒30、设于第二打散腔11内的水平打散筒31、两个分别用于驱动竖直打散筒30和水平打散筒31的驱动电机33,当需要将Ba3(PO4)2沉淀与稀盐酸混合时,通过入料口21将稀盐酸添加至反应箱体2内,同时,启动正反电机23,通过正反电机23带动搅拌叶轮24按照顺时针、逆时针重复交替搅拌,然后,通过添加口100将研磨过筛后的Ba3(PO4)2粉渣加入第一打散腔10内,启动对应的驱动电机33驱动竖直打散筒30对Ba3(PO4)2粉渣沿竖直方向打散,然后,Ba3(PO4)2粉渣进入第二打散腔11内,启动对应的驱动电机33驱动水平打散筒31对Ba3(PO4)2粉渣沿水平方向打散,打散后的Ba3(PO4)2粉渣经八个倾斜导片201的缝隙落入反应箱体2与稀盐酸反应;
如图1、3所示,第一打散腔10与第二打散腔11的连接处设有匀料筛12,匀料筛12是由三个上下贯通的环形套筒120套接而成,且在各个环形套筒120底端通过同一筛网121连接,匀料筛12底端设有用于驱动匀料筛12震动的微型震动电机122;
入料口21和出料口22之间通过回流管25连接,且回流管25上设有电磁阀26,出料口22上设有过滤网27。
实施例7
本实施例与实施例6基本相同,不同之处在于:
步骤S3中Ba3(PO4)2沉淀与过量稀盐酸溶液混合的具体过程为:
S3-1、将分离出的Ba3(PO4)2沉淀放入研磨机中,研磨并过筛得到目数为90的Ba3(PO4)2粉渣,然后,将Ba3(PO4)2粉渣干燥脱水30min,并放入解聚打散设备中打散,得到解聚粉渣;
S3-2、将稀盐酸溶液放入搅拌容器中,以1200r/min的搅拌速率搅拌30min,且搅拌方向是按照顺时针、逆时针重复交替搅拌;
S3-3、在步骤S3-2搅拌的同时,将上述解聚粉渣放入添加装置内并按圆周方向转动添加至上述搅拌容器中,使解聚粉渣呈发散状落入上述搅拌容器中,解聚粉渣的添加速率为0.5g/s。
实施例8
本实施例与实施例4基本相同,不同之处在于:
步骤S4中,按重量份计,组成改性湿磨剂的原料包括:聚醚醇胺165份、聚乙二醇聚乙烯亚胺共聚物165份、蔗糖55份、亚硫酸钠15份以及去离子水180份;
所述改性湿磨剂的制备方法为:首先,将上述重量份的聚醚醇胺、蔗糖以及亚硫酸钠溶于去离子水中,并搅拌均匀,在45℃的温度条件下反应20min,得到反应液;然后,测定反应液的温度,待反应液的温度稳定后,将聚乙二醇聚乙烯亚胺共聚物溶于上述反应液中继续搅拌,最后,采用减压蒸馏法进行浓缩,浓缩到固相含量为15wt%。
实施例9
本实施例与实施例4基本相同,不同之处在于:
步骤S4中,按重量份计,组成改性湿磨剂的原料包括:聚醚醇胺170份、聚乙二醇聚乙烯亚胺共聚物170份、蔗糖65份、亚硫酸钠20份以及去离子水200份;
所述改性湿磨剂的制备方法为:首先,将上述重量份的聚醚醇胺、蔗糖以及亚硫酸钠溶于去离子水中,并搅拌均匀,在55℃的温度条件下反应35min,得到反应液;然后,测定反应液的温度,待反应液的温度稳定后,将聚乙二醇聚乙烯亚胺共聚物溶于上述反应液中继续搅拌,最后,采用减压蒸馏法进行浓缩,浓缩到固相含量为50wt%。
Claims (10)
1.一种钡渣无害化并同步回收碳酸钡的方法,所述钡渣为利用钡基渣系对高磷铁水进行脱磷后所产生的含钡废渣,其成分主要成分为Ba3(PO4)2和可溶性钡盐,其特征在于,包括以下步骤:
S1、将所述含钡废渣投入到研磨机中,研磨并过筛得到目数为80-100的钡渣细粉,将钡渣细粉充分溶解在水中,得到可溶性钡盐溶液和Ba3(PO4)2沉淀的混合浆液;
S2、分离出上述混合浆液中的可溶性钡盐溶液后,将可溶性钡盐溶液与过量稀盐酸溶液混合,在35-45℃的温度条件下超声振动处理30min后,得到氯化钡溶液A,然后,将(NH4)2CO3溶解于去离子水中,配制成0.8-1.2mol/L的(NH4)2CO3溶液,最后,按照摩尔比为1:0.8-1.2的比例将氯化钡溶液A与(NH4)2CO3溶液混合,搅拌均匀后,过滤得到BaCO3沉淀A;
S3、分离出上述混合浆液中的Ba3(PO4)2沉淀并烘干,按照固液比为1g:3ml的比例将Ba3(PO4)2沉淀与稀盐酸溶液进行混合,在35-45℃的温度条件下超声振动处理30min后,得到氯化钡溶液B,按照摩尔比为1:0.8-1.2的比例将氯化钡溶液B与(NH4)2CO3溶液混合,搅拌均匀后,过滤得到BaCO3沉淀B;
S4、将BaCO3沉淀A与BaCO3沉淀B混合均匀后,利用振动筛对混合后的BaCO3沉淀破碎研磨成粒径≤4mm的BaCO3粉末,并利用磁吸设备吸除铁系杂质,然后,按照1:2:0.2的重量比将经上述处理的BaCO3粉末、水以及改性湿磨剂混合制成混合液,并放入湿磨设备中进行研磨,得到粒径为2-4μm的碳酸钡粉末。
2.根据权利要求1所述的一种钡渣无害化并同步回收碳酸钡的方法,其特征在于,所述步骤S2中,将可溶性钡盐溶液与过量稀盐酸溶液混合时,将可溶性钡盐溶液与过量稀盐酸溶液同时加入混合器中,同时向混合器内以0.2-0-3L/min的速率充入氮气30-40min,使可溶性钡盐溶液、过量稀盐酸溶液与氮气进行气流冲击混合,氮气的充入压力0.5MPa,所述稀盐酸溶液的质量浓度为13%。
3.根据权利要求2所述的一种钡渣无害化并同步回收碳酸钡的方法,其特征在于,所述氮气气流添加至混合器时,通过气体分布板将氮气气流均匀分散。
4.根据权利要求1所述的一种钡渣无害化并同步回收碳酸钡的方法,其特征在于,所述步骤S3中,Ba3(PO4)2沉淀与过量稀盐酸溶液混合的具体过程为:
S3-1、将分离出的Ba3(PO4)2沉淀放入研磨机中,研磨并过筛得到目数为90的Ba3(PO4)2粉渣,然后,将Ba3(PO4)2粉渣干燥脱水20-30min,并放入解聚打散设备中打散,得到解聚粉渣;
S3-2、将稀盐酸溶液放入搅拌容器中,以850-1200r/min的搅拌速率搅拌30min,且搅拌方向是按照顺时针、逆时针重复交替搅拌;
S3-3、在步骤S3-2搅拌的同时,将上述解聚粉渣放入添加装置内并按圆周方向转动添加至上述搅拌容器中,使解聚粉渣呈发散状落入上述搅拌容器中,解聚粉渣的添加速率为0.2-0.5g/s。
5.根据权利要求4所述的一种钡渣无害化并同步回收碳酸钡的方法,其特征在于,所述步骤S3-1中的解聚打散设备包括打散箱体(1)、位于所述打散箱体(1)底端的反应箱体(2)、设于打散箱体(1)内的解聚打散元件(3),打散箱体(1)从上往下包括相互连通的第一打散腔(10)和第二打散腔(11),所述第一打散腔(10)顶部设有添加口(100),第二打散腔(11)底端设有出粉口(110),所述反应箱体(2)与第二打散腔(11)连接,且连接处设有添加圆盘(20),反应箱体(2)侧壁设有入料口(21)和出料口(22),反应箱体(2)内设有通过正反电机(23)驱动的搅拌叶轮(24),所述添加圆盘(20)中心设有固定圈(200),所述添加圆盘(20)与固定圈(200)之间沿径向均匀设有多个倾斜导片(201),所述解聚打散元件(3)包括设于第一打散腔(10)内的竖直打散筒(30)、设于第二打散腔(11)内的水平打散筒(31)、两个分别用于驱动所述竖直打散筒(30)和水平打散筒(31)的驱动电机(33)。
6.根据权利要求5所述的一种钡渣无害化并同步回收碳酸钡的方法,其特征在于,所述第一打散腔(10)与第二打散腔(11)的连接处设有匀料筛(12),所述匀料筛(12)是由多个上下贯通的环形套筒(120)套接而成,且在各个环形套筒(120)底端通过同一筛网(121)连接,匀料筛(12)底端设有用于驱动匀料筛(12)震动的微型震动电机(122)。
7.根据权利要求5所述的一种钡渣无害化并同步回收碳酸钡的方法,其特征在于,所述入料口(21)和出料口(22)之间通过回流管(25)连接,且回流管(25)上设有电磁阀(26),出料口(22)上设有过滤网(27)。
8.根据权利要求1所述的一种钡渣无害化并同步回收碳酸钡的方法,其特征在于,所述步骤S4中,按重量份计,组成改性湿磨剂的原料包括:聚醚醇胺165-170份、聚乙二醇聚乙烯亚胺共聚物165-170份、蔗糖55-65份、亚硫酸钠15-20份以及去离子水180-200份。
9.根据权利要求8所述的一种钡渣无害化并同步回收碳酸钡的方法,其特征在于,所述改性湿磨剂的制备方法为:首先,将上述重量份的聚醚醇胺、蔗糖以及亚硫酸钠溶于去离子水中,并搅拌均匀,在45-55℃的温度条件下反应20-35min,得到反应液;然后,测定反应液的温度,待反应液的温度稳定后,将聚乙二醇聚乙烯亚胺共聚物溶于上述反应液中继续搅拌,最后,采用减压蒸馏法进行浓缩,浓缩到固相含量为15-50wt%。
10.根据权利要求1所述的一种钡渣无害化并同步回收碳酸钡的方法,其特征在于,所述步骤S4中的碳酸钡粉末目数为80-100。
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