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硫酸鋇產品的制作方法

文檔序號:3433917閱讀:1006來源:國知局

專利名稱::硫酸鋇產品的制作方法石克酸鋇產品發(fā)明領域本發(fā)明通常涉及硫酸鋇產品和由含有硫酸鋇晶體和脈石物質的重晶石礦石制備該產品的方法。該石克酸鋇產品可以用于制備油漆、橡膠和用于油氣勘探的鉆井液,并且適合于醫(yī)學級并且可以用于各種其它應用,包括作為藥物、獸醫(yī)和化妝品組合物的成分,特別是需要"更白"外觀的硫酸鋇產品的地方。發(fā)明背景硫酸鋇是一種不透射線的介質,在胃腸道的醫(yī)學檢查中廣泛地用作X-射線造影劑。通常,對于胃腸道檢查,進行檢查的受試者單獨喝一種在水中的硫酸鋇懸浮液,或與產生二氧化碳的試劑如BAROS泡騰粒劑(Mallinckrodt,SaintLouis,MO)—起喝。所使用的硫酸鋇為細小的、白色、無氣味的、無味的松散粉末(bulkypowder),其幾乎不溶于水、有機溶劑和酸性和堿性溶液中。然而,它在熱濃硫酸中表現(xiàn)出一定的溶解度。疏酸鋇的這種非常惰性的性質使得它成為不透射線的介質,因為它不被完整的粘膜所吸收并因此被認為在放射學用途中給予是安全的。用于制備醫(yī)學級硫酸鋇的一種方法,有時也稱為馬林克羅特方法(Mallinckrodtprocess),包括通過酸將細粉碎的重晶石礦石溶解到溶液中,然后使用硫酸將鋇離子從溶液中以硫酸鋇的形式沉淀出來。因為硫酸鋇的惰性,這種方法是非常困難和非常昂貴的方法。通常,所形成的硫酸鋇沉淀仍然含有許多雜質,必須經過若干額外的提純步驟,包括酸浸法。此外,這些沉淀方法通常得到大部分顆粒粒徑比約1微米小許多的硫酸鋇產品。對在胃腸道檢查中所用的制劑中用作造影劑的應用中,特別是檢查上胃腸道,通常優(yōu)選醫(yī)學硫酸鋇顆粒比典型地通過沉淀技術制得的顆粒要大。Stone的美國專利4,119,700披露了一種可供選擇的由重晶石礦石制備醫(yī)學辟u酸鋇產品的方法,該方法不需要為了提純而溶解,而是分離存在于礦石中的基本純的碌L酸鋇晶體。該方法包括研磨含有石克酸鋇晶體和脈石礦物的天然存在的重晶石礦石,以形成顆粒狀的礦石物^f,將這種顆^i狀的礦石通過高強度的濕式磁選機以除去磁性顆粒,接著將該含有硫酸鋇和低比重礦物的無-茲性部分進行重力分選,以分離得到基本上純的硫酸鋇部分。該方法進一步包括將這種硫酸鋇部分進行進一步研磨以獲得所需的粒徑分布(例如,約l微米的數(shù)量級),用無機酸如硫酸或鹽酸浸出細粉碎的硫酸鋇部分,接著用水洗滌該濾出的產品以中和浸出酸(leachingacid)。雖然Stone的教導是有用的并且克服了一些由沉淀方法制備醫(yī)學硫酸鋇所伴隨的問題,但是所得產品仍不總是令人滿意的。有時,用這種方式制得的硫酸鋇具有令人不太滿意的灰白色或灰色。這種灰色被認為是由于雜質如二氧化硅以及其它來自重晶石礦石宿存的(persistent)脈石物質所導致的。此外,在胃腸道的檢查和研究期間,為了患者攝入,醫(yī)學硫酸鋇制劑典型地懸浮在水中。存在于該制劑的硫酸鋇組分中的宿存脈石物質可以分離并在懸浮液中形成不希望的灰白色或灰色浮料,而該懸浮液將被接受檢查的受試者攝入。因此,仍需要更有效的技術由重晶石礦石制備具有改善外觀(例如,更一致的"更白"顏色)以及其它性質的醫(yī)學硫酸鋇產品,使該醫(yī)學硫酸鋇產品更適合用作在胃腸道檢查制劑中的X-射線造影劑,以及適合用在其它需要更干凈、更白硫酸鋇產品的應用中。
發(fā)明內容因此,簡單地說,本發(fā)明涉及一種由含有硫酸鋇顆粒和脈石物質的重晶石礦石制備^5克酸鋇產品的方法。該方法包括將^^重晶石礦石中獲得的含有硫酸鋇的顆粒與流化劑在液體介質中混合,得到一種包括含硫酸鋇顆粒和從含石克酸鋇顆粒中釋力文出的流化脈石物質的處理的混合物。該流化的脈石物質從處理的混合物中分離,且將含硫酸鋇的顆粒干燥以制備硫酸鋇產口O。根據(jù)一種優(yōu)選實施方案,由含硫酸鋇顆粒和脈石物質的重晶石礦石制備硫酸鋇產品的方法包括將重晶石礦石顆粒與浸出酸接觸,以浸出酸溶性的雜質并產生一種包含浸出的含硫酸鋇顆粒的淤漿,該顆粒酸溶性雜質的濃度降低了,接著用水洗滌該浸出的含硫酸鋇顆粒。所述洗滌后的含硫酸鋇的顆粒與流化劑在液體介質中混合,得到一種包括含硫酸鋇的顆粒和從含硫酸鋇顆粒中釋放出的流化脈石物質的處理的混合物。該流化的脈石物質從處理的混合物中分離,且將含硫酸鋇的顆粒干燥以制備硫酸鋇產品。本發(fā)明的其它特征部分是明顯的且部分是通過下面指出。附圖簡述圖1是本發(fā)明由含有石克酸鋇和脈石物質的重晶石礦石制備硫酸鋇產品的方法的示意圖。發(fā)明詳述根據(jù)本發(fā)明,設計了一種制備硫酸鋇產品的改善方法,其特別是在胃腸道檢查中用作X-射線造影劑。更具體地說,發(fā)現(xiàn)了特殊的流化劑或流化劑(fluidizer)的用途,其可作為有用的手段用于降低從天然存在的重晶石礦石獲得的醫(yī)學級硫酸鋇產品中不希望的脈石物質的濃度,否則該脈石物質會破壞產品的外觀以及其它所需性能。根據(jù)本發(fā)明的流化劑的用途容易地結合到由重晶石礦石制備疏酸鋇產品的已知方法中,其不需要溶解和沉淀以純化硫酸鋇產品,而是分離存在于重晶石礦石中的基本上純的硫酸鋇晶體。這些方法,包括Stone在美國專利號4,119,700中所述的方法(其整個內容在此引入作為參考),通常在本領域中是已知的并且典型地包括磨碎(例如,粉碎和研磨)重晶石礦石、分級該磨碎的含硫酸鋇的顆粒以得到所需的粒徑、將所述的含硫酸鋇顆粒與酸接觸以浸出和除去酸溶性的雜質、接著洗滌并干燥所述的硫酸鋇產品。在本發(fā)明的做法中,這些方法操作可以以分批、半連續(xù)或連續(xù)方式進行。所述的操作可以合適地使用本領域熟練技術人員公知的各種裝置和生產技術進行,并且在有些情況下可以省略一些操作或與其它操作結合而不脫離本發(fā)明范圍。通常,根據(jù)本發(fā)明,用于分離存在于重晶石礦石中的基本上純的硫酸鋇晶體的方法如下改進通過將直接從重晶石礦石獲得(即,不需要沉淀硫酸鋇)的含硫酸鋇的顆粒與流化劑在液體介質中混合,以形成包含含硫酸鋇顆粒和從含石克酸鋇顆粒流化或釋放的脈石物質的處理的混合物。所述流化的脈石物質典型地以漂浮層的部分存在于處理的混合物中。該流化脈石物質從處理的混合物中分離,其后將含硫酸鋇的顆粒干燥以制備硫酸鋇產品。更詳細地將在下面進行描述,從重晶石礦石中獲得的含硫酸鋇顆粒用流化劑在液體介質中處理,以釋放和分離生成顏色的脈石物質,其可以以各種方式結合到分離存在于重晶石礦石中的基本上純的疏酸鋇晶體的方法中。除基本上純的硫酸鋇的晶體外,天然存在的重晶石礦石或重晶石典型地含有許多脈石物質,例如大塊的氧化鐵或水合氧化鐵、碳酸鐵、石英或二氧化硅晶體以及鋁和鉻化合物雜質。鐵化合物和二氧化硅有時可能會結合在一起(即,為團塊或相對大塊的硅酸鐵)。脈石物質的類型和它們的比例相對于礦石的碌^酸鋇含量可以大大改變,可以理解,存在于礦石中的^5克酸鋇的量越低,為了獲得一定量的硫酸鋇產品要待加工的礦石的量就越多。由Stone在美國專利號4,119,700中給出的示范性重晶石礦石分析顯示下列組分BaS0474.4%;FeC0318.6%;Si025.6%;以及其它混雜的脈石物質1.4%。通常,存在于礦石中的基于氧化物和碳酸鹽的雜質通過酸處理除去,留下酸不溶的脈石物質。不管確切的重晶石礦石組成,存在于礦石中的二氧化硅以及其它脈石物質可能會宿存于硫酸鋇產品中,并且其被認為是造成不希望的產品顏色和胃腸道檢查所給予的硫酸鋇混懸液中不希望的浮料的原因。與從重晶石礦石中獲得的含硫酸鋇的顆粒相混合的流化劑應如此選擇,以致于能夠流化或釋放至少一部分存在的脈石物質,并且在其以任何顯著含量保持在硫酸鋇產品中時應該是相對惰性的和無害的,該硫酸鋇產品攝入以作為胃腸道檢查制劑的一部分。所述的流化劑可以以固體或液體的,優(yōu)選基本上可溶的,在該液體介質中含硫酸鋇的顆粒用所述的流化劑處理。優(yōu)選地,使用包含水的含水液體介質。根據(jù)本發(fā)明,已經確定多種流化劑能有效地降低重晶石礦石獲得的含硫酸鋇顆粒中脈石物質的濃度,特別是二氧化硅雜質的濃度。這些合適的流化劑包括天然膠(naturalgum)、合成和半合成的膠或聚合物、生物聚合物、螯合劑、多元酸單體的鹽、無機鹽、及它們的混合物。聚合流化劑包括天然膠、合成和半合成的膠或聚合物和生物聚合物。合適的天然膠的實例包括角叉菜聚糖、藻酸鹽、阿拉伯樹膠、用NaOH處理的阿拉伯樹膠、果膠等,及其混合物。合適的合成和半合成膠或聚合物的實例包括低粘度的羧曱基纖維素、乙烯和馬來酸酐或馬來酸的共聚物,例如EMA31、EMA31Na+、EMA21、EMA21Na+、曱基乙烯基醚和馬來酸酐的共聚物如GANTREZNa+(GAFCorporation,NewYork,NY)等,及其混合物。合適的生物聚合物的實例包括肝素、硫酸軟骨素等,及其混合物。其它流化劑包括螯合劑、多元酸單體的鹽(例如,多羧酸的鹽)和無機鹽。在此所使用的多元酸單體是具有2-5個-COOH基團的多羧酸化合物。在此所使用的鹽是藥學上可接受的鹽。合適的藥學上可接受的鹽包括堿金屬(例如,鈉和鉀)、堿土金屬(例如,4丐和鎂)和有機堿(例如葡甲胺)的鹽。合適的螯合劑的實例包括多氨基羧酸的鹽,例如乙二胺四乙酸鹽(EDTA)、環(huán)己烷-反-l,2-二胺四乙酸鹽(CDTA)、二亞乙基三胺五乙酸鹽等,其它螯合劑如乳酸鹽、N-P-乙醇胺-N,N-二乙酸鹽(例如,N-(3-乙醇胺-N,N-二乙酸二鈉)等,及其混合物。多元酸單體的合適鹽的實例包括下面酸的堿金屬和堿土金屬鹽檸檬酸(例如,檸檬酸鈉)、次氮基三乙酸(nitrilotriaceticacid)(例如,次氮基三乙酸三鈉)、次氮基三亞曱基三磷酸(例如,次氮基三亞曱基三亞磷酸三鈉)、月幾醇六磷酸、N-p-乙醇胺-N,N-二乙酸(例如,N-P-乙醇胺-N,N-二乙酸二鈉)等,及其混合物。合適的無機鹽包括,例如,六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、三聚磷酸鈉(sodiumtripolyphosphate)等,及其混合物。根據(jù)一種優(yōu)選實施方案,所述的流化劑包含堿金屬或堿土金屬多羧酸鹽。合適的多羧酸鹽包括二羧酸的鹽例如草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸的鹽等,及其混合物,以及三羧酸的鹽,包括,但不限于,檸檬酸的鹽。優(yōu)選地,所述的多羧酸鹽包括羥基取代基。優(yōu)選的具有羥基的多羧酸鹽包括檸檬酸、異檸檬酸、酒石酸和蘋果酸的鹽。特別合適的流化劑的實例包括EMA21Na+、GANTREZNa+、用NaOH處理的阿拉伯樹膠、檸檬酸鈉、次氮基三乙酸三鈉、次氮基三亞曱基三亞磷酸三鈉、六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、三聚磷酸鈉和肌醇六膦酸化物(inositolhexaphosphorate)。在一種優(yōu)選實施方案中,所述的流化劑包含焦磷酸鈉。根據(jù)一種尤其優(yōu)選實施方案,所述的流化劑包含檸檬酸鈉。已經發(fā)現(xiàn)檸檬酸鈉在從重晶石礦石獲得的含硫酸鋇顆粒中流化或釋放脈石物質(特別是二氧化硅)中是尤其有效的。檸檬酸鈉也經常被作為常規(guī)胃腸道檢查制劑的組分用于制備自由流動的X-射線造影組合物。因此,存留一定量的檸檬酸鈉在硫酸鋇產品中用作流化劑可以提供額外的好處。為了說明本發(fā)明的一些實施方案,由含^J吏鋇和脈石物質的重晶石礦石制備硫酸鋇產品的方法將根據(jù)圖1進行描述。圖1是由重晶石礦石制備硫酸鋇產品的方法示意圖,其包括使用流化劑以降低不希望的脈石物質的濃度。在圖1所示的實施方案中,在所述顆粒進行酸浸操作和隨后的中和浸出物后,含硫酸鋇的顆粒用流化劑在液體介質中處理。將從礦山獲得的含硫酸鋇和脈石物質的重晶石礦石1,進行磨碎和分級操作3以得到所需粒徑分布的含硫酸鋇的礦石顆粒5。所述的重晶石礦石例如可以進行d、心地初次粉碎以使制得的細d、顆粒保持最小。這可以通過顎式破碎才幾然后通過旋回i皮碎機或本領域已知的其它設備來實現(xiàn)。然后,這些粗礦石顆??梢赃M行研磨,例如在球磨機、棒磨機或錘磨機中,以進一步減少它們的大小并制備顆粒狀礦石,再次合適小心地以避免細粉的過度產生。將所述顆粒粉碎和研磨后,將所述顆粒按大小分類以從所需大小的含石克酸鋇的礦石顆粒分離細顆粒和過大的顆粒。通常,對含硫酸鋇的礦石顆粒進行進一步加工,使其具有能提供有效酸浸出并回收具有所需粒徑分布的最終^琉酸鋇產品的粒徑分布。然而,因為最終的^L酸鋇產品典型地進行進一步研磨和分級操作,因此含硫酸鋇的礦石顆粒的粒徑分布進行進一步加工不是非常重要的。研磨和分級的含硫酸鋇礦石顆粒5接下來進行酸浸出操作7,以減少任何酸溶性脈石物質或雜質(例如酸溶性的鋇鹽和鐵和/或錳的氧化物)的濃度,以便符合適用的USP規(guī)格。所述的酸浸出作業(yè)通常包括將含硫酸鋇的礦石顆粒與浸出酸在合適的容器中接觸,以從顆粒中浸出酸溶性的雜質并形成淤漿9,該淤漿9包含浸出的含硫酸鋇顆粒,其具有減少的酸溶性雜質的濃度。優(yōu)選地,所述的浸出酸包含無機酸。合適的無機酸的實例是疏酸和鹽酸。在浸出作業(yè)中使用的浸出酸的強度或濃度可以根據(jù)進來的重晶石礦石的組成以及最終硫酸鋇產品的所需組成而改變。通常,當重晶石礦石中酸溶性雜質的濃度和/或硫酸鋇產品相對于酸溶性雜質的所需純度增加,所需浸出酸的濃度就越高。典型地,通過將含硫酸鋇的礦石顆粒與硫酸或鹽酸在足以制備pH小于約3(更優(yōu)選小于約2)的浸出混合物或淤漿的濃度下接觸,從而在浸出作業(yè)中獲得合適的結果。該浸出作業(yè)可以在單級浸出系統(tǒng)(singlestageleachingsystem)中進行,其中包括含硫酸鋇的礦石顆粒以及浸出酸的淤漿在緩慢旋轉的滾筒中混合。該浸出滾筒可以適應地以某一角度傾斜以排出或傾析,并在完成浸出作業(yè)后回收浸出酸。為了降低酸消耗,浸出作業(yè)可以在多個階段中進行,例如,逆流三級浸出作業(yè)。在這種才喿作的一個實例中,該含碌b酸鋇的礦石顆粒由第一級通過第二級和第三級,并與增加濃度的浸出酸接觸。也就是說,新鮮的浸出酸被引入到最終的或第三級中,并回收使其通過第二級然后第一級逆流到含硫酸鋇的礦石顆粒。浸出的含硫酸鋇顆粒的所得淤漿9用水洗滌以至少部分中和保留在淤漿中的浸出酸。洗滌水可以是自來水或凈化水,例如蒸餾水或去離子水。如圖l所示,浸出的含硫酸鋇顆粒的淤漿9在洗滌操作11中用水洗滌,以制備包括浸出的含硫酸鋇顆粒的洗滌的淤漿17。如浸出作業(yè),浸出淤漿的洗滌可以在一個或多個階段中進行,直到達到所需的pH值為止。如果洗滌是多階段進行的,那么在不同的階段中可以任選使用多種純度的洗滌水。例如,浸出的含硫酸鋇顆??梢栽谟糜诮鲎鳂I(yè)的滾筒或其它容器中用水洗滌,通過將洗滌水引入到該容器中并讓水和酸混合物從滾筒中溢出。在完成洗滌操作時,所述容器可以以某一角度傾斜以排出或傾析所述的洗滌水,并回收浸出的和洗滌的含硫酸鋇顆粒?;蛘撸梢詫⒔龅暮蛩徜^顆粒的淤漿轉入到用于洗滌操作的單獨容器中。不管如何進行洗滌操作,洗滌優(yōu)選進行至基本上中和且增加浸出物質的pH值至至少約6,更優(yōu)選在約6至約7之間。根據(jù)本發(fā)明的圖1中所示的實施方案,所述洗滌后的含硫酸鋇顆粒的淤漿17進行流化或膠溶處理21,其中所述顆粒與合適量的流化劑19在液體介質中混合以從含硫酸鋇的顆粒中流化或釋放脈石物質。用于混合洗滌過的含硫酸鋇顆粒和流化劑的設備的具體結構和構型在本發(fā)明的做法中不是重要的。所使用的裝置可以包括合適的容器,優(yōu)選裝備有攪拌裝置(例如,攪拌罐)。優(yōu)選地,在流化處理中使用包含水的含水液體介質。通常,加入到含硫酸鋇顆粒的流化劑的量將隨所使用的引入的重晶石礦石的組成、硫酸鋇產品的所需純度以及在處理的混合物中含疏酸鋇顆粒的濃度而改變。通常,當重晶石礦石中的脈石物質的濃度增加時,可能需要更多的流化劑。類似地,如果在硫酸鋇產品中需要更低濃度的脈石物質,可能有必要使用更多的流化劑。雖然可以使用較高或較低的濃度,特別是根據(jù)所使用的特定流化劑的效力,當處理的混合物中的含硫酸鋇顆粒的濃度為約15%-約65%重量以及加入的用于處理含硫酸鋇顆粒的流化劑的比例為處理的混合物的至少約0.03%重量、優(yōu)選約0.05%-約5%重量、更優(yōu)選至少約0.05%-約0.5%重量時,通常獲得合適的結果。將其中洗滌過的含硫酸鋇顆粒與流化劑混合的液體介質合適地保持在典型的溫度下,例如,至少約5。C-約50°C,優(yōu)選在至少約15。C-約30。C的環(huán)境溫度下。流化處理進行足夠的時間以在液體介質中充分混合含硫酸鋇顆粒和流化劑,以便讓流化劑釋放至少一部分存在于待處理顆粒中的脈石物質。典型地,含硫酸鋇顆粒和流化劑的混合物接觸足夠的時間以獲得所需的結果,例如,接觸至少約15分鐘,并且優(yōu)選接觸至少約60分鐘。流化處理產生處理的混合物23,其包含含硫酸鋇顆粒和從含疏酸鋇顆粒中釋放出的流化脈石物質。該流化脈石物質主要是包括二氧化硅以及其它任選的雜質例如鋁、鉻和鐵化合物。當結束流化處理時,該流化脈石物質從處理的混合物分離。用于從處理的混合物中分離流化脈石物質的設備和技術可以是本領域已知的任何常規(guī)設備或技術,并且在考慮整個處理過程后,本領域熟練技術人員將能夠容易地選擇適合的分離操作。例如,通過傾析、過濾、離心或甚至這些操作的組合,該流化脈石物質可以合適地從處理的混合物中分離。典型地,根據(jù)本發(fā)明使用流化劑從含硫酸鋇顆粒釋放出的至少一部分脈石物質存在于處理的混合物的漂浮層中。因此,從處理的混合物中分離流化脈石物質經常包括傾析該漂浮層,其可以作為一種可行的手段以分離至少一部分流化脈石物質。在圖1所示的實施方案中,包含含硫酸鋇顆粒和流化脈石物質的處理的混合物23首先進行傾析才喿作25,以從處理的混合物中除去漂浮層27,并形成傾析處理的混合物29,然后將傾析處理的混合物29進行過濾操作31,以進一步除去流化脈石物質以及其它雜質。在將傾析處理的混合物過濾之前,將從含硫酸鋇顆粒中釋放的含脈石物質的漂浮層傾析,可以減少過早堵塞過濾裝置的風險。用于從處理的混合物23中傾析漂浮層27的設備的具體結構和構型在本發(fā)明的做法中不是重要的。例如,所使用的設備可以包括適合于以某一角度傾斜以傾倒漂浮層的合適的容器或在合適的高度裝備有傾析端口以將漂浮層通過其從處理的混合物中脫去的容器。更進一步,漂浮層的傾析可以在裝備有合適的真空裝置的容器中進行。傾析操作可以在相同的容器中進行,其中流化劑與含硫酸鋇顆粒在該容器中混合。在另一種實施方案中,含漂浮物質的處理的混合物23可以轉入到另一容器中,在那里漂浮物質從處理的混合物中傾析掉。傾析步驟可以任選單級或多級進行。在流化處理和傾析步驟中所使用的水可以是自來水或凈化水,例如蒸餾水或去離子水。在多級方法中,可以在不同的階段使用不同純度的水,例如,最后階段中可以任選使用凈化水。在圖1所示的實施方案中,傾析處理的混合物29進行過濾操作31以進一步除去任何其它的雜質,并得到濾液或包含含硫酸鋇顆粒的較干的進料流33。該過濾裝置的構造和構型使得可以留住比含硫酸鋇顆粒更大的不希望的雜質。在一種實施方案中,該傾析處理的混合物可以通過網(wǎng)式(mesh)過濾器過濾,例如325目美國標準篩系列(U.S.StandardSieveSeries)濾網(wǎng)(screen)或類似裝置。從處理的混合物23中分離流化脈石物質后,將較干的進料流33中的含硫酸鋇顆粒進行干燥操作35以制備干燥硫酸鋇產品37,其典型地含水量不大于約2%重量并且含有粒徑在約0.51im-約15(im之間的顆粒,盡管還可能存在更小或更大的顆粒。用來干燥含硫酸鋇顆粒的設備的具體結構和構型在本發(fā)明的做法中是不重要的,并且可以包括蒸汽管干燥器或其它合適的工業(yè)干燥裝置。一旦干燥,碌^酸鋇產品37可以進行進一步研磨和分級操作39,以分離和獲得一種或多種具有所需粒徑分布的硫酸鋇產品41和43?;蛘?,干燥、研磨和分級搡作可以同時進行。在一種實施方案中,用于藥物胃腸道檢查制劑的醫(yī)學硫酸鋇產品顆粒具有至少約3(im的平均粒徑,優(yōu)選具有約3pm-約4.5jam的平均粒徑。在另一種實施方案中,醫(yī)學硫酸鋇產品顆粒具有約8(im-約ll(im的平均粒徑。雖然圖1中所示的由重晶石礦石制備硫酸鋇產品的方法展示了一種優(yōu)選實施方案,該實施方案包括在酸浸出作業(yè)和水洗以中和浸出物質后用流化劑處理含硫酸鋇的顆粒,但是應該承認,在不脫離本發(fā)明范圍的情況下,流化劑處理可以以其它方式結合到該方法中。在流化處理期間的pH值會影響流化劑從含硫酸鋇顆粒中釋放脈石物質的能力。如果流化處理發(fā)生在完成浸出物中和之前,那么優(yōu)選選擇在給定的pH下對于基本上完成質子化不敏感的流化劑。例如,在這樣一種實施方案中,包含堿金屬或堿土金屬多羧酸鹽的流化劑可能是較少優(yōu)選的。此外,由重晶石礦石制備硫酸鋇產品的常規(guī)方法可以根據(jù)本發(fā)明通過將干燥產品進行流化處理而改變,所述的流化處理包括將硫酸鋇產品顆粒與流化劑在液體介質(例如,水)中混合,其后從處理的混合物中分離流化的脈石物質并干燥處理的產品。然而,該后一可選實施方案是不太優(yōu)選的,因為它需要額外的干燥操作,并因此增加了方法的總運4于成本。此外,應當清楚,用流化劑處理含^5克酸鋇顆??梢栽诜桨竷冗M行多次(例如,連續(xù)地),以加強/人碌"酸鋇產品中除去宿存的脈石物質。例如,首先處理的混合物可通過首先將含硫酸鋇顆粒與流化劑混合,然后將所獲得處理的含碌b酸鋇顆粒與第二流化劑混合,以形成包含含石克酸鋇顆粒和附加流化脈石物質的第二處理的混合物。在包含于其中的處理的含硫酸鋇顆粒與第二流化劑接觸之前,流化脈石物質(例如,漂浮層)可以從第一處理的混合物分離和/或流化脈石物質可以從第二處理的混合物分離。用于每一流化處理的流化劑可以是相同的,或不同的流化劑可以用于流化處理中。根據(jù)本發(fā)明制得的硫酸鋇產品適合于在制備油漆、橡膠和油氣勘探的鉆井液中使用,但特別是適合于在進行胃腸道醫(yī)學檢查的患者給予的制劑中用作射線透不過的x-射線造影劑。本發(fā)明的硫酸鋇產品可以以液體制劑的形式使用,以及可以以干燥制劑形式使用,該干燥制劑在被患者攝入前構成(例如,懸浮在水中)。本發(fā)明的硫酸鋇產品所表現(xiàn)出的質量和粒徑已經發(fā)現(xiàn)特別可用于上胃腸道的醫(yī)學檢查,因為它提供胃腸道的均勻涂覆和在X射線檢查期間是恰當?shù)牟煌腹饣?。此外,本發(fā)明的硫酸鋇產品具有所希望的基本上白的顏色,并且當懸浮在水中時不易形成灰白色或灰色的漂浮物,這樣制得的^L酸鋇混懸液可以被進行胃腸道檢查的患者所攝入。后者的特點在胃腸道檢查制劑中是特別有益的,其不含有粘度調節(jié)劑以保持硫酸鋇顆粒處于懸浮狀態(tài)。干制劑典型地不含有粘度調節(jié)劑。在沒有粘度調節(jié)劑的情況下,干制劑在水中懸浮時灰色漂浮物的出現(xiàn)和嚴重程度經常更明顯。因此,本發(fā)明的硫酸鋇產品在干燥胃腸道檢查制劑中作為射線透不過的X-射線造影劑是特別有用的。除在此所述的硫酸鋇產品外,供胃腸道檢查所使用的藥物制劑可包括本領域技術人員已知的其它添加劑以改善懸浮性能、粘膜涂層粘附性、膜厚度性能和患者接受性和耐受性。這些包括,例如,穩(wěn)定劑和懸浮劑以防止沉積,粘度調節(jié)劑(例如,某些樹膠),流化劑例如檸檬酸鈉和三聚磷酸鈉,甜味劑,例如蔗糖和山梨糖醇,以及調味劑以改善味道,水溶性鹽以預防泡沫,以及防腐劑和抗菌劑以延長產品5&存期限。在一種實施方案中,根據(jù)本發(fā)明制備的硫酸鋇產品具有顯著降低濃度的某些脈石物質,特別是二氧化硅雜質,否則其可能存在并損害產品的所需外觀(例如,顏色)性能。根據(jù)本發(fā)明除去的不希望的、生成顏色的脈石物質的量相對于引入的重晶石礦石將隨該礦石的組成、流化劑的選擇以及流化處理的方式而改變。例如,通過進行如上所述的技術,有可能從石危酸鋇起始物料中除去至少約80%重量的二氧化硅以及其它脈石物質,更優(yōu)選除去至少約90%的二氧化硅以及其它脈石物質。下列實施例僅僅是為了進一步說明和解釋本發(fā)明。因此,本發(fā)明不應該一皮這些實施例中的任何細節(jié)所限制。實施例1原料重晶石礦石、硫酸鋇產品和"灰色漂浮物(GrayFloat)"的元素分析原料重晶石礦石進行常規(guī)加工(例如,沒有流化劑處理)以得到疏酸鋇產品。在加工期間,收集洗滌液和廢液的樣品。為了測定元素組分以及每一元素在原料重晶石礦石、硫酸鋇產品、洗滌液、廢液和"灰色漂浮物"中的相對含量,將來源于每個的樣品使用定性直流電弧發(fā)射技術(DCarcemissiontechnique)進4亍光i普分才斤。光譜分析結果表示在表I中。在表I中,每種元素的測量含量定性地使用如下表n中所定義的縮寫進行定義。在表i中,表示"洗滌水,,的樣品源自于從上述的生產工藝中收集的洗滌液樣品。將該收集的樣品沉積并形成一種包含清液和固體白色粉末的混合物。"廢液"表示來源于從上述生產工藝的酸洗罐的廢液收集的樣品,其含有大塊的灰色固體物質。該濕的不溶的粉末和灰色塊狀物分別從收集的洗滌液和廢液樣品中分離,接著干燥。在表i中表示"漂浮物#_1"和"漂浮物#—2"的樣品是"灰色漂浮物"樣品,其包括當含有硫酸鋇產品的實驗制劑(pilotformulation)在水中懸浮時產生的分離的灰色漂浮物。懸浮在水中后,分離灰色漂浮物并沉淀以形成一種包含不溶粉末的混合物。該濕的不溶粉末同樣地被除去和干燥。四個干燥樣品,以及原料重晶石礦石和硫酸鋇產品使用直流電弧發(fā)射技術進行分析。每種樣品加入至#—44UC石墨電極??瞻纂姌O以幾乎相同方式制備以作為對比。將空白電極和含樣品電極燒灼,用ThermoJarrellAshAtomComp2000直流電弧光譜儀收集發(fā)射光譜,其使用電荷注入器件(CID)檢測器。該儀器的參數(shù)如下所示氣體沖洗-3.00s(套氣體(sheathgas)30%02在氬氣中);預燃-0.00s;電弧電流順序-25.0s在15Amps處;以及總積分時間-25.0s。表I重晶石礦石、硫酸鋇產品以及其它樣品的定性元素分析<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>表n表i樣品中元素的指定相對含量的縮寫<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>在任何這些樣品中未4全出的元素包括Ag、As、Au、Be、Bi、Cd、Co、Cs、Gd、Hg、Li、Mo、Ni、Pd、Pt、Rb、Sb、Ta、Tl、V、W和Zn?;诒鞩所列的定性分析,重晶石礦石的常規(guī)處理導致硫酸鋇產品中許多雜質元素減少,并且在一些情況下消失。然而,顯著的雜質含量,尤其是硅和4丐,仍頑固地存在于硫酸鋇產品中。這些結果值得進一步進行定量研究。原料重晶石礦石、疏酸鋇產品和從廢液中分離得到的灰色塊狀物通過電感耦合等離子體-原子發(fā)射光譜法(ICP-AES)進行分析,以測定每個樣品中元素雜質的濃度。在分析的準備過程中,將每個樣品的一部分與碳酸鈉/硼酸混合物在馬弗爐中熔融,所得熔融物用稀鹽酸溶解。然而,人們注意到,用于ICP-AES分析的樣品不是完全成功的,因為在溶解熔融物期間生成了沉淀物,雖然熔融物本身在從馬弗爐中移走時看起來是干凈的。將溶解后的樣品過濾或傾析,且干凈的濾液或傾析液用ThermoJarrellAshAtom25電感耦合等離子體原子發(fā)射光i普儀進行ICP-AES分析。ICP-AES分析的結果表示在表III中。由于難以徹底溶解進行ICP-AES分析的樣品,可能一些分析物在樣品制備期間隨形成的沉淀一起丟失了,其將影響表III中所報道的結果的定量分析和重現(xiàn)性。然而,在ICP-AES分析期間觀察到的趨勢是一致的并且證實了用直流電弧發(fā)射技術生成的定性分析結果。表ni重晶石礦石、碌^酸鋇產品和廢液的定量分析<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>從定量分析可以看出,原料重晶石礦石在沒有流化處理的常規(guī)處理下可以減少主要雜質如硅、4丐和鐵的濃度。這些元素在廢液中的濃度高,而在硫酸鋇產品中的濃度較低。然而,使用常規(guī)處理難以充分地除去所迷的元素,如硅,當將硫酸鋇產品懸浮在水中時,其被認為可損害硫酸鋇產品的外觀和引起"灰色漂浮物"。實施例2硫酸鋇產品的流化處理以除去"灰色漂浮物"雜質由重晶石礦石用常規(guī)方法加工(例如沒有流化劑處理)得到的硫酸鋇產品(11g)與水(500ml)和檸檬酸鈉(3g)在燒杯中混合。溶液用機械攪拌器進行攪拌,在懸浮液上方形成"灰色漂浮物"層。將所述懸浮液通過120目(125pm)濾網(wǎng),其容易地分離該"灰色漂浮物"物質。所述包含懸浮的硫酸鋇顆粒的濾液,基本上是清潔的且不含"灰色漂浮物"物質。上述優(yōu)選實施方案僅僅是為了讓本領域技術人員知道它的原理及其實際應用,因此本領域技術人員可以以許多形式修改和使用本發(fā)明,以便適應特定用途的要求。因此,本發(fā)明不局限于上述實施方案,并且可以進行各種改變。關于在本說明書(包括權利要求書)中措詞"包含,,的使用,申請人標注,除非上下文需要,否則這些詞按基本意使用且應清楚地理解為包括在內的,而不是排除在外,申請人意指每一個這樣的詞都應這樣理解以構成本說明書(包括權利要求書)。權利要求1.由重晶石礦石制備硫酸鋇產品的方法,所述重晶石礦石含硫酸鋇顆粒和脈石物質,所述方法包括將從重晶石礦石獲得的含硫酸鋇的顆粒與流化劑在液體介質中混合,以形成處理的混合物,所述混合物包括含硫酸鋇顆粒和從含硫酸鋇顆粒中釋放出的流化的脈石物質;從處理的混合物中分離流化的脈石物質;和干燥所述含硫酸鋇的顆粒以制備硫酸鋇產品。2.權利要求1所述的方法,其中所述流化劑選自天然膠、合成和半合成的膠或聚合物、生物聚合物、螯合劑、多元酸單體的鹽、無機鹽、及它們的混合物。3.權利要求2所述的方法,其中所述的流化劑包括選自角叉菜聚糖、藻酸鹽、阿拉伯樹膠、果膠及其混合物的天然膠。4.權利要求2所述的方法,其中所述的流化劑包括合成或半合成膠,選自低粘度的羧曱基纖維素、乙烯和馬來酸酐的共聚物、乙烯和馬來酸的共聚物、甲基乙烯基醚和馬來酸酐的共聚物、及其混合物。5.權利要求2所述的方法,其中所述的流化劑包括選自肝素、硫酸軟骨素及其混合物的生物聚合物。6.權利要求2所述的方法,其中所述的流化劑包括螯合劑,其選自乙二胺四乙酸鹽、環(huán)己烷-反-l,2-二胺四乙酸鹽、二亞乙基三胺五乙酸鹽及其混合物。7.權利要求2所述的方法,其中所述的流化劑包括選自六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、三聚磷酸鈉及其混合物的無機鹽。8.權利要求7所述的方法,其中所述的流化劑包括焦磷酸鈉。9.權利要求2所述的方法,其中所述的流化劑包括多元酸單體的鹽。10.權利要求9所述的方法,其中所述的流化劑包括多元酸單體的鹽,其選自次氮基三乙酸的堿金屬和堿土金屬鹽、次氮基-三亞甲基三磷酸的堿金屬和堿土金屬鹽、肌醇六磷酸的堿金屬和堿土金屬鹽、N-P-乙醇胺-N,N-二乙酸的堿金屬和堿土金屬鹽及其混合物。11.權利要求9所述的方法,其中所述的流化劑包括多羧酸鹽。12.權利要求11所述的方法,其中所述的流化劑包括多羧酸鹽,其選自草酸的堿金屬和堿土金屬鹽、丙二酸的堿金屬和堿土金屬鹽、琥珀酸的堿金屬和-喊土金屬鹽、戊二酸的;威金屬和i威土金屬鹽、己二酸的》咸金屬和石威土金屬鹽、檸檬酸的堿金屬和堿土金屬鹽、異杵檬酸的堿金屬和堿土金屬鹽、酒石酸的堿金屬和堿土金屬鹽、蘋果酸的堿金屬和堿土金屬鹽及其混合物。13.權利要求12所述的方法,其中所述的流化劑包括檸檬酸鈉。14.權利要求l-13任一項所述的方法,其中所述的處理的混合物包含約15%至約65%重量的含硫酸鋇的顆粒,并且所述流化劑以處理的混合物的至少約0.03°/。重量的比例加入。15.權利要求14所述的方法,其中所述的流化劑以處理的混合物的約0.05%至約0.5%重量的比例加入。16.權利要求l-15任一項所述的方法,其中從含硫酸鋇的顆粒中釋放出的流化脈石物質存在于處理的混合物的漂浮層中。17.權利要求16所述的方法,其中流化脈石物質通過從處理的混合物中傾析至少部分漂浮層以從處理的混合物分離。18.權利要求l-17任一項所述的方法,其中所述的方法進一步包括將從重晶石礦石獲得的含硫酸鋇的顆粒與浸出酸接觸,以浸出酸溶性雜質和產生淤漿,所述淤漿包含具有降低濃度的酸溶性雜質的浸出的含硫酸鋇顆粒;和用水洗滌該浸出的含碌b酸鋇的顆粒。19.權利要求18所述的方法,其中所述的浸出酸包括無機酸。20.權利要求l-19任一項所述的方法,其中所述處理的混合物包含第一處理的混合物,所述方法進一步包括將從第一處理的混合物分離流化脈石物質后獲得的含硫酸鋇顆粒與第二流化劑混合,以形成第二處理的混合物,所述第二處理的混合物包含含硫酸鋇顆粒和從含石充酸鋇顆粒中釋放的流化月永石物質;和從第二處理的混合物中分離流化脈石物質。21.權利要求l-20任一項所述的方法,其中所述的疏酸鋇產品包含平均粒徑為約3pm至約4.5fxm或約8pm至約lljam的顆粒。22.—種由含好u酸鋇顆粒和脈石物質的重晶石礦石制備疏酸鋇產品的方法,所述方法包括將重晶石礦石顆粒與浸出酸接觸,以浸出酸溶性雜質并產生淤漿,所述淤漿包含酸溶性雜質濃度降低的浸出的含疏酸鋇顆粒;用水洗滌該浸出的含硫酸鋇顆粒;將所述洗滌后的含硫酸鋇顆粒與流化劑在液體介質中混合,以形成包含含硫酸鋇顆粒和從含硫酸鋇顆粒中釋放出的流化脈石物質的處理的混合物;從處理的混合物中分離流化脈石物質;和干燥含硫酸鋇的顆粒以制備硫酸鋇產品。23.權利要求22所述的方法,其中所述流化劑選自天然膠、合成和半合成膠或聚合物、生物聚合物、螯合劑、多元酸單體的鹽、無機鹽、及它們的混合物。24.權利要求23所述的方法,其中所述的流化劑包括選自角叉菜聚糖、藻酸鹽、阿拉伯樹膠、果膠及其混合物的天然膠。25.權利要求23所述的方法,其中所述的流化劑包括合成或半合成膠,其選自低粘度的羧曱基纖維素、乙烯和馬來酸肝的共聚物、乙烯和馬來酸的共聚物、曱基乙烯基醚和馬來酸酐的共聚物、及其混合物。26.權利要求23所述的方法,其中所述的流化劑包括選自肝素、硫酸軟骨素及其混合物的生物聚合物。27.權利要求23所述的方法,其中所述的流化劑包括螯合劑,其選自乙二胺四乙酸鹽、環(huán)己烷-反-l,2-二胺四乙酸鹽、二亞乙基三胺五乙酸鹽及其混合物。28.權利要求23所述的方法,其中所述的流化劑包括選自六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、三聚磷酸鈉及其混合物的無機鹽。29.權利要求28所述的方法,其中所述的流化劑包括焦磷酸鈉。30.權利要求23所述的方法,其中所述的流化劑包括多元酸單體的鹽。31.權利要求30所述的方法,其中所述的流化劑包括多元酸單體的鹽,其選自次氮基三乙酸的堿金屬和堿土金屬鹽、次氮基-三亞曱基三磷酸的堿金屬和堿土金屬鹽、肌醇六磷酸的堿金屬和堿土金屬鹽、N-(3-乙醇胺-N,N-二乙酸的堿金屬和堿土金屬鹽及其混合物。32.權利要求30所述的方法,其中所述的流化劑包括多羧酸鹽。33.權利要求32所述的方法,其中所述的流化劑包括多羧酸鹽,其選自草酸的堿金屬和堿土金屬鹽、丙二酸的堿金屬和石咸土金屬鹽、琥珀酸的堿金屬和堿土金屬鹽、戊二酸的堿金屬和堿土金屬鹽、己二酸的堿金屬和堿土金屬鹽、檸檬酸的堿金屬和堿土金屬鹽、異檸檬酸的堿金屬和堿土金屬鹽、酒石酸的石威金屬和堿土金屬鹽、蘋果酸的》成金屬和堿土金屬鹽及其混合物。34.權利要求33所述的方法,其中所述的流化劑包括檸檬酸鈉。35.權利要求22-34任一項所述的方法,其中所述處理的混合物包含約15%至約65%重量的含硫酸鋇的顆粒,并且所述的流化劑以處理的混合物的至少約0.03%重量的比例加入。36.權利要求35所述的方法,其中所述的流化劑以處理的混合物的約0.05%至約0.5%重量的比例加入。37.權利要求22-36任一項所述的方法,其中從含硫酸鋇顆粒中釋放出的流化脈石物質存在于處理的混合物的漂浮層中。38.權利要求37所述的方法,其中流化脈石物質通過從處理的混合物中傾析至少部分漂浮層以從處理的混合物分離。39.權利要求22-38任一項所述的方法,其中所述的浸出酸是選自鹽酸和石克酸的無機酸。40.權利要求22-39任一項所述的方法,其中所述浸出的含硫酸鋇顆粒用水洗滌以至少部分中和所述淤漿,接著將浸出的含硫酸鋇顆粒與流化劑在液體介質中混合以形成處理的混合物,所述的液體介質包含水。41.權利要求40所述的方法,其中所述至少部分中和的淤漿的pH值為至少約6。42.權利要求41所述的方法,其中所述的至少部分中和的淤漿的pH值為約6至約7。43.權利要求40-42任一項所述的方法,其中浸出的含硫酸鋇顆粒與流化劑在其中混合的液體介質的溫度為約15。C至約3CTC。44.權利要求40-43任一項所述的方法,其中所述處理的混合物包含第一處理的混合物,所述方法進一步包括將從第一處理的混合物分離流化脈石物質后獲得的含^5克酸鋇顆粒與第二流化劑混合,以形成第二處理的混合物,所述第二處理的混合物包含含碌u酸鋇的顆粒和從含硫酸鋇顆粒中釋放的流化力永石物質;和從第二處理的混合物中分離流化脈石物質。45.權利要求22-44任一項所述的方法,其中所述的硫酸鋇產品包含平均粒徑為約3pm至約4.5pm或約8pm至約ll)im的顆粒。46.在胃腸道檢查中使用的藥物制劑,其包含含根據(jù)權利要求1-45任一項所制備的硫酸鋇產品的X-射線造影劑。全文摘要本發(fā)明通常涉及一種硫酸鋇產品,其特別是用作在胃腸道檢查中給予的制劑中的X-射線造影劑,以及涉及由含硫酸鋇晶體和脈石物質的天然存在的重晶石礦石制備該產品的方法。該方法包括將從重晶石礦石中獲得的含硫酸鋇顆粒與流化劑在液體介質中處理或接觸,以除去存在于其中的脈石物質。文檔編號C01F11/46GK101331085SQ200680047426公開日2008年12月24日申請日期2006年12月11日優(yōu)先權日2005年12月14日發(fā)明者邁克爾·W·麥基申請人:馬林克羅特公司
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