1 、 Grundlæggende introduktion
Kinesisk navn:Barium, Engelsk navn:Barium, elementsymbolBa, atomnummer 56 i den periodiske tabel, er en IIA -gruppe alkalisk jordmetalelement med en densitet på 3,51 g/kubikcentimeter, et smeltepunkt på 727 ° C (1000 K, 1341 ° F) og et kogepunkt på 1870 ° C (2143 K, 3398 ° F). Barium er et alkalisk jordmetal med en sølvhvide glans med en flammefarve af gul grøn, blød og duktil.Bariumhar meget aktive kemiske egenskaber og kan reagere med de fleste ikke-metaller.Bariumer aldrig blevet fundet som et enkelt stof i naturen.Bariumsalte er giftige undtagenBariumsulfat. Derudover,Metallisk bariumHar en stærk reducerbarhed og kan reducere de fleste metaloxider, halogenider og sulfider for at opnå tilsvarende metaller. Indholdet afBariumI skorpen er 0,05%, og de mest almindelige mineraler i naturen er barit (Bariumsulfat) og witherite (Bariumcarbonat). Barium er vidt brugt inden for felter som elektronik, keramik, medicin og olie.
2 、 Opdagelsen afBariumog udviklingsstatus for KinasBariumIndustri
1. En kort historie om opdagelsen afBarium
Alkaliske jordmetalsulfider udviser fosforescens, hvilket betyder, at de fortsætter med at udsende lys i mørke i en periode efter at have været udsat for lys. Det er netop på grund af denne egenskab, derBariumForbindelser er begyndt at få opmærksomhed.
I 1602 opdagede V. Casiorolus, en skomager i Bologna, Italien, at en barite indeholdtBariumSulfat udsendte lys i mørke efter at have stegt det med brændbare stoffer. Dette fænomen vækkede europæiske kemikere interesse. I 1774 opdagede den svenske kemiker CW Scheele et nyt element i barit, men han var ikke i stand til at adskille det, kun oxidet af dette element. I 1776 isolerede Johan Gottlieb Gahn dette oxid i en lignende undersøgelse. Baryta blev oprindeligt omtalt som barot af Guyton de Morveau og senere omdøbt Baryta (tung jord) af Antoine Lavoisier. I 1808 brugte den britiske kemiker Humphry Davy Merkur som katode, platin som anode og elektrolyseret barite (BASO4) til at producereBariumamalgam. Efter destillation for at fjerne kviksølv blev der opnået et metal med lav renhedBarium.
Industrielle applikationer har også en historie på over hundrede år
Allerede i midten af det 19. århundrede begyndte folk at bruge barit (et vigtigt mineral til produktionBariumogBariumforbindelser) som fyldstof til maling. Siden dette århundrede er barite blevet det vigtigste råmateriale til fremstilling af forskelligeBariumindeholdende kemiske produkter. På grund af sin betydelige andel, stabile kemiske egenskaber og uopløselige i vand og syrer er bariten blevet brugt som vægtningsmiddel til olie- og gasboremudder allerede i 1920'erne.BariumSulfat bruges til produktion af hvide pigmenter og kan bruges som fyldstof og farvestof til gummi.
2. Situation for KinasBariumindustri
FællesBariumsalte inkludererBariumsulfat,Bariumnitrat, bariumchlorid,Bariumcarbonat,Bariumcyanid osv.BariumSaltprodukter bruges hovedsageligt i den elektroniske industri som tilsætningsstoffer til farvebilleder og magnetiske materialer.
På nuværende tidspunkt er Kina blevet verdens største producent afBariumsalte. Den globale årlige produktionskapacitet påBariumCarbonat er omkring 900000 tons med et output på ca. 700000 ton, mens Kinas årlige produktionskapacitet er omkring 700000 tons, med en årlig output på ca. 500000 ton, der tegner sig for over 70% af den globaleBariumCarbonatproduktionskapacitet og output. KinasBariumCarbonatprodukter er blevet eksporteret i store mængder i lang tid, og Kina er blevet verdens største eksportør afBariumcarbonat.
De problemer, der står over for udviklingen afBariumSaltindustri i Kina
Selvom Kina er verdens største producent og eksportør afBariumCarbonat, det er ikke en stærk producent af bariumcarbonat. For det første er der få storskalaBariumCarbonatproduktionsvirksomheder i Kina, og der er meget få virksomheder, der har opnået storstilet produktion; For det andet KinasBariumCarbonatprodukter har en enkelt struktur og mangler højteknologiske produkter. Selvom nogle fabrikker i øjeblikket undersøger og producerer høj renhedBariumCarbonat, dets stabilitet er dårlig. For produkter med høj renhed er Kina også nødt til at importere fra virksomheder som Tyskland, Italien og Japan. Derudover er nogle lande i de senere år blevet nye eksportører afBariumCarbonat, såsom Rusland, Brasilien, Sydkorea og Mexico, hvilket fører til overforsyning i det internationaleBariumCarbonatmarked, der har haft en enorm indflydelse på KinasBariumCarbonatindustri. Producenter er villige til at reducere priserne for at overleve. På samme tid står kinesiske eksportvirksomheder også over for anti-dumping-undersøgelser fra udlandet. Med den kontinuerlige forbedring af kravene til miljøbeskyttelse, nogleBariumSaltproduktionsvirksomheder i Kina står også over for miljøbeskyttelsesproblemer. For at fremme udviklingen af KinasBariumsaltindustri,BariumSaltproduktionsvirksomheder i Kina bør tage miljøbeskyttelse og sikkerhed som fundamentet, kontinuerligt undersøge og introducere avancerede teknologier og udvikle nye produkter, der opfylder tidens krav og har højt teknologisk indhold.
Produktions- og eksportdata for barit i Kina
Ifølge data fra USA's Geological Survey var produktionen af barit i Kina ca. 41 millioner tons i 2014. Ifølge kinesiske toldstatistikker eksporterede Kina fra januar til december 2014 92588597 kg kilo afBariumSulfat, en stigning på 0,18% sammenlignet med den samme periode sidste år. Den kumulative eksportværdi var 65496598 amerikanske dollars, en stigning på 20,99% sammenlignet med samme periode sidste år. Eksportenhedsprisen var 0,71 amerikanske dollars pr. Kg, en stigning på 0,12 amerikanske dollars pr. Kg sammenlignet med samme periode sidste år. Blandt dem eksporterede Kina i december 2014 8768648 kg afBariumSulfat, en stigning på 8,19% sammenlignet med den samme periode sidste år. Eksportbeløbet var 8385141 amerikanske dollars, en stigning på 5,1% sammenlignet med samme periode sidste år.
I henhold til kinesiske tolddata eksporterede Kina i juni 2015 170000 tons afBariumsulfat, et fald på 1,7% sammenlignet med samme periode sidste år; I første halvår var det kumulative eksportvolumen 1,12 millioner tons, et fald på 6,8% sammenlignet med samme periode sidste år; Det samme eksportbeløb faldt med henholdsvis 5,4% og 9% sammenlignet med samme periode sidste år.
3 、 Distribution og produktion af barium (barit) ressourcer
1. distribution af bariumressourcer
Indholdet afBariumI skorpen er 0,05%, der rangerer 14 .. De vigtigste mineraler i naturen er barit (Bariumsulfat baso4) og witherite (BariumCarbonat BACO3). Blandt dem er barit det mest almindelige mineral af barium, der er sammensat afBariumsulfat og forekommer i hydrotermiske årer med lav temperatur, såsom kvartsbaritvener, fluoritbaritårer osv. Toksisk er en anden majorBariumindeholdende mineral i naturen ud over barit, og dets hovedkomponent erBariumcarbonat.
Ifølge data fra De Forenede Staters Geological Survey i 2015 er den globale baritressource ca. 2 milliarder tons, hvoraf 740 millioner tons bevises. De globale baritreserver er 350 millioner tons. Kina er det land med de mest rigelige baritressourcer. Andre lande med rige baritressourcer inkluderer Kasakhstan, Türkiye, Indien, Thailand, USA og Mexico. Berømte kilder til barit i verden inkluderer Westman Land i Storbritannien, Felsbonne i Rumænien, Sachsen i Tyskland, Tianzhu i Guizhou, Heifenggou i Gansu, Gongxi i Hunan, Liulin i Hubei, Xiangzhou i Guangxi og Shuiping i Shaanxi.
Ifølge data fra De Forenede Staters Geological Survey i 2015 var den globale produktion af barit 9,23 millioner tons i 2013 og steg til 9,26 millioner tons i 2014. I 2014 var Kina den største producent af barit, med en produktion på 4,1 millioner tons, regnskab for ca. 44,3% af den globale samlede produktion. Indien, Marokko og USA rangerer henholdsvis anden, tredje og fjerde med produktion på 1,6 millioner tons, 1 million tons og 720000 ton.
2. distribution afBariumRessourcer i Kina
Kina er rig påBariumOre -ressourcer med en forudsagt samlet reserve på over 1 milliard tons. Desuden er graden af bariummalm relativt høj, og dens reserver og produktion er i øjeblikket rangeret først i verden. Den mest almindeligeBariumIndeholder mineral i naturen er barit. Den globale reserve af barit er 350 millioner tons, mens Reserve of Barite i Kina er 100 millioner tons, der tegner sig for cirka 29% af den samlede globale reserve og rangerer først i verden.
I henhold til dataene i "Udforskning af de vigtigste mineralkoncentrationsområder og ressourcepotentiale i Kinas baritminer" (Chemical Mineral Geology, 2010) er Kina rig på baritressourcer, distribueret i 24 provinser (regioner) landsdækkende, med reserver og produktionsrangering først i verden. Der er 195 minedriftområder med velprøvede reserver i Kina med en samlet bekræftet ressourcreserve på 390 millioner tons malm. Fra den provinsielle (regionale) fordeling af barit har Guizhou -provinsen de fleste baritminer, der tegner sig for 34% af landets samlede reserver; Hunan, Guangxi, Gansu, Shaanxi og andre provinser (regioner) indtager andenpladsen. Ovenstående fem provinser tegner sig for 80% af de nationale reserver. Indskudstypen er hovedsageligt sedimentær og tegner sig for 60% af de samlede reserver. Derudover er der også lagstyret (endogenetisk), vulkansk sedimentær, hydrotermisk og forvitret (resterende hældning) typer. Mineraliseringsperioden var hovedsageligt i den paleozoiske æra, og baritaflejringer blev også dannet under Sinian- og Mesozoic cenozoiske perioder.
Karakteristika for baritmineralressourcer i Kina
Fra et kvantitativt perspektiv distribueres baritmineraler i Kina hovedsageligt i den centrale region; Med hensyn til karakter er næsten alle rige mineraler hovedsageligt koncentreret i Guizhou og Guangxi; Set fra malmaflejringsskalaen er Kinas baritaflejringer hovedsageligt store og mellemstore. Kun de to minedriftområder i Guizhou Tianzhu Dahe Bian og Hunan Xinhuang Gongxi tegner sig for mere end halvdelen af reserverne i disse områder. Ofte er en enkelt barittype den vigtigste malmtype, og mineralsammensætningen og den kemiske sammensætning er relativt enkel og ren, såsom Hunan Xinhuang Gongxi Barite Mine. Derudover er der også store reserver af CO og tilknyttede mineraler, der kan bruges omfattende.
4 、 Produktionsproces af barium
1. forberedelse afBarium
Produktionen af metallisk barium i industrien inkluderer to trin: produktion af bariumoxid og produktion af metallisk barium gennem metaltermisk reduktion (aluminotermisk reduktion).
(1) Forberedelse afBariumoxid
Baritmalm af høj kvalitet kræver først manuel selektion og flotation, efterfulgt af jern- og siliciumfjernelse for at opnå et koncentrat, der indeholder mere end 96%Bariumsulfat. Bland mineralpulver med en partikelstørrelse mindre end 20 mesh og kul- eller petroleumsko -pulver i et vægtforhold på 4: 1 og calcin ved 1100 ℃ i en efterklangsovn.BariumSulfat reduceres til bariumsulfid (almindeligvis kendt som ”sort aske”), som udvaskes med varmt vand for at opnå en opløsning af bariumsulfid. For at omdanne bariumsulfid til bariumcarbonatudfældning er det nødvendigt at tilsætte natriumcarbonat eller indføre kuldioxid i bariumsulfid -vandig opløsning. Bland bariumcarbonat med carbonpulver og calcin ved over 800 ℃ for at opnå bariumoxid. Det skal bemærkes, at bariumoxid oxideres for at danne bariumperoxid ved 500-700 ℃, og bariumperoxid kan nedbrydes til dannelseBariumOxid ved 700-800 ℃. For at undgå at producere bariumperoxid skal de calcinerede produkter derfor afkøles eller slukkes under inert gasbeskyttelse.
(2) Produktion afBarium metalved aluminotermisk reduktionsmetode
Der er to reaktioner til reduktion af aluminiumBariumOxid på grund af forskellige ingredienser:
6bao+2al → 3bao • Al2O3+3BA ↑
Eller: 4bao+2al → Bao • Al2O3+3BA ↑
Ved temperaturer, der spænder fra 1000 til 1200 ℃, producerer disse to reaktioner meget lidtBarium, så det er nødvendigt at bruge en vakuumpumpe til kontinuerligt at overføreBariumDamp fra reaktionszonen til kondensationszonen for at reaktionen skal fortsætte kontinuerligt til højre. Resten efter reaktionen er giftig og kan kun kasseres efter behandling.
2. Fremstilling af almindelige bariumforbindelser
(1) Forberedelsesmetode tilBariumcarbonat
① Carboniseringsmetode
Carboniseringsmetoden involverer hovedsageligt at blande barit og kul i en bestemt andel, knuse dem i en roterende ovn og stege og reducere dem ved 1100-1200 ℃ for at opnå bariumsulfidsmelt. Kuldioxid introduceres iBariumsulfidopløsning til karbonisering og den opnåedeBariumCarbonatopslæmning udsættes for desulfuriseringsvask og vakuumfiltrering. Derefter tørres det og knuses ved 300 ℃ for at opnå det færdige bariumcarbonatprodukt. Denne metode vedtages af de fleste producenter på grund af dens enkle proces og lave omkostninger.
② Kompleks nedbrydningsmetode
Det endelige produkt afBariumCarbonat kan opnås ved dobbelt nedbrydningsreaktion mellem bariumsulfid og ammoniumcarbonat eller ved reaktionen mellem bariumchlorid og kaliumcarbonat. Det resulterende produkt vaskes derefter, filtreres, tørres osv.
③ Toksisk tung petrokemisk lov
Det giftige tunge malmpulver reageres med ammoniumsalt for at generere opløseligBariumSalt og ammoniumcarbonat genanvendes til brug. Det opløseligeBariumSalt tilsættes til ammoniumcarbonat for at udfælde raffineret bariumcarbonat, der filtreres og tørres for at producere et færdigt produkt. Derudover kan den opnåede moder spiritus genanvendes og genanvendes.
(2) Forberedelsesmetode tilBariumTitanat
① Metode med fast fase
BariumTitanat kan fremstilles ved calciningBariumCarbonat og titandioxid, som kan dopes med ethvert andet materiale.
② CopRecipitation Method
OpløseBariumChlorid og titaniumtetrachlorid i en blanding af lige stoffer, varme til 70 ° C og slip derefter oxalsyre for at opnå et bundfald af hydreretBariumTitanat [Batio (C2O4) 2-4H2O]. Vask, tør og derefter pyrolyse for at opnå bariumtitanat.
(3) Forberedelsesmetode tilBariumchlorid
Produktionsprocessen forBariumChlorid inkluderer hovedsageligt saltsyremetode,BariumCarbonatmetode, calciumchloridmetode og magnesiumchloridmetode ifølge forskellige metoder eller råvarer.
① Hydrochlorsyre -metode.
②BariumCarbonatmetode. Fremstillet af visnet sten (bariumcarbonat) som råmateriale.
③ Calciumchloridmetode. Reduktion af en blanding af barit og calciumchlorid med kulstof.
Derudover er der magnesiumchloridmetoden. Forberedt ved behandlingBariumSulfid med magnesiumchlorid.
Posttid: Nov-01-2023