Процес вилучення барію

(1) Підготовка оксиду барію 

Високоякісна баритова руда повинна спочатку бути обраною та плавкою, а потім залізо та кремнію видаляються для отримання концентрату, що містить понад 96% сульфату барію. Рудий порошок з розміром частинки менше 20 сітки змішується з вугільним або нафтовим коксовим порошком у співвідношенні ваги 4: 1 і обсмажується при 1100 ℃ у ревербераційній печі. Сульфат барію знижується до сульфіду барію (зазвичай відомий як "чорна зола"), а отриманий розчин сульфіду барію вилуговується гарячою водою. Для перетворення сульфіду барію в осадження карбонату барію потрібно додати карбонат натрію або вуглекислий газ до водного розчину сульфіду барію. Оксид барію можна отримати шляхом змішування карбонату барію з вуглецевим порошком і прожарювання його на вище 800 ℃. Слід зазначити, що оксид барію окислюється, утворюючи пероксид барію при 500-700 ℃, а перекис барію може бути розкладений для утворення оксиду барію при 700-800 ℃. Тому, щоб уникнути виробництва пероксиду барію, кальцинований продукт потрібно охолонути або гасити під захистом інертного газу. 

(2) метод алюмінотермічного відновлення для отримання металевого барію 

Через різні інгредієнти існують дві реакції алюмінієвого оксиду барію:

6BAO+2AL → 3BAO • Al2O3+3BA ↑

АБО: 4BAO+2AL → BAO • Al2O3+3BA ↑

При 1000-1200 ℃ ці дві реакції виробляють дуже мало барію, тому вакуумний насос необхідний для постійного перенесення пари барію з зони реакції в зону конденсації, щоб реакція могла продовжувати рухатися праворуч. Залишок після реакції є токсичним і його потрібно лікувати, перш ніж його можна відкинути.

Підготовка загальних барійних сполук 

(1) Метод підготовки карбонату барію 

① Метод карбонізації

Метод карбонізації в основному передбачає змішування бариту та вугілля в певній пропорції, подрібнюючи їх у обертову печі та кальцину та зменшуючи їх при 1100-1200 ℃, щоб отримати тане сульфіду барію. Вуглекислий газ вводиться в розчин сульфіду барію для карбонізації, а реакція така:

BAS+CO2+H2O = BACO3+H2S

Отриману карбонатну суспензію барію виписують, промивають і відфільтрують вакуум, а потім висушують і подрібнюють при 300 ℃, щоб отримати готовий продукт карбонату барію. Цей метод простий у процесі і низька вартість, тому його приймають більшість виробників.

② Метод подвійного розкладання

Сульфід барію та карбонат амонію зазнає реакції подвійного розкладання, і реакція така:

BAS+(NH4) 2CO3 = BACO3+(NH4) 2S

Або хлорид барію реагує з карбонатом калію, а реакція така:

BACL2+K2CO3 = BACO3+2KCL

Продукт, отриманий від реакції, потім промивають, фільтрують, сушить тощо, щоб отримати готовий карбонатний продукт.

③ Метод карбонату барію

Карбонатний порошок барію реагується на аміачну сіль для отримання розчинної барієвої солі, а карбонат амонію переробляється. Розчинна барієва сіль додають до карбонату амонію для осадження рафінованого карбонату барію, який фільтрують і сушить для виготовлення готового продукту. Крім того, отриманий материнський спирт може бути перероблений. Реакція така:

BACO3+2HCL = BACL2+H2O+CO2

Bacl2+2nh4OH = ba (OH) 2+2NH4Cl

BA (OH) 2+CO2 = BACO3+H2O 

(2) Метод підготовки титанату барію 

① Метод твердої фази

Титанат барію можна отримати шляхом кальцинації карбонату барію та діоксиду титану, і будь -які інші матеріали можуть бути допедовані в нього. Реакція така:

Tio2 + baco3 = batio3 + co2 ↑

② Метод коеципітації

Баріум хлорид та титановий тетрахлорид змішують і розчиняють у рівних кількостях, нагріваються до 70 ° С, а потім оксалову кислоту додавають по краплях для отримання гідратного барієвого титаніл оксалату [батио (C2O4) 2 • 4H2O] осаду, який промивають, сушить та сушить Потім піролізували для отримання титанату барію. Реакція така:

Bacl2 + ticl4 + 2h2c2o4 + 5h2o = batio (c2o4) 2 • 4h2o ↓ + 6hcl

Batio (C2O4) 2 • 4H2O = BATIO3 + 2CO2 ↑ + 2CO ↑ + 4H2O

Після побиття метатітанової кислоти додається розчин хлориду барію, а потім карбонат амонію додається під перемішуванням для генерування коеципітату карбонату барію та метатітанової кислоти, яку проводять для отримання продукту. Реакція така:

Bacl2 + (NH4) 2CO3 = BACO3 + 2NH4CL

H2TiO3 + BACO3 = Batio3 + CO2 ↑ + H2O 

(3) Підготовка хлориду барію 

Процес виробництва хлориду барію в основному включає метод соляної кислоти, метод карбонату барію, метод хлориду кальцію та метод хлориду магнію відповідно до різних методів або сировини.

① метод соляної кислоти. Коли сульфід барію обробляється соляною кислотою, основна реакція::

BAS+2HCI = BACL2+H2S ↑+Q