1 、 Pangunahing Panimula
Pangalan ng Tsino:Barium, Pangalan ng Ingles:Barium, simbolo ng elementoBa. Ang Barium ay isang alkalina na metal na metal na may isang pilak na puting kinang, na may kulay ng apoy ng dilaw na berde, malambot, at ductile.Bariumay may napaka-aktibong mga katangian ng kemikal at maaaring gumanti sa karamihan sa mga hindi metal.Bariumay hindi pa natagpuan bilang isang solong sangkap sa kalikasan.BariumAng mga asing -gamot ay nakakalason maliban sabariumSulfate. Bilang karagdagan,Metallic Bariumay may isang malakas na reducibility at maaaring mabawasan ang karamihan sa mga metal oxides, halides, at sulfides upang makakuha ng mga kaukulang metal. Ang nilalaman ngbariumSa crust ay 0.05%, at ang pinakakaraniwang mineral sa kalikasan ay barite (bariumSulfate) at Witherite (bariumCarbonate). Ang Barium ay malawakang ginagamit sa mga patlang tulad ng electronics, keramika, gamot, at petrolyo.
2 、 Ang pagtuklas ngBariumat ang katayuan ng pag -unlad ng ChinaBariumIndustriya
1. Isang maikling kasaysayan ng pagtuklas ngbarium
Ang alkalina na metal metal sulfides ay nagpapakita ng posporus, na nangangahulugang patuloy silang naglalabas ng ilaw sa dilim sa loob ng isang tagal ng oras pagkatapos mailantad sa ilaw. Ito ay tiyak dahil sa katangian na itobariumAng mga compound ay nagsimulang makatanggap ng pansin.
Noong 1602, natuklasan ni V. Casiorolus, isang tagabaril sa Bologna, Italy, na ang isang barite na naglalamanbariumAng Sulfate ay naglabas ng ilaw sa dilim pagkatapos litson ito ng mga nasusunog na sangkap. Ang kababalaghan na ito ay nagpukaw ng interes ng mga chemist ng Europa. Noong 1774, natuklasan ng Swedish chemist na si CW Scheele ang isang bagong elemento sa Barite, ngunit hindi niya ito paghiwalayin, tanging ang oxide ng elementong iyon. Noong 1776, ihiwalay ni Johan Gottlieb Gahn ang oxide na ito sa isang katulad na pag -aaral. Ang Baryta ay una nang tinukoy bilang Barote ni Guyton de Morveau, at kalaunan ay pinalitan ng pangalan ang Baryta (Heavy Earth) ni Antoine Lavoisier. Noong 1808, ginamit ng British chemist na si Humphry Davy ang Mercury bilang katod, platinum bilang anode, at electrolyzed barite (BasO4) upang makabuobariumAmalgam. Matapos ang distillation upang alisin ang mercury, isang metal na may mababang kadalisayan ay nakuha at pinangalananbarium.
Ang mga pang -industriya na aplikasyon ay mayroon ding kasaysayan ng higit sa isang daang taon
Maaga pa noong kalagitnaan ng ika-19 na siglo, ang mga tao ay nagsimulang gumamit ng barite (isang mahalagang mineral para sa paggawabariumatbariummga compound) bilang isang tagapuno para sa mga pintura. Dahil sa siglo na ito, ang Barite ay naging pangunahing hilaw na materyal para sa paggawa ng iba -ibabariumnaglalaman ng mga produktong kemikal. Dahil sa makabuluhang proporsyon nito, matatag na mga katangian ng kemikal, at hindi matutunaw sa tubig at mga acid, ang barite ay ginamit bilang isang weighting agent para sa langis at gas drilling na mas maaga noong 1920s.BariumAng Sulfate ay ginagamit sa paggawa ng mga puting pigment at maaaring magamit bilang isang tagapuno at kulay para sa goma.
2. Sitwasyon ng Chinabariumindustriya
KaraniwanbariumKasama sa mga asing -gamotbariumSulfate,bariumNitrate, Barium Chloride,bariumCarbonate,bariumCyanide, atbp.BariumAng mga produktong asin ay pangunahing ginagamit sa industriya ng elektronik bilang mga additives para sa mga tubo ng larawan ng larawan at mga magnetic na materyales.
Sa kasalukuyan, ang Tsina ay naging pinakamalaking tagagawa ng mundo ngbariumasing -gamot. Ang pandaigdigang taunang kapasidad ng produksyon ngbariumAng Carbonate ay halos 900000 tonelada, na may isang output na halos 700000 tonelada, habang ang taunang kapasidad ng produksiyon ng China ay halos 700000 tonelada, na may taunang output na halos 500000 tonelada, na nagkakahalaga ng higit sa 70% ng pandaigdiganbariumAng kapasidad ng produksyon at output ng carbonate. ChinabariumAng mga produktong carbonate ay na -export sa maraming dami sa loob ng mahabang panahon, at ang Tsina ay naging pinakamalaking tagaluwas ng mundo ngbariumCarbonate.
Ang mga problemang kinakaharap ng pag -unlad ngBariumIndustriya ng asin sa China
Bagaman ang Tsina ang pinakamalaking tagagawa at tagaluwas ng mundo ngbariumCarbonate, hindi ito isang malakas na tagagawa ng barium carbonate. Una, may ilang mga malalaking sukatbariumCarbonate Production Enterprises sa China, at kakaunti ang mga negosyo na nakamit ang malakihang produksiyon; Pangalawa, ChinabariumAng mga produktong carbonate ay may isang solong istraktura at kulang sa mga produktong high-tech. Bagaman ang ilang mga pabrika ay kasalukuyang nagsasaliksik at gumagawa ng mataas na kadalisayanbariumCarbonate, mahirap ang katatagan nito. Para sa mga produktong may mataas na kadalisayan, ang China ay kailangan ding mag-import mula sa mga kumpanya tulad ng Alemanya, Italya, at Japan. Bilang karagdagan, sa mga nagdaang taon, ang ilang mga bansa ay naging mga bagong exporters ngbariumCarbonate, tulad ng Russia, Brazil, South Korea, at Mexico, na humahantong sa Oversupply sa InternationalbariumCarbonate Market, na may malaking epekto sa ChinabariumIndustriya ng Carbonate. Ang mga tagagawa ay handang bawasan ang mga presyo upang mabuhay. Kasabay nito, ang mga negosyo sa pag-export ng Tsino ay nahaharap din sa mga pagsisiyasat ng anti-dumping mula sa ibang bansa. Sa patuloy na pagpapabuti ng mga kinakailangan sa proteksyon sa kapaligiran, ang ilanbariumAng mga negosyo sa paggawa ng asin sa Tsina ay nahaharap din sa mga isyu sa proteksyon sa kapaligiran. Upang maisulong ang pag -unlad ng Chinabariumindustriya ng asin,bariumAng mga negosyo sa paggawa ng asin sa Tsina ay dapat kumuha ng proteksyon sa kapaligiran at kaligtasan bilang pundasyon, patuloy na pananaliksik at ipakilala ang mga advanced na teknolohiya, at bumuo ng mga bagong produkto na nakakatugon sa mga kinakailangan ng mga oras at may mataas na nilalaman ng teknolohikal.
Ang data ng paggawa at pag -export ng barite sa China
Ayon sa data mula sa Geological Survey ng Estados Unidos, ang paggawa ng barite sa China ay humigit -kumulang na 41 milyong tonelada noong 2014. Ayon sa mga istatistika ng kaugalian ng Tsino, mula Enero hanggang Disyembre 2014, na -export ng China ang 92588597 kilograms ngbariumSulfate, isang pagtaas ng 0.18% kumpara sa parehong panahon noong nakaraang taon. Ang pinagsama -samang halaga ng pag -export ay 65496598 US dolyar, isang pagtaas ng 20.99% kumpara sa parehong panahon noong nakaraang taon. Ang presyo ng yunit ng pag -export ay 0.71 US dolyar bawat kilo, isang pagtaas ng 0.12 US dolyar bawat kilo kumpara sa parehong panahon noong nakaraang taon. Kabilang sa mga ito, noong Disyembre 2014, na -export ng China ang 8768648 kilograms ngbariumSulfate, isang pagtaas ng 8.19% kumpara sa parehong panahon noong nakaraang taon. Ang halaga ng pag -export ay 8385141 US dolyar, isang pagtaas ng 5.1% kumpara sa parehong panahon noong nakaraang taon.
Ayon sa data ng customs ng Tsino, noong Hunyo 2015, na -export ng China ang 170000 tonelada ngbariumSulfate, isang pagbawas ng 1.7% kumpara sa parehong panahon noong nakaraang taon; Sa unang kalahati ng taon, ang pinagsama -samang dami ng pag -export ay 1.12 milyong tonelada, isang pagbawas ng 6.8% kumpara sa parehong panahon noong nakaraang taon; Ang parehong halaga ng pag -export ay nabawasan ng 5.4% at 9% ayon sa pagkakabanggit kumpara sa parehong panahon noong nakaraang taon.
3 、 Pamamahagi at paggawa ng mga mapagkukunan ng barium (barite)
1. Pamamahagi ng mga mapagkukunan ng barium
Ang nilalaman ngbariumSa crust ay 0.05%, na nagraranggo sa ika -14. Ang pangunahing mineral sa kalikasan ay barite (bariumsulfate baso4) at witerite (bariumCarbonate Baco3). Kabilang sa mga ito, ang barite ay ang pinaka -karaniwang mineral ng barium, na binubuo ngbariumSulfate at nangyayari sa mababang temperatura hydrothermal veins, tulad ng quartz barite veins, fluorite barite veins, atbp. Ang Toxicite ay isa pang pangunahingbariumnaglalaman ng mineral sa kalikasan, bilang karagdagan sa barite, at ang pangunahing sangkap nito aybariumCarbonate.
Ayon sa data mula sa Geological Survey ng Estados Unidos noong 2015, ang pandaigdigang mapagkukunan ng Barite ay humigit -kumulang 2 bilyong tonelada, kung saan napatunayan ang 740 milyong tonelada. Ang pandaigdigang reserbang barite ay 350 milyong tonelada. Ang Tsina ang bansa na may pinaka -masaganang mga mapagkukunan ng barite. Ang iba pang mga bansa na may Rich Barite Resources ay kinabibilangan ng Kazakhstan, Türkiye, India, Thailand, Estados Unidos at Mexico. Ang mga sikat na mapagkukunan ng barite sa mundo ay kinabibilangan ng Westman Land sa UK, Felsbonne sa Romania, Saxony sa Alemanya, Tianzhu sa Guizhou, Heifenggou sa Gansu, Gongxi sa Hunan, Liulin sa Hubei, Xiangzhou sa Guangxi, at Shuiping sa Shaanxi.
Ayon sa data mula sa Geological Survey ng Estados Unidos noong 2015, ang pandaigdigang produksiyon ng Barite ay 9.23 milyong tonelada noong 2013 at nadagdagan sa 9.26 milyong tonelada noong 2014. Noong 2014, ang China ang pinakamalaking tagagawa ng Barite, na may produksiyon ng 4.1 milyong tonelada, na nagkakaloob ng humigit -kumulang na 44.3% ng pandaigdigang kabuuang produksyon. Ang India, Morocco, at ang ranggo ng Estados Unidos ay pangalawa, pangatlo, at ika -apat ayon sa pagkakabanggit, na may paggawa ng 1.6 milyong tonelada, 1 milyong tonelada, at 720000 tonelada.
2. Pamamahagi ngBariumMga mapagkukunan sa China
Mayaman sa ChinabariumMga mapagkukunan ng ore, na may hinulaang kabuuang reserba ng higit sa 1 bilyong tonelada. Bukod dito, ang grado ng barium ore ay medyo mataas, at ang mga reserba at produksyon nito ay kasalukuyang na -ranggo sa mundo. Ang pinaka -karaniwangbariumNaglalaman ng mineral sa kalikasan ay barite. Ang Global Reserve ng Barite ay 350 milyong tonelada, habang ang Reserve of Barite sa China ay 100 milyong tonelada, na nagkakahalaga ng humigit -kumulang na 29% ng kabuuang pandaigdigang reserba at pagraranggo muna sa mundo.
Ayon sa data sa "Paggalugad ng Main Mineral Concentration Areas at Potensyal ng Mapagkukunan ng Mga Mines ng Barite ng China" (Chemical Mineral Geology, 2010), ang China ay mayaman sa mga mapagkukunan ng barite, na ipinamamahagi sa 24 na lalawigan (rehiyon) sa buong bansa, na may mga reserba at ranggo ng produksyon muna sa mundo. Mayroong 195 na mga lugar ng pagmimina na may napatunayan na reserba sa China, na may kabuuang nakumpirma na reserba ng mapagkukunan na 390 milyong tonelada ng mineral. Mula sa pamamahagi ng probinsya (rehiyonal) ng barite, ang lalawigan ng Guizhou ay may pinakamaraming mga minahan ng barite, na nagkakahalaga ng 34% ng kabuuang reserbang ng bansa; Ang Hunan, Guangxi, Gansu, Shaanxi at iba pang mga lalawigan (rehiyon) ay naganap sa pangalawang lugar. Ang nasa itaas na limang lalawigan ay nagkakaloob ng 80% ng pambansang reserba. Ang uri ng deposito ay pangunahing sedimentary, na nagkakaloob ng 60% ng kabuuang reserba. Bilang karagdagan, mayroon ding mga kinokontrol na layer (endogenetic), bulkan sedimentary, hydrothermal, at weathered (natitirang slope) na mga uri. Ang panahon ng mineralization ay pangunahin sa panahon ng Paleozoic, at ang mga deposito ng barite ay nabuo din sa panahon ng Sinian at Mesozoic cenozoic.
Mga katangian ng mga mapagkukunan ng mineral na barite sa China
Mula sa isang dami ng pananaw, ang mga mineral na barite sa China ay pangunahing ipinamamahagi sa gitnang rehiyon; Sa mga tuntunin ng grado, halos lahat ng mayamang mineral ay pangunahing puro sa Guizhou at Guangxi; Mula sa pananaw ng scale ng deposito ng mineral, ang mga deposito ng barite ng China ay higit sa lahat malaki at katamtamang laki. Tanging ang dalawang lugar ng pagmimina ng Guizhou Tianzhu Dahe Bian at Hunan Xinhuang Gongxi account ng higit sa kalahati ng mga reserba sa mga lugar na ito. Kadalasan, ang isang solong uri ng barite ay ang pangunahing uri ng mineral, at ang komposisyon ng mineral at ratio ng komposisyon ng kemikal ay medyo simple at dalisay, tulad ng hunan xinhuang gongxi barite mine. Bilang karagdagan, mayroon ding mga malalaking reserba ng CO at mga nauugnay na mineral na maaaring komprehensibong magamit.
4 、 Proseso ng Produksyon ng Barium
1. Paghahanda ngbarium
Ang paggawa ng metallic barium sa industriya ay may kasamang dalawang hakbang: ang paggawa ng barium oxide at ang paggawa ng metal na barium sa pamamagitan ng pagbawas ng thermal thermal (aluminothermic pagbabawas).
(1) Paghahanda ngbariumOxide
Ang mataas na kalidad na barite ore ay nangangailangan ng manu -manong pagpili at pag -flot, na sinusundan ng pag -alis ng bakal at silikon upang makakuha ng isang concentrate na naglalaman ng higit sa 96%bariumSulfate. Paghaluin ang mineral na pulbos na may laki ng butil na mas mababa sa 20 mesh at karbon o petrolyo coke powder sa isang ratio ng timbang na 4: 1, at calcine sa 1100 ℃ sa isang reverberatory furnace.BariumAng Sulfate ay nabawasan sa barium sulfide (karaniwang kilala bilang "itim na abo"), na kung saan ay na -leached na may mainit na tubig upang makakuha ng isang solusyon ng barium sulfide. Upang ma -convert ang barium sulfide sa barium carbonate na pag -ulan, kinakailangan upang magdagdag ng sodium carbonate o ipakilala ang carbon dioxide sa barium sulfide aqueous solution. Paghaluin ang barium carbonate na may carbon powder at calcine sa itaas ng 800 ℃ upang makakuha ng barium oxide. Dapat pansinin na ang barium oxide ay nag-oxidize upang mabuo ang barium peroxide sa 500-700 ℃, at maaaring mabulok ang barium peroxidebariumOxide sa 700-800 ℃. Samakatuwid, upang maiwasan ang paggawa ng barium peroxide, ang mga calcined na produkto ay kailangang palamig o mapawi sa ilalim ng proteksyon ng gasolina.
(2) Paggawa ngBarium Metalsa pamamagitan ng paraan ng pagbabawas ng aluminyo
Mayroong dalawang reaksyon para sa pagbawas ng aluminyo ngbariumOxide dahil sa iba't ibang sangkap:
6BAO+2AL → 3BAO • AL2O3+3BA ↑
O: 4BAO+2AL → BAO • AL2O3+3BA ↑
Sa mga temperatura mula sa 1000 hanggang 1200 ℃, ang dalawang reaksyon na ito ay gumagawa ng napakaliitbarium, kaya kinakailangan na gumamit ng isang vacuum pump upang patuloy na ilipatbariumAng singaw mula sa reaksyon zone hanggang sa condensation zone upang ang reaksyon ay patuloy na magpatuloy sa kanan. Ang nalalabi pagkatapos ng reaksyon ay nakakalason at maaari lamang itapon pagkatapos ng paggamot.
2. Paghahanda ng mga karaniwang compound ng barium
(1) Paraan ng paghahanda ngbariumCarbonate
① Paraan ng Carbonization
Ang pamamaraan ng carbonization ay pangunahing nagsasangkot ng paghahalo ng barite at karbon sa isang tiyak na proporsyon, pagdurog sa kanila sa isang rotary furnace, at litson at pagbabawas ng mga ito sa 1100-1200 ℃ upang makakuha ng barium sulfide matunaw. Ang carbon dioxide ay ipinakilala sabariumSulfide solution para sa carbonization, at ang nakuhabariumAng carbonate slurry ay sumailalim sa paghuhugas ng desulfurization at pagsasala ng vacuum. Pagkatapos, ito ay tuyo at durog sa 300 ℃ upang makuha ang natapos na produktong barium carbonate. Ang pamamaraang ito ay pinagtibay ng karamihan sa mga tagagawa dahil sa simpleng proseso at mababang gastos.
② Kumplikadong pamamaraan ng agnas
Ang pangwakas na produkto ngbariumAng carbonate ay maaaring makuha ng dobleng reaksyon ng agnas sa pagitan ng barium sulfide at ammonium carbonate, o sa pamamagitan ng reaksyon sa pagitan ng barium chloride at potassium carbonate. Ang nagresultang produkto ay pagkatapos ay hugasan, na -filter, tuyo, atbp.
③ Toxic Heavy Petrochemical Law
Ang nakakalason na mabibigat na pulbos na mineral ay gumanti sa ammonium salt upang makabuo ng natutunawbariumAng asin, at ammonium carbonate ay na -recycle para magamit. Ang natutunawbariumAng asin ay idinagdag sa ammonium carbonate upang mapukaw ang pino na barium carbonate, na na -filter at tuyo upang makabuo ng isang tapos na produkto. Bilang karagdagan, ang nakuha na alak ng ina ay maaaring mai -recycle at magamit muli.
(2) Paraan ng paghahanda ngbariumTitanate
① Paraan ng Solid-Phase
BariumMaaaring ihanda ang Titanate sa pamamagitan ng pag -calciningbariumCarbonate at titanium dioxide, na maaaring doped sa anumang iba pang materyal.
② Paraan ng Coprecipitation
Matunawbariumklorido at titanium tetrachloride sa isang halo ng pantay na sangkap, init sa 70 ° C, at pagkatapos ay i -drop ang oxalic acid upang makakuha ng isang pag -ulan ng hydratedbariumTitanate [Batio (C2O4) 2-4H2O]. Hugasan, tuyo, at pagkatapos ay pyrolysis upang makakuha ng barium titanate.
(3) Paraan ng paghahanda ngbariumklorido
Ang proseso ng paggawa ngbariumPangunahing kasama ng klorido ang pamamaraan ng hydrochloric acid,bariumParaan ng Carbonate, Paraan ng Calcium Chloride, at Paraan ng Magnesium Chloride Ayon sa iba't ibang mga pamamaraan o hilaw na materyales.
① Paraan ng Hydrochloric Acid.
②BariumParaan ng Carbonate. Ginawa mula sa nalalanta na bato (barium carbonate) bilang hilaw na materyal.
③ Paraan ng Calcium Chloride. Pagbabawas ng isang halo ng barite at calcium klorido na may carbon.
Bilang karagdagan, mayroong pamamaraan ng magnesium chloride. Inihanda sa pamamagitan ng pagpapagamotbariumSulfide na may magnesium chloride.
Oras ng Mag-post: NOV-01-2023