硫酸钡

硫酸钡的矿产叫作重晶石。为白色无定型粉末。性质稳定，难溶于水、酸、碱或有机溶剂。放射学检查使用硫酸钡，主要利用其在胃肠道内可吸收X射线而显影的作用，因此主要用作胃肠道造影剂。也可用于制造钡盐等。

制备方法

芒硝-黑灰法（1）

硫化钡原料（配制参见硫化钡）与除去钙、镁后的芒硝溶液混合，于90℃进行反应，生成硫酸钡沉淀，沉淀物经抽滤、水洗和酸洗后，用硫酸调节pH值至5～6，再经过滤、干燥、粉碎，即得沉淀硫酸钡成品。在沉淀硫酸钡的生产过程中加入表面处理剂或分散剂，可制得改性超细沉淀硫酸钡。其反应方程式：

盐卤综合利用法（1）

将钡黄卤与芒硝反应，再经酸煮、水洗、分离脱水、干燥，得到硫酸钡成品。其反应方程式：

芒硝-黑灰法（2）

反应方程式：

操作方法：将重晶石与煤粉反应生成的黑灰浸出液澄清后，配成浓度为14%～17%的硫化钡原料并加热至80℃。除去钙、镁后的芒硝溶液，配成浓度为22%～25%并加热至90℃。搅拌下将配制好的硫化钡溶液加入芒硝中进行反应，维持温度在90℃，生成硫酸钡沉淀。反应终点应掌握在使两种溶液为等当点。沉淀物经抽滤、水洗和酸洗后，用硫酸调pH值为5～6，再经过滤、干燥、粉碎，即得沉淀硫酸钡产品。

盐卤综合利用法（2）

反应方程式：

残坡积矿床用露天开采法，原生矿多数用地下开采法。一般工艺流程见“磷块岩”。选矿方法主要为手选法、重选法、磁选法和浮选法。

氯化钡-精芒硝法

将精制的氯化钡与精制芒硝进行反应，生成硫酸钡沉淀。经洗涤、抽滤、干燥、粉碎、筛分、检验，得到硫酸钡成品。其反应方程式：

操作方法：将110g的BaCl₂·2H₂O溶于500mL水中，另将45mL浓硫酸（相对密度1.84）溶于240mL水中，在边加热边搅拌的条件下，将硫酸溶液慢慢地加入到氯化钡溶液中。静置一段时间后，检验溶液中的Ba²⁺离子是否沉淀完全，若未沉淀完全，再补加少量硫酸。澄清后小心倾出清液，用热水倾析洗涤沉淀5～6次。将沉淀置于布氏漏斗中抽滤，并用热水反复洗涤，直至洗出液中用AgNO₃溶液检验不出Cl⁻为止。抽干后再在50～70℃下干燥，将干燥的产品研细过筛即可。

复分解法

将15%的氯化钡溶液在不断搅拌下加入到精制过的并过量5%的硫酸钠溶液中，维持溶液的pH在5以下，使其进行沉淀反应，待反应完全后，过滤并充分涤至无氯化物，在低温下干燥得到产品。

重晶石精制法

高品位的重晶石粉熔于溶盐（CaCl₂·NaOH）中，再用水处理可制得纯净的硫酸钡。也可将重晶石粉溶解于发烟硫酸中，然后以水稀释沉淀出硫酸钡，在不断搅拌下用玻棒慢慢将化学纯浓硫酸加到蒸馏水中至溶液密度正好为1.16，备用。在分析纯结晶氢氧化钡中加入蒸馏水，搅拌并加热溶解，在95℃以上控制密度为1.14冷却至80℃，趁热抽滤（滤液应保证绝对清亮，且立即使用，以免吸收空气中CO₂而变浊）。将温度为50～60℃的上述硫酸溶液移入合成器（保持溶液体积为容器的三分之一），剧烈搅拌下徐徐加入温度为60～70℃的上述氢氧化钡溶液，接近终点时要严格控制加入速度，至溶液pH=5～6。在pH值合格的合成液上层清液中加入4mL试剂硫酸，检验沉淀是否完全，静置。所得沉淀用过滤后的蒸馏水倾泻洗涤2～3次，过滤，离心甩干，用过滤后的蒸馏水甩洗2～3次后，放入搪瓷盘中，在60℃左右的烘箱内烘烤，注意经常翻动，烘至不沾勺为止，即得成品。

氯化钡-硫酸方法

将事先加热的含量约为35%的硫酸溶液慢慢加到热的含量约为18%的氯化钡溶液中，搅拌均匀后，静置片刻，加入几滴稀硫酸检验沉淀是否完全，小心倒出清液，沉淀用热水以倾析法洗涤5～6次，抽滤。用热水洗到Cl⁻离子含量合格，在50～70℃下干燥，干燥后研细并过筛，得成品。

重晶石填料

是以325目重晶石原料粉为原料，经漂白、超细粉碎制得的。工艺流程如图：

将原料粉加入反应槽后，加入硫酸和铝粉同时加热，进行还原漂白。反应式：

铝粉在酸溶液中置换出氢气，而氢气使得Fe³⁺还原为Fe²⁺，从而发生漂白作用。反应式为：

经过初步漂白后，可溶性盐通过水洗而除去。重晶石经过滤、打浆、烘干后进行煅烧，以除去炭质。通过加有刚玉球的振动磨成超细粉后，再次进行漂白、水洗、过滤、干燥，用万能粉碎机将结块产品粉碎后即可。

应用领域

1、不溶于水和酸，化学性质稳定，无磁性毒性，并有吸收Ｘ射线和伽马射线的性能。重晶石主要产于沉积层状矿床和低温热液矿脉中，常与石英、白云石、方解石、萤石、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿等共生。

2、主要用于石油和天然气钻井泥浆的加重剂，也是提取金属钡和制取各种钡化合物的重要矿物原料。工业上最重要的钡化合物有碳酸钡、氯化钡、硫酸钡、硝酸钡、氢氧化钡、氧化钡、过氧化钡、铬酸钡、锰酸钡、氯酸钡、锌钡白、多硫化钡等。钡化合物的用途十分广泛：用作橡胶、塑料、颜料、涂料、造纸、纺织品、油漆、油墨、焊条的原料及填料；用作钡基润滑脂、油料精制、甜菜制糖、人造丝的原料；用作杀虫剂、灭菌剂、灭鼠剂、炸药、绿色烟火、信号弹、曳光弹、医学X光照像的指示剂等；还用于玻璃、陶瓷、皮革、电子、建材、冶金等部门。金属钡可作电视和真空管的吸气剂、黏结剂。钡与铝、镁、铅、银等金属制作的合金用于制造轴承。

3、作印染的媒染剂，织物的上浆剂、加重剂，造纸的填充剂，防火织物及制革的填充剂，医药工业的泻剂和生产胃药三硅酸镁的原料，食道、胃肠道X射线造影诊断于生产鲜酵母、味精和牙膏用磷酸氢钙的稳定剂，亦用于配制植物冬眠延长剂。在金属电镀中用于无裂纹镀液的配制，在镀镍液中作导电盐，还能使镀层白面柔软。

4、用作胶黏剂、密封剂、橡胶、塑料、油漆、油墨、白色颜料、绝缘带等的填充剂，可赋予橡胶、塑料制品以X射线不透过性，并可提高氯丁橡胶制品的耐燃性。纺织上可用作上浆剂。印相纸及铜版纸生产时用作表面涂布剂。电镀工业用作镀镍液的导电盐，可改善电镀液分散性。玻璃制造中用作澄清剂，具有增加光泽及消泡作用。也是制造搪瓷、陶瓷、颜料及其他钡盐等的原料及Ｘ射线透视肠胃造影剂等。

计算化学数据

1、疏水参数计算参考值（XlogP）：无

2、氢键供体数量：0

3、氢键受体数量：4

4、可旋转化学键数量：0

5、互变异构体数量：无

6、拓扑分子极性表面积（TPSA）：80.3

7、重原子数量：6

8、表面电荷：0

9、复杂度：62.2

10、同位素原子数量：0

11、确定原子立构中心数量：0

12、不确定原子立构中心数量：0

13、确定化学键立构中心数量：0

14、不确定化学键立构中心数量：0

15、共价键单元数量：2

安全信息

海关编码：2833270000

WGKGermany：无

危险类别码：R20/21/22

安全说明：22-24/25-36-26

RTECS号：CR0600000

危险品标志：Xn

储存运输

1、远离火种、热源。包装要求密封，不可与空气接触。应与还原剂、易燃、可燃物，金属粉末等分开存放。

2、贮存在通风、干燥的库房中。不可与酸类及食用物品共贮混运。装卸时要轻拿轻放，防止包装破损。

性质与稳定性

1、受高热分解产生有毒的硫化物烟气。

2、避免接触氧化物。几乎不溶于水、乙醇和酸。溶于热浓硫酸中，干燥时易结块。600℃时用碳可还原成硫化钡。在900～1000℃时可用氢气还原。工作人员应做好防护，工作场所应有良好的通风条件。若不慎触及皮肤和眼睛，应立即用流动的清水洗涤。

3、具弱碱性，与碳共热被还原成硫化钡，与硫化氢气体接触不发生颜色变化。

4、超细硫酸钡是具有极高分散性的沉淀硫酸钡。溶于热硫酸，不溶于水、醇及其他溶剂。具有粒径分布范围狭窄、分散性好、化学惰性强，稳定性好，耐酸碱，硬度适中，高相对密度，高白度，能吸收有害射线等优点，是一种具有环保功能的材料。

毒性和生态

生态学数据

通常来说对水是不危害的，若无政府许可，勿将材料排入周围环境。

毒理学数据

吸入后可引起胸部紧束感、胸痛、咳嗽等。对眼睛有刺激性。长期吸入可致钡尘肺。能灼烧皮肤，有脱发作用。生产中应注意做好防护，不可直接与人体接触。