Metall tal-barju (1)

1、 Introduzzjoni Bażika

Isem Ċiniż:Barju, isem bl-Ingliż:Barju, simbolu tal-elementBa, numru atomiku 56 fit-tabella perjodika, huwa element ta 'metall alkaline earth tal-grupp IIA b'densità ta' 3.51 g/ċentimetru kubu, punt ta 'tidwib ta' 727 ° C (1000 K, 1341 ° F), u punt tat-togħlija ta '1870 ° C (2143 K, 3398 ° F).Il-barju huwa metall alkaline earth bi tleqqija abjad tal-fidda, b'kulur tal-fjamma ta 'aħdar isfar, artab u duttili.Barjugħandu proprjetajiet kimiċi attivi ħafna u jista 'jirreaġixxi mal-biċċa l-kbira tan-non-metalli.Barjuqatt ma nstabet bħala sustanza waħda fin-natura.Barjumelħ huma tossiċi ħlief għalbarjusulfat.Barra minn hekk,barju metallikugħandu riduċibbiltà qawwija u jista 'jnaqqas il-biċċa l-kbira tal-ossidi tal-metall, alidi, u sulfidi biex jikseb metalli korrispondenti.Il-kontenut tabarjufil-qoxra hija 0.05%, u l-aktar minerali komuni fin-natura huma barite (barjusulfat) u witherite (barjukarbonat).Il-barju jintuża ħafna f'oqsma bħall-elettronika, iċ-ċeramika, il-mediċina u ż-żejt mhux raffinat.

2、 L-iskoperta taBarjuu l-Istatus tal-Iżvilupp taċ-ĊinaBarjuIndustrija

1.Storja qasira ta 'l-iskoperta ta'barju

Is-sulfidi tal-metall alkaline earth juru fosforescenza, li jfisser li jkomplu jarmu dawl fid-dlam għal perjodu ta 'żmien wara li jkunu esposti għad-dawl.Huwa proprju minħabba din il-karatteristika libarjukomposti bdew jirċievu attenzjoni.

Fl-1602, V. Casiorolus, żarbun f’Bologna, l-Italja, skopra li barite li fihabarjuis-sulfat ħareġ dawl fid-dlam wara li inkaljaha b'sustanzi kombustibbli.Dan il-fenomenu qajjem l-interess tal-kimiċi Ewropej.Fl-1774, il-kimiku Żvediż CW Scheele skopra element ġdid fil-barite, iżda ma setax jisseparah, biss l-ossidu ta 'dak l-element.Fl-1776, Johan Gottlieb Gahn iżola dan l-ossidu fi studju simili.Baryta inizjalment kien imsemmi bħala barote minn Guyton de Morveau, u aktar tard isem ġdid baryta (art tqila) minn Antoine Lavoisier.Fl-1808, il-kimiku Brittaniku Humphry Davy uża l-merkurju bħala l-katodu, il-platinu bħala l-anodu, u l-barit elettrolizzat (BaSO4) biex jipproduċibarjuamalgama.Wara d-distillazzjoni biex jitneħħa l-merkurju, inkiseb metall b'purità baxxa u ġie msemmibarju.

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

Sa minn nofs is-seklu 19, in-nies bdew jużaw il-barit (minerali importanti għall-produzzjonibarjuubarjukomposti) bħala mili għaż-żebgħa.Minn dan is-seklu, il-barite saret il-materja prima ewlenija għall-manifattura ta 'diversibarjuli jkun fihom prodotti kimiċi.Minħabba l-proporzjon sinifikanti tiegħu, il-proprjetajiet kimiċi stabbli, u li ma jinħallx fl-ilma u fl-aċidi, il-barite intuża bħala aġent ta 'piż għat-tajn tat-tħaffir taż-żejt u l-gass sa mill-1920s.Barjusulfat huwa użat fil-produzzjoni ta 'pigmenti bojod u jista' jintuża bħala mili u kolorant għall-gomma.

2. Sitwazzjoni taċ-Ċinabarjuindustrija

Komunibarjumelħ jinkludubarjusulfat,barjunitrat, klorur tal-barju,barjukarbonat,barjuċjanur, eċċ.Barjuprodotti tal-melħ jintużaw prinċipalment fl-industrija elettronika bħala addittivi għal tubi ta 'stampa bil-kulur u materjali manjetiċi.

Fil-preżent, iċ-Ċina saret l-akbar produttur fid-dinja ta 'barjuimluħa.Il-kapaċità tal-produzzjoni annwali globali ta 'barjukarbonat huwa ta 'madwar 900000 tunnellata, bi produzzjoni 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 tammonta għal aktar minn 70% tad-dinja globalibarjukapaċità tal-produzzjoni tal-karbonat u produzzjoni.taċ-Ċinabarjuprodotti tal-karbonat ġew esportati fi kwantitajiet kbar għal żmien twil, u ċ-Ċina saret l-akbar esportatur fid-dinja ta 'barjukarbonat.

Il-Problemi Iffaċċjati mill-Iżvilupp ta'BarjuIndustrija tal-melħ fiċ-Ċina

Għalkemm iċ-Ċina hija l-akbar produttur u esportatur fid-dinja ta 'barjukarbonat, mhuwiex produttur qawwi tal-karbonat tal-barju.L-ewwelnett, hemm ftit fuq skala kbirabarjuintrapriżi tal-produzzjoni tal-karbonat fiċ-Ċina, u hemm ftit intrapriżi li kisbu produzzjoni fuq skala kbira;It-tieni nett, iċ-Ċinabarjuil-prodotti tal-karbonat għandhom struttura waħda u m'għandhomx prodotti ta 'teknoloġija għolja.Għalkemm xi fabbriki bħalissa qed jirriċerkaw u jipproduċu ta 'purità għoljabarjukarbonat, l-istabbiltà tiegħu 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-karbonati.Il-manifatturi huma lesti li jnaqqsu l-prezzijiet sabiex jgħixu.Fl-istess ħin, intrapriżi ta 'esportazzjoni Ċiniżi qed jiffaċċjaw ukoll investigazzjonijiet anti-dumping minn barra.Bit-titjib kontinwu tar-rekwiżiti tal-protezzjoni ambjentali, xi wħudbarjuL-intrapriżi tal-produzzjoni tal-melħ fiċ-Ċina qed jiffaċċjaw ukoll kwistjonijiet ta 'protezzjoni ambjentali.Sabiex jiġi promoss l-iżvilupp taċ-Ċinabarjuindustrija tal-melħ,barjuL-intrapriżi tal-produzzjoni tal-melħ fiċ-Ċina għandhom jieħdu l-protezzjoni ambjentali u s-sigurtà bħala l-pedament, kontinwament jirriċerkaw u jintroduċu teknoloġiji avvanzati, u jiżviluppaw prodotti ġodda li jissodisfaw ir-rekwiżiti taż-żminijiet u għandhom kontenut teknoloġiku għoli.

Produzzjoni u Data ta 'Esportazzjoni ta' Barite fiċ-Ċina

Skont id-dejta mill-Istħarriġ Ġeoloġiku tal-Istati Uniti, il-produzzjoni tal-barite fiċ-Ċina kienet madwar 41 miljun tunnellata fl-2014. Skont l-istatistiċi tad-dwana Ċiniżi, minn Jannar sa Diċembru 2014, iċ-Ċina esportat 92588597 kilogramma ta 'barjusulfat, żieda ta’ 0.18% meta mqabbel mal-istess perjodu tas-sena li għaddiet.Il-valur tal-esportazzjoni kumulattiv kien ta '65496598 dollaru Amerikan, żieda ta' 20.99% meta mqabbel mal-istess perjodu tas-sena li għaddiet.Il-prezz tal-unità tal-esportazzjoni kien ta '0.71 dollaru Amerikan għal kull kilogramma, żieda ta' 0.12 dollaru Amerikan għal kull kilogramma meta mqabbel mal-istess perjodu tas-sena li għaddiet.Fosthom, f'Diċembru 2014, iċ-Ċina esportat 8768648 kilogramma ta 'barjusulfat, żieda ta’ 8.19% meta mqabbel mal-istess perjodu tas-sena li għaddiet.L-ammont tal-esportazzjoni kien ta '8385141 dollaru Amerikan, żieda ta' 5.1% meta mqabbel mal-istess perjodu tas-sena li għaddiet.

Skont 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 li għaddiet;Fl-ewwel nofs tas-sena, il-volum kumulattiv tal-esportazzjoni kien ta '1.12 miljun tunnellata, tnaqqis ta' 6.8% meta mqabbel mal-istess perjodu tas-sena li għaddiet;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 tar-Riżorsi tal-Barju (Barite).

1. Distribuzzjoni tar-riżorsi tal-barju

Il-kontenut tabarjufil-qoxra hija 0.05%, klassifika 14.Il-minerali ewlenin fin-natura huma l-barite (barjusulfat BaSO4) u witherite (barjukarbonat BaCO3).Fost dawn, il-barite huwa l-aktar minerali komuni tal-barju, li huwa magħmul minnbarjusulfat u jseħħ f'vini idrotermali b'temperatura baxxa, bħal vini tal-kwarz tal-barit, vini tal-barit tal-fluworit, eċċ. Tossiċite huwa maġġuri ieħor.barjuli fih minerali fin-natura, minbarra l-barite, u l-komponent ewlieni tiegħu huwabarjukarbonat.

Skont id-dejta mill-Istħarriġ Ġeoloġiku tal-Istati Uniti fl-2015, ir-riżorsa tal-barite globali hija ta 'madwar 2 biljun tunnellata, li minnhom 740 miljun tunnellata huma ppruvati.Ir-riżervi globali tal-barite huma 350 miljun tunnellata.Iċ-Ċina hija l-pajjiż bl-aktar riżorsi abbundanti tal-barite.Pajjiżi oħra b'riżorsi sinjuri tal-barite jinkludu l-Każakstan, it-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, Saxony fil-Ġermanja, Tianzhu f'Guizhou, Heifenggou f'Gansu, Gongxi f'Hunan, Liulin f'Hubei, Xiangzhou f'Guangxi, u Shuiping f'Shaanxi.

Skont id-dejta mill-Istħarriġ Ġeoloġiku tal-Istati Uniti fl-2015, il-produzzjoni globali tal-barit kienet 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 jammontaw 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 fihabarjuriżorsi tal-minerali, b'riżerva totali mbassra ta 'aktar minn biljun tunnellata.Barra minn hekk, il-grad tal-mineral tal-barju huwa relattivament għoli, u r-riżervi u l-produzzjoni tiegħu bħalissa huma kklassifikati l-ewwel fid-dinja.L-aktar komunibarjuli fih il-minerali fin-natura huwa barite.Ir-riżerva globali ta 'barite hija 350 miljun tunnellata, filwaqt li r-riżerva ta' barite fiċ-Ċina hija ta '100 miljun tunnellata, li tammonta għal madwar 29% tar-riżerva globali totali u tikklassifika l-ewwel fid-dinja.

Skont id-dejta f’“Esplorazzjoni taż-Żoni Ewlenin ta’ Konċentrazzjoni Minerali u l-Potenzjal tar-Riżorsi tal-Minjieri tal-Barite taċ-Ċina” (Ġeoloġija Minerali Kimika, 2010), iċ-Ċina hija rikka f’riżorsi tal-barit, imqassma f’24 provinċja (reġjun) mal-pajjiż kollu, b’riżervi u klassifikazzjoni tal-produzzjoni l-ewwel fid-dinja.Hemm 195 żona tal-minjieri b'riżervi ppruvati fiċ-Ċina, b'riżerva ta 'riżorsi totali kkonfermata ta' 390 miljun tunnellata ta 'mineral.Mid-distribuzzjoni provinċjali (reġjonali) tal-barite, il-Provinċja ta 'Guizhou għandha l-aktar minjieri tal-barite, li jammontaw għal 34% tar-riżervi totali tal-pajjiż;Hunan, Guangxi, Gansu, Shaanxi u provinċji (reġjuni) oħra jieħdu t-tieni post.Il-ħames provinċji ta 'hawn fuq jammontaw għal 80% tar-riżervi nazzjonali.It-tip ta 'depożitu huwa prinċipalment sedimentarju, li jammonta għal 60% tar-riżervi totali.Barra minn hekk, hemm ukoll saff ikkontrollat ​​(endoġenetika), vulkaniku sedimentarju, idrotermali, u t-temp (inklinazzjoni residwa).Il-perjodu ta 'mineralizzazzjoni kien prinċipalment fl-era Paleozoic, u depożiti ta' barite ġew iffurmati wkoll matul il-perjodi Sinian u Mesozoic Cenozoic.

Karatteristiċi tar-Riżorsi Minerali Barite fiċ-Ċina

Minn perspettiva kwantitattiva, il-minerali tal-barite fiċ-Ċina huma distribwiti prinċipalment fir-reġjun ċentrali;F'termini ta 'grad, kważi l-minerali sinjuri kollha huma kkonċentrati prinċipalment f'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 tal-minerali u l-proporzjon tal-kompożizzjoni kimika huma relattivament sempliċi u pur, bħall-minjiera tal-barite Hunan Xinhuang Gongxi.Barra minn hekk, hemm ukoll riżervi kbar ta 'ko u minerali assoċjati li jistgħu jiġu utilizzati b'mod komprensiv.

4、 Proċess ta 'produzzjoni tal-barju

1. Preparazzjoni ta 'barju

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

(1) Preparazzjoni tabarjuossidu

Mineral tal-barite ta 'kwalità għolja l-ewwel jeħtieġ għażla manwali u flotazzjoni, segwit minn tneħħija tal-ħadid u silikon biex jinkiseb konċentrat li jkun fih aktar minn 96%barjusulfat.Ħallat trab minerali b'daqs ta 'partiċelli ta' inqas minn 20 malja u trab tal-kokk tal-faħam jew tal-pitrolju fi proporzjon ta 'piż ta' 4:1, u kalċina f'1100 ℃ f'forn reverberatorju.Barjuis-sulfide jitnaqqas għal sulfide tal-barju (magħruf komunement bħala "irmied iswed"), li jiġi lissija b'ilma sħun biex tinkiseb soluzzjoni ta 'sulfid tal-barju.Sabiex tikkonverti s-sulfid tal-barju f'preċipitazzjoni tal-karbonat tal-barju, huwa meħtieġ li żżid karbonat tas-sodju jew tintroduċi dijossidu tal-karbonju fis-soluzzjoni akwea tas-sulfid tal-barju.Ħallat il-karbonat tal-barju ma 'trab tal-karbonju u kalċina f'aktar minn 800 ℃ biex tikseb l-ossidu tal-barju.Għandu jiġi nnutat li l-ossidu tal-barju jossidizza biex jifforma perossidu tal-barju f'500-700 ℃, u l-perossidu tal-barju jista' jiddekomponi biex jifformabarjuossidu f'700-800 ℃.Għalhekk, biex tiġi evitata l-produzzjoni tal-perossidu tal-barju, il-prodotti kalċinati jeħtieġ li jitkessħu jew jitkessħu taħt protezzjoni ta 'gass inert.

(2) Produzzjoni ta'metall tal-barjub'metodu ta' tnaqqis aluminotermiku

Hemm żewġ reazzjonijiet għat-tnaqqis tal-aluminjubarjuossidu 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 ftit li xejnbarju, għalhekk huwa meħtieġ li tuża pompa tal-vakwu biex tittrasferixxi kontinwamentbarjufwar miż-żona ta 'reazzjoni għaż-żona ta' kondensazzjoni sabiex ir-reazzjoni tipproċedi kontinwament lejn 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 tal-karbonizzazzjoni prinċipalment jinvolvi t-taħlit tal-barite u l-faħam f'ċertu proporzjon, it-tgħaffiġ tagħhom f'forn li jdur, u l-inkaljar u t-tnaqqis tagħhom f'1100-1200 ℃ biex tinkiseb tidwib tas-sulfid tal-barju.Id-dijossidu tal-karbonju huwa introdott fil-barjusoluzzjoni tas-sulfid għall-karbonizzazzjoni, u l-kisbabarjuid-demel likwidu tal-karbonat huwa soġġett għal ħasil ta 'desulfurization u filtrazzjoni bil-vakwu.Imbagħad, huwa mnixxef u mgħaffeġ fi 300 ℃ biex jinkiseb il-prodott lest tal-karbonat tal-barju.Dan il-metodu huwa adottat mill-biċċa l-kbira tal-manifatturi minħabba l-proċess sempliċi u l-ispiża baxxa tiegħu.

② Metodu ta 'dekompożizzjoni kumpless

Il-prodott finali tabarjukarbonat jista 'jinkiseb bir-reazzjoni ta' dekompożizzjoni doppja bejn sulfide tal-barju u karbonat tal-ammonju, jew bir-reazzjoni bejn klorur tal-barju u karbonat tal-potassju.Il-prodott li jirriżulta huwa mbagħad maħsul, iffiltrat, imnixxef, eċċ.

③ Liġi Petrokimika Tqila Tossika

It-trab tal-mineral tqil tossiku jiġi reaġit bil-melħ tal-ammonju biex jiġġenera solubblibarjumelħ, u karbonat tal-ammonju jiġi riċiklat għall-użu.Il-solubblibarjumelħ huwa miżjud mal-karbonat tal-ammonju biex jippreċipita karbonat tal-barju raffinat, li jiġi 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 'jiġi ppreparat bil-kalċinazzjonibarjukarbonat u dijossidu tat-titanju, li jistgħu jiġu drogati bi kwalunkwe materjal ieħor.

② Metodu ta 'kopreċipitazzjoni

Ħollbarjuklorur u tetraklorur tat-titanju f'taħlita ta 'sustanzi ugwali, saħħan sa 70 ° C, u mbagħad waqqa' aċidu ossaliku biex tikseb 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'barjuklorur jinkludi prinċipalment metodu ta 'aċidu idrokloriku,barjumetodu tal-karbonat, metodu tal-klorur tal-kalċju, u metodu tal-klorur tal-manjeżju skont metodi jew materja prima differenti.

① Metodu ta 'aċidu idrokloriku.

②Barjumetodu karbonat.Magħmul minn ġebel 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.Ippreparat bit-trattamentbarjusulfid bil-klorur tal-manjeżju.