1)性质。无色斜方晶系结晶,或无定形白色粉末。无毒,1 150℃左右发生多晶转变,约1 400℃开始分解。溶于发烟硫酸和熔融的碱,微溶于沸腾的盐酸,几乎不溶于水。化学性质稳定。易与高锰酸钾、碳酸钙或碱金属硝酸盐制成混晶。与碳共热还原为硫化钡。在空气中,遇硫化氢或有毒气体也不变色。
2)用途。可作油漆、油墨、橡胶、塑料、绝缘带填充剂,印象纸及铜版纸的表面涂布剂,纺织的上浆剂。还用于原料、陶瓷、蓄电池、搪瓷、玻璃及香料等工业中。
3)生产方法。①合成法:用硫酸或硫酸盐从可溶性钡盐(硫化钡、氯化钡、硝酸钡等)溶液中沉淀出硫酸钡,再经洗涤、压滤、干燥而得。②重晶石精制法:以硫酸、盐酸处理研细后的高品位重晶石(硫酸钡质量分数为95%~98%,SiO2质量分数为1%~2%,CaO质量分数为1%~3%),除去其中的杂质,或将重晶石于发烟硫酸中溶解,再用水稀释溶液以沉淀硫酸钡。也有将高品位重晶石溶于熔盐(NaCl或CaCl2),冷却,并用水处理可制得纯净的硫酸钡,用于造纸及蓄电池工业。
4)主要制法(芒硝-硫化钡法)流程简述。用热水将芒硝[Na2SO4质量分数>85%,钙(以 CaSO4计)质量分数<1.0%,镁(以 MgSO4计)质量分数<0.8%]溶解,使其密度达到 1.160 9~1.219 8 g/cm3,用直接蒸汽加热芒硝溶液至80~90℃,然后加入石灰、纯碱以除去镁、钙,使 Mg2+质量浓度<0.02 g/L、Ca2+质量浓度<0.015 g/L。Mg2++Ca(OH)2→Mg(OH)2↓+Ca2+,Ca2++Na2CO3→CaCO3↓+2Na+。 将溶液澄清20 h以上,清液经过滤输入计量槽中,沉降泥经洗涤用于回收芒硝。将硫化钡溶液与除钙、镁后的芒硝溶液混合,加热至90℃,则发生下述反应:BaS+Na2SO4→BaSO4↓+2NaHS。在硫化钡熔体浸取过程中,硫化钡水解生成的氢氧化钡[Ba(OH)2]及硫氢化钡[Ba(HS)2]反应如下:Ba(OH)2+Na2SO4→BaSO4↓+2NaOH,Ba(HS)2+Na2SO4→BaSO4↓+2NaHS。 反应到达终点后澄清,清液回收硫化碱,硫酸钡沉淀用叶片真空过滤机抽滤,用软水、稀酸洗涤,将洗涤合格的钡泥放入带搅拌器的缸中,加水打浆,用酸调节pH为5~6,加热至80℃,然后压滤至滤饼水分质量分数<25%,滤液用于浸取黑灰。