1, Pagrindinis įvadas
Kiniškas pavadinimas:Baris, angliškas pavadinimas:Baris, elemento simbolisBa, periodinės lentelės atominis numeris 56, yra IIA grupės šarminių žemių metalo elementas, kurio tankis 3,51 g/kubinis centimetras, lydymosi temperatūra 727 °C (1000 K, 1341 °F) ir virimo temperatūra 1870 °C. C (2143 K, 3398 °F). Baris yra šarminių žemių metalas, turintis sidabro baltumo blizgesį, gelsvai žalios liepsnos spalvos, minkštas ir plastiškas.Barispasižymi labai aktyviomis cheminėmis savybėmis ir gali reaguoti su dauguma nemetalų.Barisniekada nebuvo rasta kaip viena medžiaga gamtoje.Barisdruskos yra toksiškos, išskyrusbarissulfatas. Be to,metalinis barispasižymi dideliu redukuojamumu ir gali redukuoti daugumą metalų oksidų, halogenidų ir sulfidų, kad gautų atitinkamus metalus. Turinysbarisplutoje yra 0,05%, o gamtoje dažniausiai pasitaikantys mineralai yra baritas (barissulfatas) ir viteritas (bariskarbonatas). Baris plačiai naudojamas tokiose srityse kaip elektronika, keramika, medicina ir nafta.
2, atradimasBarisir Kinijos vystymosi statusasBarisPramonė
1. Trumpa atradimo istorijabaris
Šarminių žemių metalų sulfidai pasižymi fosforescencija, o tai reiškia, kad tamsoje jie ir toliau skleidžia šviesą tam tikrą laiką po šviesos poveikio. Būtent dėl šios savybėsbarisjunginiai pradėjo sulaukti dėmesio.
1602 metais Bolonijos (Italija) batsiuvys V. Casiorolus atrado, kad baritas, kurio sudėtyje yrabarissulfatas skleidė šviesą tamsoje po skrudinimo su degiomis medžiagomis. Šis reiškinys sukėlė Europos chemikų susidomėjimą. 1774 metais švedų chemikas CW Scheele barite atrado naują elementą, tačiau jam nepavyko jo atskirti, tik to elemento oksidą. 1776 m. Johanas Gottliebas Gahnas išskyrė šį oksidą panašaus tyrimo metu. Baryta iš pradžių buvo vadinama barote Guyton de Morveau, o vėliau Antoine'o Lavoisier pervadino baryta (sunkiąja žeme). 1808 m. britų chemikas Humphry Davy naudojo gyvsidabrį kaip katodą, platiną kaip anodą ir elektrolizuotą baritą (BaSO4).barisamalgama. Po distiliavimo gyvsidabriui pašalinti buvo gautas žemo grynumo metalas ir pavadintasbaris.
Pramoniniai pritaikymai taip pat turi daugiau nei šimtą metų istoriją
Jau XIX amžiaus viduryje žmonės pradėjo naudoti baritą (svarbų mineralą gaminantbarisirbarisjunginiai) kaip dažų užpildas. Nuo šio šimtmečio baritas tapo pagrindine žaliava gaminant įvairiusbariskurių sudėtyje yra cheminių produktų. Dėl didelės dalies, stabilių cheminių savybių ir netirpumo vandenyje bei rūgštyse baritas buvo naudojamas kaip naftos ir dujų gręžimo purvo svorio priemonė jau XX a. 20-ajame dešimtmetyje.Barissulfatas naudojamas baltų pigmentų gamyboje ir gali būti naudojamas kaip gumos užpildas ir dažiklis.
2. Kinijos padėtisbarispramonė
Dažnasbarisdruskos apimabarissulfatas,barisnitratas, bario chloridas,bariskarbonatas,bariscianidas ir kt.Barisdruskos produktai daugiausia naudojami elektronikos pramonėje kaip spalvotų vaizdo kineskopų ir magnetinių medžiagų priedai.
Šiuo metu Kinija tapo didžiausia pasaulyje gamintojabarisdruskos. Pasaulinis metinis gamybos pajėgumasbariskarbonato yra apie 900 000 tonų, o išeiga apie 700 000 tonų, o Kinijos metinis gamybos pajėgumas yra apie 700 000 tonų, o metinė produkcija yra apie 500 000 tonų, o tai sudaro daugiau nei 70 % pasaulio.bariskarbonato gamybos pajėgumai ir išeiga. Kinijosbariskarbonato produktai ilgą laiką buvo eksportuojami dideliais kiekiais, o Kinija tapo didžiausia pasaulyje jų eksportuotojabariskarbonatas.
Problemos, su kuriomis susiduriama plėtojantBarisDruskos pramonė Kinijoje
Nors Kinija yra didžiausia pasaulyje gamintoja ir eksportuotojabariskarbonato, tai nėra stiprus bario karbonato gamintojas. Pirma, yra keletas didelio mastobariskarbonato gamybos įmonės Kinijoje ir yra labai nedaug įmonių, pasiekusių didelio masto gamybą; Antra, Kinijosbariskarbonatiniai produktai turi vieną struktūrą ir neturi aukštųjų technologijų produktų. Nors kai kurios gamyklos šiuo metu atlieka tyrimus ir gamina didelio grynumobariskarbonato, jo stabilumas prastas. Labai gryniems produktams Kinija taip pat turi importuoti iš tokių įmonių kaip Vokietija, Italija ir Japonija. Be to, pastaraisiais metais kai kurios šalys tapo naujomis eksportuotojomisbariskarbonatų, tokių kaip Rusija, Brazilija, Pietų Korėja ir Meksika, todėl tarptautinėse šalyse susidaro perteklinė pasiūlabariskarbonatų rinkos, kuri turėjo didžiulį poveikį Kinijaibariskarbonato pramonė. Gamintojai, norėdami išgyventi, nori mažinti kainas. Tuo pat metu Kinijos eksporto įmonės taip pat susiduria su antidempingo tyrimais iš užsienio. Nuolat tobulinant aplinkos apsaugos reikalavimus, kai kuriebarisdruskos gamybos įmonės Kinijoje taip pat susiduria su aplinkos apsaugos problemomis. Siekiant skatinti Kinijos plėtrąbarisdruskos pramonė,barisKinijos druskos gamybos įmonės turėtų remtis aplinkos apsauga ir saugumu kaip pagrindu, nuolat tirti ir diegti pažangias technologijas bei kurti naujus gaminius, atitinkančius laikmečio reikalavimus ir turinčius aukštą technologinį turinį.
Barito gamybos ir eksporto duomenys Kinijoje
Jungtinių Valstijų geologijos tarnybos duomenimis, 2014 m. Kinijoje buvo pagaminta apie 41 mln. tonų barito. Remiantis Kinijos muitinės statistika, nuo 2014 m. sausio iki gruodžio mėn. Kinija eksportavo 92588597 kilogramusbarissulfato, 0,18% daugiau nei pernai tuo pačiu laikotarpiu. Bendra eksporto vertė buvo 65496598 JAV doleriai, ty 20,99% daugiau nei tuo pačiu laikotarpiu pernai. Eksporto vieneto kaina buvo 0,71 JAV dolerio už kilogramą, o tai 0,12 JAV dolerio už kilogramą padidėjo, palyginti su tuo pačiu laikotarpiu pernai. Tarp jų 2014 m. gruodį Kinija eksportavo 8768648 kilogramusbarissulfato, 8,19% daugiau, palyginti su tuo pačiu praėjusių metų laikotarpiu. Eksporto suma buvo 8385141 JAV doleris, 5,1% daugiau nei pernai tuo pačiu laikotarpiu.
Kinijos muitinės duomenimis, 2015 m. birželį Kinija eksportavo 170 000 tonųbarissulfatas, sumažėjo 1,7%, palyginti su tuo pačiu praėjusių metų laikotarpiu; Pirmąjį pusmetį suminis eksporto kiekis sudarė 1,12 mln. Ta pati eksporto suma, palyginti su tuo pačiu praėjusių metų laikotarpiu, sumažėjo atitinkamai 5,4 ir 9 procentais.
3. Bario (barito) išteklių platinimas ir gamyba
1. Bario išteklių paskirstymas
Turinysbarisplutoje yra 0,05%, užima 14 vietą. Pagrindiniai mineralai gamtoje yra baritas (barissulfatas BaSO4) ir biteris (bariskarbonatas BaCO3). Tarp jų baritas yra labiausiai paplitęs bario mineralas, kurį sudarobarissulfatas ir atsiranda žemos temperatūros hidroterminėse venose, tokiose kaip kvarco barito venos, fluorito barito gyslos ir kt. Toksicitas yra dar vienas svarbus veiksnysbarisgamtoje yra mineralo, be barito, o pagrindinis jo komponentas yrabariskarbonatas.
Remiantis 2015 m. Jungtinių Valstijų geologijos tarnybos duomenimis, pasauliniai barito ištekliai yra maždaug 2 milijardai tonų, iš kurių įrodyta, kad 740 milijonų tonų. Pasaulinės barito atsargos siekia 350 mln. Kinija yra šalis, turinti daugiausiai barito išteklių. Kitos šalys, turinčios turtingus barito išteklius, yra Kazachstanas, Turkija, Indija, Tailandas, JAV ir Meksika. Garsūs barito šaltiniai pasaulyje yra Westmano žemė JK, Felsbona Rumunijoje, Saksonija Vokietijoje, Tianzhu Guidžou, Heifenggou Gansu, Gongxi Hunane, Liulin Hubei, Xiangzhou Guangxi ir Shuiping Shaanxi.
2015 m. Jungtinių Valstijų geologijos tarnybos duomenimis, pasaulinė barito gamyba 2013 m. siekė 9,23 mln. tonų, o 2014 m. išaugo iki 9,26 mln. tonų. 2014 m. Kinija buvo didžiausia barito gamintoja, pagaminusi 4,1 mln. , sudaranti maždaug 44,3 % visos pasaulinės produkcijos. Indija, Marokas ir Jungtinės Valstijos užima atitinkamai antrą, trečią ir ketvirtą vietą, jų gamyba sudaro 1,6 mln. tonų, 1 mln. tonų ir 720 000 tonų.
2. PlatinimasBarisIštekliai Kinijoje
Kinija turtingabarisrūdos išteklių, kurių bendras rezervas turėtų viršyti 1 milijardą tonų. Be to, bario rūdos klasė yra gana aukšta, o jos atsargos ir gamyba šiuo metu užima pirmąją vietą pasaulyje. Labiausiai paplitęsbarisgamtoje esantis mineralas yra baritas. Pasaulinis barito rezervas yra 350 milijonų tonų, o barito atsargos Kinijoje yra 100 milijonų tonų, tai sudaro maždaug 29% viso pasaulio rezervo ir užima pirmąją vietą pasaulyje.
Remiantis duomenimis „Kinijos barito kasyklų pagrindinių mineralų koncentracijos zonų ir išteklių potencialo tyrinėjimas“ (Chemical Mineral Geology, 2010), Kinijoje gausu barito išteklių, paskirstytų 24 provincijose (regionuose) visoje šalyje, o jų atsargos ir gamybos reitingas. pirmas pasaulyje. Kinijoje yra 195 kasybos zonos, kuriose yra įrodytų atsargų, kurių bendras patvirtintas išteklių rezervas yra 390 mln. tonų rūdos. Iš provincijos (regioninio) barito pasiskirstymo Guidžou provincija turi daugiausiai barito kasyklų, kurios sudaro 34 % visų šalies atsargų; Antrąją vietą užima Hunan, Guangxi, Gansu, Shaanxi ir kitos provincijos (regionai). Minėtos penkios provincijos sudaro 80% nacionalinių rezervų. Indėlių tipas daugiausia yra nuosėdinis ir sudaro 60% visų atsargų. Be to, taip pat yra sluoksnių valdomų (endogenetinių), vulkaninių nuosėdinių, hidroterminių ir atmosferinių (liekamųjų nuolydžių) tipų. Mineralizacijos laikotarpis daugiausia buvo paleozojaus eroje, o barito telkiniai taip pat susidarė Sinijos ir Mezozojaus kainozojaus laikotarpiais.
Barito mineralinių išteklių Kinijoje charakteristikos
Žvelgiant iš kiekybinės perspektyvos, barito mineralai Kinijoje daugiausia pasiskirstę centriniame regione; Kalbant apie rūšį, beveik visi turtingi mineralai daugiausia yra sutelkti Guizhou ir Guangxi; Rūdos telkinių masto požiūriu Kinijos barito telkiniai daugiausia yra dideli ir vidutinio dydžio. Tik dvi kasybos zonos Guizhou Tianzhu Dahe Bian ir Hunan Xinhuang Gongxi sudaro daugiau nei pusę šių sričių atsargų. Dažnai vienas barito tipas yra pagrindinis rūdos tipas, o mineralinės sudėties ir cheminės sudėties santykis yra gana paprastas ir grynas, pavyzdžiui, Hunan Xinhuang Gongxi barito kasykla. Be to, taip pat yra didelių ko ir susijusių mineralų atsargų, kurias galima visapusiškai panaudoti.
4 、 Bario gamybos procesas
1. Paruošimasbaris
Metalinio bario gamyba pramonėje apima du etapus: bario oksido gamybą ir metalinio bario gamybą metalo terminio redukcijos būdu (aliuminoterminė redukcija).
(1) Paruošimasbarisoksidas
Aukštos kokybės barito rūdą pirmiausia reikia atrinkti rankiniu būdu ir flotuoti, o po to pašalinti geležį ir silicį, kad būtų gautas koncentratas, kuriame yra daugiau nei 96 %.barissulfatas. Mineralinius miltelius, kurių dalelių dydis mažesnis nei 20 akių, sumaišykite su anglies arba naftos kokso milteliais masės santykiu 4:1 ir kaitinkite 1100 ℃ temperatūroje reverberacinėje krosnyje.Barissulfatas redukuojamas iki bario sulfido (paprastai žinomo kaip „juodieji pelenai“), kuris išplaunamas karštu vandeniu, kad būtų gautas bario sulfido tirpalas. Norint paversti bario sulfidą bario karbonato nusodinimu, į bario sulfido vandeninį tirpalą reikia įpilti natrio karbonato arba įpilti anglies dioksido. Bario karbonatą sumaišykite su anglies milteliais ir kalcinuokite aukštesnėje nei 800 ℃ temperatūroje, kad gautumėte bario oksidą. Reikėtų pažymėti, kad bario oksidas oksiduojasi, sudarydamas bario peroksidą esant 500–700 ℃, o bario peroksidas gali suirti ir susidarytibarisoksidas 700-800 ℃ temperatūroje. Todėl, kad nesusidarytų bario peroksidas, deginti produktai turi būti aušinami arba gesinami naudojant apsaugą nuo inertinių dujų.
(2) Gamybabario metalasaliuminoterminės redukcijos metodu
Yra dvi aliuminio redukavimo reakcijosbarisoksidas dėl skirtingų sudedamųjų dalių:
6BaO+2Al → 3BaO • Al2O3+3Ba ↑
Arba: 4BaO+2Al → BaO • Al2O3+3Ba ↑
Esant temperatūrai nuo 1000 iki 1200 ℃, šios dvi reakcijos sukelia labai mažaibaris, todėl nuolatiniam perkėlimui būtina naudoti vakuuminį siurblįbarisgarus iš reakcijos zonos į kondensacijos zoną, kad reakcija nuolat vyktų į dešinę. Likučiai po reakcijos yra toksiški ir gali būti išmesti tik po apdorojimo.
2. Įprastų bario junginių paruošimas
(1) Paruošimo būdasbariskarbonatas
① Karbonizacijos metodas
Karbonizacijos metodas daugiausia apima barito ir anglies sumaišymą tam tikra dalimi, susmulkinimą į sukamąją krosnį ir skrudinimą bei sumažinimą 1100–1200 ℃ temperatūroje, kad būtų gautas bario sulfido lydalas. Anglies dioksidas įleidžiamas įbarissulfido tirpalas karbonizavimui, o gautasbariskarbonato suspensija yra plaunama desulfuruojant ir filtruojama vakuume. Tada jis išdžiovinamas ir susmulkinamas 300 ℃ temperatūroje, kad būtų gautas galutinis bario karbonato produktas. Šį metodą naudoja dauguma gamintojų dėl jo paprasto proceso ir mažos kainos.
② Sudėtingas skaidymo metodas
Galutinis produktas išbariskarbonatas gali būti gaunamas dvigubo skilimo reakcija tarp bario sulfido ir amonio karbonato arba reakcija tarp bario chlorido ir kalio karbonato. Tada gautas produktas nuplaunamas, filtruojamas, džiovinamas ir kt.
③ Toksiškos sunkiosios naftos chemijos įstatymas
Toksiški sunkieji rūdos milteliai reaguoja su amonio druska, kad susidarytų tirpūsbarisdruskos, o amonio karbonatas yra perdirbamas naudojimui. Tirpusisbarisį amonio karbonatą dedama druskos, kad nusodintų rafinuotą bario karbonatą, kuris filtruojamas ir džiovinamas, kad būtų gautas gatavas produktas. Be to, gautą motininį tirpalą galima perdirbti ir panaudoti pakartotinai.
(2) Paruošimo būdasbaristitanatas
① Kietosios fazės metodas
Baristitanatą galima paruošti kalcinuojantbariskarbonatas ir titano dioksidas, kurie gali būti legiruojami bet kokia kita medžiaga.
② Bendro nusodinimo metodas
Ištirpintibarischloridą ir titano tetrachloridą lygių medžiagų mišinyje, pakaitinkite iki 70 °C, tada įlašinkite oksalo rūgšties, kad susidarytų hidratuotos nuosėdos.baristitanatas [BaTiO (C2O4) 2-4H2O]. Nuplaukite, išdžiovinkite ir tada pirolizuokite, kad gautumėte bario titanatą.
(3) Paruošimo būdasbarischloridas
Gamybos procesasbarischloridas daugiausia apima druskos rūgšties metodą,bariskarbonato metodas, kalcio chlorido metodas ir magnio chlorido metodas pagal skirtingus metodus arba žaliavas.
① Vandenilio chlorido rūgšties metodas.
②Bariskarbonato metodas. Pagaminta iš išdžiūvusio akmens (bario karbonato) kaip žaliava.
③ Kalcio chlorido metodas. Barito ir kalcio chlorido mišinio redukavimas anglimi.
Be to, yra magnio chlorido metodas. Paruošta gydantbarissulfidas su magnio chloridu.
Paskelbimo laikas: 2023-11-01