عملية استخراج الباريوم

(1) تحضير أكسيد الباريوم 

يجب أولاً تحديد خام الباريت عالي الجودة وطفوته يدويًا ، ثم تتم إزالة الحديد والسيليكون للحصول على تركيز يحتوي على أكثر من 96 ٪ من كبريتات الباريوم. يتم خلط مسحوق الخام مع حجم الجسيمات أقل من 20 شبكة بمسحوق الفحم أو البترول بنسبة وزن 4: 1 ، ويتم تحميصه في 1100 ℃ في فرن الصدى. يتم تقليل كبريتات الباريوم إلى كبريتيد الباريوم (المعروف باسم "الرماد الأسود") ، ويتم ترشيح محلول كبريتيد الباريوم الذي تم الحصول عليه بالماء الساخن. من أجل تحويل كبريتيد الباريوم إلى هطول كربونات الباريوم ، يجب إضافة كربونات الصوديوم أو ثاني أكسيد الكربون إلى محلول مائي كبريتيد الباريوم. يمكن الحصول على أكسيد الباريوم عن طريق خلط كربونات الباريوم مع مسحوق الكربون وتكلسه في أعلى 800 ℃. تجدر الإشارة إلى أن أكسيد الباريوم يتأكسد لتشكيل بيروكسيد الباريوم عند 500-700 ℃ ، ويمكن أن يتحلل بيروكسيد الباريوم لتشكيل أكسيد الباريوم في 700-800 ℃. لذلك ، من أجل تجنب إنتاج بيروكسيد الباريوم ، يجب تبريد المنتج المكساسي أو إخماده تحت حماية الغاز الخامل. 

(2) طريقة تقليل الألومنيوم لإنتاج الباريوم المعدني 

بسبب مكونات مختلفة ، هناك تفاعلان لقلق من أكسيد الباريوم من الألومنيوم:

6bao+2al → 3bao • AL2O3+3BA ↑

أو: 4Bao+2al → Bao • Al2O3+3BA ↑

عند 1000-1200 ℃ ، ينتج هذان التفاعلان القليل جدًا من الباريوم ، لذلك هناك حاجة إلى مضخة فراغ لنقل بخار الباريوم باستمرار من منطقة التفاعل إلى منطقة التكثيف بحيث يمكن أن يستمر التفاعل إلى اليمين. البقايا بعد التفاعل سامة ويجب معالجتها قبل التخلص منها.

إعداد مركبات الباريوم الشائعة 

(1) طريقة إعداد كربونات الباريوم 

① طريقة الكربنة

تتضمن طريقة الكربنة بشكل أساسي خلط الباريت والفحم في نسبة معينة ، وسحقهما في فرن دوار وتكلسه وتقليله عند 1100-1200 ℃ للحصول على ذوبان كبريتيد الباريوم. يتم إدخال ثاني أكسيد الكربون في محلول كبريتيد الباريوم للكربنة ، وتفاعل التفاعل كما يلي:

BAS+CO2+H2O = BACO3+H2S

يتم ترشيح ملاط ​​كربونات الباريوم الذي تم الحصول عليه ، وغسله وتصفية الفراغ ، ثم تجفيفه وسحقه عند 300 ℃ للحصول على منتج كربونات الباريوم النهائي. هذه الطريقة بسيطة في العملية ومنخفضة التكلفة ، لذلك يتم تبنيها من قبل معظم الشركات المصنعة.

② طريقة التحلل المزدوج

يخضع كبريتيد الباريوم وكربونات الأمونيوم لتفاعل التحلل المزدوج ، والرد على النحو التالي:

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

أو يتفاعل كلوريد الباريوم مع كربونات البوتاسيوم ، وتفاعل التفاعل كما يلي:

BACL2+K2CO3 = BACO3+2KCL

ثم يتم غسل المنتج الذي تم الحصول عليه من التفاعل ، وتصفيته ، وتجفيفه ، وما إلى ذلك للحصول على منتج كربونات الباريوم النهائي.

③ طريقة كربونات الباريوم

يتم تفاعل مسحوق كربونات الباريوم بملح الأمونيوم لتوليد ملح الباريوم القابل للذوبان ، ويتم إعادة تدوير كربونات الأمونيوم. يضاف ملح الباريوم القابل للذوبان إلى كربونات الأمونيوم لترسيب كربونات الباريوم المكررة ، والتي يتم ترشيحها وتجفيفها لصنع المنتج النهائي. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن إعادة تدوير الخمور الأم التي تم الحصول عليها. رد الفعل كما يلي:

BACO3+2HCL = BACL2+H2O+CO2

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

BA (OH) 2+CO2 = BACO3+H2O 

(2) طريقة إعداد الباريوم تيتانيت 

① طريقة المرحلة الصلبة

يمكن الحصول على Barium Titanate عن طريق التكلس كربونات الباريوم وثاني أكسيد التيتانيوم ، ويمكن تنظيم أي مواد أخرى فيه. رد الفعل كما يلي:

TiO2 + BACO3 = BATIO3 + CO2 ↑

coprecipitation طريقة

يتم خلط كلوريد الباريوم وبرايلوريد التيتانيوم ويذوب بكميات متساوية ، ويتم تسخينه إلى 70 درجة مئوية ، ثم يضاف حمض الأكساليك من أجل الحصول على أوكسالات باريوم تيتانيل [باتيو (C2O4) 2 • 4H2O] ، والتي يتم غسلها ، وتجفيفها ، وتجفيفها ، وتجفيفها ، وتجفيفها. ثم البيروليز للحصول على الباريوم تيتانيت. رد الفعل كما يلي:

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

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

بعد التغلب على حمض الميتاتيتانيك ، تتم إضافة محلول كلوريد الباريوم ، ثم يضاف كربونات الأمونيوم تحت التحريك لتوليد coprecipitate من كربونات الباريوم وحمض الميتاتيتاني ، والذي يتم تركيبه للحصول على المنتج. رد الفعل كما يلي:

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

H2TIO3 + BACO3 = BATIO3 + CO2 ↑ + H2O 

(3) تحضير كلوريد الباريوم 

تتضمن عملية إنتاج كلوريد الباريوم بشكل أساسي طريقة حمض الهيدروكلوريك وطريقة كربونات الباريوم وطريقة كلوريد الكالسيوم وطريقة كلوريد المغنيسيوم وفقًا للطرق المختلفة أو المواد الخام.

① طريقة حمض الهيدروكلوريك. عندما يتم علاج كبريتيد الباريوم بحمض الهيدروكلوريك ، فإن التفاعل الرئيسي هو:

BAS+2HCI = BACL2+H2S ↑+Q.