바륨의 제조
산업적 준비금속 바륨두 단계로 구성됩니다. 산화 바륨을 제조하고 금속 열 환원(알루미늄열 환원)을 통해 금속 바륨을 제조합니다.
| 제품 | 바륨 | ||
| CAS 번호 | 7647-17-8 | ||
| 배치 번호 | 16121606 | 수량: | 100.00kg |
| 제조일자: | 2016년 12월 16일 | 테스트 날짜: | 2016년 12월 16일 |
| 테스트 항목 w/% | 결과 | 테스트 항목 w/% | 결과 |
| 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 |
| 시험 표준 | Be, Na 및 기타 16가지 원소: ICP-MS Ca, Sr: ICP-AES Ba: TC-TIC | ||
| 결론: | 기업 표준을 준수합니다 | ||
(1) 산화바륨의 제조
고품질 중정석 광석을 먼저 손으로 선별하여 부유시킨 후, 철과 규소를 제거하여 황산바륨 함량이 96% 이상인 정광을 얻습니다. 입자 크기가 20메시 미만인 광석 분말을 석탄 또는 석유 코크스 분말과 4:1의 중량비로 혼합하고 반사로에서 1100°C로 배소합니다. 황산바륨은 황화바륨(일반적으로 "흑회"라고 함)으로 환원되고, 얻어진 황화바륨 용액은 뜨거운 물로 침출됩니다. 황화바륨을 탄산바륨 침전물로 전환하려면 황화바륨 수용액에 탄산나트륨이나 이산화탄소를 첨가해야 합니다. 산화바륨은 탄산바륨 분말과 탄소 분말을 혼합하고 800°C 이상에서 소성하여 얻을 수 있습니다. 산화바륨은 500~700℃에서 산화되어 과산화바륨을 형성하고, 과산화바륨은 700~800℃에서 분해되어 산화바륨을 형성할 수 있다는 점에 유의해야 합니다. 따라서 과산화바륨 생성을 방지하기 위해 소성된 생성물을 불활성 가스로 보호하면서 냉각하거나 급냉해야 합니다.
(2) 금속 바륨을 생산하는 알루미노열환원법
알루미늄이 산화 바륨을 환원하는 데는 성분이 다르기 때문에 두 가지 반응이 있습니다.
6BaO+2Al→3BaO•Al2O3+3Ba↑
또는: 4BaO+2Al→BaO•Al2O3+3Ba↑
1000~1200℃에서 이 두 반응은 바륨을 매우 적게 생성하므로, 반응이 오른쪽으로 계속 진행될 수 있도록 반응 영역에서 응축 영역으로 바륨 증기를 지속적으로 이송하기 위한 진공 펌프가 필요합니다. 반응 후 잔류물은 독성이 있으므로 폐기하기 전에 처리해야 합니다.
일반적인 바륨 화합물의 제조
(1) 탄산바륨의 제조방법
① 탄화법
탄화법은 주로 중정석과 석탄을 일정 비율로 혼합하여 회전로에서 분쇄하고, 1100~1200℃에서 소성 및 환원하여 황화바륨 용융물을 얻는 과정입니다. 탄화를 위해 황화바륨 용액에 이산화탄소를 주입하며, 반응식은 다음과 같습니다.
BaS+CO2+H2O=BaCO3+H2S
얻어진 탄산바륨 슬러리를 탈황, 세척 및 진공 여과한 후, 300℃에서 건조 및 분쇄하여 최종 탄산바륨 제품을 얻는다. 이 방법은 공정이 간단하고 비용이 저렴하여 대부분의 제조업체에서 채택하고 있다.
② 이중분해법
황화바륨과 탄산암모늄은 이중 분해 반응을 거치며, 반응식은 다음과 같습니다.
BaS+(NH4)2CO3=BaCO3+(NH4)2S
또는 염화바륨은 탄산칼륨과 반응하며, 반응식은 다음과 같습니다.
BaCl2+K2CO3=BaCO3+2KCl
반응에서 얻은 생성물은 세척, 여과, 건조 등의 과정을 거쳐 최종 탄산 바륨 생성물을 얻습니다.
③ 탄산바륨법
탄산바륨 분말을 암모늄염과 반응시켜 가용성 바륨염을 생성하고, 탄산암모늄은 재활용합니다. 가용성 바륨염을 탄산암모늄에 첨가하여 정제된 탄산바륨을 침전시키고, 이를 여과 및 건조하여 최종 제품을 만듭니다. 또한, 생성된 모액은 재활용할 수 있습니다. 반응식은 다음과 같습니다.
BaCO3+2HCl=BaCl2+H2O+CO2
BaCl2+2NH4OH=Ba(OH)2+2NH4Cl
Ba(OH)2+CO2=BaCO3+H2O
(2) 티탄산바륨의 제조방법
① 고상법
티탄산바륨은 탄산바륨과 이산화티타늄을 소성하여 얻을 수 있으며, 다른 물질을 도핑할 수도 있습니다. 반응식은 다음과 같습니다.
TiO2 + BaCO3 = BaTiO3 + CO2↑
② 공침법
염화바륨과 사염화티타늄을 동량으로 혼합하여 용해하고, 70°C로 가열한 후, 옥살산을 적하하여 수화된 바륨 티타닐 옥살레이트 [BaTiO(C2O4)2•4H2O] 침전물을 얻고, 이를 세척, 건조 후 열분해하여 티탄산바륨을 얻는다. 반응식은 다음과 같다.
BaCl2 + TiCl4 + 2H2C2O4 + 5H2O = BaTiO(C2O4)2·4H2O↓ + 6HCl
BaTiO(C2O4)2·4H2O = BaTiO3 + 2CO2↑ + 2CO↑ + 4H2O
메타티탄산을 분쇄한 후, 염화바륨 용액을 첨가하고, 교반하면서 탄산암모늄을 첨가하여 탄산바륨과 메타티탄산의 공침물을 생성하고, 이를 소성하여 생성물을 얻는다. 반응식은 다음과 같다.
BaCl2 + (NH4)2CO3 = BaCO3 + 2NH4Cl
H2TiO3 + BaCO3 = BaTiO3 + CO2↑ + H2O
(3) 염화바륨의 제조
염화바륨의 생산 공정은 주로 다양한 방법이나 원료에 따라 염산법, 탄산바륨법, 염화칼슘법, 염화마그네슘법이 포함됩니다.
① 염산법. 황화바륨을 염산으로 처리하면 주요 반응은 다음과 같다.
BaS+2HCI=BaCl2+H2S↑+Q
②탄산바륨법. 탄산바륨(탄산바륨)을 원료로 하여 제조하며, 주요 반응은 다음과 같다.
BaCO3+2HCl=BaCl2+CO2↑+H2O
③탄화법
바륨이 인체 건강에 미치는 영향
바륨은 건강에 어떤 영향을 미치나요?
바륨은 인체에 필수적인 원소는 아니지만 건강에 큰 영향을 미칩니다. 바륨은 바륨 채굴, 제련, 제조 및 바륨 화합물 사용 과정에서 바륨에 노출될 수 있습니다. 바륨과 그 화합물은 호흡기, 소화관, 그리고 손상된 피부를 통해 체내로 유입될 수 있습니다. 직업성 바륨 중독은 주로 생산 및 사용 중 사고로 발생하는 호흡기 흡입으로 인해 발생합니다. 비직업성 바륨 중독은 주로 소화관 섭취로 인해 발생하며, 주로 우발적인 섭취로 인해 발생합니다. 액체 상태의 가용성 바륨 화합물은 상처 부위를 통해 흡수될 수 있습니다. 급성 바륨 중독은 주로 우발적인 섭취로 인해 발생합니다.
의료용
(1) 바륨 식사 방사선 촬영
바륨 식사 방사선 촬영(소화관 바륨 방사선 촬영이라고도 함)은 황산바륨을 조영제로 사용하여 X선 조사 하에서 소화관 병변의 존재 여부를 확인하는 검사 방법입니다. 바륨 식사 방사선 촬영은 조영제를 경구 섭취하는 방식으로, 조영제로 사용되는 의료용 황산바륨은 물과 지질에 불용성이며 위장관 점막에 흡수되지 않으므로 기본적으로 인체에 무독성입니다.
임상 진단 및 치료의 필요에 따라 위장관 바륨 식사 방사선 촬영은 상부 위장관 바륨 식사, 전체 위장관 바륨 식사, 대장 바륨 관장 및 소장 바륨 관장 검사로 나눌 수 있습니다.
바륨 중독
노출 경로
바륨은 노출될 수 있습니다바륨바륨 채굴, 제련 및 제조 과정에서 바륨이 사용됩니다. 또한, 바륨과 그 화합물은 널리 사용됩니다. 일반적인 독성 바륨염에는 탄산바륨, 염화바륨, 황화바륨, 질산바륨, 산화바륨이 있습니다. 일부 생필품에도 바륨이 함유되어 있는데, 제모제에 함유된 황화바륨이 그 예입니다. 일부 농업용 해충 방제제나 살서제에도 염화바륨이나 탄산바륨과 같은 가용성 바륨염이 함유되어 있습니다.
게시 시간: 2025년 1월 15일