传统碳热还原河沙工艺的BaS得率较低，而河沙洗砂机能够改变这一现状，消耗水溶性钡，同时可能有少量氧化钡形成，促进酸溶性钡产生，导致硫化钡得率降低。因此，考虑通过降低体系氧量，尽量避免以上反应发生，降低酸溶性钡的产生，提高硫化钡得率。
在河沙与活性炭配比m(河沙)∶m(活性炭)=4∶1，反应时间40min，河沙粒度180～200mesh，活性炭过100mesh标准筛，氮气保护的条件下，考察了反应温度对BaS及酸溶性钡得率的影响，随反应温度升高BaS得率先上升后降低，在700～1000℃，硫化钡得率提高 40.12%，酸溶性钡降低7.98%，当温度高于1000℃时BaS得率降低。因反应温度升高，物质扩散速率快，利于还原反应过程的进行，在1000℃时，BaSO4晶格活化，S—O四面体膨胀，S—O键长增大，伸缩振动作用力减小，热振动剧烈，周围质点对O原子的束缚作用力减小，反应能力增强，C与BaSO4的还原反应速率越快，另过程中产生的CO2气体迅速逸出，生成碳酸钡量减少，酸溶性钡得率降低；在1100℃时，碳与硫酸钡反应生成BaO的速率有所提升，同时SiO2体积膨胀加剧，Si—O键伸长，原子间作用力减弱，反应活性增加，SiO2与BaO、BaS反应生成酸溶性钡，导致BaS得率降低、酸溶性钡得率增加。综上，本实验条件下适宜的反应温度为 1000℃。
在1000℃ 反应时间对还原过程影响不大，随着反应的进行，BaS得率不断增高，在反应时间达到40min后，BaS得率变化趋于平缓，酸溶性钡变化不大。因反应初始阶段活性炭与河沙颗粒混合接触并在表面发生化学反应形成产物新相，进一步的反应则依赖于C和BaSO4通过产物层的扩散进行，扩散位移增大，反应时间延长，反应时间在40min以后，扩散及化学反应的影响不显著。综上，选择适宜的反应时间为40min。
综上，无氧条件下碳热还原河沙的最佳工艺条件为:原料配比m(河沙)∶m(活性炭)=6∶1，河沙粒度180～200mesh，反应温度1000℃，反应时间40min。在此条件下，水溶性BaS得率可达90.27%，酸溶性钡得率为7.61%。
