1, Pangunahing Panimula
Chinese na pangalan:Barium, Ingles na pangalan:Barium, simbolo ng elementoBa, atomic number 56 sa periodic table, ay isang pangkat ng IIA na alkaline earth metal na elemento na may density na 3.51 g/cubic centimeter, isang melting point na 727 ° C (1000 K, 1341 ° F), at isang boiling point na 1870 ° C (2143 K, 3398 ° F). Ang Barium ay isang alkaline earth metal na may kulay pilak na puting kinang, na may kulay ng apoy na dilaw na berde, malambot, at ductile.Bariumay may napakaaktibong mga katangian ng kemikal at maaaring tumugon sa karamihan ng mga hindi metal.Bariumay hindi kailanman natagpuan bilang isang solong sangkap sa kalikasan.Bariumang mga asin ay nakakalason maliban sabariumsulpate. Bilang karagdagan,metalikong bariumay may malakas na reducibility at maaaring mabawasan ang karamihan sa mga metal oxide, halides, at sulfide upang makakuha ng kaukulang mga metal. Ang nilalaman ngbariumsa crust ay 0.05%, at ang pinakakaraniwang mineral sa kalikasan ay barite (bariumsulfate) at lanta (bariumcarbonate). Ang barium ay malawakang ginagamit sa mga larangan tulad ng electronics, ceramics, gamot, at petrolyo.
2, Ang Pagtuklas ngBariumat ang Katayuan ng Pag-unlad ng TsinaBariumIndustriya
1. Isang maikling kasaysayan ng pagtuklas ngbarium
Ang alkaline earth metal sulfide ay nagpapakita ng phosphorescence, ibig sabihin ay patuloy silang naglalabas ng liwanag sa dilim sa loob ng isang yugto ng panahon pagkatapos malantad sa liwanag. Ito ay tiyak dahil sa katangiang ito nabariumang mga compound ay nagsimulang makatanggap ng pansin.
Noong 1602, natuklasan ni V. Casiorolus, isang manggagawa ng sapatos sa Bologna, Italy, na ang barite ay naglalaman ngbariumang sulpate ay naglalabas ng liwanag sa dilim pagkatapos itong litson na may mga nasusunog na sangkap. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay pumukaw sa interes ng mga European chemist. Noong 1774, natuklasan ng Swedish chemist na si CW Scheele ang isang bagong elemento sa barite, ngunit hindi niya ito nagawang paghiwalayin, tanging ang oxide ng elementong iyon. Noong 1776, ibinukod ni Johan Gottlieb Gahn ang oxide na ito sa isang katulad na pag-aaral. Ang Baryta ay unang tinukoy bilang barote ni Guyton de Morveau, at kalaunan ay pinalitan ng pangalan na baryta (mabigat na lupa) ni Antoine Lavoisier. Noong 1808, ginamit ng British chemist na si Humphry Davy ang mercury bilang cathode, platinum bilang anode, at electrolyzed barite (BaSO4) upang makagawabariumamalgam. Pagkatapos ng distillation upang alisin ang mercury, isang metal na may mababang kadalisayan ay nakuha at pinangalananbarium.
Ang mga aplikasyong pang-industriya ay mayroon ding kasaysayan na mahigit isang daang taon
Noong kalagitnaan ng ika-19 na siglo, ang mga tao ay nagsimulang gumamit ng barite (isang mahalagang mineral para sa paggawabariumatbariumcompounds) bilang isang tagapuno para sa mga pintura. Mula sa siglong ito, ang barite ay naging pangunahing hilaw na materyal para sa paggawa ng iba't-ibangbariumnaglalaman ng mga produktong kemikal. Dahil sa malaking proporsyon nito, matatag na mga katangian ng kemikal, at hindi matutunaw sa tubig at mga acid, ginamit ang barite bilang isang weighting agent para sa oil at gas drilling mud noon pang 1920s.Bariumang sulfate ay ginagamit sa paggawa ng mga puting pigment at maaaring gamitin bilang isang tagapuno at pangkulay para sa goma.
2. Sitwasyon ng Chinabariumindustriya
Karaniwanbariumkasama ang mga asinbariumsulpate,bariumnitrate, barium chloride,bariumcarbonate,bariumcyanide, atbp.BariumAng mga produktong asin ay pangunahing ginagamit sa industriya ng elektroniko bilang mga additives para sa mga tube ng larawan ng kulay at mga magnetic na materyales.
Sa kasalukuyan, ang Tsina ay naging pinakamalaking producer sa mundo ngbariummga asin. Ang pandaigdigang taunang kapasidad ng produksyon ngbariumcarbonate ay humigit-kumulang 900000 tonelada, na may output na humigit-kumulang 700000 tonelada, habang ang taunang kapasidad ng produksyon ng China ay humigit-kumulang 700000 tonelada, na may taunang output na humigit-kumulang 500000 tonelada, na nagkakahalaga ng higit sa 70% ng pandaigdigangbariumkapasidad at output ng produksyon ng carbonate. ng ChinabariumAng mga produktong carbonate ay nai-export sa maraming dami sa mahabang panahon, at ang China ay naging pinakamalaking exporter ng mundo ngbariumcarbonate.
Ang mga Suliraning Kinakaharap ng Pag-unlad ngBariumIndustriya ng Asin sa China
Bagama't ang China ang pinakamalaking producer at exporter ng mundobariumcarbonate, hindi ito malakas na producer ng barium carbonate. Una, kakaunti ang malakihanbariumcarbonate production enterprise sa Tsina, at kakaunti ang mga negosyong nakamit ang malakihang produksyon; Pangalawa, sa ChinabariumAng mga produktong carbonate ay may iisang istraktura at kulang sa mga produktong high-tech. Bagaman ang ilang mga pabrika ay kasalukuyang nagsasaliksik at gumagawa ng mataas na kadalisayanbariumcarbonate, mahina ang katatagan nito. Para sa mga produktong may mataas na kadalisayan, kailangan ding mag-import ng China mula sa mga kumpanya tulad ng Germany, Italy, at Japan. Bilang karagdagan, sa mga nakaraang taon, ang ilang mga bansa ay naging mga bagong exporter ngbariumcarbonate, tulad ng Russia, Brazil, South Korea, at Mexico, na humahantong sa labis na suplay sa internasyonalbariumcarbonate market, na nagkaroon ng malaking epekto sa Chinabariumindustriya ng karbonat. Ang mga tagagawa ay handang bawasan ang mga presyo upang mabuhay. Kasabay nito, ang mga negosyong pang-export ng China ay nahaharap din sa mga pagsisiyasat laban sa dumping mula sa ibang bansa. Sa patuloy na pagpapabuti ng mga kinakailangan sa pangangalaga sa kapaligiran, ang ilanbariumAng mga negosyo sa paggawa ng asin sa China ay nahaharap din sa mga isyu sa pangangalaga sa kapaligiran. Upang isulong ang pag-unlad ng Tsinabariumindustriya ng asin,bariumAng mga negosyo sa paggawa ng asin sa Tsina ay dapat gawing pundasyon ang proteksyon at kaligtasan sa kapaligiran, patuloy na magsaliksik at magpakilala ng mga advanced na teknolohiya, at bumuo ng mga bagong produkto na nakakatugon sa mga kinakailangan ng panahon at may mataas na teknolohikal na nilalaman.
Data ng Produksyon at Pag-export ng Barite sa China
Ayon sa datos mula sa United States Geological Survey, ang produksyon ng barite sa China ay humigit-kumulang 41 milyong tonelada noong 2014. Ayon sa istatistika ng customs ng Tsina, mula Enero hanggang Disyembre 2014, nag-export ang China ng 92588597 kilo ngbariumsulfate, isang pagtaas ng 0.18% kumpara sa parehong panahon noong nakaraang taon. Ang pinagsama-samang halaga ng pag-export ay 65496598 US dollars, isang pagtaas ng 20.99% kumpara sa parehong panahon noong nakaraang taon. Ang export unit price ay 0.71 US dollars kada kilo, isang pagtaas ng 0.12 US dollars kada kilo kumpara sa parehong panahon noong nakaraang taon. Kabilang sa mga ito, noong Disyembre 2014, nag-export ang China ng 8768648 kilo ngbariumsulfate, isang pagtaas ng 8.19% kumpara sa parehong panahon noong nakaraang taon. Ang halaga ng export ay 8385141 US dollars, isang pagtaas ng 5.1% kumpara sa parehong panahon noong nakaraang taon.
Ayon sa data ng customs ng China, noong Hunyo 2015, nag-export ang China ng 170000 tonelada ngbariumsulfate, isang pagbaba ng 1.7% kumpara sa parehong panahon noong nakaraang taon; Sa unang kalahati ng taon, ang cumulative export volume ay 1.12 milyong tonelada, isang pagbaba ng 6.8% kumpara sa parehong panahon noong nakaraang taon; Ang parehong halaga ng export ay bumaba ng 5.4% at 9% ayon sa pagkakabanggit kumpara sa parehong panahon noong nakaraang taon.
3、 Pamamahagi at Produksyon ng Barium (Barite) Resources
1. Pamamahagi ng mga mapagkukunan ng barium
Ang nilalaman ngbariumsa crust ay 0.05%, ika-14 na ranggo. Ang mga pangunahing mineral sa kalikasan ay barite (bariumsulfate BaSO4) at lanta (bariumcarbonate BaCO3). Kabilang sa mga ito, ang barite ay ang pinakakaraniwang mineral ng barium, na binubuo ngbariumsulfate at nangyayari sa mababang temperatura na hydrothermal veins, tulad ng quartz barite veins, fluorite barite veins, atbp. Toxicite ay isa pang pangunahingbariumnaglalaman ng mineral sa kalikasan, bilang karagdagan sa barite, at ang pangunahing bahagi nito aybariumcarbonate.
Ayon sa data mula sa United States Geological Survey noong 2015, ang pandaigdigang mapagkukunan ng barite ay humigit-kumulang 2 bilyong tonelada, kung saan 740 milyong tonelada ang napatunayan. Ang pandaigdigang reserbang barite ay 350 milyong tonelada. Ang China ang bansang may pinakamaraming mapagkukunan ng barite. Kabilang sa iba pang mga bansang may mayaman na barite resources ang Kazakhstan, Türkiye, India, Thailand, United States at Mexico. Kabilang sa mga sikat na pinagmumulan ng barite sa mundo ang Westman Land sa UK, Felsbonne sa Romania, Saxony sa Germany, Tianzhu sa Guizhou, Heifenggou sa Gansu, Gongxi sa Hunan, Liulin sa Hubei, Xiangzhou sa Guangxi, at Shuiping sa Shaanxi.
Ayon sa datos mula sa United States Geological Survey noong 2015, ang pandaigdigang produksyon ng barite ay 9.23 milyong tonelada noong 2013 at tumaas sa 9.26 milyong tonelada noong 2014. Noong 2014, ang China ang pinakamalaking producer ng barite, na may produksyon na 4.1 milyong tonelada , na nagkakahalaga ng humigit-kumulang 44.3% ng kabuuang produksyon sa buong mundo. Ang India, Morocco, at Estados Unidos ay pumapangalawa, ikatlo, at ikaapat ayon sa pagkakabanggit, na may produksyon na 1.6 milyong tonelada, 1 milyong tonelada, at 720000 tonelada.
2. Pamamahagi ngBariumMga mapagkukunan sa China
Mayaman ang Chinabariummga mapagkukunan ng mineral, na may hinulaang kabuuang reserbang higit sa 1 bilyong tonelada. Bukod dito, ang grado ng barium ore ay medyo mataas, at ang mga reserba at produksyon nito ay kasalukuyang nangunguna sa mundo. Ang pinakakaraniwanbariumna naglalaman ng mineral sa kalikasan ay barite. Ang pandaigdigang reserba ng barite ay 350 milyong tonelada, habang ang reserba ng barite sa Tsina ay 100 milyong tonelada, na nagkakahalaga ng humigit-kumulang 29% ng kabuuang pandaigdigang reserba at unang ranggo sa mundo.
Ayon sa datos sa “Exploration of the Main Mineral Concentration Areas and Resource Potential of China's Barite Mines” (Chemical Mineral Geology, 2010), ang Tsina ay mayaman sa barite resources, na ipinamahagi sa 24 na probinsya (rehiyon) sa buong bansa, na may reserba at production ranking una sa mundo. Mayroong 195 mga lugar ng pagmimina na may napatunayang mga reserba sa Tsina, na may kabuuang nakumpirma na reserbang mapagkukunan na 390 milyong tonelada ng mineral. Mula sa panlalawigan (rehiyonal) na pamamahagi ng barite, ang Lalawigan ng Guizhou ang may pinakamaraming barite na minahan, na nagkakahalaga ng 34% ng kabuuang reserba ng bansa; Ang Hunan, Guangxi, Gansu, Shaanxi at iba pang mga lalawigan (rehiyon) ay nakakuha ng pangalawang pwesto. Ang limang lalawigan sa itaas ay bumubuo ng 80% ng mga pambansang reserba. Ang uri ng deposito ay pangunahing sedimentary, na nagkakahalaga ng 60% ng kabuuang reserba. Bilang karagdagan, mayroon ding mga layer na kinokontrol (endogenetic), volcanic sedimentary, hydrothermal, at weathered (residual 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 Barite Mineral Resources sa China
Mula sa isang quantitative perspective, ang barite mineral 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 sukat ng deposito ng ore, ang mga barite na deposito ng China ay higit sa lahat ay malaki at katamtaman ang laki. Tanging ang dalawang lugar ng pagmimina ng Guizhou Tianzhu Dahe Bian at Hunan Xinhuang Gongxi ang bumubuo 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 komposisyon ng kemikal na ratio ay medyo simple at dalisay, tulad ng Hunan Xinhuang Gongxi barite mine. Bilang karagdagan, mayroon ding malalaking reserba ng co at mga nauugnay na mineral na maaaring magamit nang komprehensibo.
4, Proseso ng produksyon ng barium
1. Paghahanda ngbarium
Ang produksyon ng metallic barium sa industriya ay may kasamang dalawang hakbang: ang produksyon ng barium oxide at ang produksyon ng metallic barium sa pamamagitan ng metal thermal reduction (aluminothermic reduction).
(1) Paghahanda ngbariumoksido
Ang mataas na kalidad na barite ore ay nangangailangan muna ng manu-manong pagpili at flotation, na sinusundan ng pag-alis ng bakal at silikon upang makakuha ng concentrate na naglalaman ng higit sa 96%bariumsulpate. Paghaluin ang mineral powder na may maliit na particle na mas mababa sa 20 mesh at coal o petroleum coke powder sa weight ratio 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 binuhusan ng mainit na tubig upang makakuha ng solusyon ng barium sulfide. Upang ma-convert ang barium sulfide sa barium carbonate precipitation, kinakailangang magdagdag ng sodium carbonate o ipasok 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 tandaan na ang barium oxide ay nag-oxidize upang bumuo ng barium peroxide sa 500-700 ℃, at ang barium peroxide ay maaaring mabulok upang mabuo.bariumoxide sa 700-800 ℃. Samakatuwid, upang maiwasan ang paggawa ng barium peroxide, ang mga calcined na produkto ay kailangang palamigin o pawiin sa ilalim ng inert gas protection.
(2) Produksyon ngbarium metalsa pamamagitan ng paraan ng pagbabawas ng aluminothermic
Mayroong dalawang mga reaksyon para sa pagbabawas ng aluminyo ngbariumoxide dahil sa iba't ibang sangkap:
6BaO+2Al → 3BaO • Al2O3+3Ba ↑
O: 4BaO+2Al → BaO • Al2O3+3Ba ↑
Sa mga temperaturang mula 1000 hanggang 1200 ℃, ang dalawang reaksyong ito ay gumagawa ng napakakauntingbarium, kaya kailangang gumamit ng vacuum pump upang patuloy na ilipatbariumsingaw mula sa reaksyon zone patungo sa condensation zone upang ang reaksyon ay magpatuloy nang tuluy-tuloy sa kanan. Ang nalalabi pagkatapos ng reaksyon ay nakakalason at maaari lamang itapon pagkatapos ng paggamot.
2. Paghahanda ng mga karaniwang barium compound
(1) Paraan ng paghahanda ngbariumcarbonate
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 furnace, at pag-ihaw at pagbabawas ng mga ito sa 1100-1200 ℃ upang makakuha ng barium sulfide melt. Ang carbon dioxide ay ipinapasok sabariumsulfide solusyon para sa carbonization, at ang nakuhabariumcarbonate slurry ay sumasailalim sa desulfurization washing at vacuum filtration. Pagkatapos, ito ay tuyo at durog sa 300 ℃ upang makuha ang natapos na barium carbonate na produkto. Ang pamamaraang ito ay pinagtibay ng karamihan sa mga tagagawa dahil sa simpleng proseso nito at mababang gastos.
② Kumplikadong paraan ng pagkabulok
Ang huling produkto ngbariumcarbonate ay maaaring makuha sa pamamagitan ng double decomposition reaksyon sa pagitan ng barium sulfide at ammonium carbonate, o sa pamamagitan ng reaksyon sa pagitan ng barium chloride at potassium carbonate. Ang resultang produkto ay pagkatapos ay hugasan, sinala, tuyo, atbp.
③ Nakakalason na Batas ng Petrochemical
Ang nakakalason na heavy ore powder ay nire-react sa ammonium salt upang makabuo ng natutunawbariumasin, at ammonium carbonate ay nire-recycle para magamit. Ang natutunawbariumAng asin ay idinagdag sa ammonium carbonate upang mamuo ang pinong barium carbonate, na sinasala at pinatuyo upang makagawa ng isang tapos na produkto. Bilang karagdagan, ang nakuha na alak ng ina ay maaaring i-recycle at muling gamitin.
(2) Paraan ng paghahanda ngbariumtitanate
① Solid-phase na paraan
BariumAng titanate ay maaaring ihanda sa pamamagitan ng calciningbariumcarbonate at titanium dioxide, na maaaring i-doped sa anumang iba pang materyal.
② Paraan ng Coprecipitation
Matunawbariumchloride at titanium tetrachloride sa isang halo ng pantay na mga sangkap, init sa 70 ° C, at pagkatapos ay i-drop ang oxalic acid upang makakuha ng isang namuo 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 produksyon ngbariumchloride pangunahing kasama ang hydrochloric acid method,bariumcarbonate method, calcium chloride method, at magnesium chloride method ayon sa iba't ibang paraan o hilaw na materyales.
① Paraan ng hydrochloric acid.
②Bariumparaan ng carbonate. Ginawa mula sa lantang bato (barium carbonate) bilang hilaw na materyal.
③ Paraan ng calcium chloride. Pagbawas ng pinaghalong barite at calcium chloride na may carbon.
Bilang karagdagan, mayroong paraan ng magnesium chloride. Inihanda sa pamamagitan ng paggamotbariumsulfide na may magnesium chloride.
Oras ng post: Nob-01-2023