Процес на извличане на барий

(1) Подготовка на бариев оксид 

Висококачествената баритна руда първо трябва да бъде подбрана и плаваща, а след това желязо и силиций се отстраняват, за да се получи концентрат, съдържащ повече от 96% бариев сулфат. Рудният прах с размер на частиците по -малко от 20 меша се смесва с въглища или петролен кокс на прах в съотношение на тегло 4: 1 и се пече на 1100 ℃ в ревербераторна пещ. Бариевият сулфат се редуцира до бариев сулфид (обикновено известен като "черна пепел"), а полученият разтвор на бариев сулфид се извлича с гореща вода. За да се превърне бариев сулфид в утаяване на бариев карбонат, натриев карбонат или въглероден диоксид трябва да се добавят към бариевия сулфид воден разтвор. Бариев оксид може да се получи чрез смесване на бариев карбонат с въглероден прах и калциране на над 800 ℃. Трябва да се отбележи, че бариевият оксид се окислява, за да образува бариев пероксид при 500-700 ℃ и бариев пероксид може да се разлага, за да образува бариев оксид при 700-800 ℃. Следователно, за да се избегне производството на бариев пероксид, калцинираният продукт трябва да се охлади или гаси под защитата на инертен газ. 

(2) Алуминотермичен метод за намаляване на производството на метален барий 

Поради различни съставки има две реакции на алуминиев редуциращ бариев оксид:

6BAO+2AL → 3BAO • AL2O3+3BA ↑

ИЛИ: 4BAO+2AL → BAO • AL2O3+3BA ↑

При 1000-1200 ℃ тези две реакции произвеждат много малко барий, така че е необходима вакуумна помпа за непрекъснато прехвърляне на бариевата пари от реакционната зона в зоната на кондензация, така че реакцията да продължи да продължи вдясно. Остатъкът след реакцията е токсичен и трябва да се лекува, преди да може да бъде изхвърлен.

Подготовка на общи бариеви съединения 

(1) Метод за подготовка на бариев карбонат 

① Метод на карбонизация

Методът на карбонизация включва главно смесване на барит и въглища в определена пропорция, смачкване на ротационна пещ и калциране и намаляване на тях при 1100-1200 ℃, за да се получи бариев сулфид. Въглеродният диоксид се въвежда в разтвора на бариев сулфид за карбонизация и реакцията е следната:

BAS+CO2+H2O = BACO3+H2S

Получената бариева карбонатна каша се десулфуризира, промива и вакуумно се филтрира и след това се изсушава и смазва при 300 ℃, за да се получи завършен бариен карбонат. Този метод е прост в процес и с ниска цена, така че се приема от повечето производители.

② Метод за двойно разлагане

Бариев сулфид и амониев карбонат претърпяват реакция на двойно разлагане, а реакцията е както следва:

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

Или бариев хлорид реагира с калиев карбонат, а реакцията е следната:

Bacl2+k2co3 = baco3+2kcl

След това продуктът, получен от реакцията, се промива, филтрира, изсушава и др., За да се получи завършен бариен карбонатен продукт.

③ Метод на бариев карбонат

Бариев карбонатен прах реагира с амониева сол за генериране на разтворима бариева сол и амониевият карбонат се рециклира. Разтворимата бариева сол се добавя към амониев карбонат за утаяване на рафиниран бариев карбонат, който се филтрира и се изсушава, за да се направи готовия продукт. В допълнение, получената майчина алкохол може да бъде рециклирана. Реакцията е следната:

BACO3+2HCL = BACL2+H2O+CO2

BACL2+2NH4OH = BA (OH) 2+2NH4CL

BA (OH) 2+CO2 = BACO3+H2O 

(2) Метод на подготовка на бариев титанат 

① Метод на твърда фаза

Бариев титанат може да се получи чрез калциране на бариев карбонат и титанов диоксид, а всички други материали могат да бъдат легирани в него. Реакцията е следната:

TiO2 + BACO3 = BATIO3 + CO2 ↑ ↑ ↑ ↑

② Метод на копереципитация

Barium chloride and titanium tetrachloride are mixed and dissolved in equal amounts, heated to 70°C, and then oxalic acid is added dropwise to obtain hydrated barium titanyl oxalate [BaTiO(C2O4)2•4H2O] precipitate, which is washed, dried, and След това пиролизира, за да получи бариев титанат. Реакцията е следната:

BACL2 + TICL4 + 2H2C2O4 + 5H2O = BATIO (C2O4) 2 • 4H2O ↓ + 6HCL

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

След като победи метатитанната киселина, се добавя разтвор на бариев хлорид и след това се добавя амониев карбонат при разбъркване за генериране на копеципитат от бариев карбонат и метатитанова киселина, който се калцинира, за да се получи продуктът. Реакцията е следната:

BACL2 + (NH4) 2CO3 = BACO3 + 2NH4CL

H2tio3 + baco3 = batio3 + co2 ↑ + h2o 

(3) Приготвяне на бариев хлорид 

Производственият процес на бариев хлорид включва главно метод на солна киселина, метод на бариев карбонат, метод на калциев хлорид и метод на магнезиев хлорид според различните методи или суровини.

① Метод на хидрохлорна киселина. Когато бариев сулфид се лекува с солна киселина, основната реакция е:

BAS+2HCI = BACL2+H2S ↑+q