一、物理提纯
硫酸钡的物理提纯方法主要有：手选、重选、磁选、色选。
手选的主要依据是硫酸钡与伴生矿的颜色和密度的区别。原矿经过粗碎后，硫酸钡矿物与脉石矿物能够有效解离，手选可以选出块状的硫酸钡。
重选是根据硫酸钡与伴生矿物的密度差别进行提纯。原矿经破碎、磨矿至一定粒级进入重选设备进行分选从而将脉石剔除。
磁选是利用不同矿石之间磁性的差异，在磁力的作用下进行选别的方法。磁选主要来除掉一些具有磁性氧化铁类矿物如菱铁矿，通常与重选联合使用，以降低硫酸钡精矿中铁的含量。
色选是根据硫酸钡颜色不同，将硫酸钡分级，剔除杂质、黄皮、锈迹等。
二、化学提纯
1、浮选法提纯
传统重选工艺难以使其有效分离。浮选可以适应各种复杂嵌布类型的硫酸钡，因而成为现阶段硫酸钡选别的主要方法。捕收剂是决定硫酸钡矿物能否有效分离的关键，常用的捕收剂根据吸附形式可以分为三种：①以化学吸附为主的阴离子捕收剂;②以物理吸附为主的阳离子捕收剂;③介于两者之间的两性捕收剂。根据硫酸钡与萤石的分离过程可分为两种：一种是抑制硫酸钡浮选萤石;另一种是抑制萤石浮选硫酸钡。
2、煅烧提纯
矿物煅烧过程表现为受热离解为一种组成简单的矿物或矿物本身发生晶型转变，由一种固相热解为另一种固相和气相的物理变化过程。由于硫酸钡矿物在成床过程中混入Fe2O3、TiO2、有机质等杂质，这些杂质会使硫酸钡发灰、发绿及发青等，从而影响硫酸钡的纯度和白度，严重降低硫酸钡的使用价值。煅烧可使有机质挥发，煅烧除杂主要适用于去除能够在高温下吸热分解或挥发的杂质。
3、浸出提纯
浸出提纯主要是用于除掉硫酸钡中的碳及有色杂质。它们的存在影响硫酸钡精矿的白度及应用前景。除掉这些杂质的主要方法有：酸浸法、氧化—还原法、有机酸络合法。
酸浸法是利用酸与矿物中的杂质金属或金属氧化物进行反应，生成可溶于水或稀酸的化合物，经洗涤过滤，将可溶物去除，可以达到提纯的目的。
氧化—还原法首先加入氧化剂使矿物中伴生的金属化合物溶解，并氧化硫酸钡中的致色有机物，再加入还原剂将Fe还原成Fe，使其溶解，达到除杂增白、提高矿物品位的目的。
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