Prepararea bariului
Prepararea industrială abariu metalicinclude două etape: prepararea oxidului de bariu și prepararea bariului metalic prin reducerea termică a metalului (reducere aluminotermă).
| Produs | Bariu | ||
| Nr. CAS | 7647-17-8 | ||
| Nr. lot | 16121606 | Cantitate: | 100,00 kg |
| Data fabricației: | 16 decembrie 2016 | Data testului: | 16 decembrie 2016 |
| Element de testare g/% | Rezultate | Element de testare g/% | Rezultate |
| Ba | >99,92% | Sb | <0,0005 |
| Be | <0,0005 | Ca | 0,015 |
| Na | <0,001 | Sr | 0,045 |
| Mg | 0,0013 | Ti | <0,0005 |
| Al | 0,017 | Cr | <0,0005 |
| Si | 0,0015 | Mn | 0,0015 |
| K | <0,001 | Fe | <0,001 |
| As | <0,001 | Ni | <0,0005 |
| Sn | <0,0005 | Cu | <0,0005 |
| Standard de testare | Be, Na și alte 16 elemente: ICP-MS Ca, Sr: ICP-AES Ba: TC-TIC | ||
| Concluzie: | Respectați standardul întreprinderii | ||
(1) Prepararea oxidului de bariu
Minereul de barit de înaltă calitate trebuie mai întâi selectat manual și plutit, apoi fierul și siliciul sunt îndepărtate pentru a obține un concentrat care conține peste 96% sulfat de bariu. Pulberea de minereu cu o dimensiune a particulelor mai mică de 20 mesh este amestecată cu pulbere de cărbune sau cocs de petrol într-un raport de greutate de 4:1 și prăjită la 1100℃ într-un cuptor cu reverberator. Sulfatul de bariu este redus la sulfură de bariu (cunoscută în mod obișnuit sub numele de „cenușă neagră”), iar soluția de sulfură de bariu obținută este levigată cu apă fierbinte. Pentru a converti sulfura de bariu în precipitare de carbonat de bariu, este necesar să se adauge carbonat de sodiu sau dioxid de carbon la soluția apoasă de sulfură de bariu. Oxidul de bariu poate fi obținut prin amestecarea carbonatului de bariu cu pulbere de carbon și calcinarea acestuia la peste 800℃. Trebuie menționat că oxidul de bariu este oxidat pentru a forma peroxid de bariu la 500-700℃, iar peroxidul de bariu poate fi descompus pentru a forma oxid de bariu la 700-800℃. Prin urmare, pentru a evita producerea de peroxid de bariu, produsul calcinat trebuie răcit sau stins sub protecția unui gaz inert.
(2) Metodă de reducere aluminotermică pentru producerea de bariu metalic
Datorită ingredientelor diferite, există două reacții de reducere a oxidului de bariu și a aluminiului:
6BaO+2Al→3BaO•Al2O3+3Ba↑
Sau: 4BaO+2Al→BaO•Al2O3+3Ba↑
La 1000-1200℃, aceste două reacții produc foarte puțin bariu, așa că este necesară o pompă de vid pentru a transfera continuu vaporii de bariu din zona de reacție în zona de condensare, astfel încât reacția să poată continua să se desfășoare spre dreapta. Reziduul de după reacție este toxic și trebuie tratat înainte de a putea fi eliminat.
Prepararea compușilor comuni de bariu
(1) Metoda de preparare a carbonatului de bariu
① Metoda de carbonizare
Metoda de carbonizare implică în principal amestecarea baritinei și cărbunelui într-o anumită proporție, zdrobirea lor într-un cuptor rotativ și calcinarea și reducerea lor la 1100-1200 ℃ pentru a obține o topitură de sulfură de bariu. Dioxidul de carbon este introdus în soluția de sulfură de bariu pentru carbonizare, iar reacția este următoarea:
BaS+CO2+H2O=BaCO3+H2S
Suspensia de carbonat de bariu obținută este desulfurată, spălată și filtrată în vid, apoi uscată și zdrobită la 300℃ pentru a obține un produs finit de carbonat de bariu. Această metodă este simplă și are un cost redus, așa că este adoptată de majoritatea producătorilor.
② Metoda dublei descompuneri
Sulfura de bariu și carbonatul de amoniu suferă o reacție dublă de descompunere, iar reacția este următoarea:
BaS+(NH4)2CO3=BaCO3+(NH4)2S
Sau clorura de bariu reacționează cu carbonatul de potasiu, iar reacția este următoarea:
BaCl2+K2CO3=BaCO3+2KCl
Produsul obținut din reacție este apoi spălat, filtrat, uscat etc. pentru a obține un produs finit de carbonat de bariu.
③ Metoda cu carbonat de bariu
Pulberea de carbonat de bariu reacționează cu sarea de amoniu pentru a genera o sare de bariu solubilă, iar carbonatul de amoniu este reciclat. Sarea de bariu solubilă este adăugată la carbonatul de amoniu pentru a precipita carbonatul de bariu rafinat, care este filtrat și uscat pentru a obține produsul finit. În plus, soluția mamă obținută poate fi reciclată. Reacția este următoarea:
BaCO3+2HCl=BaCl2+H2O+CO2
BaCl2+2NH4OH=Ba(OH)2+2NH4Cl
Ba(OH)2+CO2=BaCO3+H2O
(2) Metoda de preparare a titanatului de bariu
① Metoda fazei solide
Titanatul de bariu poate fi obținut prin calcinarea carbonatului de bariu și a dioxidului de titan, putând fi dopate orice alte materiale. Reacția este următoarea:
TiO2 + BaCO3 = BaTiO3 + CO2↑
② Metoda de coprecipitare
Clorura de bariu și tetraclorura de titan sunt amestecate și dizolvate în cantități egale, încălzite la 70°C, apoi se adaugă picătură cu picătură acid oxalic pentru a obține un precipitat hidratat de oxalat de titanil de bariu [BaTiO(C2O4)2•4H2O], care este spălat, uscat și apoi pirolizat pentru a obține titanat de bariu. Reacția este următoarea:
BaCl2 + TiCl4 + 2H2C2O4 + 5H2O = BaTiO(C2O4)2•4H2O↓ + 6HCl
BaTiO(C2O4)2•4H2O = BaTiO3 + 2CO2↑ + 2CO↑ + 4H2O
După amestecarea acidului metatitanic, se adaugă o soluție de clorură de bariu, apoi se adaugă carbonat de amoniu sub agitare pentru a genera un coprecipitat de carbonat de bariu și acid metatitanic, care este calcinat pentru a obține produsul. Reacția este următoarea:
BaCl2 + (NH4)2CO3 = BaCO3 + 2NH4CI
H2TiO3 + BaCO3 = BaTiO3 + CO2↑ + H2O
(3) Prepararea clorurii de bariu
Procesul de producție a clorurii de bariu include în principal metoda acidului clorhidric, metoda carbonatului de bariu, metoda clorurii de calciu și metoda clorurii de magneziu, în funcție de diferitele metode sau materii prime.
① Metoda cu acid clorhidric. Când sulfura de bariu este tratată cu acid clorhidric, reacția principală este:
BaS+2HCI=BaCl2+H2S↑+Q
②Metoda carbonatului de bariu. Fabricată cu carbonat de bariu (carbonat de bariu) ca materie primă, principalele reacții sunt:
BaCO3+2HCI=BaCl2+CO2↑+H2O
③Metoda de carbonizare
Efectele bariului asupra sănătății umane
Cum afectează bariul sănătatea?
Bariul nu este un element esențial pentru corpul uman, dar are un impact mare asupra sănătății umane. Bariul poate fi expus la bariu în timpul extracției, topirii, fabricării și utilizării compușilor de bariu. Bariul și compușii săi pot pătrunde în organism prin tractul respirator, tractul digestiv și pielea deteriorată. Intoxicația profesională cu bariu este cauzată în principal de inhalarea respiratorie, care apare în accidente în timpul producției și utilizării; intoxicația non-profesională cu bariu este cauzată în principal de ingerarea tractului digestiv, cauzată în mare parte de ingerarea accidentală; compușii de bariu solubili în lichid pot fi absorbiți prin pielea rănită. Intoxicația acută cu bariu este cauzată în mare parte de ingerarea accidentală.
Utilizare medicală
(1) Radiografie cu făină de bariu
Radiografia cu bariu, cunoscută și sub denumirea de radiografie cu bariu a tractului digestiv, este o metodă de examinare care utilizează sulfatul de bariu ca agent de contrast pentru a arăta dacă există leziuni în tractul digestiv sub iradiere cu raze X. Radiografia cu bariu este o ingestie orală de agenți de contrast, iar sulfatul de bariu medicinal utilizat ca agent de contrast este insolubil în apă și lipide și nu va fi absorbit de mucoasa gastrointestinală, deci este practic netoxic pentru oameni.
În funcție de nevoile diagnosticului clinic și ale tratamentului, radiografia gastrointestinală cu făină baritată poate fi împărțită în făină baritată gastrointestinală superioară, făină baritată gastrointestinală integrală, clismă baritată a colonului și examinare cu clismă baritată a intestinului subțire.
Intoxicație cu bariu
Căi de expunere
Bariul poate fi expus labariuîn timpul mineritului, topirii și fabricării bariului. În plus, bariul și compușii săi sunt utilizați pe scară largă. Sărurile toxice comune de bariu includ carbonatul de bariu, clorura de bariu, sulfura de bariu, nitratul de bariu și oxidul de bariu. Unele produse de uz zilnic conțin, de asemenea, bariu, cum ar fi sulfura de bariu din medicamentele pentru îndepărtarea părului. Unii agenți de combatere a dăunătorilor agricoli sau rodenticide conțin, de asemenea, săruri de bariu solubile, cum ar fi clorura de bariu și carbonatul de bariu.
Data publicării: 15 ian. 2025