1、 Osnovni uvod
kitajsko ime:Barij, angleško ime:Barij, simbol elementaBa, atomsko število 56 v periodnem sistemu, je zemeljsko alkalijski kovinski element skupine IIA z gostoto 3,51 g/kubični centimeter, tališčem 727 °C (1000 K, 1341 °F) in vreliščem 1870 °C C (2143 K, 3398 °F).Barij je zemeljsko alkalijska kovina s srebrno belim sijajem, rumeno zelene barve plamena, mehka in duktilna.Barijima zelo aktivne kemične lastnosti in lahko reagira z večino nekovin.Barijnikoli ni bilo najdeno kot ena sama snov v naravi.Barijsoli so strupene, razenbarijsulfat.poleg tegakovinski barijima močno redukcijsko sposobnost in lahko reducira večino kovinskih oksidov, halogenidov in sulfidov, da dobi ustrezne kovine.Vsebinabarijv skorji je 0,05 %, najpogostejši minerali v naravi pa so barit (barijsulfat) in witherit (barijkarbonat).Barij se pogosto uporablja na področjih, kot so elektronika, keramika, medicina in nafta.
2、 OdkritjeBarijin razvojni status KitajskeBarijIndustrija
1.Kratka zgodovina odkritjabarij
Sulfidi zemeljskoalkalijskih kovin kažejo fosforescenco, kar pomeni, da še nekaj časa oddajajo svetlobo v temi, potem ko so bili izpostavljeni svetlobi.Prav zaradi te lastnosti jebarijspojine so začele prejemati pozornost.
Leta 1602 je V. Casiorolus, čevljar iz Bologne v Italiji, odkril, da barit vsebujebarijsulfat oddaja svetlobo v temi, potem ko ga praži z gorljivimi snovmi.Ta pojav je vzbudil zanimanje evropskih kemikov.Leta 1774 je švedski kemik CW Scheele odkril nov element v baritu, vendar ga ni mogel ločiti, temveč le oksid tega elementa.Leta 1776 je Johan Gottlieb Gahn v podobni študiji izoliral ta oksid.Baryto je Guyton de Morveau sprva imenoval barote, kasneje pa jo je Antoine Lavoisier preimenoval v baryta (težka zemlja).Leta 1808 je britanski kemik Humphry Davy uporabil živo srebro kot katodo, platino kot anodo in elektroliziran barit (BaSO4) za proizvodnjobarijamalgam.Po destilaciji za odstranitev živega srebra je bila pridobljena in poimenovana kovina z nizko čistostjobarij.
Tudi industrijske aplikacije imajo več kot stoletno zgodovino
Že sredi 19. stoletja so ljudje začeli uporabljati barit (pomemben mineral za proizvodnjobarijinbarijspojine) kot polnilo za barve.Od tega stoletja je barit postal glavna surovina za proizvodnjo različnihbarijki vsebujejo kemične izdelke.Zaradi velikega deleža, stabilnih kemijskih lastnosti in netopnosti v vodi in kislinah so barit že v dvajsetih letih 20. stoletja uporabljali kot utežilo za vrtalno blato za nafto in plin.Barijsulfat se uporablja pri proizvodnji belih pigmentov in se lahko uporablja kot polnilo in barvilo za gumo.
2. Položaj Kitajskebarijindustrija
Običajnibarijvključujejo solibarijsulfat,barijnitrat, barijev klorid,barijkarbonat,barijcianid itd.Barijsolni izdelki se uporabljajo predvsem v elektronski industriji kot dodatki za barvne slikovne cevi in magnetne materiale.
Trenutno je Kitajska postala največja svetovna proizvajalkabarijsoli.Globalna letna proizvodna zmogljivostbarijkarbonat je približno 900000 ton, z proizvodnjo približno 700000 ton, medtem ko je letna proizvodna zmogljivost Kitajske približno 700000 ton, z letno proizvodnjo približno 500000 ton, kar predstavlja več kot 70% svetovnegabarijproizvodne zmogljivosti in proizvodnje karbonatov.Kitajskebarijkarbonatne izdelke že dolgo izvažajo v velikih količinah in Kitajska je postala največji svetovni izvoznikbarijkarbonat.
Težave, s katerimi se sooča razvojBarijSolna industrija na Kitajskem
Čeprav je Kitajska največja svetovna proizvajalka in izvoznicabarijkarbonat, ni močan proizvajalec barijevega karbonata.Prvič, malo je velikihbarijpodjetja za proizvodnjo karbonata na Kitajskem in zelo malo je podjetij, ki so dosegla obsežno proizvodnjo;Drugič, Kitajskabarijkarbonatni izdelki imajo enotno strukturo in nimajo visokotehnoloških izdelkov.Čeprav nekatere tovarne trenutno raziskujejo in proizvajajo visoko čistostbarijkarbonat, njegova stabilnost je slaba.Za izdelke visoke čistosti mora Kitajska uvažati tudi iz podjetij, kot so Nemčija, Italija in Japonska.Poleg tega so v zadnjih letih nekatere države postale nove izvoznicebarijkarbonat, kot so Rusija, Brazilija, Južna Koreja in Mehika, kar vodi do prevelike ponudbe v mednarodnem okoljubarijkarbonatni trg, ki je močno vplival na kitajskibarijkarbonatna industrija.Proizvajalci so pripravljeni znižati cene, da bi preživeli.Hkrati se kitajska izvozna podjetja soočajo tudi s protidampinškimi preiskavami iz tujine.Z nenehnim izboljševanjem okoljevarstvenih zahtev nekateribarijpodjetja za proizvodnjo soli na Kitajskem se prav tako soočajo z vprašanji varstva okolja.Da bi spodbudili razvoj Kitajskebarijindustrija soli,barijPodjetja za proizvodnjo soli na Kitajskem bi morala vzeti varstvo okolja in varnost kot temelj, nenehno raziskovati in uvajati napredne tehnologije ter razvijati nove izdelke, ki ustrezajo zahtevam časa in imajo visoko tehnološko vsebino.
Podatki o proizvodnji in izvozu barita na Kitajskem
Po podatkih Geološkega zavoda Združenih držav je proizvodnja barita na Kitajskem leta 2014 znašala približno 41 milijonov ton. Po kitajski carinski statistiki je Kitajska od januarja do decembra 2014 izvozila 92588597 kilogramovbarijsulfata, kar je za 0,18 % več kot v enakem obdobju lani.Kumulativna vrednost izvoza je bila 65496598 ameriških dolarjev, kar je 20,99% več kot v enakem obdobju lani.Izvozna cena na enoto je znašala 0,71 ameriškega dolarja na kilogram, kar je za 0,12 ameriškega dolarja na kilogram več kot v enakem obdobju lani.Med njimi je decembra 2014 Kitajska izvozila 8768648 kilogramovbarijsulfata, kar je 8,19 % več kot v enakem obdobju lani.Izvoz je znašal 8385141 ameriških dolarjev, kar je za 5,1 % več kot v enakem obdobju lani.
Po podatkih kitajske carine je Kitajska junija 2015 izvozila 170.000 tonbarijsulfat, kar je za 1,7 % manj kot v enakem obdobju lani;V prvem polletju je kumulativni obseg izvoza znašal 1,12 milijona ton, kar je 6,8 % manj kot v enakem obdobju lani;Isti obseg izvoza je bil v primerjavi z enakim obdobjem lani manjši za 5,4 % oziroma 9 %.
3、 Distribucija in proizvodnja virov barija (barita).
1. Porazdelitev virov barija
Vsebinabarijv skorji je 0,05 %, na 14. mestu.Glavni minerali v naravi so barit (barijsulfat BaSO4) in witherit (barijkarbonat BaCO3).Med njimi je barit najpogostejši mineral barija, ki je sestavljen izbarijsulfat in se pojavlja v nizkotemperaturnih hidrotermalnih žilah, kot so kremenčeve baritne žile, fluoritne baritne žile itd.barijki v naravi poleg barita vsebuje tudi mineral, njegova glavna sestavina pa jebarijkarbonat.
Po podatkih Geološkega zavoda Združenih držav Amerike iz leta 2015 je svetovni vir barita približno 2 milijardi ton, od tega je 740 milijonov ton dokazanih.Svetovne zaloge barita znašajo 350 milijonov ton.Kitajska je država z najbogatejšimi viri barita.Druge države z bogatimi viri barita vključujejo Kazahstan, Turčijo, Indijo, Tajsko, Združene države in Mehiko.Znani viri barita na svetu so Westman Land v Združenem kraljestvu, Felsbonne v Romuniji, Saška v Nemčiji, Tianzhu v Guizhouju, Heifenggou v Gansuju, Gongxi v Hunanu, Liulin v Hubeju, Xiangzhou v Guangxiju in Shuiping v Shaanxiju.
Po podatkih Geološkega zavoda Združenih držav leta 2015 je svetovna proizvodnja barita leta 2013 znašala 9,23 milijona ton in se je leta 2014 povečala na 9,26 milijona ton. Leta 2014 je bila Kitajska največja proizvajalka barita s proizvodnjo 4,1 milijona ton , kar predstavlja približno 44,3 % celotne svetovne proizvodnje.Indija, Maroko in ZDA so na drugem, tretjem in četrtem mestu s proizvodnjo 1,6 milijona ton, 1 milijonom ton in 720 000 ton.
2. DistribucijaBarijViri na Kitajskem
Kitajska je bogatabarijrudnih virov s predvidenimi skupnimi zalogami več kot 1 milijardo ton.Poleg tega je vsebnost barijeve rude relativno visoka, njene zaloge in proizvodnja pa so trenutno na prvem mestu na svetu.NajpogostejšibarijVsebujoči mineral v naravi je barit.Svetovne zaloge barita znašajo 350 milijonov ton, medtem ko zaloge barita na Kitajskem znašajo 100 milijonov ton, kar predstavlja približno 29 % celotne svetovne zaloge in je na prvem mestu na svetu.
Po podatkih v "Raziskovanju glavnih območij koncentracije mineralov in potenciala virov kitajskih rudnikov barita" (Chemical Mineral Geology, 2010) je Kitajska bogata z viri barita, porazdeljenimi v 24 provincah (regijah) po vsej državi, z rezervami in razvrstitvijo proizvodnje prvi na svetu.Na Kitajskem je 195 rudarskih območij z dokazanimi zalogami, s skupno potrjeno zalogo virov 390 milijonov ton rude.Od provincialne (regionalne) distribucije barita ima provinca Guizhou največ rudnikov barita, ki predstavljajo 34 % vseh zalog države;Hunan, Guangxi, Gansu, Shaanxi in druge province (regije) zasedajo drugo mesto.Zgornjih pet provinc predstavlja 80 % nacionalnih rezerv.Vrsta nahajališča je večinoma sedimentna in predstavlja 60% vseh zalog.Poleg tega obstajajo tudi plastno nadzorovane (endogenetske), vulkanske sedimentne, hidrotermalne in preperele (preostala pobočja) vrste.Obdobje mineralizacije je bilo v glavnem v paleozoiku, nahajališča barita pa so nastala tudi v sinijskem in mezozojskem kenozojskem obdobju.
Značilnosti mineralnih virov barita na Kitajskem
S kvantitativnega vidika so baritni minerali na Kitajskem večinoma razširjeni v osrednji regiji;Kar zadeva stopnjo, so skoraj vsi bogati minerali v glavnem koncentrirani v Guizhouju in Guangxiju;Z vidika obsega nahajališč rude so kitajska nahajališča barita večinoma velika in srednje velika.Samo dve rudarski območji Guizhou Tianzhu Dahe Bian in Hunan Xinhuang Gongxi predstavljata več kot polovico rezerv na teh območjih.Pogosto je ena vrsta barita glavna vrsta rude, mineralna sestava in razmerje kemične sestave pa sta razmeroma preprosta in čista, kot je rudnik barita Hunan Xinhuang Gongxi.Poleg tega obstajajo tudi velike zaloge co in pripadajočih mineralov, ki jih je mogoče celovito izkoristiti.
4、 Proizvodni proces barija
1. Pripravabarij
Proizvodnja kovinskega barija v industriji vključuje dva koraka: proizvodnjo barijevega oksida in proizvodnjo kovinskega barija s termično redukcijo kovin (aluminotermična redukcija).
(1) Pripravabarijoksid
Visokokakovostna baritna ruda najprej zahteva ročno izbiro in flotacijo, čemur sledi odstranitev železa in silicija, da dobimo koncentrat, ki vsebuje več kot 96 %barijsulfat.Zmešajte mineralni prah z velikostjo delcev manj kot 20 mesh in prah premoga ali naftnega koksa v masnem razmerju 4:1 ter kalcinirajte pri 1100 ℃ v odsevni peči.Barijsulfat se reducira v barijev sulfid (splošno znan kot "črni pepel"), ki se izluži z vročo vodo, da dobimo raztopino barijevega sulfida.Za pretvorbo barijevega sulfida v oborino barijevega karbonata je treba dodati natrijev karbonat ali dodati ogljikov dioksid v vodno raztopino barijevega sulfida.Zmešajte barijev karbonat z ogljikovim prahom in kalcinirajte pri nad 800 ℃, da dobite barijev oksid.Upoštevati je treba, da barijev oksid oksidira v barijev peroksid pri 500-700 ℃, barijev peroksid pa lahko razpade vbarijoksid pri 700-800 ℃.Da bi se izognili nastajanju barijevega peroksida, je treba kalcinirane izdelke ohladiti ali pogasiti pod zaščito inertnega plina.
(2) Proizvodnjakovinski barijz metodo aluminotermične redukcije
Obstajata dve reakciji za redukcijo aluminijabarijoksid zaradi različnih sestavin:
6BaO+2Al → 3BaO • Al2O3+3Ba ↑
Ali: 4BaO+2Al → BaO • Al2O3+3Ba ↑
Pri temperaturah od 1000 do 1200 ℃ ti dve reakciji povzročita zelo malobarij, zato je za neprekinjeno prenašanje potrebna uporaba vakuumske črpalkebarijhlapi iz reakcijskega območja v kondenzacijsko območje, da bi reakcija potekala neprekinjeno v desno.Ostanek po reakciji je strupen in ga je mogoče zavreči šele po obdelavi.
2. Priprava navadnih barijevih spojin
(1) Metoda pripravebarijkarbonat
① Metoda karbonizacije
Metoda karbonizacije v glavnem vključuje mešanje barita in premoga v določenem razmerju, njuno drobljenje v rotacijski peči ter praženje in redukcijo pri 1100-1200 ℃, da dobimo talino barijevega sulfida.Ogljikov dioksid se vnese vbarijraztopino sulfida za karbonizacijo in dobljenobarijkarbonatno goščo podvržemo desulfurizacijskemu pranju in vakuumski filtraciji.Nato se posuši in zdrobi pri 300 ℃, da dobimo končni produkt barijev karbonat.To metodo uporablja večina proizvajalcev zaradi preprostega postopka in nizkih stroškov.
② Metoda kompleksne razgradnje
Končni izdelek izbarijkarbonat lahko dobimo z reakcijo dvojne razgradnje med barijevim sulfidom in amonijevim karbonatom ali z reakcijo med barijevim kloridom in kalijevim karbonatom.Nastali produkt nato speremo, filtriramo, posušimo itd.
③ Zakon o strupenih težkih petrokemijah
Strupena težka ruda v prahu reagira z amonijevo soljo, da nastane topnabarijsol, amonijev karbonat pa se reciklira za uporabo.Topnobarijamonijevemu karbonatu dodamo sol, da oborimo rafiniran barijev karbonat, ki ga filtriramo in posušimo, da dobimo končni produkt.Poleg tega je mogoče pridobljeno matično lužnico reciklirati in ponovno uporabiti.
(2) Metoda pripravebarijtitanat
① Metoda trdne faze
Barijtitanat lahko pripravimo s kalciniranjembarijkarbonat in titanov dioksid, ki ju je mogoče dopirati s katerim koli drugim materialom.
② Metoda soprecipitacije
Raztopitebarijklorid in titanov tetraklorid v mešanici enakih snovi, segrejemo na 70 ° C in nato spustimo oksalno kislino, da dobimo oborino hidratabarijtitanat [BaTiO (C2O4) 2-4H2O].Operemo, posušimo in nato s pirolizo dobimo barijev titanat.
(3) Metoda pripravebarijklorid
Proizvodni proces pribarijklorid vključuje predvsem metodo klorovodikove kisline,barijkarbonatna metoda, metoda kalcijevega klorida in metoda magnezijevega klorida glede na različne metode ali surovine.
① Metoda s klorovodikovo kislino.
②Barijkarbonatna metoda.Izdelan iz posušenega kamna (barijevega karbonata) kot surovine.
③ Metoda kalcijevega klorida.Redukcija mešanice barita in kalcijevega klorida z ogljikom.
Poleg tega obstaja metoda z magnezijevim kloridom.Pripravljeno z zdravljenjembarijsulfid z magnezijevim kloridom.
Čas objave: Nov-01-2023