1、 Basiese inleiding
Chinese naam:Barium, Engelse naam:Barium, element simboolBa, atoomgetal 56 in die periodieke tabel, is 'n IIA-groep aardalkalimetaalelement 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 aardalkalimetaal met 'n silwer wit glans, met 'n vlamkleur van geelgroen, sag en rekbaar.Bariumhet baie aktiewe chemiese eienskappe en kan met die meeste nie-metale reageer.Bariumis nog nooit as 'n enkele stof in die natuur gevind nie.Bariumsoute is giftig behalwe virbariumsulfaat.Daarbenewens,metaal bariumhet 'n sterk reduseerbaarheid en kan die meeste metaaloksiede, haliede en sulfiede verminder om ooreenstemmende metale te verkry.Die inhoud vanbariumin die kors is 0,05%, en die mees algemene minerale in die natuur is bariet (bariumsulfaat) en verdor (bariumkarbonaat).Barium word wyd gebruik in velde soos elektronika, keramiek, medisyne en petroleum.
2、 Die ontdekking vanBariumen die ontwikkelingstatus van ChinaBariumNywerheid
1.'n Kort geskiedenis van die ontdekking vanbarium
Aardalkalimetaalsulfiede vertoon fosforessensie, wat beteken dat hulle vir 'n tydperk aanhou om lig in die donker uit te straal nadat hulle aan lig blootgestel is.Dit is juis as gevolg van hierdie eienskap watbariumverbindings begin aandag geniet.
In 1602 het V. Casiorolus, 'n skoenmaker in Bologna, Italië, ontdek dat 'n bariet wat bevatbariumsulfaat het lig in die donker uitgestraal nadat dit met brandbare stowwe gerooster is.Hierdie verskynsel het die belangstelling van Europese chemici gewek.In 1774 het die Sweedse chemikus CW Scheele 'n nuwe element in bariet ontdek, maar hy kon dit nie skei nie, net die oksied van daardie element.In 1776 het Johan Gottlieb Gahn hierdie oksied in 'n soortgelyke studie geïsoleer.Baryta is aanvanklik deur Guyton de Morveau as barote genoem, en later herdoop tot baryta (swaar aarde) deur Antoine Lavoisier.In 1808 het die Britse chemikus Humphry Davy kwik as die katode, platinum as die anode en geelektroliseerde bariet (BaSO4) gebruik om te produseerbariumamalgaam.Na distillasie om kwik te verwyder, is 'n metaal met 'n lae suiwerheid verkry en benoembarium.
Industriële toepassings het ook 'n geskiedenis van meer as honderd jaar
Reeds in die middel van die 19de eeu het mense bariet ('n belangrike mineraal vir die vervaardiging) begin gebruikbariumenbariumverbindings) as 'n vuller vir verf.Sedert hierdie eeu het bariet die belangrikste grondstof vir die vervaardiging van verskeie gewordbariumchemiese produkte bevat.As gevolg van sy aansienlike verhouding, stabiele chemiese eienskappe en onoplosbaar in water en sure, is bariet reeds in die 1920's as 'n gewigsmiddel vir olie- en gasboormodder gebruik.Bariumsulfaat word gebruik in die vervaardiging van wit pigmente en kan as vuller en kleurmiddel vir rubber gebruik word.
2. Situasie van Chinabariumbedryf
Algemenebariumsoute insluitbariumsulfaat,bariumnitraat, bariumchloried,bariumkarbonaat,bariumsianied, ens.Bariumsoutprodukte word hoofsaaklik in die elektroniese industrie gebruik as bymiddels vir kleurprentbuise en magnetiese materiale.
Op die oomblik het China die wêreld se grootste produsent van gewordbariumsoute.Die globale jaarlikse produksievermoë vanbariumkarbonaat is ongeveer 900000 ton, met 'n uitset van ongeveer 700000 ton, terwyl China se jaarlikse produksiekapasiteit ongeveer 700000 ton is, met 'n jaarlikse produksie van ongeveer 500000 ton, wat meer as 70% van die globalebariumkarbonaatproduksievermoë en -uitset.China s'nbariumkarbonaatprodukte word al lank in groot hoeveelhede uitgevoer, en China het die wêreld se grootste uitvoerder vanbariumkarbonaat.
Die probleme waarmee die ontwikkeling vanBariumSoutbedryf in China
Hoewel China is die wêreld se grootste produsent en uitvoerder vanbariumkarbonaat, is dit nie 'n sterk vervaardiger van bariumkarbonaat nie.Eerstens is daar min grootskaalsebariumkarbonaatproduksie-ondernemings in China, en daar is baie min ondernemings wat grootskaalse produksie behaal het;Tweedens, China s'nbariumkarbonaatprodukte het 'n enkele struktuur en 'n gebrek aan hoë-tegnologie produkte.Alhoewel sommige fabrieke tans navorsing doen en hoë suiwerheid produseerbariumkarbonaat, sy stabiliteit is swak.Vir hoësuiwer produkte moet China ook invoer van maatskappye soos Duitsland, Italië en Japan.Daarbenewens, in die afgelope jaar, het sommige lande nuwe uitvoerders vanbariumkarbonaat, soos Rusland, Brasilië, Suid-Korea en Mexiko, wat lei tot ooraanbod in die internasionalebariumkarbonaatmark, wat 'n groot impak op China s'n gehad hetbariumkarbonaat industrie.Vervaardigers is bereid om pryse te verlaag om te kan oorleef.Terselfdertyd staar Chinese uitvoerondernemings ook anti-dumping-ondersoeke vanuit die buiteland in die gesig.Met die voortdurende verbetering van omgewingsbeskermingsvereistes, sommigebariumsoutproduksie-ondernemings in China staar ook omgewingsbeskermingskwessies in die gesig.Ten einde die ontwikkeling van China se te bevorderbariumsout industrie,bariumsoutproduksie-ondernemings in China moet omgewingsbeskerming en -veiligheid as grondslag neem, voortdurend navorsing doen en gevorderde tegnologieë bekendstel, en nuwe produkte ontwikkel wat aan die vereistes van die tye voldoen en hoë tegnologiese inhoud het.
Produksie- en uitvoerdata van bariet in China
Volgens data van die Verenigde State se Geologiese Opname was die produksie van bariet in China ongeveer 41 miljoen ton in 2014. Volgens Chinese doeanestatistieke het China van Januarie tot Desember 2014 92588597 kilogram vanbariumsulfaat, 'n toename van 0,18% vergeleke met dieselfde tydperk verlede jaar.Die kumulatiewe uitvoerwaarde was 65496598 Amerikaanse dollar, 'n styging van 20,99% vergeleke met dieselfde tydperk verlede jaar.Die uitvoereenheidsprys was 0,71 Amerikaanse dollar per kilogram, 'n styging van 0,12 Amerikaanse dollar per kilogram vergeleke met dieselfde tydperk verlede jaar.Onder hulle het China in Desember 2014 8768648 kilogram uitgevoerbariumsulfaat, 'n toename van 8,19% vergeleke met dieselfde tydperk verlede jaar.Die uitvoerbedrag was 8385141 Amerikaanse dollar, 'n toename van 5,1% vergeleke met dieselfde tydperk verlede jaar.
Volgens Chinese doeane-data het China in Junie 2015 170 000 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 met onderskeidelik 5,4% en 9% afgeneem vergeleke met dieselfde tydperk verlede jaar.
3、 Verspreiding en Produksie van Barium (Bariet) Hulpbronne
1. Verspreiding van bariumhulpbronne
Die inhoud vanbariumin die kors is 0,05%, 14de plek.Die belangrikste minerale in die natuur is bariet (bariumsulfaat BaSO4) en verdor (bariumkarbonaat BaCO3).Onder hulle is bariet die mees algemene mineraal van barium, waaruit bestaanbariumsulfaat en kom voor in lae-temperatuur hidrotermiese are, soos kwarts bariet are, fluoriet bariet are, ens. Toksiete is nog 'n belangrikebariumwat mineraal in die natuur bevat, benewens bariet, en die hoofkomponent daarvan isbariumkarbonaat.
Volgens data van die Verenigde State se Geologiese Opname in 2015 is die wêreldwye bariethulpbron 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 ryk barietbronne sluit in Kazakstan, Türkiye, Indië, Thailand, die Verenigde State en Mexiko.Bekende bronne van bariet in die wêreld sluit in Westman Land in die VK, 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 data van die Verenigde State se Geologiese Opname in 2015 was die wêreldwye produksie van bariet 9,23 miljoen ton in 2013 en het toegeneem tot 9,26 miljoen ton in 2014. In 2014 was China die grootste produsent van bariet, met 'n produksie van 4,1 miljoen ton , wat ongeveer 44,3% van die globale totale produksie uitmaak.Indië, Marokko en die Verenigde State is onderskeidelik tweede, derde en vierde, met produksie van 1,6 miljoen ton, 1 miljoen ton en 720 000 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 sy reserwes en produksie is tans eerste in die wêreld.Die mees algemenebariumwat mineraal in die natuur bevat, is bariet.Die globale reserwe van bariet is 350 miljoen ton, terwyl die reserwe van bariet in China 100 miljoen ton is, wat ongeveer 29% van die totale globale reserwe uitmaak en eerste in die wêreld.
Volgens die data in “Verkenning van die hoofmineraalkonsentrasiegebiede en hulpbronpotensiaal van China se barietmyne” (Chemical Mineral Geology, 2010), is China ryk aan barietbronne, versprei in 24 provinsies (streke) landwyd, met reserwes en produksierangorde eerste in die wêreld.Daar is 195 myngebiede met bewese reserwes in China, met 'n totale bevestigde hulpbronreserwe van 390 miljoen ton erts.Van die provinsiale (streeks-) verspreiding van bariet het die Guizhou-provinsie die meeste barietmyne, wat verantwoordelik is vir 34% van die land se totale reserwes;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 depositotipe 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 mineralisasieperiode was hoofsaaklik in die Paleosoïkum-era, en barietneerslae is ook gedurende die Siniese en Mesosoïese Senosoïese tydperke gevorm.
Kenmerke van Bariet Minerale Hulpbronne 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 oogpunt van ertsafsettingskaal is China se barietneerslae hoofsaaklik groot en mediumgrootte.Slegs die twee myngebiede 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 hoofertstipe, en die mineraalsamestelling en chemiese samestellingverhouding is relatief eenvoudig en suiwer, soos die Hunan Xinhuang Gongxi-barietmyn.Daarbenewens is daar ook groot reserwes van mede en gepaardgaande minerale wat omvattend benut kan word.
4、 Produksieproses van barium
1. Voorbereiding vanbarium
Die vervaardiging van metaalbarium in die industrie sluit twee stappe in: die vervaardiging van bariumoksied en die vervaardiging van metaalbarium deur metaaltermiese reduksie (aluminotermiese reduksie).
(1) Voorbereiding vanbariumoksied
Hoë kwaliteit barieterts vereis 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 petroleum coke poeier in 'n gewigsverhouding van 4:1, en kalsineer by 1100 ℃ in 'n galmoond.Bariumsulfaat word gereduseer tot bariumsulfied (algemeen bekend as "swart as"), wat met warm water geloog word om 'n oplossing van bariumsulfied te verkry.Om bariumsulfied in bariumkarbonaatpresipitasie om te skakel, is dit nodig om natriumkarbonaat by te voeg of koolstofdioksied in die bariumsulfied waterige oplossing in te voer.Meng bariumkarbonaat met koolstofpoeier en kalsineer by bo 800 ℃ om bariumoksied te verkry.Daar moet kennis geneem word dat bariumoksied oksideer om bariumperoksied te vorm by 500-700 ℃, en bariumperoksied kan ontbind om te vormbariumoksied by 700-800 ℃.Daarom, om die vervaardiging van bariumperoksied te vermy, moet die gebrande produkte afgekoel of geblus word onder inerte gasbeskerming.
(2) Produksie vanbarium metaaldeur aluminotermiese reduksiemetode
Daar is twee reaksies vir aluminium vermindering 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, dus 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 oorblyfsel na die reaksie is giftig en kan slegs na behandeling weggegooi word.
2. Bereiding van gewone bariumverbindings
(1) Voorbereidingsmetode vanbariumkarbonaat
① Karboniseringsmetode
Die karbonisasiemetode behels hoofsaaklik die vermenging van bariet en steenkool in 'n sekere verhouding, verplettering daarvan in 'n roterende oond, en rooster en verminder dit by 1100-1200 ℃ om bariumsulfiedsmelt te verkry.Koolstofdioksied word in diebariumsulfiedoplossing vir karbonisasie, en die verkrybariumkarbonaat suspensie word onderwerp aan ontzwavelingswas en vakuumfiltrasie.Dan word dit gedroog en gebreek by 300 ℃ om die voltooide bariumkarbonaatproduk te verkry.Hierdie metode word deur die meeste vervaardigers aangeneem as gevolg van die eenvoudige proses en lae koste.
② Komplekse ontbinding metode
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 Wet
Die giftige swaar ertspoeier word met ammoniumsout gereageer om oplosbare 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.Boonop kan die verkrygde moederdrank herwin en hergebruik word.
(2) Voorbereidingsmetode vanbariumtitanaat
① Vastefase-metode
Bariumtitanaat kan deur kalsinering voorberei wordbariumkarbonaat en titaandioksied, wat met enige ander materiaal gedoteer kan word.
② Coprecipitation metode
Los opbariumchloried en titaantetrachloried in 'n mengsel van gelyke stowwe, verhit tot 70 ° C, en laat val oksaalsuur om 'n neerslag van gehidreerdebariumtitanaat [BaTiO (C2O4) 2-4H2O].Was, droog en piroliseer dan om bariumtitanaat te verkry.
(3) Voorbereidingsmetode vanbariumchloried
Die produksieproses vanbariumchloried sluit hoofsaaklik soutsuurmetode in,bariumkarbonaatmetode, kalsiumchloriedmetode en magnesiumchloriedmetode volgens verskillende metodes of grondstowwe.
① Soutsuurmetode.
②Bariumkarbonaat metode.Gemaak van verdorde klip (bariumkarbonaat) as grondstof.
③ Kalsiumchloried metode.Reduksie van 'n mengsel van bariet en kalsiumchloried met koolstof.
Daarbenewens is daar die magnesiumchloried-metode.Berei deur te behandelbariumsulfied met magnesiumchloried.
Postyd: Nov-01-2023