1、 Основни увод
Кинеско име:Баријум, Енглески назив:Баријум, симбол елементаBa, атомски број 56 у периодичној табели, је елемент земноалкалног метала ИИА групе са густином од 3,51 г/кубни центиметар, тачком топљења од 727 ° Ц (1000 К, 1341 ° Ф) и тачком кључања од 1870 ° Ц (2143 К, 3398 ° Ф).Баријум је земноалкални метал са сребрно белим сјајем, са бојом пламена жуто зелене, мекан и дуктилан.Баријумима веома активна хемијска својства и може да реагује са већином неметала.Баријумникада није пронађена као јединствена супстанца у природи.Баријумсоли су токсичне осим забаријумсулфат.Додатно,метални баријумима јаку редуцибилност и може да редукује већину металних оксида, халогенида и сулфида да би се добили одговарајући метали.Садржај одбаријуму кори је 0,05%, а најчешћи минерали у природи су барит (баријумсулфат) и витерита (баријумкарбонат).Баријум се широко користи у областима као што су електроника, керамика, медицина и нафта.
2、 ОткрићеБаријуми развојни статус КинеБаријумИндустрија
1.Кратка историја открићабаријум
Сулфиди земноалкалних метала показују фосфоресценцију, што значи да настављају да емитују светлост у мраку неко време након што су били изложени светлости.Управо због ове карактеристикебаријумједињења су почела да добијају пажњу.
Године 1602, В. Цасиоролус, обућар у Болоњи, у Италији, открио је да барит који садржибаријумсулфат емитовао светлост у мраку након пржења са запаљивим материјама.Овај феномен је изазвао интересовање европских хемичара.Шведски хемичар ЦВ Шеле је 1774. године открио нови елемент у бариту, али није могао да га одвоји, већ само оксид тог елемента.Јохан Готлиб Гахн је 1776. изоловао овај оксид у сличној студији.Бариту је у почетку Гитон де Морво назвао баротом, а касније је Антоан Лавоазије преименовао у барита (тешка земља).Године 1808, британски хемичар Хамфри Дејви користио је живу као катоду, платину као аноду и електролизовани барит (БаСО4) за производњубаријумамалгам.После дестилације за уклањање живе, добијен је метал ниске чистоће и именованбаријум.
Индустријске примене такође имају историју од преко сто година
Већ средином 19. века људи су почели да користе барит (важан минерал за производњубаријумибаријумједињења) као пунило за боје.Од овог века барит је постао главна сировина за производњу разнихбаријумкоји садрже хемијске производе.Због свог значајног удела, стабилних хемијских својстава и нерастворљивости у води и киселинама, барит је коришћен као средство за пондерисање исплаке за бушење нафте и гаса још од 1920-их.Баријумсулфат се користи у производњи белих пигмената и може се користити као пунило и боја за гуму.
2. Ситуација у Кинибаријуминдустрија
Заједничкибаријумсоли укључујубаријумсулфат,баријумнитрат, баријум хлорид,баријумкарбонат,баријумцијанид итд.Баријумпроизводи од соли се углавном користе у електронској индустрији као адитиви за сликовне цеви у боји и магнетне материјале.
Тренутно је Кина постала највећи светски произвођачбаријумсоли.Глобални годишњи производни капацитет одбаријумкарбоната је око 900000 тона, са производњом од око 700000 тона, док је годишњи производни капацитет Кине око 700000 тона, са годишњом производњом од око 500000 тона, што чини преко 70% глобалногбаријумкапацитет производње и излаз карбоната.Кинескибаријумкарбонатни производи се већ дуго извозе у великим количинама, а Кина је постала највећи светски извозникбаријумкарбонат.
Проблеми са којима се суочава развојБаријумИндустрија соли у Кини
Иако је Кина највећи светски произвођач и извозникбаријумкарбоната, није јак произвођач баријум карбоната.Прво, мало је великихбаријумпредузећа за производњу карбоната у Кини, а врло је мало предузећа која су постигла производњу великих размера;Друго, кинескибаријумкарбонатни производи имају јединствену структуру и недостају производи високе технологије.Иако неке фабрике тренутно истражују и производе високе чистоћебаријумкарбонат, његова стабилност је слаба.За производе високе чистоће, Кина такође треба да увози из компанија као што су Немачка, Италија и Јапан.Поред тога, последњих година неке земље су постале нови извозницибаријумкарбоната, као што су Русија, Бразил, Јужна Кореја и Мексико, што доводи до превелике понуде на међународном тржиштубаријумтржиште карбоната, које је имало огроман утицај на кинескобаријумкарбонатна индустрија.Произвођачи су спремни да смање цене да би преживели.Истовремено, кинеска извозна предузећа се такође суочавају са антидампиншким истрагама из иностранства.Уз континуирано унапређење захтева заштите животне средине, некибаријумпредузећа за производњу соли у Кини такође се суочавају са проблемима заштите животне средине.У циљу унапређења развоја Кинебаријуминдустрија соли,баријумПредузећа за производњу соли у Кини треба да узму заштиту животне средине и безбедност као основу, континуирано истражују и уводе напредне технологије и развијају нове производе који испуњавају захтеве времена и имају висок технолошки садржај.
Подаци о производњи и извозу барита у Кини
Према подацима Геолошког завода Сједињених Држава, производња барита у Кини износила је приближно 41 милион тона у 2014. Према кинеској царинској статистици, Кина је од јануара до децембра 2014. извезла 92588597 килограмабаријумсулфата, што је повећање од 0,18% у односу на исти период прошле године.Кумулативна вредност извоза износила је 65496598 америчких долара, што је повећање од 20,99% у односу на исти период прошле године.Јединична извозна цена износила је 0,71 амерички долар по килограму, што је повећање од 0,12 америчких долара по килограму у односу на исти период прошле године.Међу њима, Кина је у децембру 2014. извезла 8768648 килограмабаријумсулфата, што је повећање од 8,19% у односу на исти период прошле године.Извоз је износио 8385141 америчких долара, што је повећање од 5,1% у односу на исти период прошле године.
Према подацима кинеске царине, Кина је у јуну 2015. извезла 170.000 тонабаријумсулфат, смањење од 1,7% у односу на исти период прошле године;У првој половини године, кумулативни обим извоза износио је 1,12 милиона тона, што је смањење од 6,8% у односу на исти период прошле године;Исти износ извоза мањи је за 5,4% и 9% респективно у односу на исти период прошле године.
3、 Дистрибуција и производња ресурса баријума (барита).
1. Расподела ресурса баријума
Садржај одбаријуму кори је 0,05%, на 14. месту.Главни минерали у природи су барит (баријумсулфат БаСО4) и витерита (баријумкарбонат БаЦО3).Међу њима, барит је најчешћи минерал баријума који се састоји одбаријумсулфата и јавља се у нискотемпературним хидротермалним венама, као што су вене кварц барита, вене флуорита, итд. Токсицит је још један главнибаријумсадржи минерал у природи, поред барита, а његова главна компонента јебаријумкарбонат.
Према подацима Геолошког завода Сједињених Држава из 2015. године, глобални ресурси барита су приближно 2 милијарде тона, од чега је доказано 740 милиона тона.Светске резерве барита су 350 милиона тона.Кина је земља са најбогатијим ресурсима барита.Остале земље са богатим ресурсима барита укључују Казахстан, Турску, Индију, Тајланд, Сједињене Државе и Мексико.Познати извори барита у свету су Вестман Ланд у Великој Британији, Фелсбонне у Румунији, Саксонија у Немачкој, Тианзху у Гуизхоу, Хеифенггоу у Гансуу, Гонгки у Хунану, Лиулин у Хубеи, Ксиангзхоу у Гуангки и Схуипинг у Схаанки.
Према подацима Геолошког завода Сједињених Држава из 2015. године, светска производња барита је 2013. године износила 9,23 милиона тона и порасла је на 9,26 милиона тона 2014. Кина је 2014. године била највећи произвођач барита, са производњом од 4,1 милиона тона. , што чини око 44,3% укупне светске производње.Индија, Мароко и Сједињене Државе су на другом, трећем и четвртом месту, са производњом од 1,6 милиона тона, 1 милион тона и 720000 тона.
2. ДистрибуцијаБаријумРесурси у Кини
Кина је богатабаријумрудних ресурса, са предвиђеним укупним резервама од преко 1 милијарде тона.Штавише, квалитет руде баријума је релативно висок, а њене резерве и производња су тренутно на првом месту у свету.Најчешћибаријумкоји садржи минерал у природи је барит.Глобалне резерве барита су 350 милиона тона, док резерве барита у Кини износе 100 милиона тона, што чини приближно 29% укупних глобалних резерви и заузима прво место у свету.
Према подацима у „Истраживање главних подручја концентрације минерала и потенцијала ресурса кинеских рудника барита“ (Цхемицал Минерал Геологи, 2010), Кина је богата ресурсима барита, распоређених у 24 провинције (региона) широм земље, са резервама и рангирањем производње. први на свету.У Кини постоји 195 рударских подручја са доказаним резервама, са укупно потврђеним резервама ресурса од 390 милиона тона руде.Од провинцијске (регионалне) дистрибуције барита, провинција Гуизхоу има највише рудника барита, који чине 34% укупних резерви земље;Друго место заузимају Хунан, Гуангси, Гансу, Шанси и друге провинције (региони).Горе наведених пет провинција чини 80% националних резерви.Тип лежишта је углавном седиментни и чини 60% укупних резерви.Поред тога, постоје и слојеви контролисани (ендогенетски), вулкански седиментни, хидротермални и временски оштећени (резидуални нагиби).Период минерализације је углавном био у палеозојској ери, а наслаге барита су се формирале и током периода синијанског и мезозојског кенозоика.
Карактеристике минералних ресурса барита у Кини
Из квантитативне перспективе, минерали барита у Кини су углавном распоређени у централном региону;У погледу квалитета, скоро сви богати минерали су углавном концентрисани у Гуизхоу и Гуангки;Из перспективе обима рудних лежишта, кинеска лежишта барита су углавном велика и средња.Само два рударска подручја Гуизхоу Тианзху Дахе Биан и Хунан Синхуанг Гонгки чине више од половине резерви у овим областима.Често је једна врста барита главна врста руде, а минерални састав и однос хемијског састава су релативно једноставни и чисти, као што је рудник барита Хунан Ксинхуанг Гонгки.Поред тога, постоје и велике резерве ко и припадајућих минерала који се могу свеобухватно искористити.
4、 Процес производње баријума
1. Припрема забаријум
Производња металног баријума у индустрији обухвата два корака: производњу баријум оксида и производњу металног баријума термичком редукцијом метала (алуминотермна редукција).
(1) Припремабаријумоксид
Висококвалитетна руда барита прво захтева ручну селекцију и флотацију, а затим уклањање гвожђа и силицијума да би се добио концентрат који садржи више од 96%баријумсулфат.Помешати минерални прах са величином честица мање од 20 месх и прах угља или петролеј кокса у тежинском односу 4:1 и калцинисати на 1100 ℃ у реверберационој пећи.Баријумсулфат се редукује у баријум сулфид (обично познат као „црни пепео“), који се испира топлом водом да би се добио раствор баријум сулфида.Да би се баријум сулфид претворио у преципитацију баријум карбоната, потребно је додати натријум карбонат или увести угљен-диоксид у водени раствор баријум сулфида.Помешајте баријум карбонат са угљеничним прахом и калцин на температури изнад 800 ℃ да бисте добили баријум оксид.Треба напоменути да баријум оксид оксидира да би се формирао баријум пероксид на 500-700 ℃, а баријум пероксид се може разградити и формиратибаријумоксид на 700-800 ℃.Због тога, да би се избегло стварање баријум пероксида, калцинисани производи треба да се охладе или угасе под заштитом инертног гаса.
(2) Производња одметални баријумметодом алуминотермне редукције
Постоје две реакције за редукцију алуминијумабаријумоксид због различитих састојака:
6БаО+2Ал → 3БаО • Ал2О3+3Ба ↑
Или: 4БаО+2Ал → БаО • Ал2О3+3Ба ↑
На температурама у распону од 1000 до 1200 ℃, ове две реакције производе врло малобаријум, па је неопходно користити вакуум пумпу за континуирани преносбаријумпаре из реакционе зоне у зону кондензације да би се реакција одвијала непрекидно удесно.Остатак након реакције је токсичан и може се одбацити тек након третмана.
2. Припрема уобичајених једињења баријума
(1) Начин припреме одбаријумкарбонат
① Метода карбонизације
Метода карбонизације углавном укључује мешање барита и угља у одређеној пропорцији, уситњавање у ротационој пећи и њихово пржење и редукцију на 1100-1200 ℃ да би се добио растопљени баријум сулфид.Угљен диоксид се уноси убаријумраствор сулфида за карбонизацију, а добијенибаријумкарбонатна суспензија се подвргава прању одсумпоравањем и вакуум филтрацији.Затим се суши и дроби на 300 ℃ да би се добио готов производ баријум карбоната.Ову методу прихвата већина произвођача због једноставног процеса и ниске цене.
② Сложена метода разлагања
Коначни производ одбаријумкарбонат се може добити реакцијом двоструког разлагања између баријум сулфида и амонијум карбоната, или реакцијом између баријум хлорида и калијум карбоната.Добијени производ се затим опере, филтрира, осуши итд.
③ Закон о токсичној тешкој петрохемији
Токсичан тешки рудни прах реагује са амонијум соли да би се добио растворљивбаријумсоли, а амонијум карбонат се рециклира за употребу.Растворљивобаријумсо се додаје у амонијум карбонат да се исталожи рафинисани баријум карбонат, који се филтрира и суши да би се добио готов производ.Поред тога, добијена матична течност се може рециклирати и поново употребити.
(2) Начин припреме одбаријумтитанирати
① Метода чврсте фазе
Баријумтитанат се може припремити калцинацијомбаријумкарбонат и титанијум диоксид, који се може допирати било којим другим материјалом.
② Метода копреципитације
Растворити себаријумхлорид и титан тетрахлорид у мешавини једнаких супстанци, загрејати на 70 ° Ц, а затим испустити оксалну киселину да би се добио талог хидратисаногбаријумтитанат [БаТиО (Ц2О4) 2-4Х2О].Оперите, осушите, а затим пиролизујте да бисте добили баријум титанат.
(3) Начин припреме одбаријумхлорид
Процес производње одбаријумхлорид углавном укључује методу хлороводоничне киселине,баријумкарбонатна метода, метода калцијум хлорида и метода магнезијум хлорида према различитим методама или сировинама.
① Метода хлороводоничне киселине.
②Баријумкарбонатна метода.Израђен од осушеног камена (баријум карбоната) као сировина.
③ Метода калцијум хлорида.Смањење мешавине барита и калцијум хлорида са угљеником.
Поред тога, постоји метода магнезијум хлорида.Припремљен третманомбаријумсулфид са магнезијум хлоридом.
Време поста: 01.11.2023