1 、 Põhiline sissejuhatus
Hiina nimi:Baarium, Ingliskeelne nimi:Baarium, elemendi sümbolBa, aatomnumber 56 Perioodilises tabelis on IIA rühma leeliseline maametalli element, mille tihedus on 3,51 g/kuupsentimeetrit, sulamistemperatuur 727 ° C (1000 K, 1341 ° F) ja keemistemperatuur 1870 ° C (2143 K, 3398 ° F). Baarium on leeliseline maakera metall, millel on hõbedane valge läige, kollase rohelise, pehme ja plastitud leegivärviga.BaariumSellel on väga aktiivsed keemilised omadused ja nad saavad reageerida enamiku mittemetallidega.Baariumpole looduses kunagi leitud ühe ainena.Baariumsoolad on mürgised, välja arvatudbaariumsulfaat. Lisaksmetalliline baariumSellel on tugev redutseeritavus ja see võib vastavate metallide saamiseks vähendada enamikku metalloksiide, halogeniide ja sulfiide. SisubaariumKoorik on 0,05%ja kõige tavalisemad mineraalid on looduses bariidid (baariumsulfaat) ja witeriit (baariumkarbonaat). Baariumi kasutatakse laialdaselt sellistes põldudes nagu elektroonika, keraamika, ravim ja nafta.
2 、 AvastamineBaariumja Hiina arengustaatusBaariumTööstus
1. Lühike ajalugu avastamise kohtabaarium
Leeliseliinse metallisulfiididel on fosforestsents, mis tähendab, et pärast valguse kokkupuudet on nad teatud aja jooksul pimedas valgustatud. Just selle omaduse tõttu justbaariumÜhendid on hakanud tähelepanu saama.
Aastal 1602 avastas Itaalias Bolognas asuv kingsepp V. Casiorus, et bariit sisaldabbaariumPärast põlevate ainetega röstimist eraldas sulfaat pimedas valgust. See nähtus äratas Euroopa keemikute huvi. Aastal 1774 avastas Rootsi keemik CW Schele bariidist uue elemendi, kuid ta ei suutnud seda eraldada, ainult selle elemendi oksiidi. 1776. aastal eraldas Johan Gottlieb Gahn selle oksiidi sarnases uuringus. Algselt nimetas Barytat Guyton de Morveau baroteks ja hiljem nimetas Antoine Lavoisier ümber Baryta (raske maa). Aastal 1808 kasutas Briti keemik Humphry Davy katoodina Merkuurina, anoodina plaatina ja elektrolüüsitud bariidi (BASO4) tootmiseksbaariumAmalgaam. Pärast destilleerimist elavhõbeda eemaldamiseks saadi madala puhtusega metall ja nimetati nimeksbaarium.
Tööstusrakendustel on ka üle saja aasta
Juba 19. sajandi keskpaigas hakkasid inimesed kasutama bariiti (oluline mineraal tootmiseksbaariumjabaariumühendid) värvide täiteainena. Alates sellest sajandist on bariidist saanud peamine tooraine mitmesuguste tootmiseksbaariumsisaldab keemilisi tooteid. Oma olulise osa, stabiilsete keemiliste omaduste ning vees ja hapete lahustumatute tõttu on bariidi kasutatud nafta- ja gaasipuurimismuda kaaluv ainena juba 1920. aastatel.BaariumSulfaati kasutatakse valgete pigmentide tootmisel ning seda saab kasutada kummi täiteainena ja värvusena.
2. Hiina olukordbaariumtööstus
ÜhinebaariumSoolad hõlmavadbaariumsulfaat,baariumnitraat, baariumkloriid,baariumkarbonaat,baariumtsüaniid jne.BaariumSoolatooteid kasutatakse peamiselt elektroonikatööstuses värvipiltide ja magnetiliste materjalide lisanditena.
Praegu on Hiinast saanud maailma suurim tootjabaariumsoolad. Ülemaailmne aastane tootmisvõimsusbaariumKarbonaat on umbes 900000 tonni, toodanguga umbes 700000 tonni, Hiina aastane tootmisvõimsus on umbes 700000 tonni, mille aastane toodang on umbes 500000 tonni, mis moodustab üle 70% globaalsest ülemaailmsestbaariumkarbonaadi tootmisvõimsus ja väljund. Hiinabaariumkarbonaattooteid on pikka aega eksporditud suurtes kogustes ja Hiinast on saanud maailma suurim eksportijabaariumkarbonaat.
Probleemid, millega silmitsi seisabBaariumSoolatööstus Hiinas
Kuigi Hiina on maailma suurim tootja ja eksportijabaariumKarbonaat, see pole baariumkarbonaadi tugev tootja. Esiteks on vähe suuremahulisibaariumHiinas karbonaatide tootmisettevõtted ja suuremahulise tootmise saavutanud ettevõtteid on väga vähe; Teiseks Hiina omabaariumKarbonaattoodetel on üks struktuur ja neil puuduvad kõrgtehnoloogilised tooted. Kuigi mõned tehased uurivad ja toodavad praegu suure puhkeolekubaariumkarbonaat, selle stabiilsus on halb. Kõrge puhtusastmega toodete jaoks peab Hiina importima ka sellistest ettevõtetest nagu Saksamaa, Itaalia ja Jaapan. Lisaks on viimastel aastatel saanud mõned riigid uued eksportijadbaariumkarbonaat, näiteks Venemaa, Brasiilia, Lõuna -Korea ja Mehhiko, mis viib rahvusvahelisel alal ülepakkumisenibaariumkarbonaatturg, millel on Hiina oma tohutut mõju avaldanudbaariumkarbonaatitööstus. Tootjad on valmis ellujäämiseks hindu vähendama. Samal ajal seisavad Hiina ekspordiettevõtted silmitsi ka välismaalt pärit dumpinguvastaste uurimistega. Keskkonnakaitse nõuete pideva täiustamisega mõnedbaariumHiina soolatootmisettevõtted seisavad silmitsi ka keskkonnakaitseprobleemidega. Hiina arengu edendamiseksbaariumsoolatööstus,baariumHiina soolatootmisettevõtted peaksid võtma keskkonnakaitse ja ohutuse alusena, uurima ja tutvustama edasijõudnute tehnoloogiaid ning arendama uusi tooteid, mis vastavad aegade nõuetele ja millel on kõrge tehnoloogiline sisu.
Bariidi tootmis- ja ekspordiandmed Hiinas
Ameerika Ühendriikide geoloogiakeskuse andmetel oli Hiinas bariidi tootmine 2014. aastal umbes 41 miljonit tonni. Hiina tollistatistika andmetel eksportis Hiina jaanuarist detsembrini 2014 925888597 kilogrammi.baariumSulfaat, kasv 0,18% võrreldes eelmise aasta sama perioodiga. Kumulatiivne ekspordi väärtus oli 65496598 USA dollarit, mis on 20,99%, võrreldes eelmise aasta sama perioodiga. Ekspordi ühiku hind oli 0,71 USA dollarit kilogrammi kohta, mis on võrreldes eelmise aasta sama perioodiga võrreldes 0,12 USA dollarit kilogrammi kohta. Nende hulgas eksportis Hiina 2014. aasta detsembris 8768648 kilogrammibaariumSulfaat, kasv 8,19% võrreldes eelmise aasta sama perioodiga. Ekspordi summa oli 8385141 USA dollarit, mis on 5,1% võrreldes eelmise aasta sama perioodiga.
Hiina tolliandmete kohaselt eksportis Hiina 2015. aasta juunis 170000 tonnibaariumsulfaat, langus 1,7% võrreldes eelmise aasta sama perioodiga; Aasta esimesel poolel oli kumulatiivne ekspordi maht 1,12 miljonit tonni, mis on 6,8% langus võrreldes eelmise aasta sama perioodiga; Sama ekspordisumma vähenes vastavalt 5,4% ja 9% võrreldes eelmise aasta sama perioodiga.
3 、 Baariumi (bariite) ressursside levitamine ja tootmine
1. baariumiressursside jaotus
SisubaariumKoor on 0,05%, edetabelis 14. koht. Looduse peamised mineraalid on bariit (baariumsulfaat baso4) ja witeriit (baariumkarbonaat BaCO3). Nende hulgas on baariumi kõige tavalisem baariumi mineraal, mis koosnebbaariumsulfaat ja esineb madala temperatuuriga hüdrotermilistes veenides, näiteks kvartsbarz bariitveenides, fluoriidibariidi veenides jne. Toksicite on veel üks peaminebaariumSisaldab mineraali oma olemuselt lisaks bariidile, ja selle põhikomponent onbaariumkarbonaat.
Ameerika Ühendriikide geoloogiakeskuse andmete kohaselt 2015. aastal on globaalne bariite ressurss umbes 2 miljardit tonni, millest tõestatakse 740 miljonit tonni. Globaalsed bariitide varud on 350 miljonit tonni. Hiina on riik, kus on kõige rikkalikumaid bariite ressursse. Teiste rikkalike bariidiressurssidega riikide hulka kuuluvad Kasahstan, Türkiye, India, Tai, Ameerika Ühendriigid ja Mehhiko. Kuulsate bariidide allikate hulka kuuluvad Westman Land Suurbritannias, Felsbonne Rumeenias, Saksoonia Saksamaal, Tianzhu Guizhous, Heifenggou Gansu, Gongxi Hunanis, liinin Hubeis, Xiangzhou Guangxis ja Shuiping shaanxi -s.
Ameerika Ühendriikide geoloogiakeskuse andmete kohaselt oli 2015. aastal ülemaailmne bariidi toodang 2013. aastal 9,23 miljonit tonni ja kasvas 2014. aastal 9,26 miljonile tonnile. 2014. aastal oli Hiina 2014. aastal suurim bariidi tootja, toodab 4,1 miljonit tonni, moodustades umbes 44,3% kogu toodangust. India, Maroko ja Ameerika Ühendriigid on vastavalt teisel, kolmandal ja neljandal, toodab 1,6 miljonit tonni, 1 miljonit tonni ja 720000 tonni.
2. jaotusBaariumRessursid Hiinas
Hiina on rikasbaariumMaagi ressursid, mille ennustatud kogureserv on üle miljardi tonni. Veelgi enam, baariumimaagi aste on suhteliselt kõrge ning selle varud ja tootmine on praegu maailmas esikohal. Kõige tavalisembaariumMineraali sisaldav olemus on bariit. Bariitide ülemaailmne reservi on 350 miljonit tonni, samas kui Hiinas asuv bariidireserv on 100 miljonit tonni, moodustades umbes 29% kogu maailma reservist ja edetabelist kõigepealt maailmas.
Vastavalt andmetele „Maavarade peamiste kontsentratsioonialade uurimine ja Hiina bariite kaevanduste ressursside potentsiaal” (keemiline mineraalgeoloogia, 2010) on Hiina rikas bariidiressursside poolest, mida levitatakse 24 provintsis (piirkondades) kogu riigis, kusjuures reservid ja tootmine on kõigepealt maailmas. Hiinas on 195 kaevanduspiirkonda, millel on tõestatud varud, millele on kokku kinnitatud 390 miljonit tonni maagi. Bariidi provintsi (piirkondliku) jaotuse põhjal on Guizhou provintsis kõige rohkem bariite kaevandusi, mis moodustavad 34% riigi kogureservidest; Teise koha on Hunan, Guangxi, Gansu, Shaanxi ja muud provintsid (piirkonnad). Ülaltoodud viis provintsi moodustavad 80% riiklikest reservidest. Hoiuste tüüp on peamiselt setteid, moodustades 60% kogureservidest. Lisaks on olemas ka kihi kontrollitud (endogeneetilised), vulkaanilised setted, hüdrotermilised ja ilmastikuga (jääklusega) tüübid. Mineraliseerumisperiood toimus peamiselt paleosoikumi ajastul ja ka bariidimaardlad moodustati Siniani ja mesosoikumide tsenosoikumide perioodidel.
Bariite maavarade omadused Hiinas
Kvantitatiivsest vaatenurgast jaotatakse Hiinas bariite mineraale peamiselt keskosas; Klassi osas on peaaegu kõik rikkad mineraalid koondunud peamiselt Guizhou ja Guangxi; Maagimaardla skaala vaatenurgast on Hiina bariidide hoiused peamiselt suured ja keskmise suurusega. Ainult Guizhou Tianzhu Dahe Biani ja Hunan Xinhuang Gongxi kaevandusala moodustavad enam kui poole nendes piirkondades. Sageli on peamine maagi tüüp üks bariititüüp ning mineraalide koostise ja keemilise koostise suhe on suhteliselt lihtsad ja puhtad, näiteks Hunan Xinhuang Gongxi bariidi kaevandus. Lisaks on ka suured CO ja nendega seotud mineraalid, mida saab põhjalikult kasutada.
4 、 baariumi tootmisprotsess
1. ettevalmistaminebaarium
Metallilise baariumi tootmine tööstuses hõlmab kahte etappi: baariumoksiidi tootmine ja metalli baariumi tootmine metalli termilise redutseerimise kaudu (alumiiniotermiline redutseerimine).
(1) ettevalmistaminebaariumoksiid
Kvaliteetne bariitmaagi nõuab kõigepealt käsitsi valimist ja flotatsiooni, millele järgneb raua ja räni eemaldamine, et saada kontsentraat, mis sisaldab üle 96%baariumsulfaat. Segage mineraalpulber osakeste suurusega alla 20 võrgusilma ja söe- või naftakoksipulbrit massisuhtega 4: 1 ja kaltsiin kiirusel 1100 ℃.BaariumSulfaat redutseeritakse baariumsulfiidile (tavaliselt nimega “must tuhk”), mida leotatakse kuuma veega, et saada baariumsulfiidi lahus. Baariumsulfiidi teisendamiseks baariumkarbonaadi sademeteks on vaja lisada naatriumkarbonaat või viia baariumsulfiidi vesilahusesse süsinikdioksiidi. Segage baariumkarbonaat süsinikupulbriga ja kaltsiiniga temperatuuril üle 800 ℃, et saada baariumoksiidi. Tuleb märkida, et baariumoksiid oksüdeerub baariumperoksiidi moodustamiseks temperatuuril 500–700 ja bariumperoksiid võib laguneda, et see moodustubbaariumOksiid temperatuuril 700-800 ℃. Seetõttu tuleb baariumperoksiidi tootmise vältimiseks kaltsineeritud tooteid inertse gaasi kaitse all jahutada või kustutada.
(2) tootminebaariummetallalumiinotermilise redutseerimise meetodi abil
Alumiiniumi vähendamiseks on kaks reaktsioonibaariumOksiid erinevate koostisosade tõttu:
6BAO+2AL → 3BAO • AL2O3+3BA ↑
Või: 4BAO+2AL → Bao • Al2O3+3BA ↑
Temperatuuridel vahemikus 1000 kuni 1200 ℃baarium, nii et pidevaks ülekandmiseks on vaja kasutada vaakumpumpabaariumaurust reaktsioonitsoonist kondensatsioonitsoonini, et reaktsioon saaks pidevalt paremale. Jääk pärast reaktsiooni on toksiline ja seda saab loobuda alles pärast ravi.
2. tavaliste baariumiühendite ettevalmistamine
(1) Ettevalmistusmeetodbaariumkarbonaat
① Karboniseerimismeetod
Karboniseerimismeetod hõlmab peamiselt bariidi ja kivisöe segamist teatud proportsioonis, nende purustamist pöörlevasse ahju ning röstimist ja vähendamist temperatuuril 1100-1200 ℃, et saada baariumsulfiidi sula. Süsinikdioksiid sisestataksebaariumsulfiidlahus karboniseerimiseks ja saadudbaariumKarbonaadi läga on desulfuriseerimise pesemine ja vaakumfiltratsioon. Seejärel kuivatatakse ja purustatakse temperatuuril 300 ℃, et saada valmis baariumkarbonaatprodukt. Selle meetodi kasutavad enamik tootjaid selle lihtsa protsessi ja odavate kulude tõttu.
② Keeruline lagunemismeetod
LõpptoodebaariumKarbonaati saab baariumsulfiidi ja ammooniumkarbonaadi vahelise kahekordse lagunemise reaktsiooni või baariumkloriidi ja kaaliumkarbonaadi vahelise reaktsiooni abil. Seejärel pestakse saadud toode, filtreeritakse, kuivatatakse jne.
③ Mürgise raske naftakeemia seadus
Mürgise raske maagipulber reageeritakse lahustuva ammooniumsoolagabaariumSool ja ammooniumkarbonaat võetakse kasutamiseks ringlusse. LahustuvbaariumSoola lisatakse ammooniumkarbonaadile, et sadestada rafineeritud baariumkarbonaadi, mis filtreeritakse ja kuivatatakse valmistoote saamiseks. Lisaks saab saadud ema likööri ringlusse võtta ja uuesti kasutada.
(2) Ettevalmistusmeetodbaariumtitanaat
① tahke faasi meetod
BaariumTitanaadi saab valmistada kaltsineerimise teelbaariumkarbonaat ja titaandioksiid, mida saab leppida mis tahes muu materjaliga.
② Kopeerimise meetod
Lahustumabaariumkloriid ja titaantetrakloriid võrdsete ainete segus, kuumus temperatuurini 70 ° C ja lasta seejärel oblikhapet, et saada hüdraatunud sadebaariumTitanate [batio (C2O4) 2-4H2O]. Bariumitanaadi saamiseks peske, kuivatage ja seejärel pürolüüsi.
(3) Ettevalmistusmeetodbaariumkloriid
TootmisprotsessbaariumKloriid sisaldab peamiselt soolhappe meetodit,baariumkarbonaadimeetod, kaltsiumkloriidi meetod ja magneesiumkloriidi meetod erinevate meetodite või toorainete järgi.
① soolhappe meetod.
②Baariumkarbonaatmeetod. Valmistatud närtsinud kivi (baariumkarbonaat) toorainena.
③ kaltsiumkloriidi meetod. Redutseerimine bariidi ja kaltsiumkloriidi segu süsinikuga.
Lisaks on olemas magneesiumkloriidi meetod. Valmistatud ravi teelbaariumsulfiid magneesiumkloriidiga.
Postiaeg: 01. november 20123