學習醫用沉淀硫酸鋇的研制工藝

　　沉淀硫酸鋇是化學和制藥工業的重要原料。工業上一般采用芒硝.黑灰法生產沉淀硫酸鋇，該法生產的沉淀硫酸鋇不能醫用。目前生產醫用硫酸鋇多采用芒硝和氯化鋇進行復分解反應制得，但工業氯化鋇中含有少量碳化物用硝酸處理后，S2轉變成碳，不易過濾除去，混入產品中會影響白度。

　　硝板在空氣中易風化，外觀為白色晶體，化學組成主要是白鈉鎂礬(Na2SO4 MgSO4 4H2O)、硫酸鈉及少量氯化鈉。“黑灰”是用煤粉高溫還原重晶石而得，含BaS 60%左右。經選用山西運城鹽湖曬鹽遺留的“硝板”和煤粉還原重晶石所得的“黑灰”為原料，精制成無硫的氯化鋇凈化液和硝板溶液，再進行濃溶液合成，制得沉淀硫酸鋇，大大提高了產品的白度和疏松度。同時將母液中氯化鎂和氯化鈉分離，制得醫用氯化鈉。產品沉淀硫酸鋇和氯化鈉的各項指標均達到醫用標準，克服了現行方法中的缺點。

　　1 實驗部分

　　1.1 試劑與儀器

　　硝板，工業品，山西運城鹽湖曬鹽副產;黑灰，工業品;鹽酸，工業品。日本Rigaku熱重.差熱分析儀

　　1.2實驗方法

　　1.2.1硝板溶液的制備

　　稱取900g硝板，加3.1L水，加熱并攪拌溶解，澄清、過濾后得到SO24濃度為1.460mol/L的硝板溶液(溶液A)

　　1.2.2氯化鋇凈化溶液的制備

　　取一定量“黑灰”，加鹽酸至不產生硫化氫為止，用硫化鋇水溶液調節pH>8，加熱澄清過濾。濾液再用鹽酸調成酸性，煮沸脫硫，過濾后的濾液即為酸性無硫的氯化鋇凈化溶液(溶液B)，其濃度為1.3mol/L-1.6mol/L,游離酸濃度小于0.05mol/L。

　　1.2.3醫生沉淀硫酸鋇的制取

　　將溶液A與溶液B分別加熱煮沸，取300ml溶液B加入272mL溶液A中，于80℃-85℃熱水浴中陳化20min,吸濾并收集濾液，沉淀用水洗至無Cl,于200℃烘干得到醫用沉淀硫酸鋇。

　　2 結果與討論

　　2.1硝板的熱化學性性質

　　從硝板的TGDTA曲線圖可以看出，在100℃、230℃和310℃有3個吸熱峰，對應于TG曲線可以確定是結晶所致。硝板與組成硝板的硫酸鈉和硫酸鎂的熱化學性質不相同，芒硝(Na2SO4 1OH2O)在100℃時可失去全部結晶水;硫酸鎂(MgSO4 7H2O)在150℃時失去6分子的結晶水，200℃時可失去全部結晶水，而硝板去在230℃附近是主要的失水區。根據這一特點，用化學分析法測定硝板中水分(濕存水+結晶水)的適宜溫度應為320℃。

　　2.2影響沉淀硫酸鋇疏松度的因素

　　分別以硝板溶液加入氯化鋇凈化溶液(A-B)和氯化鋇凈化溶液加入硝板溶液(B-A)兩種加料方式制備沉淀硫酸鋇，并將制成的沉淀硫酸鋇烘干粉碎，過篩成不同的細度，考察不同加料方式和細度對產品疏松度的影響，會得到不同的結果。

　　表1:—B合成方式產品不同細度下的疏松度

　　細度/目研磨未過篩160180200220240

　　疏松度/mL14.517.017.918.718.818.9

　　表2:B—A合成方式產品不同細度下的疏松度

　　細度/目研磨未過篩160180200220240

　　疏松度/L14.718

　　從表1和表2可以看出，隨著產品細度的增加，產品的疏松度增加，200目以后疏松度基本上不會再有什么變化，因此選擇沉淀硫酸鋇細度為200目。在同樣細度的情況下，B—A方式比A—B方式得到的產品具有大的疏松度，因此選擇B—A的加料方式。

　　2.3沉淀硫酸鋇在混懸液中的沉降速度與疏松度關系

　　按檢驗沉淀硫酸鋇疏松度的方法分別記錄不同時間內懸浮物頂部在量筒中下降的毫升數，從而找出沉降速度與產品疏松度的關系。從而得到的結論是疏松度較小的產品，開始時沉淀速度很書，5min后沉降速度明顯減慢;而疏松度高的產品，其沉淀速度隨時間的變化近似于線性關系。

　　2.4合成醫用硫酸鋇的適宜條件

　　為使產品具有好的疏松度，適宜的合成方式是將氯化鋇凈化溶液加至硝板溶液中(B—A)，兩種溶液分別加熱至近沸，熱水浴陳化20min或保濕在80℃-85℃，吸濾、洗滌、烘干(200℃以下)、粉碎至200目即可得到優質產品。

　　2.5合成母液的處理

　　根據氯化鈉溶解度隨溫度變化不大而氯化鎂溶解度隨溫度升高而增加的特點，將合成沉淀硫酸鋇所得母液合并，蒸發至有大量氯化鈉析出，趁熱吸濾，可得粗品氯化鈉，濾液冷卻可得結晶氯化鎂。反復操作，可將母液中兩大組分分離。粗品純度檢驗結果列于表3。

　　表3氯化鈉和氯化鎂粗品純度檢驗結果

　　粗品NaCl質量分數/%MgCl2 6H2O質量分數/%

　　氯化鈉88.98.28

　　結晶氯化鎂2.1989.6

　　將氯化鈉粗品與水按1：3質量比配制，蒸發，濾出結晶體，用少量純氯化鈉的飽和溶液洗滌，進行二次重結晶，得到的醫用氯化鈉質量分數可達99.6%，對混濁度、酸堿度、重金屬、K+、Br-、I-、Fe3+、Ca2+、Ba2+、Mg2+及SO42-等項目進行檢驗，各項指標均達到醫用氯化鈉的標準。結晶氯化鎂粗品經重結晶，純度由89.6%提高至96.1%。

　　3 結論

　　本研究以山西運城鹽湖曬鹽遺留的“硝板”和煤粉還原重晶石所得的“黑灰”為原料，研制醫用沉淀硫酸鋇，副產硫化氫、氯化鈉和結晶氯化鎂，產品硫酸鋇和副產氯化鈉的各項指標可達到醫用標準。該法原料資源豐富、成本低廉、工藝可行、便于工業化，為合理利用山西省獨有的“硝板”資源開辟了一條新途徑。