1、 기본 소개
중국 이름:바륨, 영문 이름:바륨, 요소 기호Ba주기율표에서 원자번호 56번인 는 밀도가 3.51g/cm3, 녹는점 727°C(1000K, 1341°F), 끓는점 1870°의 IIA족 알칼리 토금속 원소입니다. C(2143K, 3398°F).바륨은 은백색 광택을 띠는 알칼리 토금속으로, 화염색은 황록색이고 부드럽고 연성이 있습니다.바륨매우 활성적인 화학적 특성을 가지며 대부분의 비금속과 반응할 수 있습니다.바륨자연에서는 단일 물질로 발견된 적이 없습니다.바륨소금은 다음을 제외하고 독성이 있습니다.바륨황산염.게다가,금속성 바륨환원성이 강하고 대부분의 금속 산화물, 할로겐화물 및 황화물을 환원하여 해당 금속을 얻을 수 있습니다.내용바륨지각에는 0.05%가 함유되어 있으며 자연에서 가장 흔한 광물은 중정석(바륨황산염) 및 시들석(바륨탄산염).바륨은 전자, 세라믹, 의학, 석유 등의 분야에서 널리 사용됩니다.
1.발견의 간략한 역사바륨
알칼리 토금속 황화물은 인광을 나타냅니다. 즉, 빛에 노출된 후에도 일정 기간 동안 어둠 속에서 계속해서 빛을 방출합니다.바로 이런 특징 때문이다.바륨화합물이 주목을 받기 시작했습니다.
1602년 이탈리아 볼로냐의 제화공 V. Casiorolus는 다음과 같은 중정석을 발견했습니다.바륨황산염은 가연성 물질과 함께 구워서 어둠 속에서 빛을 발산합니다.이 현상은 유럽 화학자들의 관심을 불러일으켰습니다.1774년 스웨덴 화학자 CW Scheele는 중정석에서 새로운 원소를 발견했지만 분리할 수 없었고 그 원소의 산화물만 분리할 수 있었습니다.1776년 요한 고틀립 간(Johan Gottlieb Gahn)은 유사한 연구에서 이 산화물을 분리했습니다.Baryta는 처음에는 Guyton de Morveau에 의해 barote로 불렸고 나중에 Antoine Lavoisier에 의해 baryta(무거운 흙)로 이름이 변경되었습니다.1808년 영국의 화학자 험프리 데이비는 수은을 음극으로, 백금을 양극으로, 전기분해된 중정석(BaSO4)을 사용하여바륨아말감.수은을 증류하여 제거한 후 순도가 낮은 금속을 얻어 이를 명명하였다.바륨.
산업용 응용 분야도 100년이 넘는 역사를 가지고 있습니다.
19세기 중반부터 사람들은 중정석(생산에 중요한 광물)을 사용하기 시작했습니다.바륨그리고바륨화합물) 페인트 충전재로 사용됩니다.금세기부터 중정석은 다양한 제조의 주요 원료가 되었습니다.바륨화학제품을 함유하고 있습니다.상당한 비율, 안정적인 화학적 특성, 물과 산에 불용성으로 인해 중정석은 1920년대부터 석유 및 가스 시추 이수용 가중제로 사용되었습니다.바륨황산염은 백색 안료 생산에 사용되며 고무의 충전제 및 착색제로 사용할 수 있습니다.
2. 중국의 상황바륨산업
흔한바륨소금에는 다음이 포함됩니다바륨황산염,바륨질산염, 염화바륨,바륨탄산염,바륨시안화물 등바륨소금 제품은 주로 전자 산업에서 컬러 브라운관 및 자성 재료의 첨가제로 사용됩니다.
현재 중국은 세계 최대의 석유 생산국이 되었다.바륨염류.전 세계 연간 생산능력은바륨탄산염은 약 90만 톤, 생산량은 약 70만 톤인 반면, 중국의 연간 생산 능력은 약 70만 톤, 연간 생산량은 약 50만 톤으로 전 세계 생산량의 70% 이상을 차지합니다.바륨탄산염 생산 능력 및 생산량.중국의바륨탄산염 제품은 오랫동안 대량으로 수출되어 왔으며 중국은 세계 최대의 탄산염 수출국이 되었습니다.바륨탄산염.
개발이 직면한 문제바륨중국의 소금 산업
중국은 세계 최대의 생산국이자 수출국이지만바륨탄산염은 탄산바륨의 강력한 생산자가 아닙니다.첫째, 대규모 사업이 거의 없다.바륨중국의 탄산염 생산 기업은 대규모 생산을 달성한 기업이 거의 없습니다.둘째, 중국의바륨탄산염 제품은 구조가 단일하고 하이테크 제품이 부족합니다.현재 일부 공장에서는 고순도 제품을 연구하고 생산하고 있지만바륨탄산염으로 안정성이 좋지 않습니다.고순도 제품의 경우 중국도 독일, 이탈리아, 일본 등 기업으로부터 수입해야 한다.또한 최근 몇 년 동안 일부 국가는 새로운 수출국이 되었습니다.바륨러시아, 브라질, 한국, 멕시코 등의 탄산염으로 인해 국제적으로 공급 과잉이 발생하고 있습니다.바륨중국 시장에 큰 영향을 미친 탄산염 시장바륨탄산염 산업.제조업체는 생존을 위해 가격을 낮추려고 합니다.동시에 중국 수출기업도 해외로부터 반덤핑 조사를 받고 있다.환경 보호 요구 사항이 지속적으로 개선됨에 따라 일부바륨중국의 소금 생산 기업도 환경 보호 문제에 직면해 있습니다.중국의 발전을 촉진하기 위해바륨소금산업,바륨중국의 소금생산기업은 환경보호와 안전을 기본으로 삼아 선진기술을 끊임없이 연구하고 도입하며 시대의 요구에 부합되고 기술함량이 높은 신제품을 개발해야 한다.
중국의 중정석 생산 및 수출 데이터
미국 지질 조사국(United States Geological Survey)의 데이터에 따르면 2014년 중국의 중정석 생산량은 약 4,100만 톤이었습니다. 중국 세관 통계에 따르면 2014년 1월부터 12월까지 중국은 92588597kg의 중정석을 수출했습니다.바륨황산염은 지난해 같은 기간보다 0.18% 증가했다.누적 수출액은 65496598달러로 전년 동기 대비 20.99% 증가했다.수출단가는 1kg당 0.71달러로 지난해 같은 기간보다 0.12달러 올랐다.이 중 2014년 12월 중국은 8768648kg을 수출했다.바륨황산염은 지난해 같은 기간보다 8.19% 증가했다.수출금액은 8385141달러로 전년 동기 대비 5.1% 증가했다.
중국 세관 자료에 따르면, 2015년 6월 중국은 17만 톤의 석유를 수출했습니다.바륨황산염은 지난해 같은 기간에 비해 1.7% 감소했다.상반기 누적 수출량은 112만톤으로 전년 동기 대비 6.8% 감소했다.같은 수출액은 지난해 같은 기간에 비해 각각 5.4%, 9% 감소했다.
3. 바륨(중정석) 자원의 유통 및 생산
1. 바륨 자원의 유통
내용바륨지각에서는 0.05%로 14위입니다.자연의 주요 광물은 중정석(바륨황산염 BaSO4) 및 시들석(바륨탄산 BaCO3).그 중 중정석은 바륨의 가장 흔한 광물이며,바륨황산염이며 석영 중정석 정맥, 형석 중정석 정맥 등과 같은 저온 열수 정맥에서 발생합니다. 독성은 또 다른 주요바륨중정석 외에 천연 미네랄을 함유하고 있으며, 그 주성분은바륨탄산염.
2015년 미국지질조사국 자료에 따르면 전 세계 중정석 자원량은 약 20억 톤으로, 그 중 7억 4천만 톤이 확인됐다.전 세계 중정석 매장량은 3억 5천만 톤입니다.중국은 중정석 자원이 가장 풍부한 나라이다.중정석 자원이 풍부한 다른 국가로는 카자흐스탄, 투르키예, 인도, 태국, 미국 및 멕시코가 있습니다.세계적으로 유명한 중정석 산지로는 영국의 Westman Land, 루마니아의 Felsbonne, 독일의 Saxony, Guizhou의 Tianzhu, Gansu의 Heifenggou, Hunan의 Gongxi, Hubei의 Liulin, 광시의 Xiangzhou 및 Shaanxi의 Shuiping이 있습니다.
2015년 미국 지질조사국(United States Geological Survey)의 자료에 따르면 전 세계 중정석 생산량은 2013년 923만톤에서 2014년 926만톤으로 증가했습니다. 2014년 중국은 410만톤을 생산하여 최대 중정석 생산국이었습니다. 전세계 총 생산량의 약 44.3%를 차지한다.인도, 모로코, 미국이 각각 160만톤, 100만톤, 72만톤을 생산해 2위, 3위, 4위를 차지했다.
2. 배포바륨중국의 자원
중국은 돈이 풍부하다바륨총 매장량은 10억 톤 이상으로 예상됩니다.또한 바륨광석의 품위도 상대적으로 높아 매장량과 생산량이 현재 세계 1위를 차지하고 있다.가장 일반적인바륨자연에 함유된 미네랄은 중정석입니다.중정석의 전 세계 매장량은 3억 5천만 톤이고, 중국의 중정석 매장량은 1억 톤으로 전 세계 매장량의 약 29%를 차지하며 세계 1위를 차지하고 있습니다.
“중국 중정석 광산의 주요 광물 집중 지역 및 자원 잠재력 탐사”(Chemical Mineral Geology, 2010)의 데이터에 따르면 중국은 중정석 자원이 풍부하고 전국 24개 성(지역)에 분포하며 매장량과 생산 순위가 있습니다. 세계 최초.중국에는 확인된 매장량이 있는 광산 지역이 195개 있으며, 총 확인된 자원 매장량은 3억 9천만 톤의 광석입니다.중정석의 지방(지역) 분포에서 귀주성은 중정석 광산이 가장 많으며 전국 총 매장량의 34%를 차지합니다.후난(Hunan), 광시(Guangxi), 간쑤(Gansu), 산시(Shaanxi) 및 기타 성(지역)이 2위를 차지했습니다.위 5개 성은 국가 매장량의 80%를 차지합니다.매장량은 주로 퇴적암으로 전체 매장량의 60%를 차지한다.또한, 층 조절형(내생적), 화산 퇴적형, 열수형, 풍화형(잔류 경사) 유형도 있습니다.광물화기는 고생대에 주로 이루어졌으며, 신생대와 중생대에도 중정석 퇴적물이 형성되었다.
중국 중정석 광물자원의 특성
정량적인 관점에서 볼 때, 중국의 중정석 광물은 주로 중부 지역에 분포되어 있습니다.등급 면에서 거의 모든 풍부한 광물은 주로 구이저우(Guizhou)와 광시(Guangxi)에 집중되어 있습니다.광상 규모로 볼 때 중국의 중정석 광상은 주로 대형과 중형이다.Guizhou Tianzhu Dahe Bian과 Hunan Xinhuang Gongxi의 두 광산 지역만이 이 지역 매장량의 절반 이상을 차지합니다.종종 단일 중정석 유형이 주요 광석 유형이며 Hunan Xinhuang Gongxi 중정석 광산과 같이 광물 조성 및 화학 조성 비율이 비교적 단순하고 순수합니다.또한, 종합적으로 활용할 수 있는 대량의 CO 및 관련 광물 매장량이 있습니다.
4, 바륨 생산 공정
1. 준비바륨
산업계의 금속 바륨 생산에는 산화바륨 생산과 금속 열 환원(알루미노열 환원)을 통한 금속 바륨 생산이라는 두 단계가 포함됩니다.
(1) 준비바륨산화물
고품질 중정석 광석은 먼저 수동 선택과 부유선광이 필요하며, 철과 규소를 제거하여 96% 이상을 함유한 농축물을 얻습니다.바륨황산염.입경 20메쉬 이하의 광물분말과 석탄 또는 석유코크스분말을 중량비 4:1로 혼합한 후 반사로에서 1100℃에서 소성한다.바륨황산염은 황화바륨(일반적으로 "검은 재"로 알려짐)으로 환원되고, 이를 뜨거운 물로 침출시켜 황화바륨 용액을 얻습니다.황화바륨을 탄산바륨 침전으로 전환시키기 위해서는 황화바륨 수용액에 탄산나트륨을 첨가하거나 이산화탄소를 도입할 필요가 있다.탄산바륨을 탄소분말과 혼합하고 800℃ 이상에서 소성하여 산화바륨을 얻는다.산화바륨은 500-700 ℃에서 산화되어 과산화바륨을 형성하고, 과산화바륨은 분해되어 과산화바륨을 형성할 수 있다는 점에 유의해야 합니다.바륨700-800 ℃에서 산화물.따라서 과산화바륨 생성을 방지하려면 소성된 제품을 불활성 가스 보호 하에서 냉각하거나 급냉해야 합니다.
(2) 생산바륨 금속알루미노열 환원법에 의한
알루미늄 환원에는 두 가지 반응이 있습니다.바륨다른 성분으로 인한 산화물:
6BaO+2Al → 3BaO • Al2O3+3Ba ↑
또는: 4BaO+2Al → BaO • Al2O3+3Ba ↑
1000~1200℃ 범위의 온도에서 이 두 반응은 거의 생성되지 않습니다.바륨, 연속적으로 이송하려면 진공펌프를 사용해야 합니다.바륨반응이 오른쪽으로 계속 진행되도록 반응 구역에서 응축 구역으로 증기를 이동시킵니다.반응 후 잔류물은 독성이 있으므로 처리 후에만 폐기할 수 있습니다.
2. 일반적인 바륨 화합물의 제조
(1) 제조방법바륨탄산염
① 탄화방식
탄화 방법은 주로 중정석과 석탄을 일정 비율로 혼합하고 이를 회전로로 분쇄한 후 1100~1200℃에서 배소 및 환원하여 황화바륨 용융물을 얻는 방법을 포함합니다.이산화탄소가 유입된다.바륨탄화를 위한 황화물 용액, 그리고 얻은바륨탄산염 슬러리는 탈황 세척 및 진공 여과를 거칩니다.이후 300℃에서 건조 및 분쇄하여 최종 탄산바륨 생성물을 얻는다.이 방법은 공정이 간단하고 비용이 저렴하기 때문에 대부분의 제조업체에서 채택하고 있습니다.
② 복합분해방법
최종 제품바륨탄산염은 황화바륨과 탄산암모늄의 이중 분해 반응, 또는 염화바륨과 탄산칼륨의 반응에 의해 얻을 수 있습니다.그런 다음 생성된 생성물을 세척, 여과, 건조 등을 합니다.
③ 유독중유화학법
유독한 중광석 분말은 암모늄염과 반응하여 가용성을 생성합니다.바륨소금, 탄산암모늄은 재활용되어 사용됩니다.가용성바륨탄산암모늄에 소금을 첨가하여 정제된 탄산바륨을 침전시킨 후 여과, 건조하여 완제품을 생산합니다.또한, 획득된 모액은 재활용 및 재사용이 가능하다.
(2) 제조방법바륨티탄산염
① 고상법
바륨티탄산염은 하소하여 제조할 수 있습니다.바륨탄산염과 이산화티타늄은 다른 어떤 물질로도 도핑될 수 있습니다.
② 공침법
디졸브바륨동일한 물질의 혼합물에 염화물과 사염화티타늄을 넣고 70°C로 가열한 다음 옥살산을 떨어뜨려 수화물 침전물을 얻습니다.바륨티타네이트 [BaTiO(C2O4)2-4H2O].세척, 건조 후 열분해하여 티탄산바륨을 얻습니다.
(3) 제조방법바륨염화물
생산 과정바륨염화물에는 주로 염산법이 포함되며,바륨방법이나 원료에 따라 탄산염법, 염화칼슘법, 염화마그네슘법이 있다.
① 염산법.
②바륨탄산 방식.시든 돌(탄산바륨)을 원료로 만들어졌습니다.
③ 염화칼슘법.중정석과 염화칼슘의 혼합물을 탄소로 환원합니다.
그 밖에 염화마그네슘법도 있다.처리하여 준비함바륨염화마그네슘을 이용한 황화물.
게시 시간: 2023년 11월 1일