氯化鋇(BaCl·HO)
1)性質。無色單斜晶系結晶。冷結晶為扁平菱形,熱結晶為無定形。工業(yè)品為白色片狀或粉狀結晶。結晶水在空氣中穩(wěn)定,加熱到113℃時失去結晶水。易溶于水,溶解度隨溫度的升高而增大。有乙醇及氯離子(如氯化鈣)存在時,溶解度顯著降低。在乙醇及酸中的溶解度比在水中的溶解度小。在無水乙醇中失去結晶水,但并不溶解。不溶于丙酮。氯化鋇的水溶液具苦咸味,并且因含氯離子而具有較強的腐蝕性。工業(yè)氯化鋇有毒、不易燃、不易爆。
2)用途?;瘜W工業(yè)中主要用于制造各種鋇鹽、含鋇顏料、有機染料,還用于食鹽電解去除鹽水中的硫酸根。鋼鐵工業(yè)中用于熱處理、合金鋼切削工具的淬火處理,并代替氰化鈉作鋼材的滲碳劑。農業(yè)生產中用以除治植物的害蟲。造紙工業(yè)中用于制造感光紙、銅版紙。還可用于鍋爐水的處理、陶瓷制品防止褪色等。
3)生產方法。①鹽酸法:硫化鋇和鹽酸反應生成氯化鋇和硫化氫。副產的硫化氫可用于制取硫磺,可加工成硫酸及其鹽類,可用堿液吸收制取硫氫化鈉,可用氫氧化鈣吸收制取硫脲,可用于制取蛋氨酸、二甲基甲砜等。②氯化鈣法:將重晶石、原料煤和氯化鈣按一定比例混勻,在高溫下反應生成氯化鋇熔體,然后浸取、過濾、蒸發(fā)、結晶、干燥即得產品。③氯化法:用氯氣處理硫化鋇溶液得到氯化鋇。④碳酸鹽法:碳酸鋇與鹽酸反應制得氯化鋇。⑤氯化鎂法:硫化鋇與氯化鎂反應制備氯化鋇。⑥氯化銨法:用氨堿廠的蒸餾廢液(含有氯化銨)與硫化鋇反應制得氯化鋇。
4)主要制法流程簡述。①鹽酸法:將硫化鋇溶液加入反應器中,在不斷攪拌下慢慢加入質量分數為31%的工業(yè)鹽酸,控制pH為4~5,硫化鋇全部轉變?yōu)槁然^。中和反應過程放出大量硫化氫氣體,捕集回收利用。反應過程常有BaS被過量的鹽酸分解析出硫磺,送入脫硫塔脫硫。澄清的BaCl2溶液含有過量的游離鹽酸,可用燒堿或氫氧化鈣、氫氧化鋇中和,也可用碳酸鋇中和。經過處理的氯化鋇溶液采用多效真空蒸發(fā)器濃縮到BaCl2質量濃度達到400~600 g/L,然后在結晶器中冷卻到25~35℃析出BaCl2·2H2O結晶,經離心分離、干燥得到成品。②氯化鈣法:將重晶石、原料煤與氯化鈣分別破碎,按質量比為 100∶28∶48混勻送入轉窯,在 770~1 100℃進行反應。燒好的氯化鋇熔體破碎至30 mm以下,送入浸取器用熱水(60~80℃)浸取,得到BaCl2質量濃度大于250 g/L的溶液,加鹽酸脫硫使硫質量濃度小于0.1 g/L。脫硫后的BaCl2溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、離心分離,結晶用清水洗滌,再于60~80℃干燥,得到成品。③碳酸鹽法:將毒重石破碎、用水打漿,按毒重石與鹽酸的質量比為1∶(1.2~1.3)加入鹽酸,升溫至70℃,發(fā)生下列反應:BaCO3+2HCl+H2O→BaCl2·2H2O+CO2↑。為保證產品中鐵含量符合標準,在反應生成液中加入一定堿量除鐵,再過濾,濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶得到二水氯化鋇。