Metall tal-barju (1)

1 、 Introduzzjoni Bażika

Isem Ċiniż:Barju, Isem Ingliż:Barju, simbolu tal-elementBa, Numru Atomiku 56 Fit-tabella perjodika, huwa element tal-metall tad-dinja alkalin tal-grupp IIA b'densità ta '3.51 g / ċentimetru kubu, punt ta' tidwib ta '727 ° C (1000 K, 1341 ° F), u punt ta' togħlija ta '1870 ° C (2143 K (2143 K, 3398 ° F). Il-barju huwa metall tad-dinja alkalin bi tleqqija bajda tal-fidda, b'kulur tal-fjamma ta 'aħdar isfar, artab u duttili.BarjuGħandha proprjetajiet kimiċi attivi ħafna u tista 'tirreaġixxi ma' ħafna mhux metalli.Barjuqatt ma nstab bħala sustanza waħda fin-natura.BarjuL-imluħa huma tossiċi ħlief għalbarjusulfat. Barra minn hekk,barju metallikugħandu tnaqqis qawwi u jista 'jnaqqas ħafna ossidi tal-metall, alidi u sulfidi biex jiksbu metalli korrispondenti. Il-kontenut ta 'barjuFil-qoxra hija 0.05%, u l-aktar minerali komuni fin-natura huma barite (barjusulfat) u Witherite (barjukarbonat). Il-barju huwa użat ħafna f'oqsma bħal elettronika, ċeramika, mediċina, u pitrolju.

2 、 L-iskoperta ta 'Barjuu l-istatus ta 'żvilupp taċ-ĊinaBarjuIndustrija

1- Storja qasira tal-iskoperta ta 'barju

Is-sulfidi tal-metall tad-dinja alkalini juru fosforexxenza, li jfisser li jkomplu jarmu d-dawl fid-dlam għal perjodu ta 'żmien wara li jkunu esposti għad-dawl. Huwa preċiżament minħabba din il-karatteristika libarjuIl-komposti bdew jirċievu l-attenzjoni.

Fl-1602, V. casiorolus, shoemaker f'Bologna, l-Italja, skopra li fih barite li fihbarjuSulfat joħroġ dawl fid-dlam wara li jinxtegħel ma 'sustanzi kombustibbli. Dan il-fenomenu qajjem l-interess ta 'kimiċi Ewropej. Fl-1774, l-ispiżjar Żvediż CW Scheele skopra element ġdid f'Barite, iżda huwa ma setax jisseparah, biss l-ossidu ta 'dak l-element. Fl-1776, Johan Gottlieb Gahn iżola dan l-ossidu fi studju simili. Il-Baryta kienet inizjalment imsejħa Barote minn Guyton de Morveau, u aktar tard semmiet Baryta (Earth Heavy) minn Antoine Lavoisier. Fl-1808, l-ispiżjar Brittaniku Humphry Davy uża l-Merkurju bħala l-katodu, il-platinu bħala l-anodu, u l-barite elettrolizzat (BASO4) biex jipproduċibarjuAmalgam. Wara d-distillazzjoni biex titneħħa l-merkurju, metall b'purità baxxa kien miksub u msemmibarju.

L-applikazzjonijiet industrijali għandhom ukoll storja ta 'aktar minn mitt sena

Sa minn nofs is-seklu 19, in-nies bdew jużaw Barite (minerali importanti għall-produzzjonibarjuubarjukomposti) bħala mili għaż-żebgħa. Minn dan is-seklu, Barite sar il-materja prima ewlenija għall-manifattura varjibarjuli fihom prodotti kimiċi. Minħabba l-proporzjon sinifikanti tiegħu, proprjetajiet kimiċi stabbli, u li ma jinħallux fl-ilma u l-aċidi, il-barite intuża bħala aġent tal-ippeżar għat-tajn tat-tħaffir taż-żejt u tal-gass sa mill-1920.BarjuIs-sulfat jintuża fil-produzzjoni ta 'pigmenti bojod u jista' jintuża bħala mili u kolorant għall-gomma.

2. Sitwazzjoni taċ-Ċinabarjuindustrija

KomunibarjuL-imluħa jinkludubarjusulfat,barjuNitrat, barju klorur,barjukarbonat,barjuċjanur, eċċ.BarjuProdotti tal-melħ huma prinċipalment użati fl-industrija elettronika bħala addittivi għal tubi tal-istampa tal-kulur u materjali manjetiċi.

Fil-preżent, iċ-Ċina saret l-akbar produttur tad-dinja ta 'barjuMelħ. Il - kapaċità ta 'produzzjoni annwali globali ta'barjuIl-karbonat huwa ta 'madwar 900000 tunnellata, b'riżultat ta' madwar 700000 tunnellata, filwaqt li l-kapaċità ta 'produzzjoni annwali taċ-Ċina hija ta' madwar 700000 tunnellata, bi produzzjoni annwali ta 'madwar 500000 tunnellata, li tirrappreżenta aktar minn 70% tal-globalibarjuKapaċità u produzzjoni tal-produzzjoni tal-karbonat. Taċ-ĊinabarjuIl-prodotti tal-karbonat ġew esportati fi kwantitajiet kbar għal żmien twil, u ċ-Ċina saret l-akbar esportatur tad-dinjabarjukarbonat.

Il - problemi li jiffaċċjaw l - iżvilupp ta 'BarjuIndustrija tal-Melħ fiċ-Ċina

Għalkemm iċ-Ċina hija l-akbar produttur u esportatur tad-dinjabarjuKarbonat, mhuwiex produttur qawwi ta 'karbonat tal-barju. L-ewwelnett, hemm ftit skala kbirabarjuIntrapriżi tal-produzzjoni tal-karbonat fiċ-Ċina, u hemm ftit intrapriżi li kisbu produzzjoni fuq skala kbira; It-tieni nett, iċ-ĊinabarjuProdotti tal-karbonat għandhom struttura waħda u m'għandhomx prodotti ta 'teknoloġija għolja. Għalkemm xi fabbriki bħalissa qed jirriċerkaw u jipproduċu purità għoljabarjuKarbonat, l-istabbiltà tagħha hija fqira. Għal prodotti ta 'purità għolja, iċ-Ċina teħtieġ ukoll timporta minn kumpaniji bħall-Ġermanja, l-Italja, u l-Ġappun. Barra minn hekk, f'dawn l-aħħar snin, xi pajjiżi saru esportaturi ġodda ta 'barjuKarbonat, bħar-Russja, il-Brażil, il-Korea t'Isfel, u l-Messiku, li jwassal għal provvista żejda fl-internazzjonalibarjuSuq tal-Karbonat, li kellu impatt kbir fuq iċ-ĊinabarjuIndustrija tal-Karbonat. Il-manifatturi huma lesti li jnaqqsu l-prezzijiet sabiex jibqgħu ħajjin. Fl-istess ħin, l-intrapriżi tal-esportazzjoni Ċiniżi qed jiffaċċjaw ukoll investigazzjonijiet kontra d-dumping minn barra. Bit-titjib kontinwu tar-rekwiżiti tal-protezzjoni ambjentali, uħudbarjuL-intrapriżi tal-produzzjoni tal-melħ fiċ-Ċina qed jiffaċċjaw ukoll kwistjonijiet ta 'protezzjoni ambjentali. Sabiex tiġi promossa l-iżvilupp taċ-ĊinabarjuIndustrija tal-Melħ,barjuL-intrapriżi tal-produzzjoni tal-melħ fiċ-Ċina għandhom jieħdu l-protezzjoni u s-sigurtà ambjentali bħala l-pedament, jirriċerkaw kontinwament u jintroduċu teknoloġiji avvanzati, u jiżviluppaw prodotti ġodda li jissodisfaw ir-rekwiżiti taż-żminijiet u għandhom kontenut teknoloġiku għoli.

Dejta ta 'produzzjoni u esportazzjoni ta' barite fiċ-Ċina

Skond dejta mill-Istħarriġ Ġeoloġiku tal-Istati Uniti, il-produzzjoni ta 'Barite fiċ-Ċina kienet madwar 41 miljun tunnellata fl-2014. Skond l-istatistiċi tad-Dwana Ċiniżi, minn Jannar sa Diċembru 2014, iċ-Ċina esportat 92588597 kilogramma ta'barjuSulfat, żieda ta ’0.18% meta mqabbla mal-istess perjodu tas-sena l-oħra. Il-valur tal-esportazzjoni kumulattiv kien 65496598 dollaru Amerikan, żieda ta '20 .99% meta mqabbla mal-istess perjodu tas-sena l-oħra. Il-prezz tal-unità tal-esportazzjoni kien ta ’0.71 dollaru Amerikan kull kilogramma, żieda ta’ 0.12 dollaru Amerikan kull kilogramma meta mqabbel mal-istess perjodu tas-sena l-oħra. Fost dawn, f'Diċembru 2014, iċ-Ċina esportat 8768648 kilogramma ta 'barjuSulfat, żieda ta ’8.19% meta mqabbla mal-istess perjodu tas-sena l-oħra. L-ammont ta 'esportazzjoni kien ta' 8385141 dollaru Amerikan, żieda ta '5.1% meta mqabbla mal-istess perjodu tas-sena l-oħra.

Skond id-dejta tad-dwana Ċiniża, f'Ġunju 2015, iċ-Ċina esportat 170000 tunnellata ta 'barjusulfat, tnaqqis ta '1.7% meta mqabbel mal-istess perjodu tas-sena l-oħra; Fl-ewwel nofs tas-sena, il-volum ta 'esportazzjoni kumulattiv kien ta' 1.12 miljun tunnellata, tnaqqis ta '6.8% meta mqabbel mal-istess perjodu tas-sena l-oħra; L-istess ammont ta 'esportazzjoni naqas b'5,4% u 9% rispettivament meta mqabbel mal-istess perjodu tas-sena l-oħra.

3 、 Distribuzzjoni u produzzjoni ta 'riżorsi tal-barju (barite)

1. Distribuzzjoni tar-riżorsi tal-barju

Il-kontenut ta 'barjuFil-qoxra hija 0.05%, il-klassifika tal-14. Il-minerali ewlenin fin-natura huma barite (barjusulfat baso4) u witherite (barjukarbonat baco3). Fost dawn, Barite huwa l-iktar minerali komuni tal-barju, li huwa magħmul minnbarjusulfat u jseħħ f'vini idrotermali ta 'temperatura baxxa, bħal vini barite tal-kwarz, vini barite fluoriti, eċċ. It-tossiċita hija maġġuri oħrabarjuli jkun fih in-natura minerali, minbarra l-barite, u l-komponent ewlieni tiegħu huwabarjukarbonat.

Skond id-dejta mill-Istħarriġ Ġeoloġiku tal-Istati Uniti fl-2015, ir-riżorsa globali ta 'Barite hija ta' madwar 2 biljun tunnellata, li minnhom huma ppruvati 740 miljun tunnellata. Ir-riservi globali ta 'Barite huma 350 miljun tunnellata. Iċ-Ċina hija l-pajjiż bir-riżorsi l-aktar abbundanti tal-barite. Pajjiżi oħra b'riżorsi ta 'barite sinjuri jinkludu l-Każakstan, Türkiye, l-Indja, it-Tajlandja, l-Istati Uniti u l-Messiku. Sorsi famużi ta ’barite fid-dinja jinkludu Westman Land fir-Renju Unit, Felsbonne fir-Rumanija, Sassonja fil-Ġermanja, Tianzhu fi Guizhou, Heifenggou fi Gansu, Gongxi f’Hunan, Liulin fil-Hubei, Xiangzhou fi Guangxi, u Shuiping in Shaanxi.

Skond id-dejta mill-Istħarriġ Ġeoloġiku tal-Istati Uniti fl-2015, il-produzzjoni globali ta 'Barite kienet ta' 9.23 miljun tunnellata fl-2013 u żdiedet għal 9.26 miljun tunnellata fl-2014. Fl-2014, iċ-Ċina kienet l-akbar produttur ta 'Barite, bi produzzjoni ta' 4.1 miljun tunnellata, li jammonta għal madwar 44.3% tal-produzzjoni totali globali. L-Indja, il-Marokk, u l-Istati Uniti jikklassifikaw it-tieni, it-tielet, u r-raba 'rispettivament, bi produzzjoni ta' 1.6 miljun tunnellata, 1 miljun tunnellata, u 720000 tunnellata.

2. Distribuzzjoni ta 'BarjuRiżorsi fiċ-Ċina

Iċ-Ċina hija rikka ġewwabarjuRiżorsi tal-minerali, b'riżerva totali mbassra ta 'aktar minn biljun tunnellata. Barra minn hekk, il-grad tal-minerali tal-barju huwa relattivament għoli, u r-riservi u l-produzzjoni tiegħu bħalissa huma kklassifikati l-ewwel fid-dinja. L-iktar komunibarjuLi jkun fih in-natura minerali huwa barite. Ir-riżerva globali ta 'Barite hija ta' 350 miljun tunnellata, filwaqt li r-riżerva ta 'Barite fiċ-Ċina hija ta' 100 miljun tunnellata, li tirrappreżenta madwar 29% tar-riżerva globali totali u l-klassifikazzjoni l-ewwel fid-dinja.

Skond id-dejta fl- "esplorazzjoni taż-żoni ta 'konċentrazzjoni minerali ewlenin u l-potenzjal tar-riżorsi tal-minjieri tal-barite taċ-Ċina" (Chemical Mineral Geology, 2010), iċ-Ċina hija rikka fir-riżorsi tal-barite, imqassma f'24 provinċji (reġjuni) fil-pajjiż, b'riżervi u produzzjoni tal-produzzjoni l-ewwel fid-dinja. Hemm 195 żona tal-minjieri b'riżervi ppruvati fiċ-Ċina, b'riżerva ta 'riżorsi konfermati totali ta' 390 miljun tunnellata ta 'minerali. Mid-distribuzzjoni provinċjali (reġjonali) ta 'Barite, il-provinċja ta' Guizhou għandha l-iktar mini barite, li tirrappreżenta 34% tar-riżervi totali tal-pajjiż; Hunan, Guangxi, Gansu, Shaanxi u provinċji oħra (reġjuni) jieħdu t-tieni post. Il-ħames provinċji ta 'hawn fuq jammontaw għal 80% tar-riservi nazzjonali. It-tip ta 'depożitu huwa prinċipalment sedimentarju, li jammonta għal 60% tar-riżervi totali. Barra minn hekk, hemm ukoll tipi kkontrollati minn saff (endoġenetiku), sedimentarji vulkaniċi, idrotermali u msawra (inklinazzjoni residwa). Il-perjodu ta 'mineralizzazzjoni kien prinċipalment fl-era Paleozoic, u d-depożiti ta' barite ġew iffurmati wkoll matul il-perjodi Cenozoic Sinian u Mesozoic.

Karatteristiċi tar-Riżorsi Minerali Barite fiċ-Ċina

Minn perspettiva kwantitattiva, il-minerali tal-barite fiċ-Ċina huma mqassma prinċipalment fir-reġjun ċentrali; F'termini ta 'grad, kważi l-minerali sinjuri kollha huma kkonċentrati prinċipalment fi Guizhou u Guangxi; Mill-perspettiva tal-iskala tad-depożitu tal-minerali, id-depożiti tal-barite taċ-Ċina huma prinċipalment kbar u ta 'daqs medju. Iż-żewġ żoni tal-minjieri biss ta 'Guizhou Tianzhu Dahe Bian u Hunan Xinhuang Gongxi jammontaw għal aktar minn nofs ir-riżervi f'dawn iż-żoni. Ħafna drabi, tip ta 'barite wieħed huwa t-tip ta' minerali prinċipali, u l-kompożizzjoni minerali u l-proporzjon tal-kompożizzjoni kimika huma relattivament sempliċi u puri, bħall-minjiera barite Hunan Xinhuang Gongxi. Barra minn hekk, hemm ukoll riżervi kbar ta 'CO u minerali assoċjati li jistgħu jintużaw b'mod komprensiv.

4 、 Proċess ta 'produzzjoni tal-barju

1. Preparazzjoni ta 'barju

Il-produzzjoni tal-barju metalliku fl-industrija tinkludi żewġ passi: il-produzzjoni tal-ossidu tal-barju u l-produzzjoni tal-barju metalliku permezz ta ’tnaqqis termiku tal-metall (tnaqqis aluminotermiku).

(1) Preparazzjoni ta 'barjuossidu

Il-minerali tal-barite ta 'kwalità għolja l-ewwel jirrikjedi għażla u flotazzjoni manwali, segwita minn tneħħija tal-ħadid u tas-silikon biex tinkiseb konċentrat li fih aktar minn 96%barjusulfat. Ħallat trab minerali b'daqs ta 'partiċella ta' inqas minn 20 malja u faħam jew trab tal-kokk tal-pitrolju fi proporzjon ta 'piż ta' 4: 1, u calcine f'1100 ℃ f'forn reverberatorju.BarjuIs-sulfat huwa mnaqqas għal sulfid tal-barju (magħruf komunement bħala “irmied iswed”), li huwa msawwar bl-ilma sħun biex jinkiseb soluzzjoni ta ’sulfid tal-barju. Sabiex tikkonverti s-sulfid tal-barju fi preċipitazzjoni tal-karbonat tal-barju, huwa meħtieġ li żżid il-karbonat tas-sodju jew tintroduċi dijossidu tal-karbonju fis-soluzzjoni milwiema tas-sulfid tal-barju. Ħallat il-karbonat tal-barju ma 'trab tal-karbonju u calcine' l fuq minn 800 ℃ biex tikseb ossidu tal-barju. Ta 'min jinnota li l-ossidu tal-barju ossida biex jifforma perossidu tal-barju f'500-700 ℃, u l-perossidu tal-barju jista' jiddekomponi biex jifformabarjuOssidu fuq 700-800 ℃. Għalhekk, biex tevita li tipproduċi l-perossidu tal-barju, il-prodotti kkalkulati għandhom jiġu mkessħa jew imkessħa taħt protezzjoni tal-gass inerti.

(2) Produzzjoni ta 'Metall tal-barjupermezz ta 'metodu ta' tnaqqis aluminotermiku

Hemm żewġ reazzjonijiet għat-tnaqqis tal-aluminju ta 'barjuOssidu minħabba ingredjenti differenti:

6BAO + 2AL → 3BAO • Al2O3 + 3BA ↑

JEW: 4BAO + 2AL → BAO • AL2O3 + 3BA ↑

F'temperaturi li jvarjaw minn 1000 sa 1200 ℃, dawn iż-żewġ reazzjonijiet jipproduċu ftitbarju, għalhekk huwa meħtieġ li tuża pompa tal-vakwu biex tittrasferixxi kontinwamentbarjufwar miż-żona ta 'reazzjoni għaż-żona tal-kondensazzjoni sabiex ir-reazzjoni tipproċedi kontinwament fuq il-lemin. Ir-residwu wara r-reazzjoni huwa tossiku u jista 'jintrema biss wara t-trattament.

2. Preparazzjoni ta 'komposti tal-barju komuni

(1) Metodu ta 'preparazzjoni ta'barjukarbonat

① Metodu ta 'karbonizzazzjoni

Il-metodu ta 'karbonizzazzjoni jinvolvi prinċipalment it-taħlit ta' barite u faħam f'ċertu proporzjon, tfarrakhom f'forn li jdur, u ixwi u tnaqqashom fil-1100-1200 ℃ biex tinkiseb tidwib tas-sulfid tal-barju. Id-dijossidu tal-karbonju huwa introdott fil -barjuSoluzzjoni tas-sulfid għall-karbonizzazzjoni, u l-miksubabarjuId-demel likwidu tal-karbonat huwa soġġett għal ħasil ta 'desulfurizzazzjoni u filtrazzjoni bil-vakwu. Imbagħad, huwa mnixxef u mgħaffeġ fi 300 ℃ biex jikseb il-prodott tal-karbonat tal-barju lest. Dan il-metodu huwa adottat mill-biċċa l-kbira tal-manifatturi minħabba l-proċess sempliċi u l-prezz baxx tiegħu.

② Metodu kumpless ta 'dekompożizzjoni

Il-prodott finali ta 'barjuIl-karbonat jista 'jinkiseb permezz tar-reazzjoni ta' dekompożizzjoni doppja bejn is-sulfid tal-barju u l-karbonat tal-ammonju, jew bir-reazzjoni bejn il-klorur tal-barju u l-karbonat tal-potassju. Il-prodott li jirriżulta huwa mbagħad maħsula, iffiltrat, imnixxef, eċċ.

③ Liġi petrokimika tossika tossika

It-trab tal-minerali tossiku tqil huwa rreaġixxa bil-melħ tal-ammonju biex tiġġenera solubblibarjuIl-melħ, u l-karbonat tal-ammonju huwa riċiklat għall-użu. Is-solubblibarjuIl-melħ huwa miżjud mal-karbonat tal-ammonju biex jippreċipita l-karbonat tal-barju raffinat, li huwa ffiltrat u mnixxef biex jipproduċi prodott lest. Barra minn hekk, il-likur omm miksub jista 'jiġi riċiklat u użat mill-ġdid.

(2) Metodu ta 'preparazzjoni ta'barjutitanat

① Metodu ta 'fażi solida

BarjuTitanate jista 'jkun ippreparat billi tikkalkulabarjuKarbonat u dijossidu tat-titanju, li jistgħu jiġu doped ma 'kwalunkwe materjal ieħor.

② Metodu ta 'kopreċipitazzjoni

Dewwebbarjuklorur u tetrachloride tat-titanju f'taħlita ta 'sustanzi ugwali, sħana sa 70 ° C, u mbagħad iwaqqgħu l-aċidu ossaliku biex jiksbu preċipitat ta' idratatbarjuTitanat [Batio (C2O4) 2-4H2O]. Aħsel, nixxef, u mbagħad piroliżi biex tikseb titanat tal-barju.

(3) Metodu ta 'preparazzjoni ta'barjuklorur

Il - proċess ta 'produzzjoni ta'barjuIl-klorur jinkludi prinċipalment metodu ta 'aċidu idrokloriku,barjuMetodu tal-karbonat, metodu tal-klorur tal-kalċju, u metodu tal-klorur tal-manjeżju skont metodi differenti jew materja prima.

① Metodu ta 'aċidu idrokloriku.

②BarjuMetodu tal-karbonat. Magħmul minn ġebla nixfu (karbonat tal-barju) bħala materja prima.

③ Metodu tal-klorur tal-kalċju. Tnaqqis ta 'taħlita ta' barite u klorur tal-kalċju bil-karbonju.

Barra minn hekk, hemm il-metodu tal-klorur tal-manjeżju. Imħejji bit-trattamentbarjuSulfide bi klorur tal-manjeżju.