Barium Metal (1)

1. Pambuka dhasar

jeneng Cina:Barium, jeneng Inggris:Barium, simbol unsurBa, nomer atom 56 ing tabel périodik, minangka unsur logam alkali bumi klompok IIA kanthi kapadhetan 3,51 g / sentimeter kubik, titik lebur 727 ° C (1000 K, 1341 ° F), lan titik didih 1870 °. C (2143 K, 3398 ° F).Barium minangka logam alkali bumi kanthi kilap putih salaka, kanthi warna nyala kuning ijo, alus, lan ulet.Bariumnduweni sifat kimia sing aktif banget lan bisa bereaksi karo sebagian besar non-logam.Bariumora tau ditemokake minangka zat tunggal ing alam.Bariumuyah iku beracun kajaba kanggobariumsulfat.Kajaba iku,barium metaliknduweni reducibility kuwat lan bisa ngurangi paling oksida logam, halida, lan sulfida kanggo njupuk logam sing cocog.Isi sakabariuming kerak 0,05%, lan mineral sing paling umum ing alam yaiku barite (bariumsulfat) lan witherite (bariumkarbonat).Barium akeh digunakake ing lapangan kayata elektronik, keramik, obat-obatan, lan minyak bumi.

2. Penemuan sakaBariumlan Status Pembangunan China kangBariumIndustri

1.A Sajarah Brief saka panemuan sakabarium

Sulfida logam alkali bumi nuduhake phosphorescence, tegese padha terus ngetokake cahya ing peteng kanggo sawetara wektu sawise kapapar cahya.Iku sabenere amarga karakteristik iki singbariumsenyawa wis wiwit nampa manungsa waé.

Ing taun 1602, V. Casiorolus, tukang sepatu ing Bologna, Italia, nemokake manawa barit ngemotbariumsulfat mancaraken cahya ing peteng sawise roasting karo bahan combustible.Fenomena iki narik minat para ahli kimia Eropa.Ing taun 1774, kimiawan Swedia CW Scheele nemokake unsur anyar ing barit, nanging ora bisa misahake, mung oksida saka unsur kasebut.Ing taun 1776, Johan Gottlieb Gahn ngisolasi oksida iki ing studi sing padha.Baryta wiwitane diarani barote dening Guyton de Morveau, lan banjur diarani baryta (bumi abot) dening Antoine Lavoisier.Ing taun 1808, ahli kimia Inggris Humphry Davy nggunakake merkuri minangka katoda, platinum minangka anoda, lan barite elektrolisis (BaSO4) kanggo ngasilake.bariumamalgam.Sawise distilasi kanggo mbusak merkuri, logam kanthi kemurnian kurang dipikolehi lan dijenengibarium.

Aplikasi industri uga duwe sejarah luwih saka satus taun

Wiwit pertengahan abad kaping-19, wong wiwit nggunakake barite (mineral penting kanggo ngasilakebariumlanbariumsenyawa) minangka pangisi kanggo cat.Wiwit abad iki, barite wis dadi bahan baku utama kanggo manufaktur macem-macembariumngemot produk kimia.Amarga proporsi sing signifikan, sifat kimia sing stabil, lan ora larut ing banyu lan asam, barite wis digunakake minangka agen bobot kanggo lendhut pengeboran lenga lan gas wiwit taun 1920-an.Bariumsulfat digunakake ing produksi pigmen putih lan bisa digunakake minangka ngisi lan colorant kanggo karet.

2. Kahanan Chinabariumindustri

umumbariumuyah kalebubariumsulfat,bariumnitrat, barium klorida,bariumkarbonat,bariumsianida, lsp.Bariumproduk uyah utamané dipigunakaké ing industri elektronik minangka aditif kanggo tabung gambar werna lan bahan Magnetik.

Saiki, China wis dadi produser paling gedhe ing donyabariumuyah.Kapasitas produksi taunan global sakabariumkarbonat kira-kira 900000 ton, kanthi output kira-kira 700000 ton, dene kapasitas produksi taunan China kira-kira 700000 ton, kanthi output taunan kira-kira 500000 ton, nyathet luwih saka 70% saka global.bariumkapasitas produksi karbonat lan output.Cina kangbariumproduk karbonat wis diekspor ing jumlah gedhe kanggo dangu, lan China wis dadi eksportir paling gedhe ing donyabariumkarbonat.

Masalah sing Diadhepi dening PangembanganBariumIndustri uyah ing China

Sanajan China minangka produser lan eksportir paling gedhe ing donyabariumkarbonat, iku ora produser kuwat saka barium karbonat.Kaping pisanan, ana sawetara ukuran gedhebariumperusahaan produksi karbonat ing China, lan ana sawetara perusahaan sing wis entuk produksi skala gedhe;Kapindho, Chinabariumproduk karbonat duwe struktur siji lan lack produk dhuwur-tech.Senajan sawetara pabrik saiki riset lan prodhuksi dhuwur-kemurnianbariumkarbonat, stabilitase kurang.Kanggo produk kemurnian dhuwur, China uga kudu ngimpor saka perusahaan kayata Jerman, Italia, lan Jepang.Kajaba iku, ing taun anyar, sawetara negara wis dadi eksportir anyarbariumkarbonat, kayata Rusia, Brasil, Korea Selatan, lan Meksiko, ndadékaké oversupply ing internasionalbariumpasar karbonat, kang wis impact ageng ing China kangbariumindustri karbonat.Produsen gelem nyuda rega supaya bisa urip.Ing wektu sing padha, perusahaan ekspor China uga ngadhepi penyelidikan anti-dumping saka luar negeri.Kanthi dandan terus-terusan syarat perlindungan lingkungan, sawetarabariumperusahaan produksi uyah ing China uga ngadhepi masalah perlindungan lingkungan.Supaya kanggo ningkataké pembangunan China kangbariumindustri garam,bariumperusahaan produksi uyah ing China kudu njupuk pangayoman lingkungan lan safety minangka madegé, terus-terusan riset lan introduce teknologi majeng, lan ngembangaken produk anyar sing nyukupi syarat-syarat jaman lan duwe isi teknologi dhuwur.

Data Produksi lan Ekspor Barite ing China

Miturut data saka Survei Geologi Amerika Serikat, produksi barite ing China kira-kira 41 yuta ton ing taun 2014. Miturut statistik pabean China, wiwit Januari nganti Desember 2014, China ngekspor 92588597 kilogram.bariumsulfat, mundhak 0,18% dibandhingake periode sing padha taun kepungkur.Nilai ekspor kumulatif yaiku 65496598 dolar AS, mundhak 20,99% dibandhingake periode sing padha taun kepungkur.Rega unit ekspor yaiku 0,71 dolar AS saben kilogram, mundhak 0,12 dolar AS saben kilogram dibandhingake karo periode sing padha taun kepungkur.Ing antarane, ing Desember 2014, China ngekspor 8768648 kilogrambariumsulfat, mundhak 8,19% dibandhingake periode sing padha taun kepungkur.Jumlah ekspor yaiku 8385141 dolar AS, mundhak 5,1% dibandhingake karo periode sing padha taun kepungkur.

Miturut data adat Cina, ing Juni 2015, China ngekspor 170000 ton sakabariumsulfat, nyuda 1,7% dibandhingake periode sing padha taun kepungkur;Ing separo pisanan taun, volume ekspor kumulatif ana 1,12 yuta ton, nyuda 6,8% dibandhingake karo periode sing padha taun kepungkur;Jumlah ekspor sing padha mudhun 5,4% lan 9% dibandhingake karo periode sing padha taun kepungkur.

3. Distribusi dan Produksi Sumber Daya Barium (Barite).

1. Distribusi sumber daya barium

Isi sakabariuming kerak iku 0,05%, peringkat 14.Mineral utama ing alam yaiku barite (bariumsulfat BaSO4) lan witherite (bariumkarbonat BaCO3).Antarane, barite minangka mineral paling umum saka barium, sing kasusun sakabariumsulfat lan ana ing vena hidrotermal suhu rendah, kayata urat barit kuarsa, urat barit fluorit, lan liya-liyane.bariumngemot mineral ing alam, saliyane barite, lan komponen utamane yaikubariumkarbonat.

Miturut data saka Survei Geologi Amerika Serikat ing 2015, sumber barite global kira-kira 2 milyar ton, sing 740 yuta ton wis dibuktekake.Cadangan barite global yaiku 350 yuta ton.China minangka negara kanthi sumber daya barit paling akeh.Negara liya kanthi sumber daya barite sing sugih kalebu Kazakhstan, Türkiye, India, Thailand, Amerika Serikat lan Meksiko.Sumber barite sing misuwur ing donya kalebu Westman Land ing Inggris, Felsbonne ing Romania, Saxony ing Jerman, Tianzhu ing Guizhou, Heifenggou ing Gansu, Gongxi ing Hunan, Liulin ing Hubei, Xiangzhou ing Guangxi, lan Shuiping ing Shaanxi.

Miturut data saka Survei Geologi Amerika Serikat ing taun 2015, produksi barit global ana 9,23 yuta ton ing taun 2013 lan mundhak dadi 9,26 yuta ton ing taun 2014. Ing taun 2014, China dadi produser barit paling gedhe, kanthi produksi 4,1 yuta ton. , kira-kira 44,3% saka total produksi global.India, Maroko, lan Amerika Serikat rangking nomer loro, katelu, lan kaping papat, kanthi produksi 1,6 yuta ton, 1 yuta ton, lan 720000 ton.

2. Distribusi sakaBariumSumber daya ing China

China sugih ingbariumsumber daya bijih, karo cadangan total mbadek liwat 1 milyar ton.Kajaba iku, tingkat bijih barium relatif dhuwur, lan cadangan lan produksi saiki dadi peringkat pertama ing donya.Sing paling umumbariumngemot mineral ing alam yaiku barite.Cadangan global barite yaiku 350 yuta ton, dene cadangan barite ing China yaiku 100 yuta ton, kira-kira 29% saka total cadangan global lan peringkat pertama ing donya.

Miturut data ing "Eksplorasi Wilayah Konsentrasi Mineral Utama lan Potensi Sumber Daya Tambang Barite China" (Geologi Mineral Kimia, 2010), China sugih ing sumber daya barit, disebarake ing 24 provinsi (wilayah) ing saindenging negara, kanthi cadangan lan peringkat produksi. pisanan ing donya.Ana 195 wilayah pertambangan kanthi cadangan bukti ing China, kanthi total cadangan sumber daya sing dikonfirmasi 390 yuta ton bijih.Saka distribusi barite provinsi (regional), Provinsi Guizhou nduweni tambang barit paling akeh, yaiku 34% saka total cadangan negara;Hunan, Guangxi, Gansu, Shaanxi lan provinsi (wilayah) liyane njupuk Panggonan liya.Lima provinsi ing ndhuwur nyakup 80% saka cadangan nasional.Jinis simpenan utamane sedimen, kira-kira 60% saka total cadangan.Kajaba iku, ana uga jinis kontrol lapisan (endogenetik), sedimen vulkanik, hidrotermal, lan weathered (slope residual).Periode mineralisasi utamane ing jaman Paleozoikum, lan endapan barit uga dibentuk sajrone periode Kenozoik Sinian lan Mesozoikum.

Karakteristik Sumber Daya Mineral Barite ing China

Saka perspektif kuantitatif, mineral barite ing China utamane disebarake ing wilayah tengah;Ing syarat-syarat bahan, meh kabeh mineral sugih utamané klempakan ing Guizhou lan Guangxi;Saka perspektif ukuran simpenan bijih, celengan barite China utamané gedhe lan medium-ukuran.Mung rong wilayah pertambangan Guizhou Tianzhu Dahe Bian lan Hunan Xinhuang Gongxi duweni luwih saka setengah cadangan ing wilayah kasebut.Asring, jinis barite siji minangka jinis bijih utama, lan komposisi mineral lan rasio komposisi kimia relatif prasaja lan murni, kayata tambang barite Hunan Xinhuang Gongxi.Kajaba iku, ana uga cadangan gedhe co lan mineral sing bisa digunakake kanthi lengkap.

4. Proses produksi barium

1. Preparation sakabarium

Produksi barium metalik ing industri kalebu rong langkah: produksi barium oksida lan produksi barium metalik liwat reduksi termal logam (reduksi aluminotermik).

(1) Persiapan sakabariumoksida

Bijih barite kualitas dhuwur pisanan mbutuhake pilihan manual lan flotasi, diikuti dening mbusak wesi lan silikon kanggo entuk konsentrasi sing ngemot luwih saka 96%bariumsulfat.Nyampur wêdakakêna mineral kanthi ukuran partikel kurang saka 20 bolong lan bubuk batu bara utawa petroleum coke kanthi rasio bobot 4: 1, lan kalsin ing 1100 ℃ ing tungku reverberatory.Bariumsulfat suda dadi barium sulfida (umum dikenal minangka "awu ireng"), kang leached karo banyu panas kanggo njupuk solusi saka barium sulfida.Kanggo ngowahi barium sulfida dadi udan barium karbonat, perlu nambah natrium karbonat utawa ngenalaken karbon dioksida menyang larutan banyu barium sulfida.Nyampur barium karbonat karo bubuk karbon lan kalsin ing ndhuwur 800 ℃ kanggo entuk barium oksida.Sampeyan kudu nyatet sing barium oxide oxidizes kanggo mbentuk barium peroksida ing 500-700 ℃, lan barium peroksida bisa decompose kanggo mbentuk.bariumoksida ing 700-800 ℃.Mulane, supaya ora ngasilake barium peroksida, produk sing dikalsinasi kudu didinginkan utawa dipateni ing proteksi gas inert.

(2) Produksilogam bariumkanthi metode reduksi aluminotermik

Ana rong reaksi kanggo ngurangi aluminium sakabariumoksida amarga macem-macem bahan:

6BaO+2Al → 3BaO • Al2O3+3Ba ↑

Utawa: 4BaO+2Al → BaO • Al2O3+3Ba ↑

Ing suhu antara 1000 nganti 1200 ℃, loro reaksi iki ngasilake sethithik bangetbarium, dadi perlu nggunakake pompa vakum kanggo terus-terusan nransferbariumuap saka zona reaksi menyang zona kondensasi supaya reaksi bisa terus-terusan ing sisih tengen.Sisa sawise reaksi kasebut beracun lan mung bisa dibuwang sawise perawatan.

2. Preparation saka senyawa barium umum

(1) Metode persiapanbariumkarbonat

① Metode Karbonisasi

Cara karbonisasi utamane nyakup campuran barite lan batu bara ing proporsi tartamtu, ngremukake menyang tungku rotary, lan manggang lan ngurangi ing 1100-1200 ℃ kanggo njupuk barium sulfida nyawiji.Karbon dioksida dienal ingbariumsolusi sulfida kanggo karbonisasi, lan dijupukbariumslurry karbonat wis tundhuk ngumbah desulfurization lan filtrasi vakum.Banjur, wis garing lan ulig ing 300 ℃ kanggo entuk produk barium karbonat rampung.Cara iki diadopsi dening akeh manufaktur amarga proses sing gampang lan biaya sing murah.

② Metode dekomposisi kompleks

Produk pungkasan sakabariumkarbonat bisa dipikolehi kanthi reaksi dekomposisi ganda antara barium sulfida lan amonium karbonat, utawa kanthi reaksi antara barium klorida lan kalium karbonat.Produk sing diasilake banjur dikumbah, disaring, dikeringake, lsp.

③ Hukum Petrokimia Abot Beracun

Bubuk bijih abot sing beracun direaksikan karo uyah amonium kanggo ngasilake larutbariumuyah, lan amonium karbonat didaur ulang kanggo digunakake.Sing larutbariumuyah ditambahake ing amonium karbonat kanggo precipitate barium karbonat olahan, kang disaring lan pepe kanggo gawé produk rampung.Kajaba iku, omben-omben ibu sing dipikolehi bisa didaur ulang lan digunakake maneh.

(2) Metode persiapan sakabariumtitanate

① Metode fase padat

Bariumtitanate bisa disiapake kanthi calciningbariumkarbonat lan titanium dioksida, sing bisa diombe karo bahan liyane.

② Metode kopresipitasi

bubarbariumklorida lan titanium tetraklorida ing campuran zat sing padha, panas nganti 70 ° C, banjur nyelehake asam oksalat kanggo entuk endapan terhidrasi.bariumtitanate [BaTiO (C2O4) 2-4H2O].Cuci, garing, banjur pirolisis kanggo entuk barium titanate.

(3) Metode persiapan sakabariumklorida

Proses produksi sakabariumklorida utamane kalebu metode asam klorida,bariummetode karbonat, metode kalsium klorida, lan metode magnesium klorida miturut metode utawa bahan mentah sing beda.

① Metode asam klorida.

②Bariummetode karbonat.Digawe saka watu layu (barium karbonat) minangka bahan baku.

③ Metode Kalsium klorida.Ngurangi campuran barite lan kalsium klorida karo karbon.

Kajaba iku, ana metode magnesium klorida.Disiapake kanthi nambanibariumsulfida karo magnesium klorida.