Файл: Ахметов, Т. Г. Химия и технология соединений бария.pdf

бария очищаются от механических примесей, а затем от сернистого газа в абсорберах, орошаемых растворами кальцинированной соды или магнезитовой пульпой. Очищенные газы барботируются в рас­ творы гидроокиси бария, проходя последовательно все карбонизаторы. По окончании реакции в одном из аппаратов суспензию отка­ чивают в сгуститель и дают ей отстояться. Осветленный раствор перекачивается на выщелачивание сульфида бария, а осадок пе­

ния и возвращаются в производство углекислого бария в виде растворов кальцинированной соды.

Другие способы получения карбоната бария

Одним из промышленно важных способов получения карбоната бария высокого качества является прокаливание некоторых его органических соединений. Так, уксуснокислый барий при нагрева­ нии (дериватограмма XXVII, а) плавится (61 °С), затем (101 °С) полностью обезвоживается и наконец полностью превращается в карбонат бария при температуре 488 °С, что подтверждается харак­

71

тером кривой убыли массы и двумя пиками при 814 и 973 °С. Ща­ велевокислый барий целиком переходит и его карбонат при 632 °С (б); виннокислый (в) — при 678 °С; виннокаменнокислый (г) — при 838 °С. По этому способу получают качественный карбонат бария, содержащий 99,99% основного вещества, так как при прокалке все

карбонат содой путем перемешивания их водной суспензии в авто­ клаве при 8-105—1- 10е Па (8—10 ат) и 200 °С, а также обработкой смеси барита с кальцинированной содой при высоких температу­ рах [152]. При нагревании (дериватограмма XXVIII) смесь плавит­ ся (103 °С), а при 729 °С протекает основная обменная реакция между сульфатом бария и карбонатом натрия. Описаны способы ускорения обменной реакции введением в смесь хлорида натрия 1153] й некоторых других катализаторов [154].

Предложен также способ [155] получения гранулированного тяжелого карбоната бария спеканием осажденного карбоната ба­ рия в присутствии соединений щелочных и щелочноземельных ме­ таллов при 520—825 °С. Отличительной чертой способа является получение непылящего продукта стабильного гранулометрического состава, для чего осажденный карбонат бария перед спеканием предварительно прогревают при 100—200 °С с последующим измель­ чением до величины частиц не менее 1,5 мм. Однако этот способ не обеспечивает получения продукта, отвечающего требованиям потре­ бителя — электровакуумной промышленности по содержанию в нем сернистых соединений (сульфат бария). В результате прокалки про­ дукта при температуре до 825 °С содержащийся в карбонате бария сульфид натрия окисляется до сульфата, который вступает с карбо­ натом бария в следующую реакцию:

ВаС03 + Na2S04 = BaS04 + Na2C03

Карбонат бария с малым содержанием примеси серы получают [156] непрерывным методом, сущность которого сводится к взаимо­ действию раствора сульфида бария с углекислотой в реакционной колонне с мешалкой. Газовый поток распределяется в колонне

но проходят эти зоны. Основное взаимодействие происходит в ниж­ ней зоне колонны, где 80% сульфида бария превращается в его кар­ бонат. Для получения карбоната бария насыпной плотностью 0,8 кг/л в реакционную колонну подают раствор сульфида бария, содержащий 10—15% карбоната бария. Газы на выходе из колонны содержат 92% сероводорода и 8% двуокиси углерода. Высушенный карбонат содержит 99% ВаСОэ и 0,13% BaS.

72

Г л а в а V

СУЛЬФАТ БАРИЯ

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Сульфат бария представляет собой белый мелкокристаллический порошок плотностью 4,5 г/см3, практически нерастворимый в воде

Установлено, что в системе BaS04 — Na2S 04 образуется [1581 твердый раствор BaS04 на основе Na2S04. Двойная система K2S04 — BaS04 имеет эвтектику с температурой плавления 1016 °С при 30% BaS04. В системе BaS04 — NaCl наблюдается [159] пол­ ная смешиваемость в жидком состоянии при отсутствии соединений и твердых растворов; в эвтектике при 741 °С содержится 33,3 вес. % BaS04. В тройной системе Na2S04 — K2S04 — BaS04 тройная пе-

7 4

Т а б л и ц а 6. Требования к качеству сернокислого бария

(содержание компонентов в %)