Proces vađenja barija

(1) Priprema barijevog oksida 

Visokokvalitetna baritna ruda prvo se mora odabrati ručno i plutati, a zatim se uklanjaju željezo i silicij kako bi se dobili koncentrat koji sadrži više od 96% barij sulfata. Rudni prah s veličinom čestica manjim od 20 mrežica pomiješan je s prahom od ugljena ili nafte koksa u omjeru težine od 4: 1, a pečen je na 1100 ℃ u reverberacijskoj peći. Barijev sulfat se smanjuje na barijev sulfid (obično poznat kao "crni pepeo"), a dobivena otopina barij sulfida je iscrpljena vrućom vodom. Da bi se barijev sulfid pretvorio u oborine barijevog karbonata, u vodenu otopinu barijevog sulfida potrebno je dodati natrijev karbonat ili ugljični dioksid. Barijev oksid može se dobiti miješanjem barijevog karbonata s ugljičnim prahom i kalciranjem na iznad 800 ℃. Treba napomenuti da se barijev oksid oksidira tako da tvori barijev peroksid na 500-700 ℃, a barijev peroksid može se razgraditi u obliku barijevog oksida na 700-800 ℃. Stoga, kako bi se izbjegla proizvodnja barij peroksida, kalcinirani proizvod treba ohladiti ili ugasiti pod zaštitom inertnog plina. 

(2) Aluminotermička metoda smanjenja za proizvodnju metalnog barija 

Zbog različitih sastojaka, postoje dvije reakcije aluminija koji smanjuje barijev oksid:

6BAO+2AL → 3BAO • AL2O3+3BA ↑

Ili: 4BAO+2AL → BAO • AL2O3+3BA ↑

Na 1000-1200 ℃, ove dvije reakcije proizvode vrlo malo barijeva, pa je potrebna vakuumska pumpa za kontinuirano prenošenje barijevog pare iz reakcijske zone u kondenzacijsku zonu kako bi se reakcija mogla nastaviti s desne strane. Ostatak nakon reakcije je toksičan i treba ga tretirati prije nego što se može odbaciti.

Priprema uobičajenih barijevih spojeva 

(1) Način pripreme barijevog karbonata 

① Metoda karbonizacije

Metoda karbonizacije uglavnom uključuje miješanje barita i ugljena u određenom omjeru, drobljenje u rotacijsku peći i kalciniranje i smanjenje ih na 1100-1200 ℃ kako bi se dobila talina barijevog sulfida. Ugljični dioksid se uvodi u otopinu barijevog sulfida za karbonizaciju, a reakcija je sljedeća:

BAS+CO2+H2O = BACO3+H2S

Dobivena suspenzija barij karbonata je odsutna, isprana i vakuumska filtrirana, a zatim se osuši i drobi na 300 ℃ kako bi se dobio gotov proizvod od barijevog karbonata. Ova je metoda jednostavna u procesu i niskim troškovima, pa ga prihvaća većina proizvođača.

② Način dvostrukog raspadanja

Barium sulfid i amonijev karbonat prolaze reakciju dvostrukog raspadanja, a reakcija je sljedeća:

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

Ili barijev klorid reagira s kalijevim karbonatom, a reakcija je sljedeća:

Bacl2+k2co3 = baco3+2kcl

Proizvod dobiven iz reakcije zatim se ispere, filtrira, osuši itd. Da bi se dobio gotov proizvod barijevog karbonata.

③ Metoda karbonata barijeva

Barijev karbonatni prah reagira s amonijevom soli za stvaranje topljive barijeve soli, a amonijev karbonat se reciklira. Topiva barijeva sol dodaje se amonijevom karbonata kako bi se taložila rafinirani barijski karbonat, koji se filtrira i suši kako bi se napravio gotov proizvod. Osim toga, dobivena majka alkoholna pića može se reciklirati. Reakcija je sljedeća:

Baco3+2HCl = bacl2+h2o+co2

Bacl2+2HH4OH = ba (OH) 2+2NH4Cl

BA (OH) 2+CO2 = BACO3+H2O 

(2) Način pripreme barija titanata 

① Metoda čvrste faze

Barijski titanat može se dobiti kalciniranjem barijevog karbonata i titanovog dioksida, a u njega se mogu dopirati bilo koji drugi materijali. Reakcija je sljedeća:

Tio2 + baco3 = batIo3 + co2 ↑

② Metoda koprecipitacije

Barijev klorid i titanij tetraklorid se miješaju i otopljuju u jednakim količinama, zagrijavaju se na 70 ° C, a zatim se dodaje oksalna kiselina kap -kap za dobivanje hidratiziranog barijevog titanil oksalata [batIo (c2o4) 2 • 4H2O] Zatim je pirolizirao da bi dobio barijski titanat. Reakcija je sljedeća:

Bacl2 + ticl4 + 2H2C2O4 + 5H2O = batIo (C2O4) 2 • 4H2O ↓ + 6HCl

Batio (C2O4) 2 • 4H2O = batIo3 + 2CO2 ↑ + 2CO ↑ + 4H2O

Nakon udaranja metatitanske kiseline, dodaje se otopina barijevog klorida, a zatim se dodaje amonijev karbonat ispod miješanja kako bi se stvorio koprecipitat barijevog karbonata i metatitanske kiseline, koji se kalcinira za dobivanje proizvoda. Reakcija je sljedeća:

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

H2tio3 + baco3 = batIo3 + co2 ↑ + H2O 

(3) Priprema barijevog klorida 

Proces proizvodnje barijevog klorida uglavnom uključuje metodu klorovodične kiseline, metodu barijevog karbonata, metodu kalcijevog klorida i metodu magnezijevog klorida prema različitim metodama ili sirovinama.

① Metoda klorovodične kiseline. Kad se barijski sulfid tretira klorovodičnom kiselinom, glavna je reakcija:

Bas+2HCI = bacl2+h2s ↑+q