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一、硫酸钡：将重晶石粉（BaSO₄含量≥92%）与无烟煤粉按100:18~22的质量比混合，球磨至200目通过率≥95%；

1. 将混合物料投入回转窑，在1000~1100℃高温下焙烧2~3小时，发生还原反应：BaSO₄+ 4C  BaS + 4CO↑，用无烟煤将 BaSO₄转化为 BaS（黑灰），再经水浸、净化、沉钡、干燥粉碎得到高纯硫酸钡。

2. 焙烧产出的黑灰（主要成分为BaS，含量≥65%）需快速冷却至≤80℃，防止被空气中的氧气氧化。

二、原料准备：

重晶石：BaSO₄≥95%，破碎、磨粉至80–100 目。

无烟煤：固定碳≥75%，粒度与重晶石匹配，作还原剂与燃料。

配料：重晶石：煤 =1:0.2–0.4（质量比），混匀后制球（φ10–20mm）防扬尘、改善透气性。

二、回转窑煅烧（核心工段）：

窑型与参数：规格 φ3.2×60m，倾斜1°–3°，转速0.5–1.5r/min；窑内衬高铝耐火砖。

进料：料球由窑尾（高端）加入，窑头（低端）喷煤粉燃烧，烟气与物料逆流换热。

温度分区与反应：

预热带（窑尾，200–600℃）：脱游离水、预热料球。

还原带（中后段，900–1100℃）：BaSO₄+4C → BaS+4CO↑。

烧成带（窑头，1100–1200℃）：确保反应完全，生成黑灰（BaS 为主）。

关键控制：弱还原气氛（CO 1%–3%）、温度稳定、物料停留2–4h；窑头窑尾密封防漏风。

出料：黑灰经窑头冷却筒至80–120℃，送入浸取工段。

三、水浸取与净化

浸取：黑灰与热水（80–90℃）按1:3–5固液比搅拌，BaS 水解：2BaS+2H₂O → Ba (HS)₂+Ba (OH)₂。

除渣：过滤 / 离心分离，除去未反应重晶石、煤灰等残渣，得BaS 清液。

四、沉钡反应（制高纯 BaSO₄）

酸化沉钡：清液中加稀硫酸（或通 CO₂），控制 pH 6–7：BaS+H₂SO₄ → BaSO₄↓+H₂S↑。

固液分离：过滤、水洗至无 SO₄²⁻、Cl⁻，得硫酸钡滤饼。

五、干燥与成品处理

干燥：回转干燥窑 / 闪蒸干燥，**120–150℃** 烘干至水分≤0.5%。

粉碎分级：磨粉至325–1250 目，包装得沉淀硫酸钡成品。

六、三废处理

废气：窑尾烟气（CO、SO₂、粉尘）→ 余热回收 → 脱硫脱硝 → 达标排放；H₂S 气体用碱液吸收制硫化钠。

废渣：浸取渣（SiO₂、Fe₂O₃等）可作建材原料。

废水：洗水经中和、沉淀后循环使用或达标排放。

七、核心工艺要点

温度：1100–1200℃，过低反应不完全，过高易结圈。

气氛：弱还原，防止 BaS 氧化；CO 控制 1%–3%。

配比：重晶石：煤 = 1:0.2–0.4，煤不足还原不完全，过多浪费且影响白度。

停留时间：窑内 2–4h，保证反应充分。

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