1、 Základní úvod
Čínské jméno:Baryum, Anglické jméno:Baryum, symbol prvkuBa, atomové číslo 56 v periodické tabulce, je prvek kovu alkalických zemin skupiny IIA s hustotou 3,51 g/cm3, bodem tání 727 °C (1000 K, 1341 °F) a bodem varu 1870 ° C (2143 K, 3398 °F).Baryum je kov alkalických zemin se stříbrně bílým leskem, s barvou plamene žlutozelené, měkký a tažný.Baryummá velmi aktivní chemické vlastnosti a může reagovat s většinou nekovů.Baryumnebyl nikdy nalezen jako jediná látka v přírodě.Baryumsoli jsou toxické kroměbaryumsíran.navíckovové baryummá silnou redukovatelnost a může redukovat většinu oxidů kovů, halogenidů a sulfidů za účelem získání odpovídajících kovů.Obsahbaryumv kůře je 0,05 % a nejběžnějšími minerály v přírodě jsou baryt (baryumsulfát) a witherit (baryumuhličitan).Baryum je široce používáno v oborech, jako je elektronika, keramika, lékařství a ropa.
2、 ObjevBaryuma stav rozvoje ČínyBaryumPrůmysl
1.Stručná historie objevubaryum
Sulfidy kovů alkalických zemin vykazují fosforescenci, což znamená, že po vystavení světlu po určitou dobu emitují světlo ve tmě.Právě kvůli této vlastnostibaryumsloučeninám se začala věnovat pozornost.
V. Casiorolus, obuvník v italské Bologni, v roce 1602 zjistil, že baryt obsahujícíbaryumsulfát po upražení s hořlavými látkami vyzařoval světlo ve tmě.Tento fenomén vzbudil zájem evropských chemiků.V roce 1774 objevil švédský chemik CW Scheele nový prvek v barytu, ale nebyl schopen jej oddělit, pouze oxid tohoto prvku.V roce 1776 izoloval tento oxid Johan Gottlieb Gahn v podobné studii.Baryta byla původně označována jako barote Guytonem de Morveau a později přejmenována na barytu (těžká země) Antoine Lavoisierem.V roce 1808 použil britský chemik Humphry Davy k výrobě rtuť jako katodu, platinu jako anodu a elektrolyzovaný baryt (BaSO4).baryumamalgám.Po destilaci k odstranění rtuti byl získán a pojmenován kov s nízkou čistotoubaryum.
Také průmyslové aplikace mají více než stoletou historii
Již v polovině 19. století lidé začali používat baryt (důležitý minerál pro výrobubaryumabaryumsloučeniny) jako plnivo do barev.Od tohoto století se baryt stal hlavní surovinou pro výrobu různýchbaryumobsahující chemické produkty.Vzhledem ke svému významnému podílu, stabilním chemickým vlastnostem a nerozpustnosti ve vodě a kyselinách se baryt používal jako zatěžovací činidlo pro těžbu ropy a zemního plynu již ve 20. letech 20. století.Baryumsulfát se používá při výrobě bílých pigmentů a lze jej použít jako plnivo a barvivo do kaučuku.
2. Situace Čínybaryumprůmysl
Běžnýbaryumsoli zahrnujíbaryumsíran,baryumdusičnan, chlorid barnatý,baryumuhličitan,baryumkyanid atd.Baryumsolné produkty se používají především v elektronickém průmyslu jako přísady do barevných obrazovek a magnetických materiálů.
V současné době se Čína stala největším světovým producentembaryumsoli.Celosvětová roční výrobní kapacitabaryumuhličitanu je asi 900 000 tun, s produkcí asi 700 000 tun, zatímco roční výrobní kapacita Číny je asi 700 000 tun, s roční produkcí asi 500 000 tun, což představuje více než 70 % celosvětové produkce.baryumkapacita a výstup výroby uhličitanu.čínskébaryumkarbonátové produkty byly dlouhou dobu vyváženy ve velkém množství a Čína se stala největším světovým vývozcembaryumuhličitan.
Problémy, kterým čelí vývojBaryumSolný průmysl v Číně
Přestože Čína je největším světovým producentem a vývozcembaryumuhličitanem, není silným výrobcem uhličitanu barnatého.Za prvé, existuje jen málo velkýchbaryumpodniky vyrábějící uhličitany v Číně a existuje jen velmi málo podniků, které dosáhly výroby ve velkém měřítku;Za druhé, Čínabaryumuhličitanové produkty mají jedinou strukturu a postrádají high-tech produkty.Ačkoli některé továrny v současné době zkoumají a vyrábějí vysoce čistébaryumuhličitan, jeho stabilita je špatná.U vysoce čistých produktů musí Čína dovážet také od společností, jako je Německo, Itálie a Japonsko.V posledních letech se navíc některé země staly novými vývozcibaryumuhličitanů, jako je Rusko, Brazílie, Jižní Korea a Mexiko, což vede k nadměrné nabídce v mezinárodním měřítkubaryumkarbonátový trh, který měl obrovský dopad na Čínubaryumkarbonátový průmysl.Výrobci jsou ochotni snížit ceny, aby přežili.Čínské exportní podniky zároveň čelí antidumpingovým šetřením ze zahraničí.S neustálým zlepšováním požadavků na ochranu životního prostředí některébaryumpodniky na výrobu soli v Číně také čelí problémům ochrany životního prostředí.S cílem podpořit rozvoj Čínybaryumsolný průmysl,baryumPodniky na výrobu soli v Číně by měly brát ochranu životního prostředí a bezpečnost jako základ, neustále zkoumat a zavádět pokročilé technologie a vyvíjet nové produkty, které splňují požadavky doby a mají vysoký technologický obsah.
Údaje o výrobě a exportu barytu v Číně
Podle údajů United States Geological Survey byla produkce barytu v Číně v roce 2014 přibližně 41 milionů tun. Podle čínských celních statistik Čína od ledna do prosince 2014 vyvezla 92588597 kilogramůbaryumsulfátu, což je nárůst o 0,18 % ve srovnání se stejným obdobím loňského roku.Kumulativní hodnota vývozu byla 65496598 amerických dolarů, což představuje nárůst o 20,99 % ve srovnání se stejným obdobím loňského roku.Vývozní jednotková cena byla 0,71 USD za kilogram, což představuje nárůst o 0,12 USD za kilogram ve srovnání se stejným obdobím loňského roku.Mezi nimi Čína v prosinci 2014 vyvezla 8768648 kilogramůbaryumsulfátu, což je nárůst o 8,19 % ve srovnání se stejným obdobím loňského roku.Objem vývozu činil 8385141 amerických dolarů, což představuje nárůst o 5,1 % ve srovnání se stejným obdobím loňského roku.
Podle čínských celních údajů Čína v červnu 2015 vyvezla 170 000 tunbaryumsulfát, což je pokles o 1,7 % ve srovnání se stejným obdobím minulého roku;Kumulativní objem vývozu v prvním pololetí činil 1,12 mil. tun, což představuje pokles o 6,8 % ve srovnání se stejným obdobím loňského roku;Stejné množství vývozu se ve srovnání se stejným obdobím loňského roku snížilo o 5,4 %, respektive o 9 %.
3、 Distribuce a výroba zdrojů barya (barytu).
1. Rozdělení zdrojů barya
Obsahbaryumv kůře je 0,05 %, na 14. místě.Hlavními přírodními minerály jsou baryt (baryumsíran BaSO4) a witherit (baryumuhličitan BaCO3).Mezi nimi je baryt nejběžnějším minerálem barya, který se skládá zbaryumsulfát a vyskytuje se v nízkoteplotních hydrotermálních žilách, jako jsou křemenné barytové žíly, fluoritové barytové žíly atd. Toxicit je další hlavníbaryumobsahující minerál v přírodě kromě barytu a jeho hlavní složkou jebaryumuhličitan.
Podle údajů Geologického průzkumu Spojených států v roce 2015 je globální zásoba barytu přibližně 2 miliardy tun, z čehož je 740 milionů tun prokázáno.Světové zásoby barytu jsou 350 milionů tun.Čína je zemí s nejhojnějšími zdroji barytu.Mezi další země s bohatými zdroji barytu patří Kazachstán, Türkiye, Indie, Thajsko, Spojené státy americké a Mexiko.Mezi slavné zdroje barytu ve světě patří Westman Land ve Velké Británii, Felsbonne v Rumunsku, Sasko v Německu, Tianzhu v Guizhou, Heifenggou v Gansu, Gongxi v Hunan, Liulin v Hubei, Xiangzhou v Guangxi a Shuiping v Shaanxi.
Podle údajů United States Geological Survey v roce 2015 byla celosvětová produkce barytu v roce 2013 9,23 milionu tun a v roce 2014 vzrostla na 9,26 milionu tun. V roce 2014 byla Čína největším producentem barytu s produkcí 4,1 milionu tun , což představuje přibližně 44,3 % celkové celosvětové produkce.Indie, Maroko a Spojené státy jsou na druhém, třetím a čtvrtém místě s produkcí 1,6 milionu tun, 1 milion tun a 720 000 tun.
2. DistribuceBaryumZdroje v Číně
Čína je bohatábaryumrudné zdroje s předpokládanou celkovou rezervou přes 1 miliardu tun.Navíc kvalita baryové rudy je poměrně vysoká a její zásoby a produkce jsou v současnosti na prvním místě na světě.Nejčastějšíbaryumobsahující minerál v přírodě je baryt.Celosvětová zásoba barytu je 350 milionů tun, zatímco zásoba barytu v Číně je 100 milionů tun, což představuje přibližně 29 % celkových světových zásob a je na prvním místě na světě.
Podle údajů v „Průzkum hlavních oblastí koncentrace nerostů a potenciálu zdrojů v čínských barytových dolech“ (Chemical Mineral Geology, 2010) je Čína bohatá na zdroje barytu, které jsou rozmístěny ve 24 provinciích (regionech) po celé zemi, se zásobami a hodnocením produkce. první na světě.V Číně je 195 těžebních oblastí s prokázanými zásobami, s celkovou potvrzenou zásobou zdrojů 390 milionů tun rudy.Z provinční (regionální) distribuce barytu má nejvíce barytových dolů provincie Guizhou, která představuje 34 % celkových zásob země;Na druhém místě jsou Hunan, Guangxi, Gansu, Shaanxi a další provincie (regiony).Výše uvedených pět provincií tvoří 80 % národních rezerv.Ložiskový typ je převážně sedimentární, tvoří 60 % celkových zásob.Kromě toho existují také typy řízené vrstvami (endogenetické), vulkanické sedimentární, hydrotermální a zvětralé (zbytkový svah).Období mineralizace bylo hlavně v paleozoické éře a ložiska barytu se vytvořila také během sinského a druhohorního kenozoika.
Charakteristika nerostných zdrojů barytu v Číně
Z kvantitativního hlediska jsou barytové minerály v Číně distribuovány hlavně v centrální oblasti;Pokud jde o stupeň, téměř všechny bohaté minerály jsou soustředěny hlavně v Guizhou a Guangxi;Z hlediska rozsahu rudných ložisek jsou čínská ložiska barytu převážně velká a středně velká.Pouze dvě těžební oblasti Guizhou Tianzhu Dahe Bian a Hunan Xinhuang Gongxi představují více než polovinu zásob v těchto oblastech.Často je hlavním typem rudy jeden typ barytu a poměr minerálního složení a chemického složení je relativně jednoduchý a čistý, jako například barytový důl Hunan Xinhuang Gongxi.Kromě toho jsou zde také velké zásoby spolu a souvisejících nerostů, které lze komplexně využít.
4、 Proces výroby barya
1. Přípravabaryum
Výroba kovového barya v průmyslu zahrnuje dva kroky: výrobu oxidu barnatého a výrobu kovového barya tepelnou redukcí kovu (aluminotermická redukce).
(1) Přípravabaryumkysličník
Vysoce kvalitní barytová ruda vyžaduje nejprve ruční výběr a flotaci, po níž následuje odstranění železa a křemíku, aby se získal koncentrát obsahující více než 96 %baryumsíran.Smíchejte minerální prášek s velikostí částic menší než 20 mesh a prášek z uhlí nebo ropného koksu v hmotnostním poměru 4:1 a kalcinujte při 1100 °C v dozvukové peci.Baryumsíran se redukuje na sulfid barnatý (běžně známý jako „černý popel“), který se vyluhuje horkou vodou, aby se získal roztok sulfidu barnatého.Aby se sulfid barnatý převedl na srážení uhličitanu barnatého, je nutné přidat uhličitan sodný nebo zavést oxid uhličitý do vodného roztoku sulfidu barnatého.Smíchejte uhličitan barnatý s uhlíkovým práškem a kalcinujte při teplotě nad 800 °C, abyste získali oxid barnatý.Je třeba poznamenat, že oxid barnatý oxiduje za vzniku peroxidu barnatého při 500-700 ℃ a peroxid barnatý se může rozkládat za vznikubaryumoxid při 700-800 ℃.Proto, aby se zabránilo produkci peroxidu barnatého, je třeba kalcinované produkty ochladit nebo zchladit pod ochranou inertním plynem.
(2) Výrobakov baryaaluminotermickou redukční metodou
Existují dvě reakce pro redukci hliníkubaryumoxid díky různým složkám:
6BaO+2Al → 3BaO • Al2O3+3Ba ↑
Nebo: 4BaO+2Al → BaO • Al2O3+3Ba ↑
Při teplotách v rozmezí od 1000 do 1200 ℃ tyto dvě reakce produkují velmi málobaryum, proto je nutné k kontinuálnímu přenosu použít vakuovou pumpubaryumpáry z reakční zóny do kondenzační zóny, aby reakce probíhala kontinuálně doprava.Zbytek po reakci je toxický a lze jej zlikvidovat až po ošetření.
2. Příprava běžných sloučenin barya
(1) Způsob přípravybaryumuhličitan
① Metoda karbonizace
Metoda karbonizace zahrnuje především smíchání barytu a uhlí v určitém poměru, jejich drcení v rotační peci a jejich pražení a redukci při 1100-1200 °C, aby se získala tavenina sulfidu barnatého.Oxid uhličitý se zavádí dobaryumroztok sulfidu pro karbonizaci a získanýbaryumuhličitanová suspenze se podrobí desulfuračnímu promývání a vakuové filtraci.Poté se suší a drtí při 300 °C, aby se získal konečný produkt uhličitanu barnatého.Tuto metodu používá většina výrobců kvůli jednoduchému procesu a nízké ceně.
② Metoda komplexního rozkladu
Konečný produkt zbaryumuhličitan může být získán dvojitou rozkladnou reakcí mezi sulfidem barnatým a uhličitanem amonným nebo reakcí mezi chloridem barnatým a uhličitanem draselným.Výsledný produkt se pak promyje, filtruje, suší atd.
③ Zákon o toxické těžké petrochemii
Toxický prášek těžké rudy reaguje s amonnou solí za vzniku rozpustné látkybaryumsůl a uhličitan amonný se recyklují pro použití.Rozpustnýbaryumsůl se přidá k uhličitanu amonnému, aby se vysrážel rafinovaný uhličitan barnatý, který se filtruje a suší za vzniku hotového produktu.Kromě toho lze získaný matečný louh recyklovat a znovu použít.
(2) Způsob přípravybaryumtitaničitan
① Metoda pevné fáze
Baryumtitaničitan lze připravit kalcinacíbaryumuhličitan a oxid titaničitý, které lze dopovat jakýmkoliv jiným materiálem.
② Metoda koprecipitace
Rozpustitbaryumchloridu a chloridu titaničitého ve směsi stejných látek, zahřejte na 70 °C a poté přikapejte kyselinu šťavelovou, abyste získali sraženinu hydratovanéhobaryumtitaničitan [BaTiO (C2O4) 2-4H2O].Promyjte, osušte a poté pyrolýzou získáte titaničitan barnatý.
(3) Způsob přípravybaryumchlorid
Výrobní procesbaryumchlorid zahrnuje hlavně metodu kyseliny chlorovodíkové,baryumuhličitanová metoda, metoda chloridu vápenatého a metoda chloridu hořečnatého podle různých metod nebo surovin.
① Metoda kyseliny chlorovodíkové.
②Baryumuhličitanovou metodou.Vyrobeno z vyschlého kamene (uhličitan barnatý) jako suroviny.
③ Metoda chloridu vápenatého.Redukce směsi barytu a chloridu vápenatého uhlíkem.
Kromě toho existuje metoda chloridu hořečnatého.Připraveno ošetřenímbaryumsulfidu s chloridem hořečnatým.
Čas odeslání: List-01-2023