1. Podstawowe wprowadzenie
Chińskie imię:Bar, Angielskie imie:Bar, symbol elementuBa, liczba atomowa 56 w układzie okresowym, jest pierwiastkiem metalu ziem alkalicznych z grupy IIA o gęstości 3,51 g/centymetr sześcienny, temperaturze topnienia 727 ° C (1000 K, 1341 ° F) i temperaturze wrzenia 1870 ° C (2143 K, 3398°F).Bar jest metalem ziem alkalicznych o srebrno-białym połysku i żółto-zielonym kolorze płomienia, miękkim i plastycznym.Barma bardzo aktywne właściwości chemiczne i może reagować z większością niemetali.Barnigdy nie został znaleziony jako pojedyncza substancja w przyrodzie.Barsole są toksyczne, z wyjątkiembarsiarczan.Ponadto,metaliczny barma silną zdolność do redukcji i może redukować większość tlenków, halogenków i siarczków metali w celu uzyskania odpowiednich metali.Zawartośćbarw skorupie wynosi 0,05%, a najpowszechniejszymi minerałami w przyrodzie są baryt (barsiarczan) i witeryt (barwęglan).Bar jest szeroko stosowany w takich dziedzinach jak elektronika, ceramika, medycyna i ropa naftowa.
2. OdkrycieBaroraz status rozwoju ChinBarPrzemysł
1.Krótka historia odkryciabar
Siarczki metali ziem alkalicznych wykazują fosforescencję, co oznacza, że po wystawieniu na działanie światła nadal emitują światło w ciemności przez pewien czas.Właśnie ze względu na tę cechębarzwiązki zaczęły przyciągać uwagę.
W 1602 roku V. Casiorolus, szewc z Bolonii we Włoszech, odkrył, że baryt zawierającybarSiarczan emitował światło w ciemności po prażeniu go z substancjami palnymi.Zjawisko to wzbudziło zainteresowanie europejskich chemików.W 1774 roku szwedzki chemik CW Scheele odkrył w barycie nowy pierwiastek, lecz nie udało mu się go oddzielić, jedynie tlenek tego pierwiastka.W 1776 roku Johan Gottlieb Gahn wyizolował ten tlenek w podobnym badaniu.Baryta była początkowo określana jako barote przez Guytona de Morveau, a później Antoine Lavoisier przemianowała ją na barytę (ciężka ziemia).W 1808 roku brytyjski chemik Humphry Davy użył rtęci jako katody, platyny jako anody i elektrolizowanego barytu (BaSO4) do produkcjibaramalgamat.Po destylacji w celu usunięcia rtęci otrzymano i nazwano metal o niskiej czystościbar.
Zastosowania przemysłowe również mają ponad stuletnią historię
Już w połowie XIX wieku zaczęto stosować baryt (minerał ważny do produkcjibarIbarzwiązki) jako wypełniacz do farb.Od tego stulecia baryt stał się głównym surowcem do produkcji różnychbarzawierające produkty chemiczne.Ze względu na znaczny udział, stabilne właściwości chemiczne oraz nierozpuszczalność w wodzie i kwasach, baryt był stosowany jako środek obciążający płuczki wiertnicze do ropy i gazu już w latach dwudziestych XX wieku.Barsiarczan jest stosowany do produkcji białych pigmentów i może być stosowany jako wypełniacz i barwnik do gumy.
2. Sytuacja Chinbarprzemysł
Wspólnybarsole obejmująbarsiarczan,barazotan, chlorek baru,barwęglan,barcyjanek itp.Barprodukty solne stosowane są głównie w przemyśle elektronicznym jako dodatki do kineskopów kolorowych i materiałów magnetycznych.
Obecnie Chiny stały się największym producentem na świeciebarsole.Globalna roczna zdolność produkcyjnabarwęglanów wynosi około 900 000 ton, a produkcja wynosi około 700 000 ton, podczas gdy roczna zdolność produkcyjna Chin wynosi około 700 000 ton, a roczna produkcja około 500 000 ton, co stanowi ponad 70% światowegobarzdolność produkcyjna i wydajność produkcji węglanów.Chinybarprodukty węglanowe są od dawna eksportowane w dużych ilościach, a Chiny stały się największym na świecie eksporterembarwęglan.
Problemy stojące przed rozwojemBarPrzemysł solny w Chinach
Chociaż Chiny są największym na świecie producentem i eksporterembarwęglanu baru, nie jest silnym producentem węglanu baru.Po pierwsze, istnieje kilka na dużą skalębarprzedsiębiorstwa produkujące węglany w Chinach, a bardzo niewiele przedsiębiorstw osiągnęło produkcję na dużą skalę;Po drugie, Chinybarprodukty węglanowe mają pojedynczą strukturę i brakuje im produktów high-tech.Chociaż niektóre fabryki prowadzą obecnie badania i produkują produkty o wysokiej czystościbarwęglan, jego stabilność jest słaba.W przypadku produktów o wysokiej czystości Chiny muszą również importować produkty od takich firm, jak Niemcy, Włochy i Japonia.Ponadto w ostatnich latach niektóre kraje stały się nowymi eksporteramibarwęglanu, takie jak Rosja, Brazylia, Korea Południowa i Meksyk, co prowadzi do nadpodaży na arenie międzynarodowejbarrynku węglanów, co wywarło ogromny wpływ na rynek Chinbarprzemysł węglanowy.Producenci są skłonni obniżać ceny, aby przetrwać.Jednocześnie chińskie przedsiębiorstwa eksportowe również stają w obliczu dochodzeń antydumpingowych z zagranicy.Wraz z ciągłym doskonaleniem wymagań ochrony środowiska, niektórebarPrzedsiębiorstwa produkujące sól w Chinach również borykają się z problemami związanymi z ochroną środowiska.W celu promowania rozwoju Chinbarprzemysł solny,barprzedsiębiorstwa produkujące sól w Chinach powinny obrać za podstawę ochronę środowiska i bezpieczeństwo, stale badać i wprowadzać zaawansowane technologie oraz opracowywać nowe produkty, które spełniają wymagania czasów i charakteryzują się wysokim poziomem technologicznym.
Dane dotyczące produkcji i eksportu barytu w Chinach
Według danych United States Geological Survey produkcja barytu w Chinach w 2014 roku wyniosła około 41 mln ton. Według chińskich statystyk celnych, od stycznia do grudnia 2014 roku Chiny wyeksportowały 92588597 kilogramówbarsiarczanów, co oznacza wzrost o 0,18% w porównaniu z tym samym okresem ubiegłego roku.Skumulowana wartość eksportu wyniosła 65496598 dolarów amerykańskich, co oznacza wzrost o 20,99% w porównaniu z tym samym okresem ubiegłego roku.Jednostkowa cena eksportowa wyniosła 0,71 dolara amerykańskiego za kilogram, co oznacza wzrost o 0,12 dolara amerykańskiego za kilogram w porównaniu z tym samym okresem ubiegłego roku.Wśród nich w grudniu 2014 r. Chiny wyeksportowały 8768648 kilogramówbarsiarczanów, co oznacza wzrost o 8,19% w porównaniu z analogicznym okresem ubiegłego roku.Kwota eksportu wyniosła 8385141 dolarów amerykańskich, co oznacza wzrost o 5,1% w porównaniu z tym samym okresem ubiegłego roku.
Według chińskich danych celnych, w czerwcu 2015 r. Chiny wyeksportowały 170 000 tonbarsiarczanowe, spadek o 1,7% w porównaniu do analogicznego okresu ubiegłego roku;W pierwszym półroczu skumulowany wolumen eksportu wyniósł 1,12 mln ton, co oznacza spadek o 6,8% w porównaniu z analogicznym okresem ubiegłego roku;Ta sama wielkość eksportu spadła odpowiednio o 5,4% i 9% w porównaniu z analogicznym okresem roku ubiegłego.
3. Dystrybucja i produkcja zasobów baru (barytu).
1. Dystrybucja zasobów baru
Zawartośćbarw skorupie wynosi 0,05%, zajmując 14. miejsce.Głównymi minerałami występującymi w przyrodzie są baryt (barsiarczan BaSO4) i witeryt (barwęglan BaCO3).Wśród nich baryt jest najpowszechniejszym minerałem baru, z którego się składabarsiarczanowy i występuje w niskotemperaturowych żyłach hydrotermalnych, takich jak żyły barytu kwarcowego, żyły barytu fluorytu itp. Kolejnym ważnym czynnikiem jest toksycytbarzawierający w naturze minerał oprócz barytu, a jego głównym składnikiem jestbarwęglan.
Według danych United States Geological Survey z 2015 roku światowe zasoby barytu wynoszą około 2 miliardy ton, z czego potwierdzono, że jest to 740 milionów ton.Światowe zasoby barytu wynoszą 350 milionów ton.Chiny są krajem o najbogatszych zasobach barytu.Inne kraje posiadające bogate zasoby barytu to Kazachstan, Turcja, Indie, Tajlandia, Stany Zjednoczone i Meksyk.Do znanych źródeł barytu na świecie należą Westman Land w Wielkiej Brytanii, Felsbonne w Rumunii, Saksonia w Niemczech, Tianzhu w Guizhou, Heifenggou w Gansu, Gongxi w Hunan, Liulin w Hubei, Xiangzhou w Guangxi i Shuiping w Shaanxi.
Według danych United States Geological Survey w 2015 r. światowa produkcja barytu w 2013 r. wyniosła 9,23 mln ton i wzrosła do 9,26 mln ton w 2014 r. W 2014 r. największym producentem barytu były Chiny, których produkcja wyniosła 4,1 mln ton , co stanowi około 44,3% całkowitej światowej produkcji.Indie, Maroko i Stany Zjednoczone zajmują odpowiednio drugie, trzecie i czwarte miejsce z produkcją na poziomie 1,6 miliona ton, 1 miliona ton i 720 000 ton.
2. DystrybucjaBarZasoby w Chinach
Chiny są bogate wbarzasobów rudy, przy przewidywanych łącznych zasobach na ponad 1 miliard ton.Co więcej, zawartość rudy baru jest stosunkowo wysoka, a jej zasoby i produkcja zajmują obecnie pierwsze miejsca na świecie.Najpopularniejszybarzawierającym w przyrodzie minerałem jest baryt.Globalne zasoby barytu wynoszą 350 milionów ton, podczas gdy zasoby barytu w Chinach wynoszą 100 milionów ton, co stanowi około 29% całkowitych światowych rezerw i zajmuje pierwsze miejsce na świecie.
Według danych zawartych w dokumencie „Eksploracja głównych obszarów koncentracji minerałów i potencjału zasobów chińskich kopalni barytu” (Chemical Mineral Geology, 2010) Chiny są bogate w zasoby barytu, rozmieszczone w 24 prowincjach (regionach) w całym kraju, z rezerwami i rankingiem produkcji pierwszy na świecie.W Chinach istnieje 195 obszarów wydobywczych z potwierdzonymi zasobami, a łączna potwierdzona rezerwa zasobów wynosi 390 milionów ton rudy.Z prowincjonalnej (regionalnej) dystrybucji barytu najwięcej kopalni barytu posiada prowincja Guizhou, stanowiąca 34% całkowitych zasobów kraju;Na drugim miejscu znajdują się Hunan, Guangxi, Gansu, Shaanxi i inne prowincje (regiony).Na pięć powyższych województw przypada 80% rezerw krajowych.Typ złoża jest głównie osadowy i stanowi 60% całkowitych zasobów.Ponadto istnieją również typy kontrolowane warstwowo (endogenetyczne), wulkaniczne, osadowe, hydrotermalne i zwietrzałe (zbocza szczątkowe).Okres mineralizacji przypadał głównie na erę paleozoiku, a osady barytu powstały także w okresie kenozoiku sinicznego i mezozoicznego.
Charakterystyka zasobów mineralnych barytu w Chinach
Z ilościowego punktu widzenia minerały barytowe w Chinach występują głównie w regionie centralnym;Jeśli chodzi o gatunek, prawie wszystkie bogate minerały koncentrują się głównie w Guizhou i Guangxi;Z punktu widzenia skali złóż rud, złoża barytu w Chinach są głównie dużymi i średnimi.Tylko dwa obszary wydobywcze Guizhou Tianzhu Dahe Bian i Hunan Xinhuang Gongxi obejmują ponad połowę rezerw na tych obszarach.Często pojedynczy typ barytu jest głównym rodzajem rudy, a skład mineralny i stosunek składu chemicznego są stosunkowo proste i czyste, jak na przykład kopalnia barytu Hunan Xinhuang Gongxi.Ponadto istnieją również duże zasoby ko i minerałów pokrewnych, które można wszechstronnie wykorzystać.
4. Proces produkcji baru
1. Przygotowaniebar
Produkcja baru metalicznego w przemyśle składa się z dwóch etapów: produkcji tlenku baru i produkcji baru metalicznego poprzez termoredukcję metalu (redukcja aluminotermiczna).
(1) Przygotowaniebartlenek
Wysokiej jakości ruda barytu wymaga najpierw ręcznej selekcji i flotacji, a następnie usunięcia żelaza i krzemu w celu uzyskania koncentratu zawierającego ponad 96%barsiarczan.Zmieszać proszek mineralny o wielkości cząstek mniejszej niż 20 mesh i proszek węglowy lub koks naftowy w stosunku wagowym 4:1 i kalcynację w temperaturze 1100 ℃ w piecu pogłosowym.Barsiarczan jest redukowany do siarczku baru (powszechnie znanego jako „czarny popiół”), który ługuje się gorącą wodą w celu uzyskania roztworu siarczku baru.Aby przekształcić siarczek baru w wytrącony węglan baru, należy dodać węglan sodu lub wprowadzić dwutlenek węgla do wodnego roztworu siarczku baru.Zmieszaj węglan baru z proszkiem węglowym i kalcynacją w temperaturze powyżej 800 ℃, aby otrzymać tlenek baru.Należy zauważyć, że tlenek baru utlenia się, tworząc nadtlenek baru w temperaturze 500-700 ℃, a nadtlenek baru może rozkładać się, tworzącbartlenek w temperaturze 700-800℃.Dlatego, aby uniknąć wytwarzania nadtlenku baru, produkty kalcynowane należy chłodzić lub hartować w atmosferze gazu obojętnego.
(2) Produkcjabar metalicznymetodą redukcji aluminotermicznej
Istnieją dwie reakcje redukcji aluminiumbartlenek ze względu na różne składniki:
6BaO+2Al → 3BaO • Al2O3+3Ba ↑
Lub: 4BaO+2Al → BaO • Al2O3+3Ba ↑
W temperaturach w zakresie od 1000 do 1200 ℃ te dwie reakcje dają bardzo małobar, dlatego do ciągłego przenoszenia konieczne jest użycie pompy próżniowejbarpary ze strefy reakcji do strefy kondensacji, aby reakcja przebiegała w sposób ciągły w prawo.Pozostałość po reakcji jest toksyczna i można ją wyrzucić dopiero po obróbce.
2. Wytwarzanie powszechnych związków baru
(1) Metoda przygotowaniabarwęglan
① Metoda karbonizacji
Metoda karbonizacji polega głównie na zmieszaniu barytu i węgla w określonej proporcji, rozdrobnieniu ich w piecu obrotowym oraz prażeniu i redukcji w temperaturze 1100-1200℃ w celu uzyskania stopionego siarczku baru.Dwutlenek węgla jest wprowadzany dobarroztwór siarczku do karbonizacji i otrzymanybarZawiesina węglanowa poddawana jest myciu odsiarczającemu i filtracji próżniowej.Następnie suszy się i kruszy w temperaturze 300 ℃, aby uzyskać gotowy produkt w postaci węglanu baru.Metoda ta jest stosowana przez większość producentów ze względu na prosty proces i niski koszt.
② Złożona metoda rozkładu
Produkt końcowybarwęglan można otrzymać w reakcji podwójnego rozkładu pomiędzy siarczkiem baru i węglanem amonu lub w reakcji pomiędzy chlorkiem baru i węglanem potasu.Powstały produkt następnie przemywa się, filtruje, suszy itp.
③ Toksyczne, ciężkie prawo petrochemiczne
Toksyczny proszek ciężkiej rudy poddaje się reakcji z solą amonową w celu wytworzenia substancji rozpuszczalnejbarsól i węglan amonu są zawracane do użytku.Rozpuszczalnybarsól dodaje się do węglanu amonu w celu wytrącenia rafinowanego węglanu baru, który jest filtrowany i suszony w celu wytworzenia gotowego produktu.Ponadto uzyskany ług macierzysty można poddać recyklingowi i ponownie wykorzystać.
(2) Metoda przygotowaniabartytanian
① Metoda w fazie stałej
Bartytanian można otrzymać przez kalcynacjębarwęglan i dwutlenek tytanu, który może być domieszkowany dowolnym innym materiałem.
② Metoda współstrącania
Rozpuścićbarchlorek i czterochlorek tytanu w mieszaninie równych substancji, podgrzać do 70°C, a następnie upuścić kwas szczawiowy w celu uzyskania osadu uwodnionegobartytanian [BaTiO (C2O4) 2-4H2O].Umyć, wysuszyć, a następnie przeprowadzić pirolizę w celu otrzymania tytanianu baru.
(3) Metoda przygotowaniabarchlorek
Proces produkcyjnybarchlorek obejmuje głównie metodę kwasu solnego,barmetoda węglanowa, metoda chlorku wapnia i metoda chlorku magnezu według różnych metod lub surowców.
① Metoda kwasu solnego.
②Barmetoda węglanowa.Wykonane z uschniętego kamienia (węglanu baru) jako surowca.
③ Metoda chlorku wapnia.Redukcja mieszaniny barytu i chlorku wapnia za pomocą węgla.
Ponadto istnieje metoda chlorku magnezu.Przygotowane przez leczeniebarsiarczek z chlorkiem magnezu.
Czas publikacji: 1 listopada 2023 r