1 、 Grundläggande introduktion
Kinesiskt namn:Barium, Engelska namn:Barium, ElementsymbolBa, Atomiskt nummer 56 i den periodiska tabellen, är ett IIA -grupp alkaliskt jordmetallelement med en densitet av 3,51 g/kubikcentimeter, en smältpunkt på 727 ° C (1000 K, 1341 ° F) och en kokpunkt på 1870 ° C (2143 K, 3398 ° F). Barium är en alkalisk jordmetall med en silvervit lyster, med en låga färg av gult grönt, mjukt och duktil.Bariumhar mycket aktiva kemiska egenskaper och kan reagera med de flesta icke-metaller.Bariumhar aldrig hittats som ett enda ämne i naturen.BariumSalter är giftiga förutombariumsulfat. Dessutommetallbariumhar en stark reducerbarhet och kan minska de flesta metalloxider, halider och sulfider för att erhålla motsvarande metaller. Innehållet ibariumI skorpan är 0,05%, och de vanligaste mineralerna i naturen är barit (bariumsulfat) och Witherite (bariumkarbonat). Barium används ofta inom fält som elektronik, keramik, medicin och petroleum.
2 、 Upptäckten avBariumoch utvecklingsstatusen för KinasBariumIndustri
1. En kort historia om upptäckten avbarium
Alkaliska jordmetallsulfider uppvisar fosforescens, vilket innebär att de fortsätter att avge ljus i mörkret under en tid efter att ha blivit utsatt för ljus. Det är just på grund av denna egenskap attbariumFöreningar har börjat få uppmärksamhet.
1602 upptäckte V. Casiorolus, en skomakare i Bologna, Italien, att en barit som innehållerbariumSulfat släppte ljus i mörkret efter att ha stekt det med brännbara ämnen. Detta fenomen väckte europeiska kemisters intresse. 1774 upptäckte den svenska kemisten CW Scheele ett nytt element i Barite, men han kunde inte separera det, bara oxiden i det elementet. 1776 isolerade Johan Gottlieb Gahn denna oxid i en liknande studie. Barta kallades ursprungligen Barote av Guyton de Morveau och döpte senare till Barta (tung jord) av Antoine Lavoisier. 1808 använde den brittiska kemisten Humphry Davy kvicksilver som katod, platina som anoden och elektrolyserad barit (BASO4) för att producerabariumamalgam. Efter destillation för att avlägsna kvicksilver erhölls en metall med låg renhetbarium.
Industriella applikationer har också en historia på över hundra år
Redan i mitten av 1800-talet började människor använda Barite (ett viktigt mineral för att producerabariumochbariumföreningar) som ett fyllmedel för färger. Sedan detta århundrade har Barite blivit det huvudsakliga råmaterialet för att tillverka olikabariumsom innehåller kemiska produkter. På grund av dess signifikanta andel, stabila kemiska egenskaper och olösliga i vatten och syror har barit använts som ett viktningsmedel för olje- och gasborrslam redan på 1920 -talet.BariumSulfat används vid produktion av vita pigment och kan användas som fyllmedel och färgämne för gummi.
2. Kinas situationbariumindustri
GemensambariumSalter inkluderarbariumsulfat,bariumnitrat, bariumklorid,bariumkarbonat,bariumcyanid, etc.BariumSaltprodukter används huvudsakligen i den elektroniska industrin som tillsatser för färgbildrör och magnetmaterial.
För närvarande har Kina blivit världens största producent avbariumsalter. Den globala årliga produktionskapaciteten förbariumKarbonat är cirka 900000 ton, med en produktion på cirka 700000 ton, medan Kinas årliga produktionskapacitet är cirka 700000 ton, med en årlig produktion på cirka 500000 ton, som står för över 70% av det globalabariumkarbonatproduktionskapacitet och produktion. KinasbariumKarbonatprodukter har exporterats i stora mängder under lång tid, och Kina har blivit världens största exportör avbariumkarbonat.
De problem som utvecklingen står införBariumSaltindustri i Kina
Även om Kina är världens största producent och exportör avbariumKarbonat, det är inte en stark producent av bariumkarbonat. För det första finns det få storskaligabariumkarbonatproduktionsföretag i Kina, och det finns mycket få företag som har uppnått storskalig produktion; För det andra KinasbariumKarbonatprodukter har en enda struktur och saknar högteknologiska produkter. Även om vissa fabriker för närvarande forskar och producerar hög renhetbariumKarbonat, dess stabilitet är dålig. För produkter med hög renhet måste Kina också importera från företag som Tyskland, Italien och Japan. Dessutom har vissa länder under de senaste åren blivit nya exportörer avbariumkarbonat, som Ryssland, Brasilien, Sydkorea och Mexiko, vilket leder till överutbud i det internationellabariumkarbonatmarknad, som har haft en enorm inverkan på Kinasbariumkarbonatindustri. Tillverkarna är villiga att sänka priserna för att överleva. Samtidigt står kinesiska exportföretag också inför antidumpningsundersökningar från utlandet. Med kontinuerlig förbättring av miljöskyddskraven, vissabariumSaltproduktionsföretag i Kina står också inför miljöskyddsfrågor. För att främja utvecklingen av Kinasbariumsaltindustrin,bariumSaltproduktionsföretag i Kina bör ta miljöskydd och säkerhet som grunden, kontinuerligt undersöka och introducera avancerad teknik och utveckla nya produkter som uppfyller tidens krav och har högt tekniskt innehåll.
Produktion och exportdata för Barite i Kina
Enligt data från USA: s geologiska undersökning var produktionen av Barite i Kina cirka 41 miljoner ton 2014. Enligt kinesisk tullstatistik exporterade Kina från januari till december 2014 92588597 kilogram avbariumSulfat, en ökning med 0,18% jämfört med samma period förra året. Det kumulativa exportvärdet var 65496598 US -dollar, en ökning med 20,99% jämfört med samma period förra året. Exportenhetspriset var 0,71 dollar per kilogram, en ökning med 0,12 dollar per kilo jämfört med samma period förra året. Bland dem, i december 2014, exporterade Kina 8768648 kilogram avbariumSulfat, en ökning med 8,19% jämfört med samma period förra året. Exportbeloppet var 8385141 US -dollar, en ökning med 5,1% jämfört med samma period förra året.
Enligt kinesiska tulluppgifter exporterade Kina i juni 2015 170000 ton avbariumsulfat, en minskning med 1,7% jämfört med samma period förra året; Under första halvåret var den kumulativa exportvolymen 1,12 miljoner ton, en minskning med 6,8% jämfört med samma period förra året; Samma exportbelopp minskade med 5,4% respektive 9% jämfört med samma period förra året.
3 、 Distribution och produktion av Barium (Barite) resurser
1. Distribution av bariumresurser
Innehållet ibariumI skorpan är 0,05%och rankas som 14. De viktigaste mineralerna i naturen är barit (bariumsulfat BASO4) och Witherite (bariumkarbonat BACO3). Bland dem är Barite det vanligaste mineralet av barium, som består avbariumsulfat och förekommer i hydrotermiska vener med låg temperatur, såsom kvartsbarit vener, fluorit barit vener, etc. Toxicite är en annan viktigbariumsom innehåller mineral i naturen, förutom barit, och dess huvudkomponent ärbariumkarbonat.
Enligt data från USA: s Geological Survey 2015 är den globala Barite -resursen cirka 2 miljarder ton, varav 740 miljoner ton bevisas. De globala baritreserverna är 350 miljoner ton. Kina är landet med de vanligaste baritresurserna. Andra länder med rika baritresurser inkluderar Kazakstan, Türkiye, Indien, Thailand, USA och Mexiko. Berömda källor till barit i världen inkluderar Westman Land i Storbritannien, Felsbonne i Rumänien, Sachsen i Tyskland, Tianzhu i Guizhou, Heifenggou i Gansu, Gongxi i Hunan, Liulin i Hubei, Xiangzhou i Guangxi och Shuiping i Shaanxi.
Enligt uppgifter från USA: s Geological Survey 2015 var den globala produktionen av Barite 9,23 miljoner ton 2013 och ökade till 9,26 miljoner ton 2014. 2014 var Kina den största tillverkaren av Barite, med en produktion av 4,1 miljoner ton, vilket stod för cirka 44,3% av den globala produktionen. Indien, Marocko och USA rankas som andra, tredje respektive fjärde, med produktion av 1,6 miljoner ton, 1 miljon ton och 720000 ton.
2. Distribution avBariumResurser i Kina
Kina är rik påbariumMalmresurser, med en förutsagd total reserv på över 1 miljard ton. Dessutom är kvaliteten på bariummalm relativt hög, och dess reserver och produktion rankas för närvarande först i världen. Det vanligastebariumsom innehåller mineral i naturen är barit. Baritens globala reserv är 350 miljoner ton, medan reservatet för Barite i Kina är 100 miljoner ton, och står för cirka 29% av den totala globala reservatet och rankas först i världen.
Enligt uppgifterna i ”utforskning av de viktigaste mineralkoncentrationsområdena och resurspotentialen för Kinas baritgruvor” (Chemical Mineral Geology, 2010) är Kina rik på baritresurser, distribuerade i 24 provinser (regioner) över hela landet, med reserver och produktionsrankning först i världen. Det finns 195 gruvområden med beprövade reserver i Kina, med en total bekräftad resursreserv på 390 miljoner ton malm. Från den provinsiella (regionala) distributionen av Barite har Guizhou -provinsen flest Barite -gruvor och står för 34% av landets totala reserver; Hunan, Guangxi, Gansu, Shaanxi och andra provinser (regioner) tar andra plats. Ovanstående fem provinser står för 80% av de nationella reserverna. Insättningstypen är huvudsakligen sedimentär och står för 60% av de totala reserverna. Dessutom finns det också skiktstyrda (endogenetiska), vulkaniska sedimentära, hydrotermiska och väderbitna (återstående lutning). Mineraliseringsperioden var främst i Paleozoic -eran, och baritavlagringar bildades också under de siniska och mesozoiska cenozoiska perioderna.
Egenskaper för baritmineralresurser i Kina
Ur ett kvantitativt perspektiv distribueras baritmineraler i Kina huvudsakligen i den centrala regionen; När det gäller betyg är nästan alla rika mineraler huvudsakligen koncentrerade i Guizhou och Guangxi; Ur perspektivet av malmavlagringsskala är Kinas baritavlagringar huvudsakligen stora och medelstora. Endast de två gruvområdena i Guizhou Tianzhu Dahe Bian och Hunan Xinhuang Gongxi står för mer än hälften av reserverna i dessa områden. Ofta är en enda barittyp den huvudsakliga malmtypen, och mineralkompositionen och den kemiska sammansättningsförhållandet är relativt enkla och rena, såsom Hunan Xinhuang Gongxi Barite -gruvan. Dessutom finns det också stora reserver av CO och tillhörande mineraler som kan användas omfattande.
4 、 Produktionsprocess för barium
1. Förberedelse avbarium
Produktionen av metallisk barium i industrin inkluderar två steg: produktion av bariumoxid och produktion av metallisk barium genom metall termisk reduktion (aluminoterm reduktion).
(1) förberedelse avbariumoxid
Baritmalm av hög kvalitet kräver först manuell urval och flotation, följt av borttagning av järn och kisel för att erhålla ett koncentrat som innehåller mer än 96%bariumsulfat. Blanda mineralpulver med en partikelstorlek mindre än 20 mesh och kol eller petroleumkokspulver i ett viktförhållande på 4: 1 och kalcin vid 1100 ℃ i en efterklangsugn.BariumSulfat reduceras till bariumsulfid (allmänt känd som "svart aska"), som lakas ut med varmt vatten för att erhålla en lösning av bariumsulfid. För att omvandla bariumsulfid till bariumkarbonatutfällning är det nödvändigt att tillsätta natriumkarbonat eller införa koldioxid i bariumsulfidens vattenlösning. Blanda bariumkarbonat med kolpulver och kalcin vid över 800 ℃ för att erhålla bariumoxid. Det bör noteras att bariumoxid oxiderar för att bilda bariumperoxid vid 500-700 ℃ och bariumperoxid kan sönderdelas för att bildabariumOxid vid 700-800 ℃. För att undvika att producera bariumperoxid måste de kalcinerade produkterna kylas eller släckas under inert gasskydd.
(2) produktion avbariummetallmed aluminotermisk reduktionsmetod
Det finns två reaktioner för aluminiumreduktion avbariumOxid på grund av olika ingredienser:
6BAO+2AL → 3BAO • AL2O3+3BA ↑
Eller: 4bao+2al → bao • al2o3+3ba ↑
Vid temperaturer som sträcker sig från 1000 till 1200 ℃, producerar dessa två reaktioner väldigt litebarium, så det är nödvändigt att använda en vakuumpump för att kontinuerligt överförabariumånga från reaktionszonen till kondensationszonen för att reaktionen ska fortsätta kontinuerligt till höger. Återstoden efter reaktionen är giftig och kan endast kasseras efter behandlingen.
2. Beredning av vanliga bariumföreningar
(1) Beredningsmetod förbariumkarbonat
① Karboniseringsmetod
Karboniseringsmetoden involverar huvudsakligen blandning av barit och kol i en viss andel, krossar dem i en roterande ugn och rostar och reducerar dem vid 1100-1200 ℃ för att få bariumsulfidsmälta. Koldioxid införs ibariumsulfidlösning för karbonisering och de erhållnabariumKarbonatuppslamning utsätts för tvättning och vakuumfiltrering av desulfurisering. Sedan torkas den och krossas vid 300 ℃ för att erhålla den färdiga bariumkarbonatprodukten. Denna metod används av de flesta tillverkare på grund av dess enkla process och låga kostnader.
② Komplex nedbrytningsmetod
Slutprodukten avbariumKarbonat kan erhållas genom den dubbla nedbrytningsreaktionen mellan bariumsulfid och ammoniumkarbonat, eller genom reaktionen mellan bariumklorid och kaliumkarbonat. Den resulterande produkten tvättas, filtreras, torkas, etc.
③ Toxisk tung petrokemisk lag
Det toxiska tungmalmpulvret reageras med ammoniumsalt för att generera lösligtbariumSalt och ammoniumkarbonat återvinns för användning. LösligbariumSalt tillsätts till ammoniumkarbonat för att fälla ut raffinerat bariumkarbonat, som filtreras och torkas för att producera en färdig produkt. Dessutom kan den erhållna moderluten återvinnas och återanvändas.
(2) förberedningsmetod förbariumtitanat
① Metod för fast fas
Bariumtitanat kan framställas genom kalkningbariumkarbonat- och titandioxid, som kan dopas med annat material.
② CopRecipitation Method
Upplösabariumklorid och titans tetraklorid i en blandning av lika stora ämnen, värme till 70 ° C och släpp sedan oxalsyra för att erhålla en fällning av hydratiseradbariumtitanat [batio (C2O4) 2-4H2O]. Tvätta, torka och sedan pyrolys för att erhålla bariumtitanat.
(3) förberedningsmetod förbariumklorid
Produktionsprocessen förbariumKlorid inkluderar huvudsakligen saltsyrametod,bariumKarbonatmetod, kalciumkloridmetod och magnesiumkloridmetod enligt olika metoder eller råvaror.
① Sydroklorsyrametod.
②Bariumkarbonatmetod. Tillverkad av vissna sten (bariumkarbonat) som råmaterial.
③ Kalciumkloridmetod. Minska en blandning av barit och kalciumklorid med kol.
Dessutom finns det magnesiumkloridmetoden. Beredd genom behandlingbariumSulfid med magnesiumklorid.
Post Time: Nov-01-2023