1 、 Basiese inleiding
Chinese naam:Barium, Engelse naam:Barium, ElementsimboolBa, atoomnommer 56 in die periodieke tabel, is 'n IIA -groep alkaliese aardmetaalelement met 'n digtheid van 3,51 g/kubieke sentimeter, 'n smeltpunt van 727 ° C (1000 K, 1341 ° F), en 'n kookpunt van 1870 ° C (2143 K, 3398 ° F). Barium is 'n alkaliese aardmetaal met 'n silwer wit glans, met 'n vlamkleur van geelgroen, sag en rekbaar.Bariumhet baie aktiewe chemiese eienskappe en kan reageer met die meeste nie-metale.Bariumis nog nooit as 'n enkele stof in die natuur gevind nie.Bariumsoute is giftig, behalwe virbariumsulfaat. Daarbenewens,MetaalbariumHet 'n sterk verminderbaarheid en kan die meeste metaaloksiede, haliede en sulfiede verminder om ooreenstemmende metale te verkry. Die inhoud vanbariumin die kors is 0,05%, en die algemeenste minerale in die natuur is bariet (bariumsulfaat) en Witherite (bariumkarbonaat). Barium word wyd gebruik in velde soos elektronika, keramiek, medisyne en petroleum.
2 、 Die ontdekking vanBariumen die ontwikkelingstatus van China'sBariumIndustrie
1. 'N kort geskiedenis van die ontdekking vanbarium
Alkaliese aardmetaalsulfiede vertoon fosforescentie, wat beteken dat hulle 'n periode van tyd in die donker in die donker uitstraal nadat hulle aan lig blootgestel is. Dit is juis as gevolg van hierdie kenmerk datbariumVerbindings het begin aandag geniet.
In 1602 het V. Casiorolus, 'n skoenmaker in Bologna, Italië, ontdek dat 'n bariet bevatbariumSulfaat het lig in die donker uitgestraal nadat dit met brandbare stowwe gebraai het. Hierdie verskynsel het die belangstelling van Europese chemici gewek. In 1774 ontdek die Sweedse chemikus CW Scheele 'n nuwe element in bariet, maar hy kon dit nie skei nie, slegs die oksied van daardie element. In 1776 het Johan Gottlieb Gahn hierdie oksied in 'n soortgelyke studie geïsoleer. Daar word aanvanklik na Baryta verwys as Barote deur Guyton de Morveau, en later herdoop tot Baryta (Heavy Earth) deur Antoine Lavoisier. In 1808 gebruik die Britse chemikus Humphry Davy kwik as die katode, platinum as die anode, en elektroliseerde bariet (BASO4) om te produseerbariumAmalgam. Na distillasie om kwik te verwyder, is 'n metaal met 'n lae suiwerheid verkry en genoembarium.
Industriële toepassings het ook 'n geskiedenis van meer as honderd jaar
Reeds in die middel van die 19de eeu het mense Barite begin gebruik ('n belangrike mineraal vir die vervaardigingbariumenbariumverbindings) as 'n vulstof vir verf. Sedert hierdie eeu het Barite die belangrikste grondstof geword vir die vervaardiging van verskillendebariumBevat chemiese produkte. Vanweë die beduidende verhouding, stabiele chemiese eienskappe en onoplosbaar in water en sure, is bariet al in die 1920's as 'n gewigsmiddel vir olie- en gasboor modder gebruik.BariumSulfaat word gebruik in die produksie van wit pigmente en kan as vulmiddel en kleurmiddel vir rubber gebruik word.
2. Situasie van China s'nbariumindustrie
AlgemeenbariumSoute sluit inbariumsulfaat,bariumnitraat, bariumchloried,bariumkarbonaat,bariumCyanide, ens.BariumSoutprodukte word hoofsaaklik in die elektroniese industrie gebruik as bymiddels vir kleurbuise en magnetiese materiale.
Tans het China die wêreld se grootste produsent vanbariumsoute. Die wêreldwye jaarlikse produksievermoë vanbariumCarbonate is ongeveer 900000 ton, met 'n produksie van ongeveer 700000 ton, terwyl China se jaarlikse produksievermoë ongeveer 700000 ton is, met 'n jaarlikse produksie van ongeveer 500000 ton, wat meer as 70% van die wêreld isbariumKarbonaatproduksievermoë en -produksie. S’s van Chinabariumkarbonaatprodukte word al lank in groot hoeveelhede uitgevoer, en China het die wêreld se grootste uitvoerder vanbariumkarbonaat.
Die probleme wat die ontwikkeling vanBariumSoutbedryf in China
Alhoewel China die grootste produsent en uitvoerder van China isbariumKarbonaat, dit is nie 'n sterk produsent van bariumkarbonaat nie. Eerstens is daar min grootskaalsebariumKarbonaatproduksieondernemings in China, en daar is baie min ondernemings wat grootskaalse produksie behaal het; Tweedens, China s'nbariumKarbonaatprodukte het 'n enkele struktuur en het nie hoë-tegnologie produkte nie. Alhoewel sommige fabrieke tans ondersoek en produseer hoë suiwerheidbariumKarbonaat, die stabiliteit daarvan is swak. Vir produkte met 'n hoë suiwerheid moet China ook van maatskappye soos Duitsland, Italië en Japan invoer. Boonop het sommige lande die afgelope paar jaar nuwe uitvoerders geword vanbariumkarbonaat, soos Rusland, Brasilië, Suid -Korea en Mexiko, wat lei tot ooraanbod in die internasionalebariumkarbonaatmark, wat 'n groot invloed op China gehad hetbariumkarbonaatbedryf. Vervaardigers is bereid om pryse te verlaag om te oorleef. Terselfdertyd staar Chinese uitvoerondernemings ook ondersoek in die buiteland. Met die deurlopende verbetering van die vereistes vir die beskerming van die omgewing, sommigebariumSoutproduksieondernemings in China staar ook probleme met die beskerming van die omgewing in die gesig. Ten einde die ontwikkeling van China te bevorderbariumsoutbedryf,bariumSoutproduksieondernemings in China moet omgewingsbeskerming en -veiligheid as die basis neem, deurlopend ondersoek en gevorderde tegnologieë bekendstel, en nuwe produkte ontwikkel wat aan die vereistes van die tye voldoen en 'n hoë tegnologiese inhoud het.
Produksie- en uitvoerdata van Barite in China
Volgens die data van die Amerikaanse Geologiese Opname, was die produksie van Barite in China ongeveer 41 miljoen ton in 2014. Volgens Chinese doeane -statistieke het China van Januarie tot Desember 2014 92588597 kilogram uitgevoerbariumsulfaat, 'n toename van 0,18% vergeleke met dieselfde tydperk verlede jaar. Die kumulatiewe uitvoerwaarde was 65496598 Amerikaanse dollars, 'n toename van 20,99% vergeleke met dieselfde tydperk verlede jaar. Die prys van die uitvoer -eenheid was 0,71 Amerikaanse dollar per kilogram, 'n toename van 0,12 Amerikaanse dollar per kilogram vergeleke met dieselfde tydperk verlede jaar. Onder hulle het China in Desember 2014 8768648 kilogramme uitgevoerbariumsulfaat, 'n toename van 8,19% vergeleke met dieselfde tydperk verlede jaar. Die uitvoerbedrag was 8385141 Amerikaanse dollars, 'n toename van 5,1% vergeleke met dieselfde tydperk verlede jaar.
Volgens Chinese doeane -gegewens het China in Junie 2015 170000 ton uitgevoerbariumsulfaat, 'n afname van 1,7% vergeleke met dieselfde tydperk verlede jaar; In die eerste helfte van die jaar was die kumulatiewe uitvoervolume 1,12 miljoen ton, 'n afname van 6,8% vergeleke met dieselfde tydperk verlede jaar; Dieselfde uitvoerbedrag het onderskeidelik met 5,4% en 9% gedaal vergeleke met dieselfde tydperk verlede jaar.
3 、 Verspreiding en produksie van Barium (Barite) hulpbronne
1. Verspreiding van bariumbronne
Die inhoud vanbariumin die kors is 0,05%, en is die 14de plek. Die belangrikste minerale in die natuur is bariet (bariumsulfaat baso4) en Witherite (bariumkarbonaat baco3). Onder hulle is bariet die algemeenste mineraal van barium, waaruit bestaanbariumsulfaat en kom voor in hidrotermale are met 'n lae temperatuur, soos kwarts barietare, fluoriet barietare, ens.bariumwat mineraal van aard bevat, benewens bariet, en die hoofkomponent daarvan isbariumkarbonaat.
Volgens data van die Amerikaanse Geologiese Opname in 2015 is die wêreldwye Barite -hulpbron ongeveer 2 miljard ton, waarvan 740 miljoen ton bewys is. Die wêreldwye barietreserwes is 350 miljoen ton. China is die land met die volopste barietbronne. Ander lande met 'n ryk bariethulpbronne sluit in Kazakstan, Türkiye, Indië, Thailand, die Verenigde State en Mexiko. Bekende bronne van Barite in die wêreld sluit in Westman Land in die Verenigde Koninkryk, Felsbonne in Roemenië, Sakse in Duitsland, Tianzhu in Guizhou, Heifenggou in Gansu, Gongxi in Hunan, Liulin in Hubei, Xiangzhou in Guangxi, en Shuiping in Shaanxi.
Volgens die data van die Amerikaanse Geologiese Opname in 2015 was die wêreldwye produksie van Barite in 2013 9,23 miljoen ton en het dit in 2014 tot 9,26 miljoen ton gestyg. In 2014 was China die grootste produsent van Barite, met 'n produksie van 4,1 miljoen ton, wat ongeveer 44,3% van die wêreldwye totale produksie was. Indië, Marokko en die Verenigde State is onderskeidelik tweede, derde en vierde, met die produksie van 1,6 miljoen ton, 1 miljoen ton en 720000 ton.
2. Verspreiding vanBariumHulpbronne in China
China is ryk aanbariumErtsbronne, met 'n voorspelde totale reserwe van meer as 1 miljard ton. Boonop is die graad van bariumerts relatief hoog, en die reserwes en produksie daarvan is tans die eerste plek ter wêreld. Die algemeenstebariumBariet is mineraal in die natuur. Die Global Reserve of Barite is 350 miljoen ton, terwyl die reserwe van Barite in China 100 miljoen ton is, wat ongeveer 29% van die totale wêreldreserwe en die eerste plek ter wêreld uitmaak.
Volgens die gegewens in “Ondersoek na die belangrikste minerale konsentrasiegebiede en hulpbronpotensiaal van China se barietmyne” (Chemical Mineral Geology, 2010), is China landwyd ryk aan bariethulpbronne, versprei in 24 provinsies (streke), met reserwes en produksie -ranglys eerste ter wêreld. Daar is 195 myngebiede met bewese reserwes in China, met 'n totale bevestigde hulpbronreserwe van 390 miljoen ton erts. Uit die provinsiale (streeks-) verspreiding van Barite het die provinsie Guizhou die meeste Barite -myne, wat 34% van die land se totale reserwes uitmaak; Hunan, Guangxi, Gansu, Shaanxi en ander provinsies (streke) neem die tweede plek in. Bogenoemde vyf provinsies is verantwoordelik vir 80% van die nasionale reserwes. Die deposito -tipe is hoofsaaklik sedimentêr, wat 60% van die totale reserwes uitmaak. Daarbenewens is daar ook laagbeheerde (endogenetiese), vulkaniese sedimentêre, hidrotermiese en verweerde (residuele helling) tipes. Die mineraliseringsperiode was hoofsaaklik in die Paleozoïese era, en barietafsettings is ook gevorm tydens die Siniese en Mesozoïese Senosoïese periodes.
Eienskappe van bariet minerale bronne in China
Vanuit 'n kwantitatiewe perspektief word barietminerale in China hoofsaaklik in die sentrale streek versprei; Wat graad betref, is byna alle ryk minerale hoofsaaklik in Guizhou en Guangxi gekonsentreer; Vanuit die perspektief van ertsafsettingsskaal, is China se barietafsettings hoofsaaklik groot en mediumgrootte. Slegs die twee myngebiede van Guizhou Tianzhu Dahe Bian en Hunan Xinhuang Gongxi is verantwoordelik vir meer as die helfte van die reserwes in hierdie gebiede. Dikwels is 'n enkele bariettipe die belangrikste ertsoort, en die minerale samestelling en chemiese samestellingsverhouding is relatief eenvoudig en suiwer, soos die Hunan Xinhuang Gongxi Barite -myn. Daarbenewens is daar ook groot reserwes van CO en gepaardgaande minerale wat breedvoerig gebruik kan word.
4 、 Produksieproses van barium
1. Voorbereiding vanbarium
Die produksie van metaalbarium in die industrie bevat twee stappe: die produksie van bariumoksied en die produksie van metaalbarium deur metaaltermiese vermindering (aluminotermiese reduksie).
(1) Voorbereiding vanbariumokside
Barieterts van hoë gehalte benodig eers handmatige seleksie en flotasie, gevolg deur yster en silikonverwydering om 'n konsentraat te verkry wat meer as 96% bevatbariumsulfaat. Meng minerale poeier met 'n deeltjiegrootte van minder as 20 maas en steenkool of petroleumkokspoeier in 'n gewigsverhouding van 4: 1, en kalk by 1100 ℃ in 'n reverberende oond.BariumSulfaat word verminder tot bariumsulfied (algemeen bekend as “swart as”), wat met warm water lek om 'n oplossing van bariumsulfied te verkry. Om bariumsulfied in bariumkarbonaat neerslag te omskep, is dit nodig om natriumkarbonaat by te voeg of koolstofdioksied in die bariumsulfied -waterige oplossing in te bring. Meng bariumkarbonaat met koolstofpoeier en kalk by bo 800 ℃ om bariumoksied te verkry. Daar moet op gelet word dat bariumoksied oksideer om bariumperoksied by 500-700 ℃ te vorm, en bariumperoksied kan ontbind om te vormbariumoksied by 700-800 ℃. Daarom moet die gekalsineerde produkte afgekoel of geblus word onder inerte gasbeskerming om te voorkom dat die produsering van bariumperoksied afgekoel word of geblus word.
(2) produksie vanbariummetaalvolgens aluminotermiese verminderingsmetode
Daar is twee reaksies vir die vermindering van aluminium vanbariumoksied as gevolg van verskillende bestanddele:
6BAO+2Al → 3BAO • AL2O3+3BA ↑
Of: 4bao+2al → bao • al2o3+3ba ↑
By temperature wat wissel van 1000 tot 1200 ℃, produseer hierdie twee reaksies baie minbarium, daarom is dit nodig om 'n vakuumpomp te gebruik om voortdurend oor te drabariumdamp vanaf die reaksiesone na die kondensasiesone sodat die reaksie voortdurend na regs kan voortgaan. Die oorskot na die reaksie is giftig en kan slegs na die behandeling weggegooi word.
2. Bereiding van algemene bariumverbindings
(1) Voorbereidingsmetode vanbariumkarbonaat
① Karboniseringsmetode
Die koolzoniseringsmetode behels hoofsaaklik die vermenging van bariet en steenkool in 'n sekere verhouding, dit in 'n roterende oond te verpletter, en dit te rooster en te verminder om 1100-1200 ℃ om bariumsulfiedsmelt te verkry. Koolstofdioksied word in diebariumsulfiedoplossing vir karbonisasie, en die verkrybariumKarbonaatmyn word aan desulfurisasie -was en vakuumfiltrasie onderwerp. Dan word dit teen 300 ℃ gedroog en verpletter om die voltooide bariumkarbonaatproduk te verkry. Hierdie metode word deur die meeste vervaardigers aangeneem vanweë die eenvoudige proses en lae koste.
② Komplekse ontbindingsmetode
Die finale produk vanbariumKarbonaat kan verkry word deur die dubbele ontbindingsreaksie tussen bariumsulfied en ammoniumkarbonaat, of deur die reaksie tussen bariumchloried en kaliumkarbonaat. Die resulterende produk word dan gewas, gefiltreer, gedroog, ens.
③ Giftige swaar petrochemiese reg
Die giftige swaar ertspoeier word met ammoniumsout gereageer om oplosbaar te genereerbariumSout en ammoniumkarbonaat word herwin vir gebruik. Die oplosbarebariumSout word by ammoniumkarbonaat gevoeg om verfynde bariumkarbonaat te presipiteer, wat gefiltreer en gedroog word om 'n finale produk te produseer. Daarbenewens kan die verkrygde moeder drank herwin en hergebruik word.
(2) Voorbereidingsmetode vanbariumtitanaat
① Vaste-fase-metode
BariumTitanaat kan voorberei word deur te kalkbariumkarbonaat en titaniumdioksied, wat met enige ander materiaal gedoop kan word.
② CopRecipitation -metode
Oplosbariumchloried en titanium tetrachloried in 'n mengsel van gelyke stowwe, hitte tot 70 ° C, en laat dan oksaalsuur laat val om 'n neerslag van gehidreerde neerslag te verkrybariumTitanate [Batio (C2O4) 2-4H2O]. Was, droog en dan pirolise om bariumtitanaat te verkry.
(3) Voorbereidingsmetode vanbariumchloried
Die produksieproses vanbariumChloried bevat hoofsaaklik soutsuurmetode,bariumKarbonaatmetode, kalsiumchloriedmetode en magnesiumchloriedmetode volgens verskillende metodes of grondstowwe.
① Midrochloorsuurmetode.
②Bariumkarbonaatmetode. Gemaak van verdorde klip (bariumkarbonaat) as grondstof.
③ Kalsiumchloriedmetode. Verminder 'n mengsel van bariet- en kalsiumchloried met koolstof.
Daarbenewens is daar die magnesiumchloriedmetode. Voorberei deur te behandelbariumSulfied met magnesiumchloried.
Postyd: Nov-01-2023