1. Pendahuluan Dasar
Ngaran Cina:Barium, Ngaran Inggris:Barium, simbol unsurBa, wilangan atom 56 dina tabel periodik, mangrupa unsur logam alkali bumi golongan IIA kalawan kapadetan 3,51 g/cm kubik, titik lebur 727 ° C (1000 K, 1341 ° F), sarta titik didih 1870 °. C (2143 K, 3398 ° F). Barium nyaéta logam alkali bumi kalayan kilap bodas pérak, kalayan warna seuneu konéng héjo, lemes, sareng ulet.Bariummibanda sipat kimia anu pohara aktif sarta bisa meta jeung lolobana nonlogam.Bariumteu kungsi kapanggih salaku zat tunggal di alam.Bariumuyah téh toksik iwal tibariumsulfat. Salaku tambahan,barium logamngabogaan réducibility kuat sarta bisa ngurangan paling oksida logam, halida, jeung sulfida pikeun ménta logam pakait. eusi tinabariumdina kerak nyaéta 0,05%, sareng mineral anu paling umum di alam nyaéta barite (bariumsulfat) jeung witherite (bariumkarbonat). Barium loba dipaké dina widang éléktronik, keramik, ubar, jeung minyak bumi.
2. PapanggihanBariumjeung Status Pangwangunan Cina urangBariumIndustri
1. A sajarah ringkes kapanggihnabarium
Sulfida logam alkali bumi némbongkeun phosphorescence, hartina maranéhna terus mancarkeun cahaya dina poek pikeun hiji periode waktu sanggeus kakeunaan cahaya. Justru kusabab ciri ieu anubariumsanyawa geus mimiti narima perhatian.
Dina 1602, V. Casiorolus, tukang sapatu di Bologna, Italia, manggihan yén barit ngandungbariumsulfat dipancarkeun cahaya dina poék sanggeus roasting eta kalawan zat combustible. Fenomena ieu ngahudang minat ahli kimia Éropa. Dina 1774, kimiawan Swedia CW Scheele manggihan unsur anyar dina barite, tapi anjeunna teu bisa misahkeun eta, ngan oksida unsur éta. Dina 1776, Johan Gottlieb Gahn ngasingkeun oksida ieu dina ulikan sarupa. Baryta mimitina disebut barote ku Guyton de Morveau, lajeng diganti ngaranna baryta (bumi beurat) ku Antoine Lavoisier. Taun 1808, kimiawan Inggris Humphry Davy ngagunakeun raksa salaku katoda, platina salaku anoda, sarta barit éléktrolisis (BaSO4) pikeun ngahasilkeun.bariumamalgam. Saatos distilasi pikeun ngaleungitkeun raksa, logam anu kamurnian rendah dicandak sareng dingarananbarium.
Aplikasi industri ogé gaduh sajarah langkung ti saratus taun
Dina pertengahan abad ka-19, jalma mimiti ngagunakeun barite (mineral penting pikeun ngahasilkeunbariumjeungbariumsanyawa) salaku pangeusi pikeun cét. Saprak abad ieu, barite geus jadi bahan baku utama pikeun manufaktur rupa-rupabariumngandung produk kimia. Kusabab proporsi anu signifikan, sipat kimia anu stabil, sareng teu leyur dina cai sareng asam, barite parantos dianggo salaku agén timbangan pikeun leutak pangeboran minyak sareng gas ti mimiti taun 1920-an.Bariumsulfat dipaké dina produksi pigmén bodas sarta bisa dipaké salaku filler na colorant pikeun karét.
2. Kaayaan Cina urangbariumindustri
Biasabariumuyah kaasupbariumsulfat,bariumnitrat, barium klorida,bariumkarbonat,bariumsianida, jsb.Bariumproduk uyah utamana dipaké dina industri éléktronik salaku aditif pikeun tabung gambar warna jeung bahan magnét.
Ayeuna, Cina geus jadi produser pangbadagna di dunyabariumuyah. Kapasitas produksi taunan global tinabariumkarbonat kira-kira 900000 ton, kalayan kaluaran sakitar 700000 ton, sedengkeun kapasitas produksi taunan Cina sakitar 700000 ton, kalayan kaluaran taunan sakitar 500000 ton, ngitung langkung ti 70% tina globalbariumkapasitas produksi karbonat jeung output. urang Cinabariumproduk karbonat geus diékspor dina jumlah badag pikeun lila, sarta Cina geus jadi eksportir pangbadagna di dunya.bariumkarbonat.
Masalah anu Disanghareupan ku PangwangunanBariumIndustri uyah di Cina
Sanaos Cina mangrupikeun produsén sareng eksportir panggedéna di dunyabariumkarbonat, éta lain produser kuat barium karbonat. Firstly, aya sababaraha skala badagbariumperusahaan produksi karbonat di Cina, sarta aya saeutik pisan usaha anu geus ngahontal produksi badag skala; Bréh, urang Cinabariumproduk karbonat boga struktur tunggal jeung kakurangan produk tinggi-tech. Sanajan sababaraha pabrik ayeuna nalungtik tur ngahasilkeun-purity tinggibariumkarbonat, stabilitasna goréng. Pikeun produk-purity luhur, Cina ogé kudu ngimpor ti pausahaan kayaning Jerman, Italia, jeung Jepang. Sajaba ti éta, dina taun panganyarna, sababaraha nagara geus jadi eksportir anyarbariumkarbonat, kayaning Rusia, Brazil, Koréa Kidul, jeung Méksiko, ngarah ka oversupply di internasionalbariumpasar karbonat, nu geus miboga dampak badag dina Cina urangbariumindustri karbonat. Pabrikan daék ngirangan harga supados salamet. Dina waktos anu sami, perusahaan ékspor Cina ogé nyanghareupan panilitian anti-dumping ti luar negeri. Jeung perbaikan kontinyu tina syarat panyalindungan lingkungan, sababarahabariumperusahaan produksi uyah di Cina ogé nyanghareupan masalah panyalindungan lingkungan. Dina raraga ngamajukeun ngembangkeun Cina urangbariumindustri uyah,bariumUsaha produksi uyah di Cina kedah nyandak panyalindungan lingkungan sareng kaamanan salaku pondasi, teras-terasan panalungtikan sareng ngenalkeun téknologi canggih, sareng ngembangkeun produk énggal anu nyumponan sarat jaman sareng gaduh eusi téknologi anu luhur.
Data Produksi sareng Ékspor Barite di Cina
Numutkeun data ti Survey Geologi Amérika Serikat, produksi barite di Cina kirang langkung 41 juta ton dina taun 2014. Numutkeun statistik adat Cina, ti Januari nepi ka Désémber 2014, Cina ngékspor 92588597 kilogram.bariumsulfat, paningkatan 0,18% dibandingkeun période sarua taun ka tukang. Nilai ékspor kumulatif éta 65496598 dollar AS, ngaronjat 20,99% dibandingkeun période sarua taun ka tukang. Harga unit ékspor nyaéta 0,71 dolar AS per kilogram, paningkatan 0,12 dolar AS per kilogram dibandingkeun période anu sami taun ka tukang. Di antarana, dina bulan Désémber 2014, Cina diékspor 8768648 kilogrambariumsulfat, paningkatan 8,19% dibandingkeun période sarua taun ka tukang. Jumlah ékspor éta 8385141 dollar AS, paningkatan 5,1% dibandingkeun période sarua taun ka tukang.
Numutkeun data adat Cina, dina Juni 2015, Cina diékspor 170000 ton.bariumsulfat, panurunan 1,7% dibandingkeun période sarua taun ka tukang; Dina satengah munggaran taun, volume ékspor kumulatif éta 1,12 juta ton, panurunan 6,8% dibandingkeun période sarua taun ka tukang; Jumlah ékspor anu sami turun ku 5,4% sareng 9% masing-masing dibandingkeun période anu sami taun ka tukang.
3. Distribusi jeung Produksi Sumberdaya Barium (Barite).
1. Distribusi sumberdaya barium
eusi tinabariumdina kerak nyaéta 0,05%, rengking ka-14. Mineral utama di alam nyaéta barit (bariumsulfat BaSO4) jeung witherite (bariumkarbonat BaCO3). Di antarana, barite mangrupakeun mineral paling umum tina barium, nu diwangun kubariumsulfat jeung lumangsung dina-suhu low urat hydrothermal, kayaning urat quartz barite, fluorite urat barite, jsb Toxicite nyaeta utama sejen.bariumngandung mineral di alam, sajaba barite, sarta komponén utamina nyaetabariumkarbonat.
Numutkeun data ti Survey Geologi Amérika Serikat taun 2015, sumberdaya barite global kira-kira 2 milyar ton, dimana 740 juta ton dibuktikeun. Cadangan barite global nyaéta 350 juta ton. Cina mangrupikeun nagara anu gaduh sumber daya barit anu paling seueur. Nagara-nagara sanés anu gaduh sumber daya barite anu beunghar kalebet Kazakhstan, Türkiye, India, Thailand, Amérika Serikat sareng Mexico. Sumber anu kasohor barite di dunya kalebet Westman Land di Inggris, Felsbonne di Romania, Saxony di Jerman, Tianzhu di Guizhou, Heifenggou di Gansu, Gongxi di Hunan, Liulin di Hubei, Xiangzhou di Guangxi, sareng Shuiping di Shaanxi.
Numutkeun data ti Survey Geologi Amérika Sarikat di 2015, produksi global barite éta 9,23 juta ton dina 2013 sarta ngaronjat jadi 9,26 juta ton dina 2014. Dina 2014, Cina éta produser pangbadagna barite, kalayan produksi 4,1 juta ton. , kira-kira 44,3% tina total produksi global. India, Maroko, sareng Amérika Serikat réngking kadua, katilu, sareng kaopat masing-masing, kalayan produksi 1,6 juta ton, 1 juta ton, sareng 720000 ton.
2. Distribusi tinaBariumSumberdaya di Cina
Cina beungharbariumsumberdaya bijih, kalawan total cadangan diprediksi leuwih 1 milyar ton. Leuwih ti éta, kelas bijih barium rélatif luhur, sarta cadangan jeung produksi na ayeuna rengking kahiji di dunya. Paling umumbariumngandung mineral di alam nyaeta barite. Cadangan global barite nyaéta 350 juta ton, sedengkeun cadangan barite di Cina nyaéta 100 juta ton, kira-kira 29% tina total cadangan global sareng rengking kahiji di dunya.
Numutkeun data dina "Eksplorasi Wewengkon Konsentrasi Mineral Utama sareng Poténsi Sumberdaya Tambang Barit Cina" (Geologi Mineral Kimia, 2010), Cina beunghar ku sumber daya barit, disebarkeun di 24 propinsi (wilayah) nasional, kalayan cadangan sareng peringkat produksi. munggaran di dunya. Aya 195 wewengkon pertambangan jeung cadangan kabuktian di Cina, kalawan total dikonfirmasi cadangan sumberdaya 390 juta ton bijih. Tina distribusi barite propinsi (régional), Propinsi Guizhou ngagaduhan tambang barit panglobana, ngitung 34% tina total cadangan nagara; Hunan, Guangxi, Gansu, Shaanxi sareng propinsi (wewengkon) anu sanés nyandak tempat kadua. Lima propinsi di luhur ngawengku 80% tina cadangan nasional. Jenis deposit utamana sédimén, akuntansi pikeun 60% tina total cadangan. Sajaba ti éta, aya ogé jenis lapisan kontrol (endogenetic), sédimén vulkanik, hidrotermal, jeung weathered (sésa slope). Mangsa mineralisasi utamana dina jaman Paleozoic, sarta deposit barite ogé kabentuk salila période Sinian na Mesozoic Cenozoic.
Karakteristik Sumberdaya Mineral Barite di Cina
Ti sudut pandang kuantitatif, mineral barite di Cina utamana disebarkeun di wewengkon sentral; Dina watesan kelas, ampir kabéh mineral euyeub utamana ngumpul di Guizhou jeung Guangxi; Ti sudut pandang skala deposit bijih, deposit barite Cina urang utamana badag sarta sedeng-ukuran. Ngan dua wewengkon pertambangan Guizhou Tianzhu Dahe Bian jeung Hunan Xinhuang Gongxi akun pikeun leuwih ti satengah tina cadangan di wewengkon ieu. Seringna, jinis barite tunggal mangrupikeun jinis bijih utama, sareng komposisi mineral sareng rasio komposisi kimia kawilang sederhana sareng murni, sapertos tambang barite Hunan Xinhuang Gongxi. Sajaba ti éta, aya ogé cadangan badag co jeung mineral pakait nu bisa dimangpaatkeun sacara komprehensif.
4. Prosés produksi barium
1. Persiapan tinabarium
Produksi barium logam di industri ngawengku dua léngkah: produksi barium oksida jeung produksi barium logam ngaliwatan réduksi termal logam (réduksi aluminothermic).
(1) Persiapan tinabariumoksida
bijih barite kualitas luhur mimitina merlukeun pilihan manual tur flotation, dituturkeun ku panyabutan beusi jeung silikon pikeun ménta konsentrasi ngandung leuwih ti 96%bariumsulfat. Campur bubuk mineral kalayan ukuran partikel kirang ti 20 bolong jeung batubara atawa bubuk coke petroleum dina babandingan beurat 4: 1, sarta kalsin dina 1100 ℃ dina tungku reverberatory.Bariumsulfat diréduksi jadi barium sulfida (umumna katelah "lebu hideung"), nu leached kalawan cai panas pikeun ménta solusi barium sulfida. Dina raraga ngarobah barium sulfida kana présipitasi barium karbonat, perlu pikeun nambahkeun natrium karbonat atawa ngenalkeun karbon dioksida kana leyuran cai barium sulfida. Campur barium karbonat jeung bubuk karbon jeung kalsin di luhur 800 ℃ pikeun meunangkeun barium oksida. Ieu kudu dicatet yén barium oksida ngoksidasi pikeun ngabentuk barium péroxida dina 500-700 ℃, sarta barium péroxida bisa terurai pikeun ngabentuk.bariumoksida dina 700-800 ℃. Ku alatan éta, pikeun ngahindarkeun ngahasilkeun barium péroxida, produk calcined kudu leuwih tiis atawa quenched dina panangtayungan gas inert.
(2) Produksilogam bariumku métode réduksi aluminothermic
Aya dua réaksi pikeun réduksi aluminium tinabariumoksida alatan bahan béda:
6BaO+2Al → 3BaO • Al2O3+3Ba ↑
Atawa: 4BaO+2Al → BaO • Al2O3+3Ba ↑
Dina hawa mimitian ti 1000 nepi ka 1200 ℃, dua réaksi ieu ngahasilkeun saeutik pisanbarium, ku kituna perlu ngagunakeun pompa vakum pikeun terus mindahkeunbariumuap ti zona réaksi ka zona kondensasi supados réaksi lumangsung terus-terusan ka katuhu. Résidu sanggeus réaksi téh toksik sarta ngan bisa dipiceun sanggeus perlakuan.
2. Persiapan sanyawa barium umum
(1) Métode persiapanbariumkarbonat
① Métode karbonisasi
Métode carbonization utamana ngalibatkeun Pergaulan barite jeung batubara dina proporsi nu tangtu, crushing kana tungku usaha Rotary, sarta roasting sarta ngurangan aranjeunna dina 1100-1200 ℃ pikeun ménta barium sulfida ngalembereh. Karbon dioksida diasupkeun kanabariumsolusi sulfida pikeun carbonization, sarta dialabariumslurry karbonat tunduk kana cuci desulfurisasi sareng filtrasi vakum. Lajeng, garing sarta ditumbuk dina 300 ℃ pikeun ménta produk barium karbonat rengse. Metoda ieu diadopsi ku kalolobaan pabrik kusabab prosés anu saderhana sareng béaya rendah.
② Métode dékomposisi kompléks
Produk ahir tinabariumkarbonat bisa diala ku réaksi dékomposisi ganda antara barium sulfida jeung amonium karbonat, atawa ku réaksi antara barium klorida jeung kalium karbonat. Produk anu dihasilkeun lajeng dikumbah, disaring, garing, jsb.
③ Hukum Petrokimia Beurat Toksik
Bubuk bijih beurat toksik diréaksikeun sareng uyah amonium pikeun ngahasilkeun larutbariumuyah, sareng amonium karbonat didaur ulang kanggo dianggo. The leyurbariumuyah ditambahkeun kana amonium karbonat pikeun endapanana refined barium karbonat, nu disaring tur garing pikeun ngahasilkeun produk rengse. Salaku tambahan, inuman indung anu dicandak tiasa didaur ulang sareng dianggo deui.
(2) Métode persiapanbariumtitanate
① Métode fase padet
Bariumtitanate bisa disiapkeun ku calciningbariumkarbonat sareng titanium dioksida, anu tiasa didoping sareng bahan anu sanés.
② Métode koprésipitasi
Leyurbariumklorida sareng titanium tetraklorida dina campuran zat anu sami, panaskeun dugi ka 70 ° C, teras teundeun asam oksalat pikeun kéngingkeun éndapan anu terhidrasi.bariumtitanat [BaTiO (C2O4) 2-4H2O]. Nyeuseuh, garing, lajeng pyrolysis pikeun ménta barium titanate.
(3) Métode persiapanbariumklorida
Prosés produksi tinabariumklorida utamana ngawengku métode asam hidroklorat,bariummétode karbonat, métode kalsium klorida, jeung métode magnésium klorida nurutkeun métode atawa bahan baku béda.
① Métode asam hidroklorat.
②Bariummétode karbonat. Dijieun tina batu layu (barium karbonat) salaku bahan baku.
③ Métode kalsium klorida. Ngurangan campuran barite sareng kalsium klorida sareng karbon.
Sajaba ti éta, aya metoda magnésium klorida. Disiapkeun ku ngubaranbariumsulfida jeung magnésium klorida.
waktos pos: Nov-01-2023