Barium Metal (1)

1, Basis Aféierung

Chinese Numm:Barium, Englesch Numm:Barium, Element SymbolBa, Atomnummer 56 am Periodesystem, ass en IIA-Grupp alkalescht Äerdmetallelement mat enger Dicht vun 3,51 g/Kubikzentimeter, engem Schmelzpunkt vu 727°C (1000 K, 1341°F), an engem Kachpunkt vun 1870° C (2143 K, 3398 °F). Barium ass en alkalesche Äerdmetall mat engem sëlwer wäisse Glanz, mat enger Flamfaarf vu gielgréng, mëll a duktil.Bariumhuet ganz aktiv chemesch Eegeschaften a ka mat de meeschte Net-Metaller reagéieren.Bariumass ni als eenzeg Substanz an der Natur fonnt ginn.BariumSalze si gëfteg ausserbariumsulfate. Zousätzlech,metallesche Bariumhuet eng staark Reduzéierbarkeet a kann déi meescht Metalloxiden, Halogeniden a Sulfiden reduzéieren fir entspriechend Metaller ze kréien. Den Inhalt vunbariuman der Krust ass 0,05%, an déi heefegst Mineralstoffer an der Natur si Barit (bariumSulfat) a Witherite (bariumKarbonat). Barium gëtt wäit an Felder wéi Elektronik, Keramik, Medizin a Petrol benotzt.

2, D'Entdeckung vunBariuman den Entwécklungsstatus vu ChinaBariumIndustrie

1. Eng kuerz Geschicht vun der Entdeckung vunbarium

Alkalesch Äerdmetallsulfiden weisen Phosphoreszenz, dat heescht datt se weider Liicht am Däischteren fir eng Zäit emittéieren nodeems se dem Liicht ausgesat sinn. Et ass genee wéinst dëser Charakteristik dattbariumVerbindungen hunn ugefaang Opmierksamkeet ze kréien.

Am Joer 1602 huet de V. Casiorolus, e Schouster zu Bologna, Italien, entdeckt datt e Barit enthält.bariumSulfat emittéiert Liicht am Däischteren nodeems se et mat brennbare Substanzen gebrannt huet. Dëst Phänomen huet den Interessi vun den europäesche Chemiker erwächt. Am Joer 1774 huet de schwedesche Chemiker CW Scheele en neit Element am Barit entdeckt, awer hie konnt et net trennen, nëmmen den Oxid vun deem Element. 1776 huet de Johan Gottlieb Gahn dëst Oxid an enger ähnlecher Etude isoléiert. De Baryta gouf am Ufank als Barote vum Guyton de Morveau bezeechent, a spéider vum Antoine Lavoisier ëmbenannt Baryta (schwéier Äerd). Am Joer 1808 huet de britesche Chemiker Humphry Davy Quecksilber als Kathode benotzt, Platin als Anode, an elektrolyséiert Barit (BaSO4) fir ze produzéieren.bariumamalgam. No Destillatioun fir Quecksilber ze entfernen, gouf e Metall mat gerénger Rengheet kritt an benanntbarium.

Industrieanwendungen hunn och eng Geschicht vun iwwer honnert Joer

Schonn an der Mëtt vum 19. Joerhonnert hunn d'Leit ugefaang Barit ze benotzen (e wichtegt Mineral fir d'ProduktiounbariumanbariumVerbindungen) als Filler fir Faarwen. Zënter dësem Joerhonnert ass Barite den Haaptgrondmaterial fir d'Fabrikatioun vu verschiddene ginnbariumchemesch Produkter enthalen. Wéinst sengem bedeitende Undeel, stabile chemeschen Eegeschaften, an onopléisbar a Waasser a Säuren, gouf Barit als Gewiichtsmëttel fir Ueleg a Gas Buerschlamm schonn an den 1920er Jore benotzt.BariumSulfat gëtt an der Produktioun vu wäisse Pigmenter benotzt a kann als Filler a Faarf fir Gummi benotzt ginn.

2. Situatioun vun China d'bariumIndustrie

GemeinsambariumSalze enthalenbariumsulfate,bariumNitrat, Bariumchlorid,bariumkarbonat,bariumCyanid, etc.BariumSalzprodukter ginn haaptsächlech an der elektronescher Industrie als Additive fir Faarfbildröhren a magnetesch Materialien benotzt.

Am Moment, huet China de gréisste Produzent vun der Welt ginnbariumSalzer. Déi global alljährlechen Produktioun Kapazitéit vunbariumKarbonat ass ongeféier 900000 Tonnen, mat enger Ausgang vu ronn 700000 Tonnen, während China d'Joresproduktiounskapazitéit ongeféier 700000 Tonnen ass, mat enger jährlecher Produktioun vu ronn 500000 Tonnen, déi iwwer 70% vun der Welt ausmaachenbariumKarbonatproduktiounskapazitéit an Ausgang. China'sbariumKarbonatprodukter goufen a grousse Quantitéite fir eng laang Zäit exportéiert, a China ass de gréissten Exportateur vun der Welt ginnbariumkarbonat.

D'Problemer konfrontéiert vun der Entwécklung vunBariumSalzindustrie a China

Obwuel China de gréisste Produzent an Exportateur d'Welt assbariumCarbonat, et ass net e staarke Produzent vu Bariumkarbonat. Éischtens, et gi wéineg grouss-Skalabariumcarbonate Produktioun Entreprisen a China, an et gi ganz wéineg Entreprisen déi grouss-Skala Produktioun erreecht hunn; Zweetens, ChinabariumKarbonatprodukter hunn eng eenzeg Struktur a feelen High-Tech Produkter. Och wann e puer Fabriken am Moment fuerschen a produzéieren héich RengheetbariumKarbonat, seng Stabilitéit ass schlecht. Fir héich Puritéit Produkter muss China och aus Firmen wéi Däitschland, Italien a Japan importéieren. Zousätzlech, an de leschte Joren, hunn e puer Länner nei Exporter vun ginnbariumKarbonat, wéi Russland, Brasilien, Südkorea, a Mexiko, wat zu Iwwerversuergung am internationale féiertbariumCarbonat Maart, deen e groussen Impakt op China hatbariumKarbonatindustrie. Hiersteller si gewëllt Präisser ze reduzéieren fir ze iwwerliewen. Zur selwechter Zäit sti chinesesch Exportfirmen och géint Anti-Dumping Ermëttlungen aus dem Ausland. Mat der kontinuéierlecher Verbesserung vun Ëmweltschutz Ufuerderunge, puerbariumSalzproduktiounsfirmen a China hunn och Ëmweltschutzproblemer. Fir d'Entwécklung vu China ze förderenbariumSalzindustrie,bariumSalzproduktiounsfirmen a China sollen Ëmweltschutz a Sécherheet als Grondlag huelen, kontinuéierlech Fuerschung an fortgeschratt Technologien aféieren, an nei Produkter entwéckelen, déi den Ufuerderunge vun der Zäit treffen an en héije technologeschen Inhalt hunn.

Produktioun an Exportdaten vu Barite a China

Laut Donnéeën vun der Geologescher Survey vun den USA war d'Produktioun vu Barit a China ongeféier 41 Milliounen Tonnen am Joer 2014. Laut Chinesesch Zollstatistiken, vu Januar bis Dezember 2014, huet China 92588597 Kilogramm exportéiert.bariumass geännert ginn +0.18% am Verglach mat gëschter. De kumulative Exportwäert war 65496598 US Dollar, eng Erhéijung vun 20,99% am Verglach zum selwechten Zäitraum d'lescht Joer. Den Export Eenheetspräis war 0,71 US Dollar pro Kilogramm, eng Erhéijung vun 0,12 US Dollar pro Kilogramm am Verglach zu der selwechter Period d'lescht Joer. Dorënner, am Dezember 2014, exportéiert China 8768648 Kilogramm vunbariumass geännert ginn +8.19% am Verglach mat gëschter. D'Export Betrag war 8385141 US Dollar, eng Erhéijung vun 5,1% am Verglach zu der selwechter Period d'lescht Joer.

Geméiss chinesesch Zolldaten, am Juni 2015, huet China 170000 Tonnen exportéiertbariumSulfat, eng Ofsenkung vun 1,7% am Verglach zu der selwechter Period d'lescht Joer; An der éischter Halschent vum Joer war de kumulative Exportvolumen 1,12 Milliounen Tonnen, eng Ofsenkung vun 6,8% am Verglach zum selwechten Zäitraum d'lescht Joer; Dee selwechte Exportbetrag ass ëm 5,4% respektiv 9% erofgaang am Verglach zum selwechten Zäitraum d'lescht Joer.

3、 Verdeelung a Produktioun vu Barium (Barite) Ressourcen

1. Verdeelung vun Barium Ressourcen

Den Inhalt vunbariuman der Krust ass 0,05%, Ranking 14. D'Haaptmineraler an der Natur sinn Barit (bariumSulfat BaSO4) a Witherit (bariumCarbonat BaCO3). Ënner hinnen ass Barit dat allgemengst Mineral vu Barium, aus deem besteetbariumSulfat a geschitt an niddereg-Temperatur hydrothermal Venen, wéi Quarz Barite Venen, fluorite Barite Venen, etc.bariumenthält Mineral an der Natur, zousätzlech zu Barit, a seng Haaptkomponent assbariumkarbonat.

Laut Daten vun der United States Geological Survey am Joer 2015 ass déi global Barite Ressource ongeféier 2 Milliarden Tonnen, vun deenen 740 Milliounen Tonnen bewisen sinn. Déi global Barite Reserven sinn 350 Milliounen Tonnen. China ass dat Land mat de meeschte reichend Barite Ressourcen. Aner Länner mat räiche Barite Ressourcen enthalen Kasachstan, Türkiye, Indien, Thailand, d'USA a Mexiko. Berühmte Quelle vu Barit op der Welt enthalen Westman Land a Groussbritannien, Felsbonne a Rumänien, Sachsen an Däitschland, Tianzhu zu Guizhou, Heifenggou zu Gansu, Gongxi zu Hunan, Liulin zu Hubei, Xiangzhou zu Guangxi, a Shuiping zu Shaanxi.

Laut Donnéeën vun der United States Geological Survey am Joer 2015 war d'global Produktioun vu Barite 9,23 Milliounen Tonnen am Joer 2013 an ass op 9,26 Milliounen Tonnen am Joer 2014 eropgaang. , déi ongeféier 44,3% vun der globaler Gesamtproduktioun ausmaachen. Indien, Marokko, an d'USA sinn zweet, drëtt a véiert respektiv, mat Produktioun vun 1.6 Milliounen Tonnen, 1 Millioun Tonnen, a 720000 Tonnen.

2. Verdeelung vunBariumRessourcen an China

China ass räich anbariumÄerzressourcen, mat enger virausgesot Gesamtreserve vun iwwer 1 Milliard Tonnen. Ausserdeem ass de Grad vu Bariumäerz relativ héich, a seng Reserven a Produktioun sinn am Moment als éischt op der Welt klasséiert. Am meeschte verbreetbariumMineral an der Natur enthält ass Barit. D'global Reserve vu Barite ass 350 Milliounen Tonnen, während d'Reserve vu Barite a China 100 Milliounen Tonnen ass, wat ongeféier 29% vun der totaler globaler Reserve ausmécht an als éischt op der Welt klasséiert.

Geméiss den Donnéeën an "Exploration of the Main Mineral Concentration Areas and Resource Potential of China's Barite Mines" (Chemical Mineral Geology, 2010), China ass räich u Barite Ressourcen, verdeelt a 24 Provënzen (Regiounen) am ganze Land, mat Reserven a Produktiounsranglëscht. éischt op der Welt. Et gi 195 Biergbau Beräicher mat bewährte Reserven a China, mat enger total bestätegt Ressource Reserve vun 390 Milliounen Tonnen Äerz. Vun der provincialer (regionaler) Verdeelung vu Barite huet d'Provënz Guizhou déi meeschte Barit-Minen, déi 34% vun de Gesamtreserven vum Land ausmaachen; Hunan, Guangxi, Gansu, Shaanxi an aner Provënzen (Regiounen) huelen zweet Plaz. Déi uewe fënnef Provënzen stellen 80% vun den nationale Reserven aus. D'Depositiounstyp ass haaptsächlech sedimentär, a mécht 60% vun de Gesamtreserven aus. Zousätzlech ginn et och Layer-kontrolléiert (endogenetesch), vulkanesch sedimentär, hydrothermesch a verwittert (residuell Hang) Typen. D'Mineraliséierungsperiod war haaptsächlech an der Paleozoikum Ära, a Baritdepositioune goufen och während de Sinian a Mesozoic Cenozoic Perioden geformt.

Charakteristike vun Barite Mineral Ressourcen a China

Aus enger quantitativer Perspektiv sinn Barit-Mineraler a China haaptsächlech an der Zentralregioun verdeelt; Wat de Grad ugeet, sinn bal all räich Mineralstoffer haaptsächlech zu Guizhou a Guangxi konzentréiert; Aus der Perspektiv vun der Äerzdepositiounsskala sinn d'Baritdepositioune vu China haaptsächlech grouss a mëttelgrouss. Nëmmen déi zwee Biergbau Beräicher vun Guizhou Tianzhu Dahe Bian an Hunan Xinhuang Gongxi Kont fir méi wéi d'Halschent vun de Reserven an dëse Beräicher. Dacks ass eng eenzeg Barit-Typ den Haaptaarztyp, an d'Mineral Zesummesetzung an d'chemesch Zesummesetzungsverhältnis si relativ einfach a reng, sou wéi d'Hunan Xinhuang Gongxi Baritmine. Zousätzlech ginn et och grouss Reserven vu Co an assoziéiert Mineralstoffer, déi ëmfaassend genotzt kënne ginn.

4, Produktioun Prozess vun Barium

1. Virbereedung vunbarium

D'Produktioun vu metallesche Barium an der Industrie enthält zwee Schrëtt: d'Produktioun vu Bariumoxid an d'Produktioun vu metallesche Barium duerch Metallthermesch Reduktioun (aluminothermesch Reduktioun).

(1) Virbereedung vunbariumoxid

Héich Qualitéit Barite Äerz erfuerdert als éischt manuell Auswiel a Flotatioun, gefollegt vun Eisen a Siliziumentfernung fir e Konzentrat ze kréien deen méi wéi 96% enthältbariumsulfate. Mix Mineralpulver mat enger Partikelgréisst manner wéi 20 Mesh a Kuel oder Petrol Kokspulver an engem Gewiichtsverhältnis vu 4: 1, a kalcinéiert bei 1100 ℃ an engem Reverberofen.BariumSulfat gëtt op Bariumsulfid reduzéiert (allgemeng bekannt als "schwaarz Asche"), wat mat waarmem Waasser ausgeléist gëtt fir eng Léisung vu Bariumsulfid ze kréien. Fir Bariumsulfid an Bariumkarbonat Nidderschlag ëmzewandelen, ass et néideg Natriumkarbonat ze addéieren oder Kuelendioxid an d'wässerlech Bariumsulfidléisung aféieren. Mix Bariumkarbonat mat Kuelestoffpulver a kalcinéiert bei iwwer 800 ℃ fir Bariumoxid ze kréien. Et sollt bemierkt ginn datt Bariumoxid oxidéiert fir Bariumperoxid bei 500-700 ℃ ze bilden, a Bariumperoxid kann zersetzen a FormbariumOxid bei 700-800 ℃. Dofir, fir d'Produktioun vu Bariumperoxid ze vermeiden, mussen d'kalzinéiert Produkter ofkillt oder ënner Inertgasschutz ofgeschwächt ginn.

(2) Produktioun vunBarium Metalduerch aluminothermesch Reduktiounsmethod

Et ginn zwou Reaktiounen fir Al Reduktioun vunbariumOxid wéinst verschiddenen Zutaten:

6BaO+2Al → 3BaO • Al2O3+3Ba ↑

Oder: 4BaO+2Al → BaO • Al2O3+3Ba ↑

Bei Temperaturen vun 1000 bis 1200 ℃ produzéieren dës zwou Reaktiounen ganz wéinegbarium, also ass et néideg eng Vakuum Pompel ze benotzen kontinuéierlech TransfertbariumDamp aus der Reaktiounszon an d'Kondensatiounszon fir datt d'Reaktioun kontinuéierlech no riets weidergeet. De Rescht no der Reaktioun ass gëfteg a kann nëmmen no der Behandlung verworf ginn.

2. Virbereedung vu gemeinsame Bariumverbindungen

(1) Virbereedung Method vunbariumkarbonat

① Carbonization Method

D'Karboniséierungsmethod beinhalt haaptsächlech d'Mëschung vu Barit a Kuel an engem gewëssen Undeel, zerdréckt se an e Rotatiounsofen, a braten a reduzéiert se bei 1100-1200 ℃ fir Bariumsulfid Schmelz ze kréien. Kuelendioxid gëtt an d'bariumsulfide Léisung fir carbonization, an déi krittbariumD'Karbonat-Schlämmung gëtt der Desulfuriséierungswäschung a Vakuumfiltratioun ënnerworf. Duerno gëtt et gedréchent a zerquetscht bei 300 ℃ fir de fäerdege Bariumkarbonatprodukt ze kréien. Dës Method gëtt vun de meescht Hiersteller ugeholl wéinst sengem einfache Prozess an niddrege Käschten.

② Komplex Zersetzungsmethod

D'Finale Produit vunbariumKarbonat kann duerch d'duebel Zersetzungsreaktioun tëscht Bariumsulfid an Ammoniumkarbonat kritt ginn, oder duerch d'Reaktioun tëscht Bariumchlorid a Kaliumkarbonat. Dat resultéierend Produkt gëtt dann gewascht, gefiltert, gedréchent, asw.

③ Gëfteg Heavy Petrochemical Law

De gëftege schwéieren Äerzpulver gëtt mat Ammoniumsalz reagéiert fir löslech ze generéierenbariumSalz, an Ammoniumkarbonat gëtt recycléiert fir ze benotzen. Déi löslechbariumSalz gëtt un Ammoniumkarbonat bäigefüügt fir raffinéiert Bariumkarbonat auszeschléissen, wat gefiltert a gedréchent gëtt fir e fäerdegt Produkt ze produzéieren. Zousätzlech kann de kritt Mutter Likör recycléiert a weiderbenotzt ginn.

(2) Virbereedung Method vunbariumtitanéieren

① Solid-Phase Method

Bariumtitanate kann duerch calcining virbereet ginnbariumKarbonat an Titandioxid, wat mat all aner Material dotéiert ka ginn.

② Coprecipitation Method

OpléisenbariumChlorid an Titantetrachlorid an enger Mëschung aus gläiche Substanzen, Hëtzt op 70 ° C, an dann drop Oxalsäure fir e Nidderschlag vu hydratiséierter ze kréienbariumtitanat [BaTiO (C2O4) 2-4H2O]. Wäschen, dréchen, an dann Pyrolyse fir Bariumtitanat ze kréien.

(3) Virbereedung Method vunbariumchlorid

D'Produktioun Prozess vunbariumChlorid enthält haaptsächlech Salzsäure Method,bariumKarbonatmethod, Kalziumchloridmethod, a Magnesiumchloridmethod no verschiddene Methoden oder Rohmaterialien.

① Salzsäure Method.

②Bariumcarbonate Method. Als Rohmaterial aus verschwonnene Steen (Bariumkarbonat) gemaach.

③ Kalziumchlorid Method. Reduktioun vun enger Mëschung aus Barit a Kalziumchlorid mat Kuelestoff.

Zousätzlech gëtt et d'Methode vu Magnesiumchlorid. Virbereet duerch BehandlungbariumSulfid mat Magnesiumchlorid.