Proceso de extracción de bario

(1) Preparación de óxido de bario 

El mineral de barita de alta calidad primero debe ser seleccionado y flotante a mano, y luego se eliminan el hierro y el silicio para obtener un concentrado que contiene más del 96% de sulfato de bario. El polvo de mineral con un tamaño de partícula de menos de 20 malla se mezcla con polvo de carbón o petróleo de coque en una relación de peso de 4: 1, y se asa a 1100 ℃ en un horno reverberatorio. El sulfato de bario se reduce al sulfuro de bario (comúnmente conocido como "ceniza negra"), y la solución de sulfuro de bario obtenida se lixivia con agua caliente. Para convertir el sulfuro de bario en precipitación de carbonato de bario, se debe agregar carbonato de sodio o dióxido de carbono a la solución acuosa de sulfuro de bario. Se puede obtener óxido de bario mezclando carbonato de bario con polvo de carbono y calcinándolo a más de 800 ℃. Cabe señalar que el óxido de bario se oxida para formar peróxido de bario a 500-700 ℃, y el peróxido de bario puede descomponerse para formar óxido de bario a 700-800 ℃. Por lo tanto, para evitar la producción de peróxido de bario, el producto calcinado debe enfriarse o enfriarse bajo la protección del gas inerte. 

(2) Método de reducción aluminotérmica para producir bario metálico 

Debido a los diferentes ingredientes, hay dos reacciones de óxido de bario reductor de aluminio:

6BAO+2Al → 3BAO • AL2O3+3BA ↑

O: 4BAO+2Al → BAO • AL2O3+3BA ↑

A 1000-1200 ℃, estas dos reacciones producen muy poco bario, por lo que se necesita una bomba de vacío para transferir continuamente el vapor de bario desde la zona de reacción a la zona de condensación para que la reacción pueda continuar con la derecha. El residuo después de la reacción es tóxico y debe tratarse antes de que pueda descartarse.

Preparación de compuestos de bario comunes 

(1) Método de preparación de carbonato de bario 

① Método de carbonización

El método de carbonización implica principalmente mezclar la barite y el carbón en una determinada proporción, aplastándolos en un horno rotativo y calcinando y reduciéndolos a 1100-1200 ℃ para obtener una masa fundida de sulfuro de bario. El dióxido de carbono se introduce en la solución de sulfuro de bario para la carbonización, y la reacción es la siguiente:

BAS+CO2+H2O = BACO3+H2S

La suspensión de carbonato de bario obtenida se desulfuriza, se lava y se filtra al vacío, y luego se seca y se aplica a 300 ℃ para obtener un producto de carbonato de bario terminado. Este método es simple en proceso y bajo costo, por lo que la mayoría de los fabricantes adoptaron.

② Método de doble descomposición

El sulfuro de bario y el carbonato de amonio sufren una reacción de doble descomposición, y la reacción es la siguiente:

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

O el cloruro de bario reacciona con carbonato de potasio, y la reacción es la siguiente:

BACL2+K2CO3 = BACO3+2KCL

El producto obtenido de la reacción se lava, filtra, se seca, etc. para obtener un producto de carbonato de bario terminado.

③ Método de carbonato de bario

El polvo de carbonato de bario se reacciona con sal de amonio para generar sal de bario soluble, y se recicla el carbonato de amonio. La sal de bario soluble se agrega al carbonato de amonio para precipitar el carbonato de bario refinado, que se filtra y se seca para hacer el producto terminado. Además, el licor madre obtenido se puede reciclar. La reacción es la siguiente:

BACO3+2HCL = BACL2+H2O+CO2

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

BA (OH) 2+CO2 = BACO3+H2O 

(2) Método de preparación del titanato de bario 

① Método de fase sólida

El titanato de bario se puede obtener calcinando el carbonato de bario y el dióxido de titanio, y cualquier otro material puede ser dopado en él. La reacción es la siguiente:

TiO2 + BACO3 = BATIO3 + CO2 ↑

② Método de coprecipitación

El cloruro de bario y el tetracloruro de titanio se mezclan y se disuelven en cantidades iguales, se calientan a 70 ° C, y luego el ácido oxálico se agrega gota a gota para obtener el precipitado de titanilo de bario hidratado [Batio (C2O4) 2 • 4H2O], que se lava, se seca, se seca y se seca y luego pirolizado para obtener titanato de bario. La reacción es la siguiente:

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

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

Después de vencer el ácido metatitánico, se agrega una solución de cloruro de bario, y luego se agrega carbonato de amonio bajo agitación para generar un coprecipitado de carbonato de bario y ácido metatitánico, que se calciza para obtener el producto. La reacción es la siguiente:

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

H2TIO3 + BACO3 = BATIO3 + CO2 ↑ + H2O 

(3) Preparación de cloruro de bario 

El proceso de producción de cloruro de bario incluye principalmente el método de ácido clorhídrico, el método de carbonato de bario, el método de cloruro de calcio y el método de cloruro de magnesio de acuerdo con los diferentes métodos o materias primas.

① Método de ácido clorhídrico. Cuando el sulfuro de bario se trata con ácido clorhídrico, la reacción principal es:

BAS+2HCI = BACL2+H2S ↑+Q