Báriumfém (1)

1 、 Alapvető bevezetés

Kínai név:Bárium, Angol név:Bárium, Elem szimbólumaBa, az 56 -os atomszám a periódusos táblázatban egy IIA csoportos lúgos földfém elem, amelynek sűrűsége 3,51 g/köbméter centiméter, 727 ° C olvadáspont (1000 K, 1341 ° F) és 1870 ° C forráspontja (2143 K, 3398 ° F). A bárium egy lúgos földi fém, ezüst fehér csillogó, sárga zöld, puha és gömbölyű láng színű.BáriumNagyon aktív kémiai tulajdonságokkal rendelkezik, és reagálhat a legtöbb nem fémmel.BáriumSoha nem találták egyetlen anyagnak a természetben.BáriumA sók mérgezőek, kivévebáriumszulfát. Ezenkívül,fém báriumErős redukálhatósággal rendelkezik, és csökkentheti a legtöbb fém -oxidot, halogenidet és szulfidot, hogy a megfelelő fémeket kapja. A tartalmabáriumA kéregben 0,05%, a természetben a leggyakoribb ásványi anyagok a baritok (báriumszulfát) és witherite (báriumkarbonát). A báriumot széles körben használják olyan területeken, mint az elektronika, a kerámia, a gyógyszer és a kőolaj.

2 、 ABáriumés Kína fejlesztési státuszaBáriumIpar

1- A felfedezés rövid történetebárium

Az lúgos földfém -szulfidok foszforeszcenciát mutatnak, ami azt jelenti, hogy a fénynek való kitettség után egy ideig továbbra is sötétben kibocsátanak fényt. Pontosan ennek a tulajdonságnak köszönhetőenbáriumA vegyületek megkezdték a figyelmet.

1602 -ben V. Casiorolus, az olaszországi bolognai cipész felfedezte, hogy egy baritát tartalmazó baritbáriumA szulfát fényben bocsátott ki fényt sötétben, miután éghető anyagokkal pörkölték. Ez a jelenség felkeltette az európai vegyészek érdeklődését. 1774 -ben a svéd kémikus, CW Scheele új elemet fedezett fel a baritában, de nem tudta elválasztani, csak az elem oxidját. 1776 -ban Johan Gottlieb Gahn egy hasonló vizsgálatban izolálta ezt az oxidot. A Baryta -t kezdetben Guyton de Morveau Barote -nak, majd Antoine Lavoisier Baryta (Heavy Earth) nevezték el. 1808 -ban a brit kémikus Humphry Davy katódként, a platinaként anódként, az elektrolizált baritot (BASO4) pedig előállítani használta.báriumamalgám. Desztilláció után a higany eltávolításához alacsony tisztaságú fémet kaptunk és elneveztünkbárium.

Az ipari alkalmazásoknak több mint száz év története is van

Már a 19. század közepén az emberek elkezdték használni a baritát (fontos ásványi anyagot a termeléshezbáriumésbáriumvegyületek) mint festékek töltőanyagként. Ez a század óta a barite lett a fő nyersanyag a különféle gyártáshozbáriumvegyi termékeket tartalmaz. Jelentős arányának, stabil kémiai tulajdonságainak, valamint a vízben és savakban oldhatatlannak köszönhetően a baritot már az 1920 -as években használják az olaj- és gázfúrási iszap súlyozó szerként.BáriumA szulfátot a fehér pigmentek előállításához használják, és töltőanyagként és színezékként használhatók a gumihoz.

2. Kína helyzetebáriumipar

KözösbáriumA sók között szerepelbáriumszulfát,báriumnitrát, bárium -klorid,báriumkarbonát,báriumcianid stb.BáriumA sótermékeket elsősorban az elektronikus iparban használják színes képcsövek és mágneses anyagok adalékanyagként.

Jelenleg Kína lett a világ legnagyobb gyártójabáriumsók. A globális éves termelési kapacitásabáriumA karbonát körülbelül 900000 tonna, kb. 700000 tonna, míg Kína éves termelési kapacitása kb.báriumKarbonát előállítási kapacitása és termelése. KínabáriumA karbonáttermékeket hosszú ideig nagy mennyiségben exportálták, és Kína lett a világ legnagyobb exportőrebáriumkarbonát.

A fejlődéssel kapcsolatos problémákBáriumSóipar Kínában

Bár Kína a világ legnagyobb termelője és exportőrebáriumKarbonát, ez nem erős bárium -karbonáttermelő. Először is, kevés nagyszabásúbáriumKarbonáttermelő vállalkozások Kínában, és nagyon kevés olyan vállalkozás érkezett, amely nagyszabású termelést ért el; Másodszor, KínaébáriumA karbonáttermékek egyetlen struktúrájúak, és hiányoznak a csúcstechnológiájú termékek. Bár egyes gyárak jelenleg nagy tisztességet kutatnak és termelnekbáriumKarbonát, stabilitása gyenge. A nagy tisztességes termékek esetében Kínának olyan társaságokból is be kell importálniuk, mint Németország, Olaszország és Japán. Ezenkívül az utóbbi években néhány ország új exportőrévé váltbáriumolyan karbonát, mint például Oroszország, Brazília, Dél -Korea és Mexikó, ami a nemzetközi területeken túlkínálathoz vezetbáriumA karbonátpiac, amely óriási hatással volt Kínárabáriumkarbonátipar. A gyártók hajlandóak csökkenteni az árakat a túlélés érdekében. Ugyanakkor a kínai exportvállalatok külföldről is dömpingellenes nyomozásokkal szembesülnek. A környezetvédelmi követelmények folyamatos javításával, néhányanbáriumA kínai sótermelő vállalkozások környezetvédelmi problémákkal is szembesülnek. Kína fejlődésének előmozdítása érdekébenbáriumsóipar,báriumA kínai sótermelő vállalkozásoknak a környezetvédelmet és a biztonságot kell alapozniuk, folyamatosan kutatniuk és fejlett technológiákat vezetniük, és új termékeket kell kidolgozniuk, amelyek megfelelnek az idők követelményeinek, és magas technológiai tartalmakkal rendelkeznek.

A baritok előállítási és exportadatait Kínában

Az Egyesült Államok Földtani Felmérésének adatai szerint a baritok Kínában történő előállítása körülbelül 41 millió tonnát jelentett 2014 -ben. A kínai vámok statisztikái szerint 2014. január -december között Kína 92588597 kilogrammot exportált.báriumA szulfát, 0,18% -os növekedés az előző év azonos időszakához képest. A kumulatív exportérték 65496598 dollár volt, ami 20,99% -kal növekedett az előző év azonos időszakához képest. Az export egység ára 0,71 dollár / kilogramm volt, ami 0,12 dollár / kilogramm volt, szemben az előző év azonos időszakával. Közöttük 2014 decemberében Kína 8768648 kilogrammot exportáltbáriumA szulfát, 8,19% -os növekedés az előző év azonos időszakához képest. Az export összege 8385141 dollár volt, ami 5,1% -kal növekedett az előző év azonos időszakához képest.

A kínai vámadatok szerint 2015 júniusában Kína 170000 tonna exportáltbáriumszulfát, 1,7% -os csökkenés az előző év azonos időszakához képest; Az év első felében a kumulatív export mennyisége 1,12 millió tonna volt, ami 6,8% -kal csökkent az előző év azonos időszakához képest; Ugyanez az exportmennyiség 5,4% -kal, illetve 9% -kal csökkent az előző év azonos időszakához képest.

3 、 A bárium (barit) erőforrások elosztása és előállítása

1. A bárium -erőforrások elosztása

A tartalmabáriumA kéregben 0,05%, a 14. helyen. A természet fő ásványi anyagai a baritok (báriumszulfát baso4) és witherite (báriumBaco3 karbonát). Közülük a barit a bárium leggyakoribb ásványa, amelyből állbáriumszulfát és alacsony hőmérsékletű hidrotermikus vénákban, például kvarc barite vénákban, fluorit barite vénákban stb.báriumásványi jellegű természetet tartalmaz, a baritán kívül, és annak fő alkotóelemebáriumkarbonát.

Az Egyesült Államok 2015 -ös geológiai felmérésének adatai szerint a globális barite erőforrás körülbelül 2 milliárd tonnát jelent, ebből 740 millió tonnát bizonyított. A globális baritkészletek 350 millió tonna. Kína az az ország, amely a legelterjedtebb baritforrásokkal rendelkezik. A gazdag baritforrásokkal rendelkező országok közé tartozik a Kazahsztán, Türkiye, India, Thaiföld, az Egyesült Államok és Mexikó. A világ híres baritjainak forrásai között szerepel a Westman Land az Egyesült Királyságban, Felsbonne Romániában, Szászország, Németország, Tianzhu Guizhou -ban, Heifenggou Gansu -ban, Gongxi Hunanban, Liulin Hubeiban, Xiangzhou Guangxiban és Shuiping Shuiping.

Az Egyesült Államok 2015 -ös geológiai felmérésének adatai szerint a Barite globális termelése 2013 -ban 9,23 millió tonna volt, és 2014 -ben 9,26 millió tonnára nőtt. 2014 -ben Kína volt a legnagyobb baritok gyártója, 4,1 millió tonna termeléssel, a globális teljes termelés kb. 44,3% -át tették ki. India, Marokkó és az Egyesült Államok a második, a harmadik és a negyedik helyen áll, 1,6 millió tonna, 1 millió tonna és 720000 tonna termeléssel.

2. EloszlásBáriumErőforrások Kínában

Kína gazdagbáriumAz érc -erőforrások, a becsült teljes tartalék több mint 1 milliárd tonna. Sőt, a bárium érc fokozata viszonylag magas, és tartaléka és termelése jelenleg a világ első rangsorolása. A leggyakoribbbáriumAz ásványi anyagot tartalmazó barit. A barite globális tartaléka 350 millió tonna, míg a barite tartaléka Kínában 100 millió tonna, ami a teljes globális tartalék kb. 29% -át teszi ki, és az első rangsor a világon.

A „Fő ásványkoncentrációs területek feltárása és a kínai baritbányák erőforráspotenciáljának feltárása” (Chemical Mineral Geology, 2010), Kína gazdag baritforrásokkal gazdag, országszerte 24 tartományban (régiókban) terjesztve, a tartalékok és a termelési rangsorban a világon először. Kínában 195 bányászati ​​terület van bevált tartalékokkal, összesen megerősített erőforrási tartalékkal 390 millió tonna érc. A barite tartományi (regionális) eloszlásából a Guizhou tartomány a legtöbb baritbányával rendelkezik, amely az ország összes tartalékának 34% -át teszi ki; Hunan, Guangxi, Gansu, Shaanxi és más tartományok (régiók) második helyet foglalnak el. A fenti öt tartomány a nemzeti tartalékok 80% -át teszi ki. A betét típusa elsősorban üledékes, a teljes tartalék 60% -át teszi ki. Ezenkívül vannak rétegvezérelt (endogenetikus), vulkáni üledékes, hidrotermikus és viharvert (maradék lejtő) típusok is. Az mineralizációs periódus elsősorban a paleozoikus korszakban volt, és a baritlerakódások is kialakultak a sini és mezozoikus cenozoikus időszakokban.

A baritok ásványi erőforrásainak jellemzői Kínában

Kvantitatív szempontból a barit ásványi anyagokat Kínában elsősorban a központi régióban osztják el; A fokozat szempontjából szinte minden gazdag ásványi anyag elsősorban Guizhou -ban és Guangxiban koncentrálódik; Az ércbetéti skála szempontjából a kínai baritlerakódások elsősorban nagy és közepes méretűek. A Guizhou Tianzhu Dahe Bian és Hunan Xinhuang Gongxi csak a két bányászati ​​területe a tartalékok több mint felét teszi ki ezeken a területeken. Gyakran az egyetlen barit típus a fő érctípus, az ásványi összetétel és a kémiai összetétel aránya viszonylag egyszerű és tiszta, mint például a Hunan Xinhuang Gongxi Barite bánya. Ezen túlmenően vannak olyan nagy CO és a kapcsolódó ásványok tartalékai is, amelyeket átfogóan lehet felhasználni.

4 、 A bárium termelési folyamata

1. előkészítésebárium

A fém bárium előállítása az iparban két lépést foglal magában: a bárium -oxid előállítása és a fém bárium előállítása fém hő redukció révén (aluminotermikus redukció).

(1) előkészítésbáriumoxid

A kiváló minőségű barite érc először kézi kiválasztást és flotációt igényel, majd vas- és szilícium -eltávolítást követ, hogy több mint 96% -ot tartalmazó koncentrátumot kapjonbáriumszulfát. Keverje össze az ásványi port a 20 hálónál kevesebb részecskemérettel, és szén- vagy kőolajkokszport 4: 1 tömeg arányban, és kalcináljon 1100 ℃ -en egy visszhangzó kemencében.BáriumA szulfátot bárium -szulfidré (közismert nevén „fekete hamu”) redukálják, amelyet forró vízzel kimosódnak, hogy bárium -szulfid oldatot kapjanak. Annak érdekében, hogy a bárium -szulfidot bárium -karbonát -csapadékká alakítsák, nátrium -karbonátot kell hozzáadni vagy szén -dioxidot bevezetni a bárium -szulfid vizes oldatba. Keverje össze a bárium -karbonátot szénporral, és 800 ℃ felett kalcináljon, hogy bárium -oxidot kapjon. Meg kell jegyezni, hogy a bárium-oxid oxidálódik, hogy bárium-peroxidot képezzen 500-700 ℃-nél, és a bárium-peroxid bomlik, hogy képződjönbáriumoxid 700-800 ℃-nél. Ezért a bárium -peroxid előállításának elkerülése érdekében a kalcinált termékeket be kell hűteni vagy le kell oltani inert gázvédelem alatt.

(2) Abáriumfémaluminotermikus redukciós módszerrel

Két reakció van az alumínium csökkentésérebáriumoxid a különböző összetevők miatt:

6bao+2Al → 3BAO • Al2O3+3BA ↑

Vagy: 4BAO+2AL → BAO • Al2O3+3BA ↑

1000 és 1200 ℃ közötti hőmérsékleten ez a két reakció nagyon keveset eredményezbárium, tehát a folyamatosan történő átvitelhez vákuumszivattyú használatát kell használnibáriumGőz a reakciózónából a kondenzációs zónába, hogy a reakció folyamatosan jobbra haladjon. A reakció utáni maradék mérgező, és csak a kezelés után el lehet dobni.

2. Közös báriumvegyületek előkészítése

(1) előkészítési módszerbáriumkarbonát

① karbonizációs módszer

A karbonizációs módszer elsősorban a barit és a szén keverését egy bizonyos arányban, a forgó kemencékbe történő összetöréssel, valamint a pörköléssel és csökkentéssel 1100-1200 ℃-nél, hogy bárium-szulfid olvadékot kapjon. A szén -dioxidot bevezetik abáriumszulfid -oldat a karbonizáláshoz és a kapottbáriumA karbonát -iszapot desulfurizációs mosásnak és vákuumszűrésnek vetik alá. Ezután szárítják és 300 ℃ -en összetörjük, hogy megkapjuk a kész bárium -karbonátterméket. Ezt a módszert a legtöbb gyártó elfogadja az egyszerű eljárása és az alacsony költségek miatt.

② Komplex bomlási módszer

A végtermékebáriumA karbonátot a bárium -szulfid és az ammónium -karbonát közötti kettős bomlási reakcióval, vagy a bárium -klorid és a kálium -karbonát közötti reakcióval lehet elérni. A kapott terméket ezután mossuk, szűrjük, szárítják stb.

③ Toxikus nehéz petrolkémiai törvény

A mérgező nehéz ércport ammónium -sóval reagálnak, hogy oldódjanakbáriumA sót és az ammónium -karbonátot újrahasznosítják. Az oldódóbáriumSót adunk az ammónium -karbonáthoz a finomított bárium -karbonát kicsapására, amelyet szűrnek és szárítanak egy késztermék előállításához. Ezenkívül a kapott anya folyadék újrahasznosítható és újra felhasználható.

(2) előkészítési módszerbáriumtitán

① Szilárd fázisú módszer

BáriumA titanátot kalcinálással lehet elkészítenibáriumKarbonát- és titán -dioxid, amelyet bármilyen más anyaggal adalékolhatnak.

② Coprecipititációs módszer

Feloldódikbáriumklorid és titán -tetraklorid egyenlő anyagok keverékében, hő 70 ° C -ra, majd oxálsavat csepp, hogy hidratált csapadékot kapjonbáriumTitanate [Batio (C2O4) 2-4H2O]. Mossa meg, szárítsa meg, majd pirolízist kapjon a bárium -titanát elérése érdekében.

(3) előkészítési módszerbáriumklorid

AbáriumA klorid elsősorban a sósav módszerét tartalmazza,báriumKarbonát módszer, kalcium -klorid módszer és magnézium -klorid módszer különböző módszerek vagy alapanyagok szerint.

① sósav módszer.

②Báriumkarbonát módszer. Készítik elszáradt kőből (bárium -karbonát) nyersanyagként.

③ Kalcium -klorid módszer. Csökkentve a barit és a kalcium -klorid és a szén keverékét.

Ezenkívül létezik a magnézium -klorid módszer. Kezeléssel készítették elbáriumszulfid magnézium -kloriddal.