Bariy metall (1)

1, Asosiy kirish

Xitoy nomi:Bariy, Inglizcha nomi:Bariy, element belgisiBa, davriy jadvaldagi atom raqami 56, zichligi 3,51 g / kub santimetr, erish nuqtasi 727 ° C (1000 K, 1341 ° F) va qaynash nuqtasi 1870 ° bo'lgan IIA guruhi ishqoriy tuproq metall elementidir. C (2143 K, 3398 ° F). Bariy kumush-oq rangli, olov rangi sariq yashil, yumshoq va egiluvchan ishqoriy tuproqli metalldir.Bariyjuda faol kimyoviy xususiyatlarga ega va ko'pchilik nometalllar bilan reaksiyaga kirisha oladi.Bariytabiatda hech qachon yagona modda sifatida topilmagan.Bariydan tashqari tuzlar zaharli hisoblanadibariysulfat. Bunga qo'chimcha,metall bariykuchli qaytarilish xususiyatiga ega va mos keladigan metallarni olish uchun ko'pchilik metall oksidlari, galoidlari va sulfidlarini kamaytirishi mumkin. ning mazmunibariyYer qobig'ida 0,05%, tabiatda eng keng tarqalgan minerallar baritdir (bariysulfat) va biterit (bariykarbonat). Bariy elektronika, keramika, tibbiyot va neft kabi sohalarda keng qo'llaniladi.

2, kashfiyotiBariyva Xitoyning rivojlanish holatiBariySanoat

1. ning kashf etilishining qisqacha tarixibariy

Ishqoriy tuproq metall sulfidlari fosforessensiyani namoyon qiladi, ya'ni ular yorug'lik ta'siridan keyin ma'lum vaqt davomida qorong'ida yorug'lik chiqarishda davom etadilar. Aynan shu xususiyat tufaylibariybirikmalarga e'tibor qaratila boshlandi.

1602 yilda Italiyaning Boloniya shahridagi poyabzal ishlab chiqaruvchisi V.Kasiorolus baritning tarkibidabariysulfat yonuvchan moddalar bilan qovurilganidan keyin qorong'ida yorug'lik chiqardi. Bu hodisa evropalik kimyogarlarning qiziqishini uyg'otdi. 1774 yilda shved kimyogari CW Scheele baritda yangi elementni topdi, lekin uni ajrata olmadi, faqat shu elementning oksidi. 1776 yilda Yoxan Gottlib Gahn xuddi shunday tadqiqotda bu oksidni ajratib oldi. Barita dastlab Guyton de Morveau tomonidan barote deb atalgan va keyinchalik Antuan Lavuazye tomonidan baryta (og'ir yer) deb o'zgartirilgan. 1808 yilda ingliz kimyogari Xamfri Devi simobni katod sifatida, platinani anod sifatida va elektrolizlangan baritni (BaSO4) ishlab chiqarish uchun ishlatgan.bariyamalgam. Simobni olib tashlash uchun distillashdan so'ng, past tozaligi bo'lgan metall olindi va nomlandibariy.

Sanoat ilovalari ham yuz yildan ortiq tarixga ega

19-asrning o'rtalarida odamlar baritdan (ishlab chiqarish uchun muhim mineral) foydalanishni boshladilarbariyvabariyaralashmalar) bo'yoqlar uchun plomba sifatida. Bu asrdan beri barit turli xil mahsulotlarni ishlab chiqarish uchun asosiy xom ashyoga aylandibariykimyoviy mahsulotlarni o'z ichiga oladi. Muhim nisbati, barqaror kimyoviy xossalari va suv va kislotalarda erimaydiganligi tufayli barit 1920-yillardayoq neft va gaz burg'ilash loylari uchun og'irlik agenti sifatida ishlatilgan.Bariysulfat oq pigmentlar ishlab chiqarishda ishlatiladi va kauchuk uchun plomba va rang beruvchi sifatida ishlatilishi mumkin.

2. Xitoyning ahvolibariysanoat

Umumiybariytuzlar kiradibariysulfat,bariynitrat, bariy xlorid,bariykarbonat,bariysiyanid va boshqalar.Bariytuz mahsulotlari asosan elektron sanoatda rangli rasm naychalari va magnit materiallar uchun qo'shimchalar sifatida ishlatiladi.

Hozirgi vaqtda Xitoy dunyodagi eng yirik ishlab chiqaruvchiga aylandibariytuzlar. ning global yillik ishlab chiqarish quvvatibariykarbonat taxminan 900000 tonnani tashkil etadi, ishlab chiqarish taxminan 700000 tonnani tashkil etadi, Xitoyning yillik ishlab chiqarish quvvati taxminan 700000 tonnani tashkil etadi, yillik ishlab chiqarish taxminan 500000 tonnani tashkil etadi, bu global ishlab chiqarishning 70% dan ortig'ini tashkil qiladi.bariykarbonat ishlab chiqarish quvvati va chiqishi. Xitoynikibariykarbonat mahsulotlari uzoq vaqt davomida katta miqdorda eksport qilinmoqda va Xitoy dunyodagi eng yirik eksportchiga aylandi.bariykarbonat.

ning rivojlanishida duch keladigan muammolarBariyXitoyda tuz sanoati

Garchi Xitoy dunyodagi eng yirik ishlab chiqaruvchi va eksportchi bo'lsa hambariykarbonat, u bariy karbonatning kuchli ishlab chiqaruvchisi emas. Birinchidan, katta hajmdagilar kambariyXitoyda karbonat ishlab chiqarish korxonalari va yirik ishlab chiqarishga erishgan korxonalar juda kam; Ikkinchidan, Xitoybariykarbonat mahsulotlari yagona tuzilishga ega va yuqori texnologiyali mahsulotlarga ega emas. Garchi ba'zi fabrikalar hozirda tadqiqot olib bormoqda va yuqori tozalik ishlab chiqaradibariykarbonat, uning barqarorligi yomon. Yuqori toza mahsulotlar uchun Xitoy ham Germaniya, Italiya va Yaponiya kabi kompaniyalardan import qilishi kerak. Bundan tashqari, so'nggi yillarda ba'zi mamlakatlar yangi eksportchilarga aylandibariyRossiya, Braziliya, Janubiy Koreya va Meksika kabi karbonat xalqaro miqyosda ortiqcha taklifga olib keladi.bariyXitoyga katta ta'sir ko'rsatgan karbonat bozoribariykarbonat sanoati. Ishlab chiqaruvchilar omon qolish uchun narxlarni pasaytirishga tayyor. Shu bilan birga, Xitoy eksport korxonalari ham chet eldan antidemping tekshiruvlariga duch kelishmoqda. Atrof-muhitni muhofaza qilish talablarini doimiy ravishda takomillashtirish bilan, ba'zilaribariyXitoyda tuz ishlab chiqarish korxonalari ham atrof-muhitni muhofaza qilish muammolariga duch kelmoqda. Xitoyning rivojlanishiga ko'maklashish maqsadidabariytuz sanoati,bariyXitoyda tuz ishlab chiqarish korxonalari atrof-muhitni muhofaza qilish va xavfsizlikni asos qilib olishlari, ilg'or texnologiyalarni doimiy ravishda tadqiq etishlari va joriy etishlari, zamon talablariga javob beradigan va yuqori texnologik tarkibga ega bo'lgan yangi mahsulotlarni ishlab chiqishlari kerak.

Xitoyda barit ishlab chiqarish va eksport ma'lumotlari

Amerika Qo'shma Shtatlari Geologik xizmati ma'lumotlariga ko'ra, 2014 yilda Xitoyda barit ishlab chiqarish taxminan 41 million tonnani tashkil etdi. Xitoy bojxona statistik ma'lumotlariga ko'ra, 2014 yil yanvar-dekabr oylarida Xitoy 92588597 kilogramm mahsulot eksport qildi.bariysulfat, o'tgan yilning shu davriga nisbatan 0,18% ga o'sdi. Eksportning umumiy qiymati 65496598 AQSh dollarini tashkil etib, o‘tgan yilning shu davriga nisbatan 20,99 foizga o‘sdi. Eksport birligi narxi bir kilogramm uchun 0,71 AQSh dollarini tashkil etib, o‘tgan yilning shu davriga nisbatan 0,12 AQSh dollariga oshgan. Ular orasida 2014 yilning dekabr oyida Xitoy 8768648 kilogramm mahsulot eksport qildibariysulfat, o'tgan yilning shu davriga nisbatan 8,19% ga o'sdi. Eksport hajmi 8385141 AQSh dollarini tashkil etib, o‘tgan yilning shu davriga nisbatan 5,1 foizga o‘sdi.

Xitoy bojxona ma'lumotlariga ko'ra, 2015 yil iyun oyida Xitoy 170 000 tonna eksport qildi.bariysulfat, o'tgan yilning shu davriga nisbatan 1,7% ga kamaydi; Yilning birinchi yarmida jami eksport hajmi 1,12 million tonnani tashkil etdi va o'tgan yilning shu davriga nisbatan 6,8 foizga kamaydi; Xuddi shu eksport miqdori o'tgan yilning shu davriga nisbatan mos ravishda 5,4% va 9% kamaydi.

3, Bariy (barit) resurslarini taqsimlash va ishlab chiqarish

1. Bariy resurslarining taqsimlanishi

ning mazmunibariyyer qobig'ida 0,05% bo'lib, 14-o'rinni egallaydi. Tabiatdagi asosiy minerallar baritdir (bariysulfat BaSO4) va biterit (bariykarbonat BaCO3). Ular orasida barit bariyning eng keng tarqalgan mineralidir, u tarkibiga kiradibariysulfat va past haroratli gidrotermal tomirlarda, masalan, kvarts barit tomirlarida, floritli barit tomirlarida va boshqalarda uchraydi. Toksisit yana bir asosiy hisoblanadi.bariybaritdan tashqari tabiatda mineral o'z ichiga oladi va uning asosiy komponentidirbariykarbonat.

Amerika Qo'shma Shtatlari Geologik xizmatining 2015 yildagi ma'lumotlariga ko'ra, global barit resursi taxminan 2 milliard tonnani tashkil etadi, shundan 740 million tonnasi tasdiqlangan. Jahon barit zahiralari 350 million tonnani tashkil qiladi. Xitoy barit resurslari eng ko'p bo'lgan mamlakatdir. Barit resurslariga boy boʻlgan boshqa davlatlar qatoriga Qozogʻiston, Turkiya, Hindiston, Tailand, AQSH va Meksika kiradi. Dunyodagi baritning mashhur manbalari: Buyuk Britaniyadagi Vestman Land, Ruminiyadagi Felsbonne, Germaniyadagi Saksoniya, Guychjoudagi Tianchju, Gansudagi Xeyfengou, Hunandagi Gongsi, Xubeydagi Liulin, Guangsidagi Syanchjou va Shaansidagi Shuiping.

2015 yilda Amerika Qo'shma Shtatlari Geologiya xizmati ma'lumotlariga ko'ra, 2013 yilda jahon bo'ylab barit ishlab chiqarish 9,23 million tonnani tashkil etdi va 2014 yilda 9,26 million tonnagacha oshdi. 2014 yilda Xitoy 4,1 million tonna ishlab chiqarish bilan baritning eng yirik ishlab chiqaruvchisi bo'ldi. , bu jahon jami ishlab chiqarishning taxminan 44,3% ni tashkil qiladi. Hindiston, Marokash va Amerika Qo'shma Shtatlari 1,6 million tonna, 1 million tonna va 720000 tonna ishlab chiqarish bilan mos ravishda ikkinchi, uchinchi va to'rtinchi o'rinlarni egallaydi.

2. TarqalishiBariyXitoydagi resurslar

Xitoy boybariyruda resurslari, bashorat qilingan umumiy zaxirasi 1 milliard tonnadan ortiq. Bundan tashqari, bariy rudasining navi nisbatan yuqori bo'lib, uning zahiralari va ishlab chiqarilishi hozirda dunyoda birinchi o'rinda turadi. Eng keng tarqalganbariytabiatdagi mineral baritdir. Baritning global zaxirasi 350 million tonnani tashkil etadi, Xitoyda barit zaxirasi esa 100 million tonnani tashkil etadi, bu umumiy global zaxiraning taxminan 29 foizini tashkil qiladi va dunyoda birinchi o'rinda turadi.

"Xitoyning barit konlarining asosiy konsentratsiyali hududlari va resurs salohiyati" (Kimyoviy mineral geologiya, 2010) ma'lumotlariga ko'ra, Xitoy barit resurslariga boy bo'lib, butun mamlakat bo'ylab 24 provintsiyada (mintaqalarda) tarqalgan, zaxiralari va ishlab chiqarish reytingi bilan. dunyoda birinchi. Xitoyda tasdiqlangan zahiralarga ega 195 ta kon maydonlari mavjud bo'lib, ularning umumiy tasdiqlangan resurs zaxirasi 390 million tonna rudani tashkil etadi. Baritning viloyat (mintaqaviy) taqsimotidan Guizhou viloyatida eng ko'p barit konlari mavjud bo'lib, bu mamlakatning umumiy zaxiralarining 34% ni tashkil qiladi; Xunan, Guangsi, Gansu, Shensi va boshqa viloyatlar (mintaqalar) ikkinchi o'rinni egallaydi. Yuqoridagi beshta viloyat milliy zaxiralarning 80% ni tashkil qiladi. Kon turi asosan cho'kindi bo'lib, umumiy zahiraning 60% ni tashkil qiladi. Bundan tashqari, qatlam bilan boshqariladigan (endogenetik), vulkanik cho'kindi, gidrotermal va nurash (qoldiq qiyalik) turlari ham mavjud. Minerallanish davri asosan paleozoy erasiga toʻgʻri kelgan boʻlib, barit konlari sin va mezozoy kaynozoy davrlarida ham shakllangan.

Xitoyda barit mineral resurslarining xususiyatlari

Miqdoriy nuqtai nazardan, Xitoyda barit minerallari asosan markaziy mintaqada tarqalgan; Sinf bo'yicha deyarli barcha boy minerallar asosan Guizhou va Guangxi shaharlarida to'plangan; Ruda konlari miqyosi nuqtai nazaridan, Xitoyning barit konlari asosan yirik va o'rta o'lchamlarga ega. Faqat Guychjou Tianzhu Dahe Bian va Xunan Xinhuang Gongxi ikkita tog'-kon maydoni ushbu hududlardagi zaxiralarning yarmidan ko'pini tashkil qiladi. Ko'pincha, bitta barit turi asosiy ruda turi bo'lib, mineral tarkibi va kimyoviy tarkibi nisbati nisbatan sodda va toza, masalan, Hunan Xinhuang Gongxi barit koni. Bundan tashqari, har tomonlama foydalanish mumkin bo'lgan ko'plab foydali qazilmalarning katta zaxiralari mavjud.

4, bariy ishlab chiqarish jarayoni

1. Tayyorlanishibariy

Sanoatda metall bariy ishlab chiqarish ikki bosqichni o'z ichiga oladi: bariy oksidini ishlab chiqarish va metallni termik qaytarilish (alyuminotermik qaytarilish) orqali metall bariy ishlab chiqarish.

(1) tayyorlashbariyoksidi

Yuqori sifatli barit rudasi birinchi navbatda qo'lda tanlash va flotatsiya qilishni, so'ngra 96% dan ortiq kontsentratni olish uchun temir va kremniyni olib tashlashni talab qiladi.bariysulfat. Mineral kukunni zarracha o'lchami 20 meshdan kichikroq va ko'mir yoki neft koksi kukunini 4: 1 og'irlik nisbatida va kalsinni 1100 ℃ da reverberatsiyali pechda aralashtiring.Bariysulfat bariy sulfidga (odatda "qora kul" deb nomlanadi) qaytariladi, u bariy sulfid eritmasini olish uchun issiq suv bilan yuviladi. Bariy sulfidni bariy karbonat cho'kmasiga aylantirish uchun bariy sulfidining suvli eritmasiga natriy karbonat qo'shish yoki karbonat angidridni kiritish kerak. Bariy oksidini olish uchun bariy karbonatni uglerod kukuni va kalsin bilan 800 ℃ dan yuqori haroratda aralashtiring. Shuni ta'kidlash kerakki, bariy oksidi 500-700 ℃ haroratda bariy peroksid hosil qilish uchun oksidlanadi va bariy peroksid hosil bo'lish uchun parchalanishi mumkin.bariyoksidi 700-800 ℃ da. Shuning uchun, bariy peroksid hosil bo'lishining oldini olish uchun, kaltsiylangan mahsulotlarni inert gaz himoyasi ostida sovutish yoki o'chirish kerak.

(2) ishlab chiqarishbariy metallaluminotermik qaytarilish usuli bilan

Alyuminiyning qaytarilishi uchun ikkita reaksiya mavjudbariyturli ingredientlar tufayli oksid:

6BaO+2Al → 3BaO • Al2O3+3Ba ↑

Yoki: 4BaO+2Al → BaO • Al2O3+3Ba ↑

1000 dan 1200 ℃ gacha bo'lgan haroratlarda bu ikki reaktsiya juda kam hosil qiladi.bariy, shuning uchun doimiy ravishda uzatish uchun vakuum nasosidan foydalanish kerakbariyreaksiya uzluksiz o'ngga borishi uchun bug'ni reaksiya zonasidan kondensatsiya zonasiga o'tkazing. Reaktsiyadan keyingi qoldiq toksik bo'lib, faqat davolanishdan keyin tashlanishi mumkin.

2. Umumiy bariy birikmalarini olish

(1) Tayyorlash usulibariykarbonat

① Karbonizatsiya usuli

Karbonizatsiya usuli asosan barit va ko'mirni ma'lum nisbatda aralashtirishni, ularni aylanadigan pechga maydalashni va bariy sulfid eritmasini olish uchun ularni 1100-1200 ℃ da qovurish va kamaytirishni o'z ichiga oladi. Karbonat angidrid gazga kiritiladibariykarbonlash uchun sulfid eritmasi va olinganbariykarbonat atala desulfurization yuvish va vakuum filtrlash duchor bo'ladi. Keyin u quritiladi va tayyor bariy karbonat mahsulotini olish uchun 300 ℃ da eziladi. Ushbu usul oddiy jarayon va arzonligi tufayli ko'pchilik ishlab chiqaruvchilar tomonidan qabul qilinadi.

② Kompleks parchalanish usuli

ning yakuniy mahsulotibariykarbonat bariy sulfid va ammoniy karbonat o'rtasidagi qo'sh parchalanish reaktsiyasi yoki bariy xlorid va kaliy karbonat o'rtasidagi reaktsiya orqali olinishi mumkin. Keyin olingan mahsulot yuviladi, filtrlanadi, quritiladi va hokazo.

③ Zaharli og'ir neft-kimyo qonuni

Zaharli og'ir ruda kukuni eriydigan hosil qilish uchun ammoniy tuzi bilan reaksiyaga kirishadibariytuz va ammoniy karbonat foydalanish uchun qayta ishlanadi. Eriydiganbariytozalangan bariy karbonatni cho'ktirish uchun ammoniy karbonatga tuz qo'shiladi, u filtrlanadi va tayyor mahsulot olish uchun quritiladi. Bundan tashqari, olingan ona suyuqligi qayta ishlanishi va qayta ishlatilishi mumkin.

(2) Tayyorlash usulibariytitanat

① Qattiq fazali usul

Bariytitanatni kaltsiylash orqali tayyorlash mumkinbariykarbonat va titan dioksidi, boshqa har qanday material bilan qo'shilishi mumkin.

② Birgalikda cho'ktirish usuli

Eritmoqbariyxlorid va titan tetraxloridni teng moddalar aralashmasida 70 ° C ga qizdiring va keyin oksalat kislotasini tomizib, gidratlangan cho'kma hosil qiling.bariytitanat [BaTiO (C2O4) 2-4H2O]. Bariy titanat olish uchun yuving, quriting va keyin piroliz qiling.

(3) Tayyorlash usulibariyxlorid

Ishlab chiqarish jarayonibariyxlorid asosan xlorid kislota usulini o'z ichiga oladi,bariykarbonat usuli, kaltsiy xlorid usuli va magniy xlorid usuli turli usullar yoki xom ashyolarga ko'ra.

① Hidroklorik kislota usuli.

②Bariykarbonat usuli. Xom ashyo sifatida qurigan toshdan (bariy karbonat) tayyorlangan.

③ Kaltsiy xlorid usuli. Barit va kaltsiy xlorid aralashmasini uglerod bilan kamaytirish.

Bundan tashqari, magniy xlorid usuli mavjud. Davolash orqali tayyorlanadibariymagniy xlorid bilan sulfid.