Chuma cha Bariamu (1)

1, Utangulizi wa Msingi

Jina la Kichina:Bariamu, jina la Kiingereza:Bariamu, ishara ya kipengeleBa, nambari ya atomiki 56 kwenye jedwali la upimaji, ni kipengele cha chuma cha alkali cha ardhini cha kikundi cha IIA chenye msongamano wa 3.51 g/cubic sentimita, kiwango myeyuko cha 727 ° C (1000 K, 1341 ° F), na kiwango cha kuchemsha cha 1870 °. C (2143 K, 3398 ° F). Bariamu ni chuma cha ardhi cha alkali na mng'ao mweupe wa fedha, na rangi ya moto ya kijani kibichi, laini na ductile.Bariamuina kemikali amilifu sana na inaweza kuguswa na nyingi zisizo za metali.Bariamuhaijawahi kupatikana kama dutu moja katika asili.Bariamuchumvi ni sumu isipokuwabariamusalfati. Aidha,bariamu ya metaliina upungufu mkubwa na inaweza kupunguza oksidi nyingi za chuma, halidi na salfaidi kupata metali zinazolingana. Maudhui yabariamukatika ukoko ni 0.05%, na madini ya kawaida katika asili ni barite (bariamusulfate) na kukauka (bariamucarbonate). Bariamu hutumiwa sana katika nyanja kama vile umeme, keramik, dawa, na mafuta ya petroli.

2, Ugunduzi waBariamuna Hali ya Maendeleo ya ChinaBariamuViwanda

1. Historia fupi ya ugunduzi wabariamu

Salfidi za madini ya alkali huonyesha phosphorescence, kumaanisha kwamba huendelea kutoa mwanga gizani kwa muda baada ya kukabiliwa na mwanga. Ni kwa sababu ya tabia hii haswabariamumisombo imeanza kupokea tahadhari.

Mnamo 1602, V. Casiorolus, fundi viatu huko Bologna, Italia, aligundua kwamba baritebariamusalfati ilitoa mwanga gizani baada ya kuichoma na vitu vinavyoweza kuwaka. Jambo hili liliamsha shauku ya wanakemia wa Ulaya. Mnamo 1774, mwanakemia wa Uswidi CW Scheele aligundua kipengele kipya katika barite, lakini hakuweza kuitenganisha, tu oksidi ya kipengele hicho. Mnamo 1776, Johan Gottlieb Gahn alitenga oksidi hii katika utafiti sawa. Hapo awali, Baryta alijulikana kama barote na Guyton de Morveau, na baadaye akapewa jina la baryta (ardhi nzito) na Antoine Lavoisier. Mnamo 1808, mwanakemia wa Uingereza Humphry Davy alitumia zebaki kama cathode, platinamu kama anode, na barite ya elektroli (BaSO4) kutengeneza.bariamuamalgam. Baada ya kunereka ili kuondoa zebaki, chuma kilicho na usafi mdogo kilipatikana na jina lakebariamu.

Maombi ya viwandani pia yana historia ya zaidi ya miaka mia moja

Mapema katikati ya karne ya 19, watu walianza kutumia barite (madini muhimu kwa kuzalishabariamunabariamumisombo) kama kichungi cha rangi. Tangu karne hii, barite imekuwa malighafi kuu kwa utengenezaji wa anuwaibariamuzenye bidhaa za kemikali. Kwa sababu ya sehemu yake kubwa, kemikali thabiti, na isiyoweza kuyeyuka katika maji na asidi, barite imetumika kama wakala wa uzani wa matope ya kuchimba mafuta na gesi mapema miaka ya 1920.Bariamusulfate hutumika katika utengenezaji wa rangi nyeupe na inaweza kutumika kama kichungio na rangi ya mpira.

2. Hali ya Uchinabariamuviwanda

Kawaidabariamuchumvi ni pamoja nabariamusalfati,bariamunitrati, kloridi ya bariamu,bariamukaboni,bariamusianidi na kadhalika.Bariamubidhaa za chumvi hutumiwa zaidi katika tasnia ya elektroniki kama viungio vya mirija ya picha ya rangi na nyenzo za sumaku.

Kwa sasa, China imekuwa mzalishaji mkubwa zaidi dunianibariamuchumvi. Uwezo wa uzalishaji wa kila mwaka wa kimataifa wabariamucarbonate ni takriban tani 900,000, na pato la tani 700,000, wakati uwezo wa uzalishaji wa China kwa mwaka ni takriban tani 700,000, na pato la kila mwaka la tani 500,000, uhasibu kwa zaidi ya 70% ya ulimwengu.bariamuuwezo wa uzalishaji wa carbonate na pato. ya Chinabariamubidhaa za carbonate zimeuzwa nje ya nchi kwa wingi kwa muda mrefu, na China imekuwa muuzaji mkubwa zaidi wa bidhaa.bariamukabonati.

Matatizo Yanayokabiliana na Maendeleo yaBariamuSekta ya Chumvi nchini China

Ingawa Uchina ndio mzalishaji na muuzaji mkubwa zaidi wa bidhaabariamucarbonate, sio mtayarishaji mwenye nguvu wa carbonate ya bariamu. Kwanza, kuna wachache wa kiwango kikubwabariamumakampuni ya uzalishaji wa carbonate nchini China, na kuna makampuni machache sana ambayo yamepata uzalishaji mkubwa; Pili, Chinabariamubidhaa za carbonate zina muundo mmoja na hazina bidhaa za teknolojia ya juu. Ingawa viwanda vingine hivi sasa vinatafiti na kutoa usafi wa hali ya juubariamucarbonate, utulivu wake ni duni. Kwa bidhaa za ubora wa juu, Uchina pia inahitaji kuagiza kutoka kwa makampuni kama vile Ujerumani, Italia, na Japan. Aidha, katika miaka ya hivi karibuni, baadhi ya nchi zimekuwa wauzaji wapya wabariamucarbonate, kama vile Urusi, Brazili, Korea Kusini, na Mexico, na kusababisha usambazaji kupita kiasi katika kimataifabariamusoko la kaboni, ambalo limekuwa na athari kubwa kwa Uchinabariamusekta ya carbonate. Watengenezaji wako tayari kupunguza bei ili kuendelea kuishi. Wakati huo huo, makampuni ya biashara ya kuuza nje ya China pia yanakabiliwa na uchunguzi dhidi ya utupaji taka kutoka nje ya nchi. Pamoja na uboreshaji unaoendelea wa mahitaji ya ulinzi wa mazingira, baadhibariamumakampuni ya uzalishaji chumvi nchini China pia yanakabiliwa na masuala ya ulinzi wa mazingira. Ili kukuza maendeleo ya Chinabariamusekta ya chumvi,bariamumakampuni ya biashara ya uzalishaji wa chumvi nchini China yanapaswa kuchukua ulinzi na usalama wa mazingira kama msingi, kuendelea kutafiti na kuanzisha teknolojia za hali ya juu, na kubuni bidhaa mpya zinazokidhi mahitaji ya nyakati na kuwa na maudhui ya juu ya kiteknolojia.

Data ya Uzalishaji na Usafirishaji wa Barite nchini Uchina

Kulingana na takwimu za Utafiti wa Jiolojia wa Marekani, uzalishaji wa barite nchini China ulikuwa takriban tani milioni 41 mwaka 2014. Kwa mujibu wa takwimu za forodha za China, kuanzia Januari hadi Desemba 2014, China iliuza nje kilo 92588597 zabariamusalfati, ongezeko la 0.18% ikilinganishwa na kipindi kama hicho mwaka jana. Thamani ya jumla ya mauzo ya nje ilikuwa dola za Marekani 65496598, ongezeko la 20.99% ikilinganishwa na kipindi kama hicho mwaka jana. Bei ya mauzo ya nje ilikuwa dola za Kimarekani 0.71 kwa kilo, ikiwa ni ongezeko la dola za Marekani 0.12 kwa kilo ikilinganishwa na kipindi kama hicho mwaka jana. Miongoni mwao, mwezi Desemba 2014, China ilisafirisha nje kilo 8768648 zabariamusalfati, ongezeko la 8.19% ikilinganishwa na kipindi kama hicho mwaka jana. Kiasi cha mauzo ya nje kilikuwa dola za Marekani 8385141, ikiwa ni ongezeko la 5.1% ikilinganishwa na kipindi kama hicho mwaka jana.

Kwa mujibu wa takwimu za forodha za China, mwezi Juni 2015, China iliuza nje tani 170,000 zabariamusulfate, kupungua kwa 1.7% ikilinganishwa na kipindi kama hicho mwaka jana; Katika nusu ya kwanza ya mwaka, kiasi cha mauzo ya nje kilikuwa tani milioni 1.12, upungufu wa 6.8% ikilinganishwa na kipindi kama hicho mwaka jana; Kiasi kama hicho cha mauzo ya nje kilipungua kwa 5.4% na 9% mtawalia ikilinganishwa na kipindi kama hicho mwaka jana.

3, Usambazaji na Uzalishaji wa Rasilimali za Barium (Barite).

1. Usambazaji wa rasilimali za bariamu

Maudhui yabariamukatika ukoko ni 0.05%, nafasi ya 14. Madini kuu katika asili ni barite (bariamusulfate BaSO4) na kukauka (bariamucarbonate BaCO3). Miongoni mwao, barite ni madini ya kawaida ya bariamu, ambayo yanajumuishwabariamusulfate na hutokea katika mishipa ya maji yenye joto la chini, kama vile mishipa ya barite ya quartz, mishipa ya barite ya fluorite, nk. Toxicite ni nyingine kuu.bariamuzenye madini katika asili, pamoja na barite, na sehemu yake kuu nibariamukabonati.

Kulingana na data kutoka kwa Utafiti wa Jiolojia wa Merika mnamo 2015, rasilimali ya barite ulimwenguni ni takriban tani bilioni 2, ambapo tani milioni 740 zimethibitishwa. Hifadhi ya barite duniani ni tani milioni 350. China ni nchi yenye rasilimali nyingi za barite. Nchi nyingine zenye rasilimali nyingi za barite ni pamoja na Kazakhstan, Türkiye, India, Thailand, Marekani na Mexico. Vyanzo maarufu vya barite ulimwenguni ni pamoja na Westman Land ya Uingereza, Felsbonne huko Romania, Saxony huko Ujerumani, Tianzhu huko Guizhou, Heifenggou huko Gansu, Gongxi huko Hunan, Liulin huko Hubei, Xiangzhou huko Guangxi, na Shuiping huko Shaanxi.

Kwa mujibu wa takwimu za Utafiti wa Jiolojia wa Marekani mwaka 2015, uzalishaji wa barite duniani ulikuwa tani milioni 9.23 mwaka 2013 na kuongezeka hadi tani milioni 9.26 mwaka 2014. Mwaka 2014, China ilikuwa mzalishaji mkubwa wa barite, na uzalishaji wa tani milioni 4.1. , ikichukua takriban 44.3% ya jumla ya uzalishaji wa kimataifa. India, Morocco, na Marekani zinashika nafasi ya pili, tatu, na nne mtawalia, zikiwa na uzalishaji wa tani milioni 1.6, tani milioni 1, na tani 720,000.

2. Usambazaji waBariamuRasilimali nchini China

China ni tajiribariamurasilimali za madini, na hifadhi ya jumla iliyotabiriwa ya zaidi ya tani bilioni 1. Aidha, daraja la madini ya bariamu ni ya juu kiasi, na hifadhi na uzalishaji wake kwa sasa ni nafasi ya kwanza duniani. Ya kawaida zaidibariamuzenye madini katika asili ni barite. Hifadhi ya kimataifa ya barite ni tani milioni 350, wakati hifadhi ya barite nchini China ni tani milioni 100, ikichukua takriban 29% ya jumla ya hifadhi ya kimataifa na kushika nafasi ya kwanza duniani.

Kulingana na takwimu katika "Uchunguzi wa Maeneo Kuu ya Ulimbikizaji wa Madini na Uwezo wa Rasilimali wa Migodi ya Barite ya Uchina" (Jiolojia ya Madini ya Kemikali, 2010), Uchina ina utajiri mkubwa wa rasilimali za barite, zilizosambazwa katika mikoa (mikoa) 24 kote nchini, ikiwa na akiba na kiwango cha uzalishaji. kwanza duniani. Kuna maeneo 195 ya uchimbaji madini yenye hifadhi zilizothibitishwa nchini Uchina, na hifadhi ya rasilimali iliyothibitishwa ya tani milioni 390 za madini. Kutoka kwa usambazaji wa kikanda (kikanda) wa barite, Mkoa wa Guizhou una migodi ya barite zaidi, uhasibu kwa 34% ya jumla ya hifadhi ya nchi; Hunan, Guangxi, Gansu, Shaanxi na mikoa mingine (mikoa) huchukua nafasi ya pili. Mikoa mitano iliyotajwa hapo juu inachukua asilimia 80 ya hifadhi ya taifa. Aina ya amana ni ya mchanga, uhasibu kwa 60% ya jumla ya akiba. Kwa kuongeza, pia kuna safu zilizodhibitiwa (endogenetic), sedimentary ya volkeno, hidrothermal, na hali ya hewa (mabaki ya mteremko). Kipindi cha madini kilikuwa hasa katika enzi ya Paleozoic, na amana za barite pia ziliundwa wakati wa Sinian na Mesozoic Cenozoic.

Sifa za Rasilimali za Madini za Barite nchini Uchina

Kwa mtazamo wa kiasi, madini ya barite nchini China yanasambazwa hasa katika eneo la kati; Kwa upande wa daraja, karibu madini yote tajiri yamejilimbikizia zaidi Guizhou na Guangxi; Kwa mtazamo wa kiwango cha amana ya madini, amana za barite za Uchina ni kubwa na za kati. Maeneo mawili pekee ya uchimbaji madini ya Guizhou Tianzhu Dahe Bian na Hunan Xinhuang Gongxi yanachukua zaidi ya nusu ya hifadhi katika maeneo haya. Mara nyingi, aina moja ya barite ndio aina kuu ya madini, na uwiano wa muundo wa madini na muundo wa kemikali ni rahisi na safi, kama mgodi wa barite wa Hunan Xinhuang Gongxi. Kwa kuongezea, pia kuna akiba kubwa ya madini pamoja na yanayohusiana ambayo yanaweza kutumika kwa ukamilifu.

4. Mchakato wa uzalishaji wa bariamu

1. Maandalizi yabariamu

Uzalishaji wa bariamu ya metali katika sekta ni pamoja na hatua mbili: uzalishaji wa oksidi ya bariamu na uzalishaji wa bariamu ya metali kwa njia ya upunguzaji wa mafuta ya chuma (upunguzaji wa aluminothermic).

(1) Maandalizi yabariamuoksidi

Ore ya ubora wa juu kwanza inahitaji uteuzi wa mwongozo na kuelea, ikifuatiwa na kuondolewa kwa chuma na silicon ili kupata mkusanyiko ulio na zaidi ya 96%.bariamusalfati. Changanya poda ya madini na ukubwa wa chembe chini ya matundu 20 na unga wa makaa ya mawe au petroli katika uwiano wa uzito wa 4:1, na kalsini ifikapo 1100 ℃ kwenye tanuru ya kurudisha sauti.Bariamusalfati hupunguzwa kuwa bariamu sulfidi (inayojulikana kama "jivu jeusi"), ambayo huchujwa na maji ya moto ili kupata suluhisho la sulfidi ya bariamu. Ili kubadilisha salfidi ya bariamu kuwa mvua ya kaboni ya bariamu, ni muhimu kuongeza kaboni ya sodiamu au kuanzisha dioksidi kaboni kwenye suluhisho la maji la salfidi ya bariamu. Changanya bariamu kabonati na poda ya kaboni na kalsini kwa zaidi ya 800 ℃ ili kupata oksidi ya bariamu. Ikumbukwe kwamba oksidi ya bariamu hutiwa oksidi na kuunda peroksidi ya bariamu saa 500-700 ℃, na peroksidi ya bariamu inaweza kuoza na kuunda.bariamuoksidi katika 700-800 ℃. Kwa hiyo, ili kuepuka kuzalisha peroxide ya bariamu, bidhaa za calcined zinahitajika kupozwa au kuzimishwa chini ya ulinzi wa gesi ya inert.

(2) Uzalishaji wachuma cha bariamukwa njia ya kupunguza aluminothermic

Kuna athari mbili kwa upunguzaji wa aluminibariamuOksidi kwa sababu ya viungo tofauti:

6BaO+2Al → 3BaO • Al2O3+3Ba ↑

Au: 4BaO+2Al → BaO • Al2O3+3Ba ↑

Kwa joto la kuanzia 1000 hadi 1200 ℃, athari hizi mbili hutoa kidogo sana.bariamu, kwa hiyo ni muhimu kutumia pampu ya utupu ili kuendelea kuhamishabariamumvuke kutoka eneo la mwitikio hadi eneo la ufupishaji ili mwitikio uendelee kulia. Mabaki baada ya athari ni sumu na inaweza tu kutupwa baada ya matibabu.

2. Maandalizi ya misombo ya kawaida ya bariamu

(1) Mbinu ya maandalizi yabariamukabonati

① Mbinu ya ukaa

Njia ya uwekaji kaboni inahusisha hasa kuchanganya bariti na makaa ya mawe kwa uwiano fulani, kuponda ndani ya tanuru ya mzunguko, na kuchoma na kupunguza 1100-1200 ℃ ili kupata bariamu sulfidi kuyeyuka. Dioksidi kaboni huletwa ndanibariamuufumbuzi wa sulfidi kwa carbonization, na kupatikanabariamutope carbonate inakabiliwa na desulfurization kuosha na utupu filtration. Kisha, hukaushwa na kusagwa kwa 300 ℃ ili kupata bidhaa iliyokamilishwa ya bariamu kabonati. Njia hii inachukuliwa na wazalishaji wengi kutokana na mchakato wake rahisi na gharama nafuu.

② Mbinu changamano ya mtengano

Bidhaa ya mwisho yabariamucarbonate inaweza kupatikana kwa mmenyuko wa mtengano mara mbili kati ya salfidi ya bariamu na kabonati ya amonia, au kwa mmenyuko kati ya kloridi ya bariamu na kabonati ya potasiamu. Kisha bidhaa hiyo huosha, kuchujwa, kukaushwa, nk.

③ Sheria ya Petrokemikali yenye Sumu

Poda ya madini yenye sumu humenyuka kwa chumvi ya amonia ili kutoa mumunyifubariamuchumvi, na kabonati ya amonia hurejeshwa kwa matumizi. mumunyifubariamuchumvi huongezwa kwa kabonati ya amonia ili kutoa kaboni ya bariamu iliyosafishwa, ambayo huchujwa na kukaushwa ili kutoa bidhaa iliyokamilishwa. Kwa kuongeza, pombe ya mama iliyopatikana inaweza kurejeshwa na kutumika tena.

(2) Mbinu ya maandalizi yabariamutitanate

① Mbinu ya awamu thabiti

Bariamutitanate inaweza kuwa tayari kwa calciningbariamucarbonate na dioksidi ya titan, ambayo inaweza kuingizwa na nyenzo nyingine yoyote.

② Mbinu ya kunyesha

kuyeyushabariamukloridi na tetrakloridi ya titani katika mchanganyiko wa vitu sawa, joto hadi 70 ° C, na kisha kuacha asidi oxalic kupata mvua ya hidrati.bariamutitanate [BaTiO (C2O4) 2-4H2O]. Osha, kavu, na kisha pyrolysis kupata titanate ya bariamu.

(3) Mbinu ya maandalizi yabariamukloridi

Mchakato wa uzalishaji wabariamukloridi hasa inajumuisha njia ya asidi hidrokloriki,bariamunjia ya kaboni, mbinu ya kloridi ya kalsiamu, na mbinu ya kloridi ya magnesiamu kulingana na mbinu tofauti au malighafi.

① Mbinu ya asidi hidrokloriki.

②Bariamunjia ya carbonate. Imetengenezwa kwa jiwe lililokauka (barium carbonate) kama malighafi.

③ Mbinu ya kloridi ya kalsiamu. Kupunguza mchanganyiko wa barite na kloridi ya kalsiamu na kaboni.

Kwa kuongeza, kuna njia ya kloridi ya magnesiamu. Imeandaliwa kwa matibabubariamusulfidi na kloridi ya magnesiamu.