1、 Perusjohdanto
Kiinalainen nimi:Barium, Englantilainen nimi:Barium, elementin symboliBa, jaksollisen taulukon atominumero 56, on IIA-ryhmän maa-alkalimetallialkuaine, jonka tiheys on 3,51 g/kuutiosenttimetri, sulamispiste 727 °C (1000 K, 1341 °F) ja kiehumispiste 1870 °C C (2143 K, 3398 °F).Barium on maa-alkalimetalli, jolla on hopeanvalkoinen kiilto, liekin väri keltavihreä, pehmeä ja sitkeä.Bariumsillä on erittäin aktiivisia kemiallisia ominaisuuksia ja se voi reagoida useimpien ei-metallien kanssa.Bariumei ole koskaan löydetty yhtenä aineena luonnosta.Bariumsuolat ovat myrkyllisiä paitsibariumsulfaatti.Lisäksi,metallista bariumiasillä on vahva pelkistyvyys ja se voi pelkistää useimmat metallioksidit, halogenidit ja sulfidit vastaavien metallien saamiseksi.Sisältöbariumkuoressa on 0,05%, ja yleisimmät mineraalit luonnossa ovat bariitti (bariumsulfaatti) ja witheriitti (bariumkarbonaatti).Bariumia käytetään laajalti elektroniikassa, keramiikassa, lääketieteessä ja öljyteollisuudessa.
2, löytöBariumja Kiinan kehitystilanneBariumAla
1.Lyhyt historian löytämisestäbarium
Maa-alkalimetallisulfidit osoittavat fosforesenssia, mikä tarkoittaa, että ne jatkavat valon lähettämistä pimeässä jonkin aikaa valolle altistumisen jälkeen.Juuri tämän ominaisuuden takiabariumyhdisteet ovat alkaneet saada huomiota.
Vuonna 1602 V. Casiorolus, suutari Bolognassa Italiassa, havaitsi, että bariitti sisältääbariumsulfaatti säteili valoa pimeässä paahtamisen jälkeen palavilla aineilla.Tämä ilmiö herätti eurooppalaisten kemistien kiinnostuksen.Vuonna 1774 ruotsalainen kemisti CW Scheele löysi bariitista uuden alkuaineen, mutta hän ei kyennyt erottamaan sitä, vain tämän alkuaineen oksidin.Vuonna 1776 Johan Gottlieb Gahn eristi tämän oksidin samanlaisessa tutkimuksessa.Guyton de Morveau kutsui Barytaa alun perin barotiksi, ja Antoine Lavoisier nimesi sen myöhemmin uudelleen barytaksi (raskas maa).Vuonna 1808 brittiläinen kemisti Humphry Davy käytti elohopeaa katodina, platinaa anodina ja elektrolysoitua bariittia (BaSO4) tuottaakseen.bariumamalgaami.Elohopean poistamiseksi tehdyn tislauksen jälkeen saatiin matalapuhtaista metallia, joka nimettiinbarium.
Teollisilla sovelluksilla on myös yli sadan vuoden historia
Jo 1800-luvun puolivälissä ihmiset alkoivat käyttää bariittia (tärkeä mineraali tuotannossabariumjabariumyhdisteet) maalien täyteaineena.Tästä vuosisadasta lähtien bariitista on tullut tärkein raaka-aine erilaisten valmistuksessabariumsisältävät kemiallisia tuotteita.Merkittävän osuutensa, stabiilien kemiallisten ominaisuuksiensa ja veteen ja happoihin liukenemattomuutensa ansiosta bariittia on käytetty öljyn ja kaasun porauslietteen painoaineena jo 1920-luvulla.Bariumsulfaattia käytetään valkoisten pigmenttien valmistuksessa ja sitä voidaan käyttää kumin täyte- ja väriaineena.
2. Kiinan tilannebariumala
Yleistäbariumsuolat sisältävätbariumsulfaatti,bariumnitraatti, bariumkloridi,bariumkarbonaatti,bariumsyanidi jne.Bariumsuolatuotteita käytetään pääasiassa elektroniikkateollisuudessa värillisten kuvaputkien ja magneettisten materiaalien lisäaineina.
Tällä hetkellä Kiinasta on tullut maailman suurin tuottajabariumsuolat.Maailmanlaajuinen vuotuinen tuotantokapasiteettibariumkarbonaattia on noin 900 000 tonnia ja tuotanto noin 700 000 tonnia, kun taas Kiinan vuotuinen tuotantokapasiteetti on noin 700 000 tonnia ja vuosituotanto noin 500 000 tonnia, mikä vastaa yli 70 prosenttia maailman tuotannosta.bariumkarbonaattien tuotantokapasiteetti ja tuotanto.Kiinanbariumkarbonaattituotteita on viety suuria määriä jo pitkään, ja Kiinasta on tullut maailman suurin viejäbariumkarbonaatti.
Kehittämisen ongelmatBariumSuolateollisuus Kiinassa
Vaikka Kiina on maailman suurin tuottaja ja viejäbariumkarbonaattia, se ei ole vahva bariumkarbonaatin tuottaja.Ensinnäkin suuria on vähänbariumkarbonaattia tuottavat yritykset Kiinassa, ja hyvin harvat yritykset ovat saavuttaneet laajamittaisen tuotannon;Toiseksi Kiinanbariumkarbonaattituotteilla on yksi rakenne, ja niistä puuttuu korkean teknologian tuotteita.Vaikka jotkut tehtaat tutkivat parhaillaan ja tuottavat erittäin puhtaita tuotteitabariumkarbonaatti, sen stabiilisuus on huono.Erittäin puhtaita tuotteita varten Kiinan on myös tuotava tuotteita esimerkiksi Saksasta, Italiasta ja Japanista.Lisäksi viime vuosina joistakin maista on tullut uusia viejiäbariumkarbonaattia, kuten Venäjä, Brasilia, Etelä-Korea ja Meksiko, mikä johtaa ylitarjontaan kansainvälisillä markkinoillabariumkarbonaattimarkkinoilla, jolla on ollut valtava vaikutus Kiinaanbariumkarbonaattiteollisuutta.Valmistajat ovat valmiita alentamaan hintoja selviytyäkseen.Samaan aikaan kiinalaiset vientiyritykset ovat myös polkumyynnin vastaisten tutkimusten edessä ulkomailta.Ympäristönsuojeluvaatimusten jatkuvan parantamisen myötä jotkutbariumKiinan suolantuotantoyritykset kohtaavat myös ympäristönsuojeluongelmia.Kehityksen edistämiseksi Kiinanbariumsuolateollisuus,bariumKiinan suolantuotantoyritysten tulisi ottaa ympäristönsuojelu ja turvallisuus perustaksi, jatkuvasti tutkia ja ottaa käyttöön kehittyneitä teknologioita sekä kehittää uusia ajan vaatimuksia vastaavia ja korkean teknologian sisältöjä.
Bariitin tuotanto- ja vientitiedot Kiinassa
Yhdysvaltain geologisen tutkimuskeskuksen tietojen mukaan bariittia tuotettiin Kiinassa noin 41 miljoonaa tonnia vuonna 2014. Kiinan tullitilastojen mukaan tammi-joulukuu 2014 Kiina vei 92588597 kiloa bariittia.bariumsulfaattia, kasvua 0,18 % viime vuoden vastaavaan ajanjaksoon verrattuna.Viennin kumulatiivinen arvo oli 65496598 Yhdysvaltain dollaria, kasvua 20,99 % viime vuoden vastaavaan ajanjaksoon verrattuna.Vientiyksikköhinta oli 0,71 dollaria kilogrammalta, mikä on 0,12 dollaria kilolta nousua viime vuoden vastaavaan ajanjaksoon verrattuna.Niistä Kiina vei joulukuussa 2014 8768648 kiloabariumsulfaattia, kasvua 8,19 % viime vuoden vastaavaan ajanjaksoon verrattuna.Viennin määrä oli 8385141 Yhdysvaltain dollaria, kasvua 5,1 % viime vuoden vastaavaan ajanjaksoon verrattuna.
Kiinan tullin tietojen mukaan Kiina vei kesäkuussa 2015 170 000 tonniabariumsulfaatti, laskua 1,7 % verrattuna viime vuoden vastaavaan ajanjaksoon;Vuoden ensimmäisellä puoliskolla kumulatiivinen vientimäärä oli 1,12 miljoonaa tonnia, laskua 6,8 % viime vuoden vastaavaan ajanjaksoon verrattuna;Sama vientimäärä väheni 5,4 % ja 9 % viime vuoden vastaavaan ajanjaksoon verrattuna.
3、 Barium (bariitti) resurssien jakelu ja tuotanto
1. Bariumvarojen jakautuminen
Sisältöbariumkuoressa on 0,05%, sijoitus 14.Luonnon tärkeimmät mineraalit ovat bariitti (bariumsulfaatti BaSO4) ja witeriitti (bariumkarbonaatti BaCO3).Niistä bariitti on yleisin bariumin mineraali, joka koostuubariumsulfaattia ja sitä esiintyy matalan lämpötilan hydrotermisissä suonissa, kuten kvartsibariittisuonissa, fluoriittibariittisuonissa jne. Toksikiitti on toinen suuribariumsisältää bariitin lisäksi luonnossa mineraalia ja sen pääkomponentti onbariumkarbonaatti.
Yhdysvaltain geologisen tutkimuskeskuksen vuoden 2015 tietojen mukaan maailman bariittivarasto on noin 2 miljardia tonnia, josta 740 miljoonaa tonnia on todistettu.Maailman bariittivarat ovat 350 miljoonaa tonnia.Kiina on maa, jolla on runsaimmat bariittivarat.Muita maita, joissa on runsaasti bariittivaroja, ovat Kazakstan, Türkiye, Intia, Thaimaa, Yhdysvallat ja Meksiko.Maailman kuuluisia bariitin lähteitä ovat Westman Land Isossa-Britanniassa, Felsbonne Romaniassa, Saksi Saksassa, Tianzhu Guizhoussa, Heifenggou Gansussa, Gongxi Hunanissa, Liulin Hubeissa, Xiangzhou Guangxissa ja Shuiping Shaanxissa.
Yhdysvaltain geologisen tutkimuslaitoksen vuonna 2015 antamien tietojen mukaan bariitin maailmanlaajuinen tuotanto oli 9,23 miljoonaa tonnia vuonna 2013 ja kasvoi 9,26 miljoonaan tonniin vuonna 2014. Vuonna 2014 Kiina oli suurin bariitin tuottaja 4,1 miljoonan tonnin tuotantollaan. , mikä vastaa noin 44,3 % maailman kokonaistuotannosta.Intia, Marokko ja Yhdysvallat ovat toisella, kolmannella ja neljännellä tuotantollaan 1,6 miljoonaa tonnia, 1 miljoonaa tonnia ja 720 000 tonnia.
2. JakeluBariumResurssit Kiinassa
Kiina on rikasbariummalmivaroja, joiden kokonaisvarannon ennustetaan olevan yli miljardi tonnia.Lisäksi bariummalmin laatu on suhteellisen korkea, ja sen varastot ja tuotanto ovat tällä hetkellä maailman ensimmäisellä sijalla.Yleisinbariumluonnossa mineraalia sisältävä bariitti.Maailman bariitin varanto on 350 miljoonaa tonnia, kun taas Kiinan bariittivarasto on 100 miljoonaa tonnia, mikä on noin 29 % maailman kokonaisvarannosta ja sijoittuu ensimmäiselle sijalle maailmassa.
"Kiinan bariittikaivosten tärkeimpien mineraalien keskittymisalueiden ja resurssipotentiaalin etsintä" (Chemical Mineral Geology, 2010) tietojen mukaan Kiinalla on runsaasti bariittivaroja, jotka jakautuvat 24 maakuntaan (alueelle) valtakunnallisesti ja joilla on varastot ja tuotanto. ensimmäinen maailmassa.Kiinassa on 195 kaivosaluetta, joilla on todistettuja varantoja ja joiden vahvistettu kokonaisvarasto on 390 miljoonaa tonnia malmia.Bariitin maakunnallisesta (alueellisesta) jakautumisesta Guizhoun maakunnassa on eniten bariittikaivoksia, joiden osuus on 34 % maan kokonaisvarannoista;Hunan, Guangxi, Gansu, Shaanxi ja muut maakunnat (alueet) ovat toisella sijalla.Edellä mainitut viisi maakuntaa muodostavat 80 prosenttia kansallisista varoista.Esiintymätyyppi on pääasiassa sedimenttiä, ja sen osuus kokonaisvarannoista on 60 %.Lisäksi on olemassa myös kerrosohjattuja (endogeneettisiä), vulkaanisia sedimenttityyppejä, hydrotermisiä ja rapautuneita (jäännöskaltevuus).Mineralisaatiokausi oli pääosin paleotsoisella aikakaudella, ja bariittiesiintymiä muodostui myös sinian ja mesotsoisen kenotsoisen kauden aikana.
Kiinan bariittimineraalivarojen ominaisuudet
Määrällisesti tarkasteltuna bariittimineraalit Kiinassa jakautuvat pääasiassa Keski-alueelle;Laadun suhteen lähes kaikki rikkaat mineraalit ovat keskittyneet pääasiassa Guizhouhun ja Guangxiin;Malmiesiintymän näkökulmasta Kiinan bariittiesiintymät ovat pääasiassa suuria ja keskikokoisia.Vain kaksi kaivosaluetta Guizhou Tianzhu Dahe Bian ja Hunan Xinhuang Gongxi muodostavat yli puolet näiden alueiden varannoista.Usein yksi bariittityyppi on tärkein malmityyppi, ja mineraalikoostumus ja kemiallisen koostumuksen suhde ovat suhteellisen yksinkertaisia ja puhtaita, kuten Hunan Xinhuang Gongxin bariittikaivos.Lisäksi on olemassa suuria yhteismineraaleja ja niihin liittyviä mineraaleja, joita voidaan hyödyntää kokonaisvaltaisesti.
4 、 Bariumin tuotantoprosessi
1. Valmistelubarium
Metallisen bariumin tuotanto teollisuudessa sisältää kaksi vaihetta: bariumoksidin tuotanto ja metallibariumin tuotanto metallin lämpöpelkistyksen avulla (aluminoterminen pelkistys).
(1) Valmistelubariumoksidi
Laadukas bariittimalmi vaatii ensin manuaalisen valinnan ja vaahdottamisen, minkä jälkeen raudan ja piin poisto, jotta saadaan rikaste, joka sisältää yli 96 %bariumsulfaatti.Sekoita mineraalijauhe, jonka hiukkaskoko on alle 20 mesh, ja hiili- tai maaöljykoksijauhetta painosuhteessa 4:1 ja kalsinoi 1100 ℃:ssa kaikuuunissa.Bariumsulfaatti pelkistetään bariumsulfidiksi (tunnetaan yleisesti nimellä "musta tuhka"), joka uutetaan kuumalla vedellä bariumsulfidiliuoksen saamiseksi.Bariumsulfidin muuttamiseksi bariumkarbonaattisaostukseksi on tarpeen lisätä natriumkarbonaattia tai lisätä hiilidioksidia bariumsulfidin vesiliuokseen.Sekoita bariumkarbonaattia hiilijauheen kanssa ja kalsinoi yli 800 ℃:n lämpötilassa bariumoksidin saamiseksi.On huomattava, että bariumoksidi hapettuu muodostaen bariumperoksidia lämpötilassa 500-700 ℃, ja bariumperoksidi voi hajota muodostaenbariumoksidi 700-800 ℃.Siksi bariumperoksidin muodostumisen välttämiseksi kalsinoidut tuotteet on jäähdytettävä tai sammutettava inertissä kaasussa.
(2) Tuotantobarium metalliaaluminotermisellä pelkistysmenetelmällä
Alumiinin pelkistämiseen on kaksi reaktiotabariumeri ainesosista johtuva oksidi:
6BaO+2Al → 3BaO • Al2O3+3Ba ↑
Tai: 4BaO+2Al → BaO • Al2O3+3Ba ↑
Lämpötiloissa 1000-1200 ℃ nämä kaksi reaktiota tuottavat hyvin vähänbarium, joten jatkuvaan siirtoon on käytettävä tyhjiöpumppuabariumhöyryä reaktiovyöhykkeestä kondensaatiovyöhykkeelle, jotta reaktio etenee jatkuvasti oikealle.Reaktion jälkeinen jäännös on myrkyllistä ja voidaan hävittää vasta käsittelyn jälkeen.
2. Yleisten bariumyhdisteiden valmistus
(1) Valmistusmenetelmäbariumkarbonaatti
① Hiiletysmenetelmä
Hiiletysmenetelmä käsittää pääasiassa bariitin ja hiilen sekoittamisen tietyssä suhteessa, murskaamisen kiertouunissa sekä niiden pasuttamista ja pelkistämistä 1100-1200 ℃:ssa bariumsulfidisulatteen saamiseksi.Hiilidioksidia johdetaan sisäänbariumsulfidiliuos karbonointia varten ja saatubariumkarbonaattiliete alistetaan rikinpoistopesulle ja tyhjiösuodatukselle.Sitten se kuivataan ja murskataan 300 ℃:ssa valmiin bariumkarbonaattituotteen saamiseksi.Useimmat valmistajat käyttävät tätä menetelmää sen yksinkertaisen prosessin ja alhaisten kustannusten vuoksi.
② Monimutkainen hajotusmenetelmä
Lopputuotebariumkarbonaattia voidaan saada bariumsulfidin ja ammoniumkarbonaatin välisellä kaksoishajotusreaktiolla tai bariumkloridin ja kaliumkarbonaatin välisellä reaktiolla.Saatu tuote pestään, suodatetaan, kuivataan jne.
③ Myrkyllisen raskaan petrokemian laki
Myrkyllinen raskas malmijauhe saatetaan reagoimaan ammoniumsuolan kanssa liukenevan aineen muodostamiseksibariumsuolaa ja ammoniumkarbonaattia kierrätetään käyttöä varten.Liukoinenbariumsuolaa lisätään ammoniumkarbonaattiin puhdistetun bariumkarbonaatin saostamiseksi, joka suodatetaan ja kuivataan lopullisen tuotteen valmistamiseksi.Lisäksi saatu emäliuos voidaan kierrättää ja käyttää uudelleen.
(2) Valmistusmenetelmäbariumtitanaatti
① Kiinteäfaasimenetelmä
Bariumtitanaattia voidaan valmistaa kalsinoimallabariumkarbonaattia ja titaanidioksidia, jotka voidaan seostaa millä tahansa muulla materiaalilla.
② Yhteisaostusmenetelmä
Liuotabariumkloridi ja titaanitetrakloridi samanarvoisten aineiden seoksessa, kuumenna 70 °C:seen ja tiputa sitten oksaalihappoa, jolloin saadaan hydratoitunut sakkabariumtitanaatti [BaTiO (C2O4) 2-4H2O].Pese, kuivaa ja sitten pyrolyysi bariumtitanaatin saamiseksi.
(3) Valmistusmenetelmäbariumkloridi
Tuotantoprosessibariumkloridi sisältää pääasiassa kloorivetyhappomenetelmän,bariumkarbonaattimenetelmä, kalsiumkloridimenetelmä ja magnesiumkloridimenetelmä eri menetelmien tai raaka-aineiden mukaan.
① Kloorivetyhappomenetelmä.
②Bariumkarbonaattimenetelmä.Raaka-aineena valmistettu kuihtuneesta kivestä (bariumkarbonaatti).
③ Kalsiumkloridimenetelmä.Bariitin ja kalsiumkloridin seoksen pelkistäminen hiilellä.
Lisäksi on olemassa magnesiumkloridimenetelmä.Valmistettu käsittelemälläbariumsulfidi magnesiumkloridin kanssa.
Postitusaika: 1.11.2023