1[UNK] Pengenalan Dasar
Nama Cina:Barium, Nama Inggris:Barium, simbol elemenBa, nomor atom 56 dalam tabel periodik, merupakan unsur logam alkali tanah golongan IIA dengan massa jenis 3,51 g/sentimeter kubik, titik leleh 727 °C (1000 K, 1341 °F), dan titik didih 1870 ° C (2143 K, 3398°F).Barium merupakan logam alkali tanah dengan kilau putih keperakan, warna nyala kuning hijau, lunak, dan ulet.Bariummemiliki sifat kimia yang sangat aktif dan dapat bereaksi dengan sebagian besar non-logam.Bariumtidak pernah ditemukan sebagai zat tunggal di alam.Bariumgaram beracun kecualibariumsulfat.Selain itu,barium logammemiliki reduksi yang kuat dan dapat mereduksi sebagian besar oksida logam, halida, dan sulfida untuk mendapatkan logam yang sesuai.Isi daribariumdi kerak bumi adalah 0,05%, dan mineral yang paling umum di alam adalah barit (bariumsulfat) dan layu (bariumkarbonat).Barium banyak digunakan dalam bidang-bidang seperti elektronik, keramik, kedokteran, dan minyak bumi.
2[UNK] PenemuanBariumdan Status Pembangunan TiongkokBariumIndustri
1.Sejarah singkat ditemukannyabarium
Sulfida logam alkali tanah menunjukkan pendar, yang berarti bahwa mereka terus memancarkan cahaya dalam gelap selama jangka waktu tertentu setelah terkena cahaya.Justru karena karakteristik inilahbariumsenyawa sudah mulai mendapat perhatian.
Pada tahun 1602, V. Casiorolus, seorang pembuat sepatu di Bologna, Italia, menemukan bahwa barit mengandungbariumsulfat memancarkan cahaya dalam gelap setelah dipanggang dengan bahan yang mudah terbakar.Fenomena ini membangkitkan minat para ahli kimia Eropa.Pada tahun 1774, ahli kimia Swedia CW Scheele menemukan unsur baru dalam barit, namun ia tidak dapat memisahkannya, hanya oksida dari unsur tersebut.Pada tahun 1776, Johan Gottlieb Gahn mengisolasi oksida ini dalam penelitian serupa.Baryta awalnya disebut sebagai barote oleh Guyton de Morveau, dan kemudian berganti nama menjadi baryta (tanah berat) oleh Antoine Lavoisier.Pada tahun 1808, ahli kimia Inggris Humphry Davy menggunakan merkuri sebagai katoda, platina sebagai anoda, dan barit elektrolisis (BaSO4) untuk menghasilkanbariumcampuran.Setelah distilasi untuk menghilangkan merkuri, diperoleh logam dengan kemurnian rendah dan diberi namabarium.
Aplikasi industri juga memiliki sejarah lebih dari seratus tahun
Pada awal pertengahan abad ke-19, orang mulai menggunakan barit (mineral penting untuk produksibariumDanbariumsenyawa) sebagai bahan pengisi cat.Sejak abad ini, barit telah menjadi bahan baku utama pembuatan berbagai macam produkbariummengandung produk kimia.Karena proporsinya yang signifikan, sifat kimianya yang stabil, dan tidak larut dalam air dan asam, barit telah digunakan sebagai bahan pembobot lumpur pengeboran minyak dan gas sejak tahun 1920-an.Bariumsulfat digunakan dalam produksi pigmen putih dan dapat digunakan sebagai pengisi dan pewarna karet.
2. Situasi Tiongkokbariumindustri
Umumbariumtermasuk garambariumsulfat,bariumnitrat, barium klorida,bariumkarbonat,bariumsianida, dll.Bariumproduk garam terutama digunakan dalam industri elektronik sebagai bahan tambahan untuk tabung gambar berwarna dan bahan magnetik.
Saat ini, Tiongkok telah menjadi produsen terbesar di duniabariumgaram.Kapasitas produksi tahunan global sebesarbariumkarbonat adalah sekitar 900.000 ton, dengan hasil sekitar 700.000 ton, sedangkan kapasitas produksi tahunan Tiongkok adalah sekitar 700.000 ton, dengan hasil tahunan sekitar 500.000 ton, terhitung lebih dari 70% dari produksi globalbariumkapasitas dan output produksi karbonat.milik Tiongkokbariumproduk karbonat telah diekspor dalam jumlah besar sejak lama, dan Tiongkok telah menjadi eksportir terbesar di duniabariumkarbonat.
Permasalahan yang Dihadapi PerkembanganBariumIndustri Garam di Cina
Meskipun Tiongkok adalah produsen dan eksportir terbesar di duniabariumkarbonat, ini bukan penghasil barium karbonat yang kuat.Pertama, hanya ada sedikit yang berskala besarbariumperusahaan produksi karbonat di Tiongkok, dan sangat sedikit perusahaan yang telah mencapai produksi skala besar;Kedua, Tiongkokbariumproduk karbonat memiliki struktur tunggal dan tidak memiliki produk berteknologi tinggi.Meskipun beberapa pabrik saat ini sedang meneliti dan memproduksi dengan kemurnian tinggibariumkarbonat, stabilitasnya buruk.Untuk produk dengan kemurnian tinggi, Tiongkok juga perlu mengimpor dari perusahaan seperti Jerman, Italia, dan Jepang.Selain itu, dalam beberapa tahun terakhir, beberapa negara telah menjadi eksportir barubariumkarbonat, seperti Rusia, Brazil, Korea Selatan, dan Meksiko, menyebabkan kelebihan pasokan di tingkat internasionalbariumpasar karbonat, yang berdampak besar pada Tiongkokbariumindustri karbonat.Produsen rela menurunkan harga agar bisa bertahan.Pada saat yang sama, perusahaan ekspor Tiongkok juga menghadapi investigasi anti-dumping dari luar negeri.Dengan peningkatan berkelanjutan dalam persyaratan perlindungan lingkungan, beberapabariumperusahaan produksi garam di Tiongkok juga menghadapi masalah perlindungan lingkungan.Untuk mempromosikan pembangunan Tiongkokbariumindustri garam,bariumPerusahaan produksi garam di Tiongkok harus menjadikan perlindungan dan keselamatan lingkungan sebagai fondasinya, terus meneliti dan memperkenalkan teknologi canggih, serta mengembangkan produk baru yang memenuhi persyaratan zaman dan memiliki kandungan teknologi tinggi.
Data Produksi dan Ekspor Barit di Cina
Menurut data Survei Geologi Amerika Serikat, produksi barit di Tiongkok berjumlah sekitar 41 juta ton pada tahun 2014. Menurut statistik bea cukai Tiongkok, dari Januari hingga Desember 2014, Tiongkok mengekspor 92588597 kilogram barit.bariumsulfat, meningkat 0,18% dibandingkan periode yang sama tahun lalu.Nilai ekspor kumulatifnya sebesar 65496598 dollar AS, meningkat 20,99% dibandingkan periode yang sama tahun lalu.Harga satuan ekspor sebesar 0,71 dolar AS per kilogram, meningkat 0,12 dolar AS per kilogram dibandingkan periode yang sama tahun lalu.Diantaranya, pada Desember 2014, Tiongkok mengekspor 8768648 kilogrambariumsulfat, meningkat 8,19% dibandingkan periode yang sama tahun lalu.Jumlah ekspornya sebesar 8385141 dollar AS, meningkat 5,1% dibandingkan periode yang sama tahun lalu.
Menurut data bea cukai Tiongkok, pada Juni 2015, Tiongkok mengekspor 170.000 tonbariumsulfat, turun 1,7% dibandingkan periode yang sama tahun lalu;Pada semester pertama tahun ini, volume ekspor kumulatif sebesar 1,12 juta ton, turun 6,8% dibandingkan periode yang sama tahun lalu;Jumlah ekspor yang sama mengalami penurunan masing-masing sebesar 5,4% dan 9% dibandingkan periode yang sama tahun lalu.
3[UNK] Distribusi dan Produksi Sumber Daya Barium (Barit).
1. Distribusi sumber daya barium
Isi daribariumdi kerak bumi adalah 0,05%, peringkat ke-14.Mineral utama di alam adalah barit (bariumsulfat BaSO4) dan layu (bariumkarbonat BaCO3).Di antara mereka, barit adalah mineral barium yang paling umum, yang tersusun daribariumsulfat dan terjadi pada urat hidrotermal bersuhu rendah, seperti urat barit kuarsa, urat barit fluorit, dll. Toksisit adalah senyawa utama lainnya.bariummengandung mineral di alam, selain barit, dan komponen utamanya adalahbariumkarbonat.
Menurut data Survei Geologi Amerika Serikat pada tahun 2015, sumber daya barit global berjumlah sekitar 2 miliar ton, dimana 740 juta ton di antaranya terbukti.Cadangan barit global adalah 350 juta ton.Tiongkok adalah negara dengan sumber daya barit paling melimpah.Negara lain yang kaya akan sumber daya barit adalah Kazakhstan, Türkiye, India, Thailand, Amerika Serikat, dan Meksiko.Sumber barit yang terkenal di dunia antara lain Westman Land di Inggris, Felsbonne di Romania, Saxony di Jerman, Tianzhu di Guizhou, Heifenggou di Gansu, Gongxi di Hunan, Liulin di Hubei, Xiangzhou di Guangxi, dan Shuiping di Shaanxi.
Menurut data Survei Geologi Amerika Serikat pada tahun 2015, produksi barit global adalah 9,23 juta ton pada tahun 2013 dan meningkat menjadi 9,26 juta ton pada tahun 2014. Pada tahun 2014, Tiongkok merupakan produsen barit terbesar, dengan produksi sebesar 4,1 juta ton. , menyumbang sekitar 44,3% dari total produksi global.India, Maroko, dan Amerika Serikat masing-masing menempati peringkat kedua, ketiga, dan keempat dengan produksi 1,6 juta ton, 1 juta ton, dan 720.000 ton.
2. DistribusiBariumSumber Daya di Tiongkok
Tiongkok kaya akanbariumsumber daya bijih, dengan perkiraan total cadangan lebih dari 1 miliar ton.Selain itu, kadar bijih barium relatif tinggi, dan cadangan serta produksinya saat ini menduduki peringkat pertama di dunia.Yang paling umumbariumMineral yang mengandung mineral di alam adalah barit.Cadangan barit global adalah 350 juta ton, sedangkan cadangan barit di Tiongkok adalah 100 juta ton, menyumbang sekitar 29% dari total cadangan global dan menempati peringkat pertama di dunia.
Menurut data dalam “Eksplorasi Area Konsentrasi Mineral Utama dan Potensi Sumber Daya Tambang Barit Tiongkok” (Chemical Mineral Geology, 2010), Tiongkok kaya akan sumber daya barit, tersebar di 24 provinsi (wilayah) nasional, dengan cadangan dan peringkat produksi pertama di dunia.Terdapat 195 wilayah pertambangan dengan cadangan terbukti di Tiongkok, dengan total cadangan sumber daya terkonfirmasi sebesar 390 juta ton bijih.Dari distribusi barit provinsi (regional), Provinsi Guizhou memiliki tambang barit terbanyak, yaitu 34% dari total cadangan negara;Hunan, Guangxi, Gansu, Shaanxi dan provinsi (wilayah) lainnya menempati posisi kedua.Lima provinsi di atas menyumbang 80% cadangan nasional.Jenis endapannya sebagian besar berupa sedimen, menyumbang 60% dari total cadangan.Selain itu, terdapat pula tipe lapisan terkendali (endogenetik), sedimen vulkanik, hidrotermal, dan pelapukan (kemiringan sisa).Periode mineralisasi terutama terjadi pada era Paleozoikum, dan endapan barit juga terbentuk pada periode Kenozoikum Sinian dan Mesozoikum.
Karakteristik Sumber Daya Mineral Barit di Cina
Dari perspektif kuantitatif, mineral barit di Tiongkok sebagian besar tersebar di wilayah tengah;Dalam hal kadar, hampir semua mineral kaya terkonsentrasi di Guizhou dan Guangxi;Dari perspektif skala deposit bijih, deposit barit Tiongkok sebagian besar berukuran besar dan sedang.Hanya dua wilayah pertambangan, Guizhou Tianzhu Dahe Bian dan Hunan Xinhuang Gongxi yang memiliki lebih dari separuh cadangan di wilayah ini.Seringkali, satu jenis barit adalah jenis bijih utama, dan komposisi mineral serta rasio komposisi kimianya relatif sederhana dan murni, seperti tambang barit Hunan Xinhuang Gongxi.Selain itu, terdapat juga cadangan mineral ikutan dan mineral ikutan dalam jumlah besar yang dapat dimanfaatkan secara komprehensif.
4[UNK] Proses produksi barium
1. Persiapanbarium
Produksi barium logam dalam industri meliputi dua tahap: produksi barium oksida dan produksi barium logam melalui reduksi termal logam (reduksi aluminotermik).
(1) Persiapanbariumoksida
Bijih barit berkualitas tinggi terlebih dahulu memerlukan seleksi dan flotasi manual, diikuti dengan penghilangan besi dan silikon untuk mendapatkan konsentrat yang mengandung lebih dari 96%bariumsulfat.Campurkan bubuk mineral dengan ukuran partikel kurang dari 20 mesh dan bubuk kokas batubara atau minyak bumi dengan perbandingan berat 4:1, dan kalsin pada suhu 1100 ℃ dalam tungku reverberatory.Bariumsulfat direduksi menjadi barium sulfida (umumnya dikenal sebagai “abu hitam”), yang dilarutkan dengan air panas untuk mendapatkan larutan barium sulfida.Untuk mengubah barium sulfida menjadi pengendapan barium karbonat, perlu menambahkan natrium karbonat atau memasukkan karbon dioksida ke dalam larutan berair barium sulfida.Campurkan barium karbonat dengan bubuk karbon dan kalsin pada suhu di atas 800 ℃ untuk mendapatkan barium oksida.Perlu dicatat bahwa barium oksida teroksidasi membentuk barium peroksida pada 500-700 ℃, dan barium peroksida dapat terurai membentukbariumoksida pada 700-800 ℃.Oleh karena itu, untuk menghindari produksi barium peroksida, produk yang dikalsinasi perlu didinginkan atau dipadamkan di bawah perlindungan gas inert.
(2) Produksilogam bariumdengan metode reduksi aluminotermik
Ada dua reaksi reduksi aluminiumbariumoksida karena bahan yang berbeda:
6BaO+2Al → 3BaO • Al2O3+3Ba ↑
Atau: 4BaO+2Al → BaO • Al2O3+3Ba ↑
Pada suhu berkisar antara 1000 hingga 1200 ℃, kedua reaksi ini menghasilkan sangat sedikitbarium, jadi perlu menggunakan pompa vakum untuk terus mentransferbariumuap dari zona reaksi ke zona kondensasi agar reaksi berlangsung terus menerus ke kanan.Residu setelah reaksi bersifat racun dan hanya dapat dibuang setelah pengolahan.
2. Pembuatan senyawa barium umum
(1) Metode persiapanbariumkarbonat
① Metode karbonisasi
Metode karbonisasi terutama melibatkan pencampuran barit dan batubara dalam proporsi tertentu, menghancurkannya ke dalam tungku putar, dan memanggang serta mereduksinya pada suhu 1100-1200 ℃ untuk mendapatkan lelehan barium sulfida.Karbon dioksida dimasukkan ke dalambariumlarutan sulfida untuk karbonisasi, dan diperolehbariumbubur karbonat mengalami pencucian desulfurisasi dan penyaringan vakum.Kemudian dikeringkan dan dihancurkan pada suhu 300 ℃ untuk mendapatkan produk barium karbonat jadi.Metode ini diadopsi oleh sebagian besar produsen karena prosesnya yang sederhana dan biayanya rendah.
② Metode dekomposisi yang kompleks
Produk akhir daribariumkarbonat dapat diperoleh dengan reaksi dekomposisi ganda antara barium sulfida dan amonium karbonat, atau dengan reaksi antara barium klorida dan kalium karbonat.Produk yang dihasilkan kemudian dicuci, disaring, dikeringkan, dll.
③ Hukum Petrokimia Berat Beracun
Bubuk bijih berat beracun direaksikan dengan garam amonium untuk menghasilkan zat larutbariumgaram, dan amonium karbonat didaur ulang untuk digunakan.Yang larutbariumgaram ditambahkan ke amonium karbonat untuk mengendapkan barium karbonat halus, yang disaring dan dikeringkan untuk menghasilkan produk jadi.Selain itu, larutan induk yang diperoleh dapat didaur ulang dan digunakan kembali.
(2) Metode persiapanbariumtitanat
① Metode fase padat
Bariumtitanat dapat dibuat dengan cara kalsinasibariumkarbonat dan titanium dioksida, yang dapat diolah dengan bahan lain.
② Metode kopresipitasi
Larutbariumklorida dan titanium tetraklorida dalam campuran zat yang sama, panaskan hingga 70 ° C, lalu teteskan asam oksalat untuk memperoleh endapan terhidrasibariumtitanat [BaTiO (C2O4) 2-4H2O].Cuci, keringkan, lalu pirolisis untuk mendapatkan barium titanat.
(3) Metode persiapanbariumkhlorida
Proses produksi daribariumklorida terutama mencakup metode asam klorida,bariummetode karbonat, metode kalsium klorida, dan metode magnesium klorida sesuai dengan metode atau bahan baku yang berbeda.
① Metode asam klorida.
②Bariummetode karbonat.Terbuat dari batu layu (barium karbonat) sebagai bahan bakunya.
③ Metode kalsium klorida.Reduksi campuran barit dan kalsium klorida dengan karbon.
Selain itu, ada metode magnesium klorida.Disiapkan dengan mengobatibariumsulfida dengan magnesium klorida.
Waktu posting: 01 November 2023