Quá trình khai thác bari

(1) Chuẩn bị oxit bari 

Quặng barit chất lượng cao trước tiên phải được chọn bằng tay và nổi, và sau đó sắt và silicon được loại bỏ để thu được một chất cô đặc chứa hơn 96% barium sulfate. Bột quặng có kích thước hạt dưới 20 lưới được trộn với bột than hoặc dầu than trong tỷ lệ trọng lượng là 4: 1, và rang ở 1100 trong lò phản hồi. Barium sulfate được giảm xuống thành barium sulfide (thường được gọi là "tro đen") và dung dịch barium sulfide thu được được lọc bằng nước nóng. Để chuyển đổi barium sulfide thành kết tủa barium cacbonat, natri cacbonat hoặc carbon dioxide cần được thêm vào dung dịch nước barium sulfide. Barium oxit có thể thu được bằng cách trộn barium cacbonat với bột carbon và nung nó ở mức trên 800. Cần lưu ý rằng oxit bari được oxy hóa để tạo thành bari peroxide ở mức 500-700, và bari peroxide có thể bị phân hủy để tạo thành oxit bari ở 700-800. Do đó, để tránh sản xuất bari peroxide, sản phẩm được nung cần được làm mát hoặc làm nguội dưới sự bảo vệ của khí trơ. 

(2) Phương pháp giảm aluminther để tạo ra bari kim loại 

Do các thành phần khác nhau, có hai phản ứng của nhôm giảm oxit bari:

6bao+2al → 3bao • Al2o3+3ba

Hoặc: 4bao+2al → bao • al2o3+3ba

Ở 1000-1200, hai phản ứng này tạo ra rất ít barium, do đó cần phải có bơm chân không để liên tục chuyển hơi bari từ vùng phản ứng sang vùng ngưng tụ để phản ứng có thể tiếp tục tiến hành bên phải. Phần dư sau phản ứng là độc hại và cần được xử lý trước khi có thể loại bỏ.

Chuẩn bị các hợp chất bari thông thường 

(1) Phương pháp chuẩn bị barium cacbonat 

Phương pháp cacbon hóa

Phương pháp cacbon hóa chủ yếu liên quan đến việc trộn barite và than theo một tỷ lệ nhất định, nghiền nát chúng thành lò quay và nung và giảm chúng ở mức 1100-1200 để có được sự tan chảy của barium sulfide. Carbon dioxide được đưa vào dung dịch barium sulfide để cacbon hóa và phản ứng như sau:

BAS+CO2+H2O = BACO3+H2S

Sơn cacbonat bari thu được được khử lưu huỳnh, rửa và lọc chân không, sau đó sấy khô và nghiền nát ở 300 ℃ để có được một sản phẩm barium cacbonat đã hoàn thành. Phương pháp này rất đơn giản trong quá trình và chi phí thấp, vì vậy nó được sử dụng bởi hầu hết các nhà sản xuất.

Phương pháp phân hủy gấp đôi

Barium sulfide và ammonium cacbonat trải qua phản ứng phân hủy kép, và phản ứng như sau:

BAS+(NH4) 2CO3 = Baco3+(NH4) 2S

Hoặc barium clorua phản ứng với kali cacbonat, và phản ứng như sau:

Bacl2+K2Co3 = Baco3+2kCl

Sản phẩm thu được từ phản ứng sau đó được rửa sạch, lọc, sấy khô, v.v.

Phương pháp Barium cacbonat

Bột barium cacbonat được phản ứng với muối ammonium để tạo ra muối bari hòa tan, và amoni cacbonat được tái chế. Muối bari hòa tan được thêm vào amonium cacbonat để kết tủa barium cacbonat tinh chế, được lọc và sấy khô để tạo thành hoàn chỉnh. Ngoài ra, rượu mẹ thu được có thể được tái chế. Phản ứng như sau:

Baco3+2HCl = Bacl2+H2O+CO2

Bacl2+2NH4OH = BA (OH) 2+2NH4Cl

BA (OH) 2+CO2 = Baco3+H2O 

(2) Phương pháp chuẩn bị của bari Titanate 

Phương pháp pha rắn

Barium titanate có thể thu được bằng cách nung cacbonat và titan dioxide, và bất kỳ vật liệu nào khác có thể được pha tạp vào nó. Phản ứng như sau:

TiO2 + Baco3 = Batio3 + CO2 ↑

Phương pháp coprecipitation

Barium clorua và titan tetrachloride được trộn và hòa tan với lượng bằng nhau, được làm nóng đến 70 ° C, và sau đó axit oxalic được thêm vào để thu được kết tủa bari titanyl oxalate [Batio (C2O4) 2. Sau đó, pyrolyened để có được bari titanate. Phản ứng như sau:

Bacl2 + ticl4 + 2H2C2O4 + 5H2O = Batio (C2O4) 2 • 4H2O + 6HCL

Batio (C2O4) 2 • 4H2O = Batio3 + 2Co2 + 2CO + 4H2O

Sau khi đánh bại axit metatitanic, dung dịch bari clorua được thêm vào, và sau đó ammonium cacbonat được thêm vào dưới sự khuấy để tạo ra một coprecipit của barium cacbonat và axit metatitanic, được nung để thu được sản phẩm. Phản ứng như sau:

Bacl2 + (NH4) 2CO3 = Baco3 + 2NH4Cl

H2TIO3 + Baco3 = Batio3 + CO2 + H2O 

(3) Chuẩn bị bari clorua 

Quá trình sản xuất barium clorua chủ yếu bao gồm phương pháp axit clohydric, phương pháp barium cacbonat, phương pháp canxi clorua và phương pháp magiê clorua theo các phương pháp khác nhau hoặc nguyên liệu thô.

Phương pháp axit clohydric. Khi barium sulfide được xử lý bằng axit clohydric, phản ứng chính là:

BAS+2HCI = BACL2+H2S ↑+q