1, pamata ievads
Ķīniešu nosaukums:Bārijs, angļu nosaukums:Bārijs, elementa simbolsBa, atomskaitlis 56 periodiskajā tabulā, ir IIA grupas sārmzemju metālu elements ar blīvumu 3,51 g/kubikcentimetru, kušanas temperatūru 727 °C (1000 K, 1341 °F) un viršanas temperatūru 1870 °. C (2143 K, 3398 °F).Bārijs ir sārmzemju metāls ar sudrabaini baltu spīdumu, ar liesmas krāsu dzeltenzaļā, mīkstā un elastīgā krāsā.Bārijsir ļoti aktīvas ķīmiskās īpašības un var reaģēt ar lielāko daļu nemetālu.Bārijsdabā nekad nav atrasta kā viena viela.Bārijssāļi ir toksiski, izņemotbārijssulfāts.Papildus,metālisks bārijsir spēcīga reducējamība un var reducēt lielāko daļu metālu oksīdu, halogenīdu un sulfīdu, lai iegūtu atbilstošus metālus.Satursbārijsgarozā ir 0,05%, un dabā visizplatītākie minerāli ir barīts (bārijssulfāts) un viterīts (bārijskarbonāts).Bārijs tiek plaši izmantots tādās jomās kā elektronika, keramika, medicīna un nafta.
2. AtklājumsBārijsun Ķīnas attīstības statussBārijsRūpniecība
1.Īsa atklāšanas vēsturebārijs
Sārmzemju metālu sulfīdi uzrāda fosforescenci, kas nozīmē, ka tie turpina izstarot gaismu tumsā kādu laiku pēc gaismas iedarbības.Tieši šīs īpašības dēļbārijssavienojumi ir sākuši pievērst uzmanību.
1602. gadā V. Casiorolus, kurpnieks Boloņā, Itālijā, atklāja, ka barīts, kas saturbārijssulfāts izstaro gaismu tumsā pēc apdedzināšanas ar degošām vielām.Šī parādība izraisīja Eiropas ķīmiķu interesi.1774. gadā zviedru ķīmiķis CW Scheele atklāja barītā jaunu elementu, taču viņš to nespēja atdalīt, tikai šī elementa oksīdu.1776. gadā Johan Gottlieb Gahn izolēja šo oksīdu līdzīgā pētījumā.Baritu sākotnēji sauca par barotu Gaitons de Morvo, un vēlāk Antuāns Lavuazjē pārdēvēja par baritu (smago zemi).1808. gadā britu ķīmiķis Hamfrijs Deivijs izmantoja dzīvsudrabu kā katodu, platīnu kā anodu un elektrolizētu barītu (BaSO4), lai ražotu.bārijsamalgama.Pēc destilācijas dzīvsudraba atdalīšanai tika iegūts metāls ar zemu tīrības pakāpi un nosauktsbārijs.
Arī rūpnieciskajiem lietojumiem ir vairāk nekā simts gadu sena vēsture
Jau 19. gadsimta vidū cilvēki sāka izmantot barītu (svarīgu minerālu ražošanābārijsunbārijssavienojumi) kā krāsu pildviela.Kopš šī gadsimta barīts ir kļuvis par galveno izejvielu dažādu ražošanābārijssatur ķīmiskus produktus.Pateicoties tā ievērojamajam īpatsvaram, stabilajām ķīmiskajām īpašībām, kā arī ūdenī un skābēs nešķīstošs, barīts tika izmantots kā naftas un gāzes urbšanas dubļu svēršanas līdzeklis jau 20. gadsimta 20. gados.Bārijssulfātu izmanto balto pigmentu ražošanā, un to var izmantot kā gumijas pildvielu un krāsvielu.
2. Ķīnas situācijabārijsnozare
Biežibārijssāļi ietverbārijssulfāts,bārijsnitrāts, bārija hlorīds,bārijskarbonāts,bārijscianīds utt.Bārijssāls izstrādājumus galvenokārt izmanto elektroniskajā rūpniecībā kā piedevas krāsu attēlu lampām un magnētiskajiem materiāliem.
Šobrīd Ķīna ir kļuvusi par pasaulē lielāko ražotājubārijssāļi.Pasaules gada ražošanas jaudabārijskarbonāts ir aptuveni 900 000 tonnu ar produkciju aptuveni 700 000 tonnu, savukārt Ķīnas gada ražošanas jauda ir aptuveni 700 000 tonnu ar gada produkciju aptuveni 500 000 tonnu, kas veido vairāk nekā 70% no pasaules.bārijskarbonātu ražošanas jauda un izlaide.Ķīnasbārijskarbonātu produkti jau ilgu laiku ir eksportēti lielos daudzumos, un Ķīna ir kļuvusi par pasaulē lielāko eksportētājubārijskarbonāts.
Problēmas, ar kurām saskaras attīstībaBārijsSāls rūpniecība Ķīnā
Lai gan Ķīna ir pasaulē lielākā ražotāja un eksportētājabārijskarbonātu, tas nav spēcīgs bārija karbonāta ražotājs.Pirmkārt, ir maz liela mērogabārijskarbonātu ražošanas uzņēmumi Ķīnā, un ir ļoti maz uzņēmumu, kas ir sasnieguši liela mēroga ražošanu;Otrkārt, Ķīnasbārijskarbonāta produktiem ir vienota struktūra, un tiem trūkst augsto tehnoloģiju produktu.Lai gan dažas rūpnīcas pašlaik pēta un ražo augstas tīrības pakāpesbārijskarbonāts, tā stabilitāte ir slikta.Augstas tīrības pakāpes produktiem Ķīnai ir jāimportē arī no tādiem uzņēmumiem kā Vācija, Itālija un Japāna.Turklāt pēdējos gados dažas valstis ir kļuvušas par jaunām eksportētājāmbārijskarbonātu, piemēram, Krievija, Brazīlija, Dienvidkoreja un Meksika, izraisot pārprodukciju starptautiskajā tirgūbārijskarbonātu tirgū, kam ir bijusi milzīga ietekme uz Ķīnubārijskarbonātu rūpniecība.Ražotāji ir gatavi samazināt cenas, lai izdzīvotu.Tajā pašā laikā Ķīnas eksporta uzņēmumi saskaras arī ar antidempinga izmeklēšanu no ārvalstīm.Nepārtraukti uzlabojot vides aizsardzības prasības, dažibārijssāls ražošanas uzņēmumi Ķīnā arī saskaras ar vides aizsardzības problēmām.Lai veicinātu Ķīnas attīstībubārijssāls rūpniecība,bārijsĶīnas sāls ražošanas uzņēmumiem par pamatu būtu jāņem vides aizsardzība un drošība, pastāvīgi jāpēta un jāievieš progresīvas tehnoloģijas, kā arī jāizstrādā jauni produkti, kas atbilst laikmeta prasībām un kuriem ir augsts tehnoloģiskais saturs.
Barīta ražošanas un eksporta dati Ķīnā
Saskaņā ar ASV Ģeoloģijas dienesta datiem 2014. gadā barīta ražošana Ķīnā bija aptuveni 41 miljons tonnu. Saskaņā ar Ķīnas muitas statistiku no 2014. gada janvāra līdz decembrim Ķīna eksportēja 92588597 kilogramusbārijssulfāts, kas ir pieaugums par 0,18%, salīdzinot ar to pašu periodu pērn.Kumulatīvā eksporta vērtība bija 65496598 ASV dolāri, kas ir par 20,99% vairāk, salīdzinot ar šo pašu periodu pērn.Eksporta vienības cena bija 0,71 ASV dolārs par kilogramu, kas ir pieaugums par 0,12 ASV dolāriem par kilogramu, salīdzinot ar attiecīgo laika periodu pērn.Tostarp 2014. gada decembrī Ķīna eksportēja 8768648 kilogramusbārijssulfāts, kas ir par 8,19% vairāk, salīdzinot ar to pašu periodu pērn.Eksporta apjoms bija 8385141 ASV dolārs, kas ir par 5,1% vairāk, salīdzinot ar šo pašu periodu pērn.
Saskaņā ar Ķīnas muitas datiem 2015. gada jūnijā Ķīna eksportēja 170 000 tonnubārijssulfāts, samazinājums par 1,7%, salīdzinot ar to pašu periodu pagājušajā gadā;Pirmajā pusgadā kumulatīvais eksporta apjoms bija 1,12 miljoni tonnu, kas ir par 6,8% mazāk, salīdzinot ar attiecīgo periodu pērn;Tas pats eksporta apjoms samazinājies attiecīgi par 5,4% un 9%, salīdzinot ar to pašu periodu pērn.
3. Bārija (barīta) resursu izplatīšana un ražošana
1. Bārija resursu sadale
Satursbārijsgarozā ir 0,05%, ierindojoties 14. vietā.Galvenie minerāli dabā ir barīts (bārijssulfāts BaSO4) un viterīts (bārijskarbonāts BaCO3).Starp tiem barīts ir visizplatītākais bārija minerāls, kas sastāv nobārijssulfāts un rodas zemas temperatūras hidrotermālās vēnās, piemēram, kvarca barīta vēnās, fluorīta barīta vēnās utt. Toksicīts ir vēl viens galvenaisbārijssatur minerālu dabā, papildus barītam, un tā galvenā sastāvdaļa irbārijskarbonāts.
Saskaņā ar ASV Ģeoloģijas dienesta datiem 2015. gadā pasaules barīta resurss ir aptuveni 2 miljardi tonnu, no kuriem 740 miljoni tonnu ir pierādīti.Pasaules barīta rezerves ir 350 miljoni tonnu.Ķīna ir valsts ar visbagātīgākajiem barīta resursiem.Citas valstis ar bagātīgiem barīta resursiem ir Kazahstāna, Turkije, Indija, Taizeme, ASV un Meksika.Slaveni barīta avoti pasaulē ir Westman Land Apvienotajā Karalistē, Felsbonna Rumānijā, Saksija Vācijā, Tianzhu Guizhou, Heifenggou Gansu, Gongxi Hunan, Liulin Hubei, Xiangzhou Guangxi un Shuiping Shaanxi.
Saskaņā ar Amerikas Savienoto Valstu Ģeoloģijas dienesta datiem 2015. gadā barīta ražošana pasaulē bija 9,23 miljoni tonnu 2013. gadā un pieauga līdz 9,26 miljoniem tonnu 2014. gadā. 2014. gadā Ķīna bija lielākā barīta ražotāja, saražojot 4,1 miljonu tonnu. , kas veido aptuveni 44,3% no pasaules kopējās produkcijas.Indija, Maroka un Amerikas Savienotās Valstis ieņem attiecīgi otro, trešo un ceturto vietu, saražojot 1,6 miljonus tonnu, 1 miljonu tonnu un 720 000 tonnu.
2. IzplatīšanaBārijsResursi Ķīnā
Ķīna ir bagāta arbārijsrūdas resursi, kuru kopējā rezerve ir vairāk nekā 1 miljards tonnu.Turklāt bārija rūdas kvalitāte ir salīdzinoši augsta, un tās rezerves un ražošana šobrīd ieņem pirmo vietu pasaulē.Visbiežākbārijssatur minerālu dabā ir barīts.Pasaules barīta rezerves ir 350 miljoni tonnu, savukārt barīta rezerves Ķīnā ir 100 miljoni tonnu, kas veido aptuveni 29% no kopējām globālajām rezervēm un ieņem pirmo vietu pasaulē.
Saskaņā ar datiem sadaļā “Ķīnas barīta raktuvju galveno derīgo izrakteņu koncentrācijas apgabalu un resursu potenciāla izpēte” (ķīmisko minerālu ģeoloģija, 2010), Ķīna ir bagāta ar barīta resursiem, kas izplatīti 24 provincēs (reģionos) visā valstī, ar rezervēm un ražošanas klasifikāciju. pirmais pasaulē.Ķīnā ir 195 kalnrūpniecības apgabali ar pārbaudītām rezervēm, un kopējā apstiprinātā resursu rezerve ir 390 miljoni tonnu rūdas.No barīta provincē (reģionālā) izplatības Guidžou provincē ir visvairāk barīta raktuvju, kas veido 34% no valsts kopējām rezervēm;Otrajā vietā ir Hunaņa, Guansji, Gansu, Šaansi un citas provinces (reģioni).Iepriekš minētās piecas provinces veido 80% no valsts rezervēm.Iegulas veids galvenokārt ir nogulumieži, kas veido 60% no kopējām rezervēm.Turklāt ir arī slāņa kontrolēti (endoģenētiski), vulkāniski nogulumieži, hidrotermāli un laikapstākļi (atlikušais slīpums).Mineralizācijas periods galvenokārt bija paleozoja laikmetā, un barīta atradnes veidojās arī Sinijas un mezozoja kainozoja periodos.
Barīta minerālu resursu raksturojums Ķīnā
No kvantitatīvā viedokļa barīta minerāli Ķīnā galvenokārt tiek izplatīti centrālajā reģionā;Runājot par šķiru, gandrīz visi bagātie minerāli galvenokārt ir koncentrēti Guidžou un Guandsi;No rūdas atradņu mēroga viedokļa Ķīnas barīta atradnes galvenokārt ir lielas un vidējas.Tikai divi kalnrūpniecības apgabali Guizhou Tianzhu Dahe Bian un Hunan Xinhuang Gongxi veido vairāk nekā pusi no rezervēm šajos apgabalos.Bieži vien galvenais rūdas veids ir viens barīta veids, un minerālu sastāvs un ķīmiskā sastāva attiecība ir salīdzinoši vienkārša un tīra, piemēram, Hunan Xinhuang Gongxi barīta raktuves.Turklāt ir arī lielas ko un saistīto minerālu rezerves, kuras var vispusīgi izmantot.
4 、 Bārija ražošanas process
1. Sagatavošanabārijs
Metāliskā bārija ražošana rūpniecībā ietver divus posmus: bārija oksīda ražošanu un metāliskā bārija ražošanu, izmantojot metāla termisko reducēšanu (aluminotermisko reducēšanu).
(1) Sagatavošanabārijsoksīds
Augstas kvalitātes barīta rūdai vispirms ir nepieciešama manuāla atlase un flotācija, kam seko dzelzs un silīcija noņemšana, lai iegūtu koncentrātu, kas satur vairāk nekā 96%bārijssulfāts.Minerālpulveri, kura daļiņu izmērs ir mazāks par 20 mešiem, sajauciet ar ogļu vai naftas koksa pulveri svara attiecībā 4:1 un kalcinējiet 1100 ℃ reverberācijas krāsnī.Bārijssulfāts tiek reducēts līdz bārija sulfīdam (pazīstams kā “melnais pelni”), ko izskalo ar karstu ūdeni, lai iegūtu bārija sulfīda šķīdumu.Lai bārija sulfīdu pārvērstu bārija karbonāta nogulsnēs, bārija sulfīda ūdens šķīdumā jāpievieno nātrija karbonāts vai jāievada oglekļa dioksīds.Sajauc bārija karbonātu ar oglekļa pulveri un kalcinē temperatūrā virs 800 ℃, lai iegūtu bārija oksīdu.Jāņem vērā, ka bārija oksīds oksidējas, veidojot bārija peroksīdu 500-700 ℃ temperatūrā, un bārija peroksīds var sadalīties, veidojotbārijsoksīds pie 700-800 ℃.Tāpēc, lai izvairītos no bārija peroksīda veidošanās, kalcinētie produkti ir jāatdzesē vai jādzēš zem inertās gāzes aizsardzības.
(2) Ražošanabārija metālsar aluminotermiskās reducēšanas metodi
Alumīnija samazināšanai ir divas reakcijasbārijsoksīds dažādu sastāvdaļu dēļ:
6BaO+2Al → 3BaO • Al2O3+3Ba ↑
Vai: 4BaO+2Al → BaO • Al2O3+3Ba ↑
Temperatūrā no 1000 līdz 1200 ℃ šīs divas reakcijas rada ļoti mazbārijs, tāpēc nepārtrauktai pārsūtīšanai ir nepieciešams izmantot vakuumsūknibārijstvaikus no reakcijas zonas uz kondensācijas zonu, lai reakcija nepārtraukti noritētu pa labi.Atlikums pēc reakcijas ir toksisks, un to var izmest tikai pēc apstrādes.
2. Parasto bārija savienojumu sagatavošana
(1) Sagatavošanas metodebārijskarbonāts
① Karbonizācijas metode
Karbonizācijas metode galvenokārt ietver barīta un ogļu sajaukšanu noteiktā proporcijā, sasmalcināšanu rotācijas krāsnī un apdedzināšanu un reducēšanu 1100-1200 ℃, lai iegūtu bārija sulfīda kausējumu.Oglekļa dioksīds tiek ievadītsbārijssulfīda šķīdums karbonizācijai, un iegūtaisbārijskarbonāta suspensiju pakļauj atsērošanas mazgāšanai un vakuumfiltrēšanai.Pēc tam to žāvē un sasmalcina 300 ℃, lai iegūtu gatavo bārija karbonāta produktu.Šo metodi izmanto lielākā daļa ražotāju tās vienkāršā procesa un zemo izmaksu dēļ.
② Sarežģīta sadalīšanās metode
Gala produkts nobārijskarbonātu var iegūt dubultās sadalīšanās reakcijā starp bārija sulfīdu un amonija karbonātu vai reakcijā starp bārija hlorīdu un kālija karbonātu.Pēc tam iegūto produktu mazgā, filtrē, žāvē utt.
③ Toksisko smago naftas ķīmijas likums
Toksiskais smagais rūdas pulveris tiek reaģēts ar amonija sāli, lai iegūtu šķīstošubārijssāls, un amonija karbonāts tiek pārstrādāts lietošanai.Šķīstošaisbārijssāli pievieno amonija karbonātam, lai izgulsnētu rafinētu bārija karbonātu, ko filtrē un žāvē, lai iegūtu gatavo produktu.Turklāt iegūto mātes šķidrumu var pārstrādāt un izmantot atkārtoti.
(2) Sagatavošanas metodebārijstitanāts
① Cietfāzes metode
Bārijstitanātu var pagatavot kalcinējotbārijskarbonāts un titāna dioksīds, ko var leģēt ar jebkuru citu materiālu.
② Kopnogulsnēšanas metode
Izšķīdinabārijshlorīdu un titāna tetrahlorīdu vienādu vielu maisījumā, uzkarsē līdz 70 ° C un pēc tam pilina skābeņskābi, lai iegūtu hidratētas nogulsnes.bārijstitanāts [BaTiO (C2O4) 2-4H2O].Nomazgājiet, nosusiniet un pēc tam veiciet pirolīzi, lai iegūtu bārija titanātu.
(3) Sagatavošanas metodebārijshlorīds
Ražošanas processbārijshlorīds galvenokārt ietver sālsskābes metodi,bārijskarbonāta metode, kalcija hlorīda metode un magnija hlorīda metode saskaņā ar dažādām metodēm vai izejvielām.
① Sālsskābes metode.
②Bārijskarbonāta metode.Izgatavots no nokaltuša akmens (bārija karbonāta) kā izejmateriāla.
③ Kalcija hlorīda metode.Barīta un kalcija hlorīda maisījuma reducēšana ar oglekli.
Turklāt ir magnija hlorīda metode.Sagatavots, apstrādājotbārijssulfīds ar magnija hlorīdu.
Izlikšanas laiks: Nov-01-2023