1、 Негізгі кіріспе
Қытай атауы:Барий, Ағылшынша атауы:Барий, элемент таңбасыBa, периодтық жүйедегі атомдық нөмірі 56, тығыздығы 3,51 г/куб., балқу температурасы 727 ° C (1000 К, 1341 ° F) және қайнау температурасы 1870 ° болатын IIA тобының сілтілі жер металл элементі. C (2143 К, 3398 ° F). Барий - күміс ақ жылтыры бар сілтілі жер металы, жалын түсі сары жасыл, жұмсақ және иілгіш.Барийөте белсенді химиялық қасиеттерге ие және көптеген бейметалдармен әрекеттесе алады.Барийтабиғатта біртұтас зат ретінде ешқашан кездеспеді.Барийқоспағанда, тұздар улыбарийсульфат. Сонымен қатар,металл барийкүшті тотықсыздандырғыштыққа ие және сәйкес металдарды алу үшін көптеген металл оксидтерін, галогенидтерді және сульфидтерді қалпына келтіре алады. мазмұныбарийжер қыртысында 0,05%, ал табиғатта ең көп таралған минералдар барит (барийсульфат) және патрит (барийкарбонат). Барий электроника, керамика, медицина және мұнай сияқты салаларда кеңінен қолданылады.
2, ашылуыБарийжәне Қытайдың даму мәртебесіБарийӨнеркәсіп
1. ашылуының қысқаша тарихыбарий
Сілтілік жер металдарының сульфидтері фосфоресценция көрсетеді, яғни олар жарыққа ұшырағаннан кейін біраз уақыт қараңғыда жарық шығаруды жалғастырады. Дәл осы қасиетке байланыстыбарийқосылыстар назар аудара бастады.
1602 жылы Италияның Болонья қаласында етікші В.Касиоролус бариттің құрамында барит бар екенін анықтады.барийсульфат оны жанғыш заттармен қуырғаннан кейін қараңғыда жарық шығарды. Бұл құбылыс еуропалық химиктердің қызығушылығын тудырды. 1774 жылы швед химигі CW Шееле бариттің жаңа элементін ашты, бірақ ол оны ажырата алмады, тек сол элементтің оксиді. 1776 жылы Йохан Готтлиб Ган ұқсас зерттеуде бұл оксидті бөліп алды. Баританы бастапқыда Гайтон де Морвео барот деп атады, кейін Антуан Лавуазье барита (ауыр жер) деп өзгертті. 1808 жылы британ химигі Хамфри Дэви сынапты катод ретінде, платинаны анод ретінде және электролизденген баритті (BaSO4) өндіру үшін пайдаланды.барийамальгама. Сынапты кетіру үшін айдаудан кейін тазалығы төмен металл алынды және аталдыбарий.
Өнеркәсіптік қосымшалардың да жүз жылдан астам тарихы бар
19 ғасырдың ортасында адамдар барит (өндіру үшін маңызды минерал) пайдалана бастадыбарийжәнебарийқосылыстар) бояуларға толтырғыш ретінде. Осы ғасырдан бастап барит әртүрлі өндірістің негізгі шикізатына айналдыбарийқұрамында химиялық өнімдер бар. Өзінің маңызды үлесіне, тұрақты химиялық қасиеттеріне және суда және қышқылдарда ерімейтіндігіне байланысты барит 1920 жылдардың басында мұнай және газ бұрғылау ерітінділері үшін салмақ агенті ретінде қолданылған.Барийсульфат ақ пигменттер өндірісінде қолданылады және резеңкеге толтырғыш және бояғыш ретінде пайдаланылуы мүмкін.
2. Қытайдың жағдайыбарийөнеркәсіп
Жалпыбарийтұздар жатадыбарийсульфат,барийнитрат, барий хлориді,барийкарбонатты,барийцианид және т.б.БарийТұз өнімдері негізінен электронды өнеркәсіпте түрлі-түсті сурет түтіктері мен магниттік материалдарға қоспалар ретінде қолданылады.
Қазіргі уақытта Қытай әлемдегі ең ірі өндірушіге айналдыбарийтұздар. дүниежүзілік жылдық өндірістік қуатыбарийкарбонат шамамен 900 000 тоннаны құрайды, шамамен 700 000 тоннаны құрайды, ал Қытайдың жылдық өндірістік қуаттылығы шамамен 700 000 тоннаны құрайды, жылына шамамен 500 000 тонна шығарылады, бұл дүниежүзілік өнімнің 70% -дан астамын құрайды.барийкарбонатты өндіру қуаты мен шығару. Қытайдыңбарийкарбонатты өнімдер ұзақ уақыт бойы үлкен көлемде экспортталады, ал Қытай әлемдегі ең ірі экспорттаушы болды.барийкарбонат.
дамуында кездесетін мәселелерБарийҚытайдағы тұз өнеркәсібі
Қытай әлемдегі ең ірі өндіруші және экспорттаушы болғаныменбарийкарбонат, ол барий карбонатының күшті өндірушісі емес. Біріншіден, аз ғана ауқымдыбарийҚытайда карбонатты өндіру кәсіпорындары, ал ауқымды өндіріске қол жеткізген кәсіпорындар өте аз; Екіншіден, Қытайбарийкарбонатты өнімдер біртұтас құрылымға ие және жоғары технологиялық өнімдер жоқ. Қазіргі уақытта кейбір зауыттар жоғары тазалықты зерттеп, шығарудабарийкарбонатты, оның тұрақтылығы нашар. Тазалығы жоғары өнімдер үшін Қытай Германия, Италия және Жапония сияқты компаниялардан да импорттауы керек. Сонымен қатар, соңғы жылдары кейбір елдер жаңа экспорттаушыларға айналдыбарийРесей, Бразилия, Оңтүстік Корея және Мексика сияқты карбонат халықаралық нарықта артық ұсынысқа әкелді.барийҚытайға үлкен әсер еткен карбонат нарығыбарийкарбонат өнеркәсібі. Өндірушілер аман қалу үшін бағаны төмендетуге дайын. Сонымен қатар, Қытайдың экспорттық кәсіпорындары да шетелден демпингке қарсы тергеуге ұшырауда. Қоршаған ортаны қорғау талаптарының үздіксіз жетілдірілуімен кейбірбарийҚытайдағы тұз өндіретін кәсіпорындар да қоршаған ортаны қорғау мәселелерімен бетпе-бет келіп отыр. Қытайдың дамуына ықпал ету мақсатындабарийтұз өнеркәсібі,барийҚытайдағы тұз өндіретін кәсіпорындар қоршаған ортаны қорғау мен қауіпсіздікті негіз етіп алып, үздіксіз ізденіп, озық технологияларды енгізіп, заман талабына сай және жоғары технологиялық мазмұнға ие жаңа өнімдер әзірлеуі керек.
Қытайдағы барит өндіру және экспорттау деректері
Америка Құрама Штаттарының Геологиялық қызметінің мәліметтері бойынша, Қытайдағы барит өндірісі 2014 жылы шамамен 41 миллион тоннаны құрады. Қытайдың кедендік статистикасы бойынша, 2014 жылдың қаңтар-желтоқсан айлары аралығында Қытай 92588597 келі мұнай экспорттаған.барийсульфат, өткен жылдың сәйкес кезеңімен салыстырғанда 0,18%-ға өсті. Экспорттың жиынтық құны 65496598 АҚШ долларын құрап, өткен жылдың сәйкес кезеңімен салыстырғанда 20,99%-ға өсті. Экспорт бірлігінің бағасы килограммына 0,71 АҚШ долларын құрап, өткен жылдың осы кезеңімен салыстырғанда бір келіге 0,12 АҚШ долларына өсті. Оның ішінде 2014 жылдың желтоқсан айында Қытай 8768648 келі экспорттағанбарийсульфат, өткен жылдың сәйкес кезеңімен салыстырғанда 8,19%-ға өсті. Экспорт сомасы 8385141 АҚШ долларын құрап, өткен жылдың сәйкес кезеңімен салыстырғанда 5,1%-ға өсті.
Қытай кеденінің мәліметтері бойынша, 2015 жылдың маусым айында Қытай 170 000 тонна экспорттаған.барийсульфат, өткен жылдың сәйкес кезеңімен салыстырғанда 1,7%-ға төмендеді; Бірінші жартыжылдықта жиынтық экспорт көлемі 1,12 млн тоннаны құрап, өткен жылдың сәйкес кезеңімен салыстырғанда 6,8%-ға төмендеді; Экспорттың бірдей көлемі өткен жылдың сәйкес кезеңімен салыстырғанда сәйкесінше 5,4% және 9% төмендеді.
3、 Барий (барит) ресурстарын тарату және өндіру
1. Барий ресурстарының таралуы
мазмұныбарийжер қыртысында 0,05%, 14-ші орында. Табиғаттағы негізгі минералдар барит (барийсульфат BaSO4) және ферит (барийкарбонаты BaCO3). Олардың ішінде барит барийдің ең көп таралған минералы болып табылады, оның құрамына кіредібарийсульфат және төмен температуралы гидротермиялық тамырларда кездеседі, мысалы, кварц барит тамырлары, флюорит барит тамырлары және т.б.барийқұрамында бариттен басқа табиғатта минерал бар және оның негізгі құрамдас бөлігі болып табыладыбарийкарбонат.
Америка Құрама Штаттарының Геологиялық қызметінің 2015 жылғы мәліметтеріне сәйкес, жаһандық барит ресурсы шамамен 2 миллиард тоннаны құрайды, оның 740 миллион тоннасы дәлелденген. Бариттің әлемдік қоры 350 миллион тоннаны құрайды. Қытай - барит ресурстары ең көп ел. Барит ресурстарына бай басқа елдерге Қазақстан, Түркия, Үндістан, Таиланд, АҚШ және Мексика жатады. Әлемдегі бариттің әйгілі көздеріне Ұлыбританиядағы Вестман Ленд, Румыниядағы Фельсбонна, Германиядағы Саксония, Гуйчжоудағы Тяньчжу, Гансудағы Хэйфэнгоу, Хунандағы Гунси, Хубэйдегі Лиулин, Гуансидегі Сянчжоу және Шэньсидегі Шуйпин жатады.
Америка Құрама Штаттарының геологиялық қызметінің 2015 жылғы деректеріне сәйкес, бариттің әлемдік өндірісі 2013 жылы 9,23 миллион тоннаны құрады және 2014 жылы 9,26 миллион тоннаға дейін өсті. 2014 жылы Қытай 4,1 миллион тонна өндірумен бариттің ең ірі өндірушісі болды. , бұл әлемдік жалпы өндірістің шамамен 44,3% құрайды. Үндістан, Марокко және Америка Құрама Штаттары сәйкесінше 1,6 миллион тонна, 1 миллион тонна және 720000 тонна өндірумен екінші, үшінші және төртінші орында.
2. ТаралуыБарийҚытайдағы ресурстар
Қытай байбарийтоннадан астам болжамды жалпы қоры бар кен ресурстары. Оның үстіне барий кенінің құрамы салыстырмалы түрде жоғары, оның қоры мен өндірісі қазіргі уақытта әлемде бірінші орында тұр. Ең көп таралғанбарийТабиғатта барит минералы бар. Бариттің жаһандық қоры 350 миллион тоннаны құрайды, ал Қытайдағы барит қоры 100 миллион тоннаны құрайды, бұл жалпы жаһандық қордың шамамен 29% құрайды және әлемде бірінші орында.
«Қытайдың барит кеніштерінің негізгі минералды байыту аймақтарын барлау және ресурстық әлеуеті» (Химиялық минералдық геология, 2010) деректеріне сәйкес Қытай барит ресурстарына бай, бүкіл ел бойынша 24 провинцияда (аймақтарда) таралған, қорлары мен өндіру рейтингісі бар. әлемде бірінші. Қытайда дәлелденген қоры бар 195 кен өндіру аймағы бар, олардың жалпы расталған ресурстық қоры 390 млн тонна кенді құрайды. Гуйчжоу провинциясы бариттің провинциялық (аймақтық) таралуынан ең көп барит кеніштеріне ие, бұл елдің жалпы қорының 34% құрайды; Хунань, Гуанси, Ганьсу, Шэньси және басқа провинциялар (аймақтар) екінші орында. Жоғарыда аталған бес провинция ұлттық қордың 80% құрайды. Кен орнының түрі негізінен шөгінді болып табылады, жалпы қордың 60% құрайды. Сонымен қатар, қабат бақыланатын (эндогенетикалық), жанартаулық шөгінді, гидротермиялық және ауа райы (қалдық еңіс) түрлері де бар. Минералдану кезеңі негізінен палеозой дәуірінде болды, барит кен орындары син және мезозой кайнозой кезеңдерінде де қалыптасқан.
Қытайдағы барит минералды ресурстарының сипаттамасы
Сандық тұрғыдан алғанда, Қытайдағы барит минералдары негізінен орталық аймақта таралған; Сынып бойынша барлық дерлік бай пайдалы қазбалар негізінен Гуйчжоу мен Гуансиде шоғырланған; Кен кен орындарының ауқымы тұрғысынан Қытайдың барит кен орындары негізінен ірі және орташа болып табылады. Гуйчжоу Тяньчжу Дахэ Бянь мен Хунань Синьхуан Гунсидің екі тау-кен аймағы ғана осы аудандардағы қорлардың жартысынан астамын құрайды. Көбінесе бариттің жалғыз түрі негізгі руда түрі болып табылады, ал минералдық құрамы мен химиялық құрамының арақатынасы салыстырмалы түрде қарапайым және таза, мысалы, Хунань Синхуан Гунси барит кеніші. Бұдан басқа, кешенді түрде пайдалануға болатын бірлескен және ілеспе пайдалы қазбалардың үлкен қорлары бар.
4, Барий өндіру процесі
1. Дайындаубарий
Өнеркәсіпте металл барийін өндіру екі кезеңнен тұрады: барий оксидін алу және металды термиялық қалпына келтіру (алюминотермиялық тотықсыздану) арқылы металл барийін алу.
(1) дайындаубарийоксиді
Жоғары сапалы барит кені алдымен қолмен таңдауды және флотацияны қажет етеді, содан кейін құрамында 96%-дан астам концентрат алу үшін темір мен кремнийді жою қажет.барийсульфат. Бөлшектерінің өлшемі 20 тордан аз минералды ұнтақ пен көмір немесе мұнай кокс ұнтағын 4:1 салмақ қатынасында және кальцинді 1100 ℃ температурада реверберациялық пеште араластырыңыз.Барийсульфат барий сульфидіне дейін тотықсызданады (әдетте «қара күл» деп аталады), ол барий сульфидінің ерітіндісін алу үшін ыстық сумен шайылады. Барий сульфидін барий карбонатты тұнбаға айналдыру үшін барий сульфидінің сулы ерітіндісіне натрий карбонатын қосу немесе көмірқышқыл газын енгізу қажет. Барий оксидін алу үшін барий карбонатын көміртегі ұнтағымен және кальцинмен 800 ℃ жоғары температурада араластырыңыз. Айта кету керек, барий тотығы 500-700 ℃ температурада барий пероксидін түзу үшін тотығады, ал барий асқын тотығы ыдырап түзілуі мүмкін.барийоксиді 700-800 ℃. Сондықтан, барий асқын тотығының пайда болуына жол бермеу үшін күйдірілген өнімдерді инертті газдан қорғау астында салқындату немесе сөндіру керек.
(2) өндірубарий металыалюминотермиялық қалпына келтіру әдісімен
Алюминийдің тотықсыздануының екі реакциясы барбарийәртүрлі ингредиенттерге байланысты оксид:
6BaO+2Al → 3BaO • Al2O3+3Ba ↑
Немесе: 4BaO+2Al → BaO • Al2O3+3Ba ↑
1000-1200 ℃ аралығындағы температурада бұл екі реакция өте аз өнім береді.барий, сондықтан үздіксіз тасымалдау үшін вакуумдық сорғыны пайдалану қажетбарийРеакция үздіксіз оңға қарай жүруі үшін бу реакция аймағынан конденсация аймағына өтеді. Реакциядан кейінгі қалдық улы болып табылады және емдеуден кейін ғана жойылуы мүмкін.
2. Жалпы барий қосылыстарын алу
(1) Дайындау әдісібарийкарбонат
① Карбонизация әдісі
Карбонизация әдісі негізінен барит пен көмірді белгілі бір пропорцияда араластыруды, оларды айналмалы пешке ұсақтауды және барий сульфидінің балқымасын алу үшін оларды 1100-1200 ℃ қуыруды және азайтуды қамтиды. Көмірқышқыл газы ішке енгізіледібарийкарбонизацияға арналған сульфидті ерітінді және алынғанбарийкарбонатты суспензия күкіртсіздендіру жууға және вакуумды сүзуге ұшырайды. Содан кейін ол кептіріледі және дайын барий карбонаты өнімін алу үшін 300 ° C температурада ұсақталады. Бұл әдісті қарапайым процесс пен төмен құнына байланысты көптеген өндірушілер қабылдайды.
② Күрделі ыдырау әдісі
соңғы өнімібарийкарбонатты барий сульфиді мен аммоний карбонаты арасындағы қос ыдырау реакциясы арқылы немесе барий хлориді мен калий карбонаты арасындағы реакция арқылы алуға болады. Содан кейін алынған өнім жуылады, сүзіледі, кептіріледі және т.б.
③ Уытты ауыр мұнай-химия заңы
Уытты ауыр руда ұнтағы аммоний тұзымен әрекеттесіп, еритін зат түзедібарийтұз, ал аммоний карбонаты пайдалану үшін қайта өңделеді. ерігішбарийтазартылған барий карбонатын тұндыру үшін аммоний карбонатына тұз қосылады, ол сүзгіден өткізіліп, дайын өнім алу үшін кептіріледі. Сонымен қатар, алынған аналық сұйықтықты қайта өңдеуге және қайта пайдалануға болады.
(2) Дайындау әдісібарийтитанат
① Қатты фазалық әдіс
Барийтитанатты күйдіру арқылы дайындауға боладыбарийкез келген басқа материалмен легирленген карбонат және титан диоксиді.
② Бірлескен тұндыру әдісі
Ерітіңізбарийхлорид пен титан тетрахлориді тең заттардың қоспасында, 70 ° C дейін қыздырады, содан кейін гидратталған тұнбаны алу үшін қымыздық қышқылын тамызады.барийтитанат [BaTiO (C2O4) 2-4H2O]. Барий титанатын алу үшін жуу, кептіру, содан кейін пиролиз.
(3) Дайындау әдісібарийхлорид
Өндіріс процесібарийхлорид негізінен тұз қышқылы әдісін қамтиды,барийәртүрлі әдістерге немесе шикізатқа сәйкес карбонат әдісі, кальций хлориді әдісі және магний хлориді әдісі.
① Тұз қышқылы әдісі.
②Барийкарбонат әдісі. Шикізат ретінде қураған тастан (барий карбонатынан) жасалған.
③ Кальций хлориді әдісі. Барит пен кальций хлоридінің көміртегімен қоспасын азайту.
Сонымен қатар, магний хлориді әдісі бар. Емдеу арқылы дайындаладыбариймагний хлориді бар сульфид.
Жіберу уақыты: 01 қараша 2023 ж