浅谈高纯碳酸钡的工艺设计要点

文宗术

信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司贵阳分公司 贵阳 550018

碳酸钡，英文名称Barium carbonate，化学式BaCO3，白色结晶或粉末，不溶于水，遇酸分解，溶于稀盐酸、硝酸、氯化铵溶液、硝酸铵溶液、乙醚、氯仿，不燃，有毒。应用于制钡盐、光学玻璃、搪瓷、橡胶、涂料、烟火等方面，高纯碳酸钡在电子工业还用于生产电子陶瓷器件(PTC热敏电阻、陶瓷电容器等)的基础原料钛酸钡。国内高纯碳酸钡的生产方法主要有氢氧化钡法、氯化钡法、硝酸钡法等。

下面介绍一个高纯碳酸钡的工程设计案例，该工程采用改进的硝酸钡法生产工艺，可提高产品质量，降低生产成本，同时实现生产污水零排放。

1 工艺原理

采用循环工艺路线，以硝酸铵水溶液为循环介质，以普通的工业碳酸钡为原料生产高纯碳酸钡。化学反应过程如下：

BaCO3+2NH4NO3→Ba(NO3)2+(NH4)2CO3

Ba(NO3)2+(NH4)2CO3→BaCO3↓+2NH4NO3

从上述反应方程式可以看出，反应是可逆的。硝酸铵和工业碳酸钡转化生成硝酸钡和碳酸铵，分别提纯精制，然后再合成反应，从而实现提纯的目的，得到高纯碳酸钡。

目前，国内的工业碳酸钡大多是以重晶石为原料采用碳化法生产的，其产量大，市场供应充足。

2 工艺流程简述

工业碳酸钡和硝酸铵溶液在转化罐中加热转化，生成硝酸钡和碳酸铵，分别提纯精制，蒸出碳酸铵，经洗涤吸收、过滤后得到精制的碳酸铵溶液，加碳酸氢铵配铵，计量后与经提纯精制的硝酸钡在合成罐中合成，生成碳酸钡，经洗涤、过滤、烘干、粉碎，得到高纯碳酸钡产品，合成产生的稀硝酸铵溶液经蒸发浓缩后循环利用。……