Proseso ng Pagkuha ng Barium

(1) Paghahanda ng barium oxide 

Ang mataas na kalidad na barite ore ay dapat munang mapili ng kamay at lumutang, at pagkatapos ay alisin ang bakal at silikon upang makakuha ng concentrate na naglalaman ng higit sa 96% barium sulfate. Ang ore powder na may particle size na mas mababa sa 20 mesh ay hinahalo sa coal o petroleum coke powder sa isang weight ratio na 4:1, at inihaw sa 1100 ℃ sa isang reverberatory furnace. Ang barium sulfate ay nabawasan sa barium sulfide (karaniwang kilala bilang "black ash"), at ang nakuhang barium sulfide solution ay nilulusaw ng mainit na tubig. Upang ma-convert ang barium sulfide sa barium carbonate precipitation, ang sodium carbonate o carbon dioxide ay kailangang idagdag sa barium sulfide aqueous solution. Maaaring makuha ang barium oxide sa pamamagitan ng paghahalo ng barium carbonate sa carbon powder at pag-calcine nito sa itaas ng 800 ℃. Dapat tandaan na ang barium oxide ay na-oxidized upang bumuo ng barium peroxide sa 500-700 ℃, at ang barium peroxide ay maaaring mabulok upang bumuo ng barium oxide sa 700-800 ℃. Samakatuwid, upang maiwasan ang paggawa ng barium peroxide, ang calcined na produkto ay kailangang palamig o pawiin sa ilalim ng proteksyon ng inert gas. 

(2) Paraan ng pagbabawas ng aluminothermic upang makagawa ng metal na barium 

Dahil sa iba't ibang sangkap, mayroong dalawang reaksyon ng aluminum na nagbabawas ng barium oxide:

6BaO+2Al→3BaO•Al2O3+3Ba↑

O kaya: 4BaO+2Al→BaO•Al2O3+3Ba↑

Sa 1000-1200 ℃, ang dalawang reaksyong ito ay gumagawa ng napakakaunting barium, kaya kailangan ng vacuum pump upang patuloy na ilipat ang barium vapor mula sa reaction zone patungo sa condensation zone upang ang reaksyon ay magpatuloy sa kanan. Ang nalalabi pagkatapos ng reaksyon ay nakakalason at kailangang tratuhin bago ito maitapon.

Paghahanda ng mga karaniwang barium compound 

(1) Paraan ng paghahanda ng barium carbonate 

① Paraan ng carbonization

Ang paraan ng carbonization ay pangunahing nagsasangkot ng paghahalo ng barite at karbon sa isang tiyak na proporsyon, pagdurog sa kanila sa isang rotary kiln at pag-calcine at pagbabawas ng mga ito sa 1100-1200 ℃ upang makakuha ng barium sulfide melt. Ang carbon dioxide ay ipinakilala sa solusyon ng barium sulfide para sa carbonization, at ang reaksyon ay ang mga sumusunod:

BaS+CO2+H2O=BaCO3+H2S

Ang nakuha na barium carbonate slurry ay desulfurized, hinugasan at sinasala ng vacuum, at pagkatapos ay pinatuyo at dinurog sa 300 ℃ upang makakuha ng isang natapos na produkto ng barium carbonate. Ang pamamaraang ito ay simple sa proseso at mababa ang gastos, kaya ito ay pinagtibay ng karamihan sa mga tagagawa.

② Paraan ng double decomposition

Ang barium sulfide at ammonium carbonate ay sumasailalim sa double decomposition reaction, at ang reaksyon ay ang mga sumusunod:

BaS+(NH4)2CO3=BaCO3+(NH4)2S

O ang barium chloride ay tumutugon sa potassium carbonate, at ang reaksyon ay ang mga sumusunod:

BaCl2+K2CO3=BaCO3+2KCl

Ang produktong nakuha mula sa reaksyon ay hinuhugasan, sinasala, tuyo, atbp. upang makakuha ng tapos na produkto ng barium carbonate.

③ Paraan ng Barium carbonate

Ang barium carbonate powder ay nire-react sa ammonium salt upang makabuo ng natutunaw na barium salt, at ang ammonium carbonate ay nire-recycle. Ang natutunaw na barium salt ay idinagdag sa ammonium carbonate upang mamuo ang pinong barium carbonate, na sinasala at pinatuyo upang gawin ang tapos na produkto. Bilang karagdagan, ang ina na alak na nakuha ay maaaring i-recycle. Ang reaksyon ay ang mga sumusunod:

BaCO3+2HCl=BaCl2+H2O+CO2

BaCl2+2NH4OH=Ba(OH)2+2NH4Cl

Ba(OH)2+CO2=BaCO3+H2O 

(2) Paraan ng paghahanda ng barium titanate 

① Solid phase method

Ang barium titanate ay maaaring makuha sa pamamagitan ng calcining barium carbonate at titanium dioxide, at anumang iba pang mga materyales ay maaaring doped dito. Ang reaksyon ay ang mga sumusunod:

TiO2 + BaCO3 = BaTiO3 + CO2↑

② Paraan ng Coprecipitation

Ang barium chloride at titanium tetrachloride ay pinaghalo at natutunaw sa pantay na dami, pinainit hanggang 70°C, at pagkatapos ay idinagdag ang oxalic acid nang patak-patak upang makakuha ng hydrated na barium titanyl oxalate [BaTiO(C2O4)2•4H2O] na namuo, na hinuhugasan, pinatuyo, at pagkatapos ay na-pyrolyzed upang makuha ang barium titanate. Ang reaksyon ay ang mga sumusunod:

BaCl2 + TiCl4 + 2H2C2O4 + 5H2O = BaTiO(C2O4)2•4H2O↓ + 6HCl

BaTiO(C2O4)2•4H2O = BaTiO3 + 2CO2↑ + 2CO↑ + 4H2O

Pagkatapos matalo ang metatitanic acid, ang isang barium chloride solution ay idinagdag, at pagkatapos ay ang ammonium carbonate ay idinagdag sa ilalim ng pagpapakilos upang makabuo ng isang coprecipitate ng barium carbonate at metatitanic acid, na na-calcined para makuha ang produkto. Ang reaksyon ay ang mga sumusunod:

BaCl2 + (NH4)2CO3 = BaCO3 + 2NH4Cl

H2TiO3 + BaCO3 = BaTiO3 + CO2↑ + H2O 

(3) Paghahanda ng barium chloride 

Ang proseso ng produksyon ng barium chloride ay pangunahing kinabibilangan ng hydrochloric acid method, barium carbonate method, calcium chloride method at magnesium chloride method ayon sa iba't ibang pamamaraan o hilaw na materyales.

① Paraan ng hydrochloric acid. Kapag ang barium sulfide ay ginagamot ng hydrochloric acid, ang pangunahing reaksyon ay:

BaS+2HCI=BaCl2+H2S↑+Q