Preparació del bari
Preparació industrial debari metàl·licinclou dos passos: preparació d'òxid de bari i preparació de bari metàl·lic per reducció tèrmica del metall (reducció aluminotèrmica).
| Producte | Bari | ||
| Núm. CAS | 7647-17-8 | ||
| Número de lot | 16121606 | Quantitat: | 100,00 kg |
| Data de fabricació: | 16 de desembre de 2016 | Data de la prova: | 16 de desembre de 2016 |
| Element de prova p/% | Resultats | Element de prova p/% | Resultats |
| Ba | >99,92% | Sb | <0,0005 |
| Be | <0,0005 | Ca | 0,015 |
| Na | <0,001 | Sr | 0,045 |
| Mg | 0,0013 | Ti | <0,0005 |
| Al | 0,017 | Cr | <0,0005 |
| Si | 0,0015 | Mn | 0,0015 |
| K | <0,001 | Fe | <0,001 |
| As | <0,001 | Ni | <0,0005 |
| Sn | <0,0005 | Cu | <0,0005 |
| Estàndard de prova | Be, Na i altres 16 elements: ICP-MS Ca, Sr: ICP-AES Ba: TC-TIC | ||
| Conclusió: | Complir amb l'estàndard empresarial | ||
(1) Preparació d'òxid de bari
El mineral de barita d'alta qualitat primer s'ha de seleccionar i fer surar a mà, i després s'ha d'eliminar el ferro i el silici per obtenir un concentrat que contingui més del 96% de sulfat de bari. La pols de mineral amb una mida de partícula inferior a 20 mesh es barreja amb carbó o coc de petroli en pols en una proporció de pes de 4:1 i es torra a 1100 ℃ en un forn de reverber. El sulfat de bari es redueix a sulfur de bari (conegut comunament com a "cendra negra") i la solució de sulfur de bari obtinguda es lixivia amb aigua calenta. Per convertir el sulfur de bari en precipitació de carbonat de bari, cal afegir carbonat de sodi o diòxid de carboni a la solució aquosa de sulfur de bari. L'òxid de bari es pot obtenir barrejant carbonat de bari amb pols de carboni i calcinant-lo per sobre dels 800 ℃. Cal tenir en compte que l'òxid de bari s'oxida per formar peròxid de bari a 500-700 ℃, i el peròxid de bari es pot descompondre per formar òxid de bari a 700-800 ℃. Per tant, per evitar la producció de peròxid de bari, el producte calcinat s'ha de refredar o apagar sota la protecció d'un gas inert.
(2) Mètode de reducció aluminotèrmica per produir bari metàl·lic
A causa dels diferents ingredients, hi ha dues reaccions d'òxid de bari reductor d'alumini:
6BaO+2Al→3BaO•Al2O3+3Ba↑
O: 4BaO+2Al→BaO•Al2O3+3Ba↑
A 1000-1200 ℃, aquestes dues reaccions produeixen molt poc bari, per la qual cosa es necessita una bomba de buit per transferir contínuament el vapor de bari de la zona de reacció a la zona de condensació perquè la reacció pugui continuar avançant cap a la dreta. El residu després de la reacció és tòxic i s'ha de tractar abans de poder-lo descartar.
Preparació de compostos comuns de bari
(1) Mètode de preparació del carbonat de bari
① Mètode de carbonització
El mètode de carbonització consisteix principalment a barrejar barita i carbó en una determinada proporció, triturar-los en un forn rotatori i calcinar-los i reduir-los a 1100-1200 ℃ per obtenir una fosa de sulfur de bari. El diòxid de carboni s'introdueix a la solució de sulfur de bari per a la carbonització i la reacció és la següent:
BaS+CO2+H2O=BaCO3+H2S
La suspensió de carbonat de bari obtinguda es desulfura, es renta i es filtra al buit, i després s'asseca i es tritura a 300 ℃ per obtenir un producte acabat de carbonat de bari. Aquest mètode és senzill de processar i de baix cost, per la qual cosa l'adopten la majoria de fabricants.
② Mètode de doble descomposició
El sulfur de bari i el carbonat d'amoni experimenten una doble reacció de descomposició, i la reacció és la següent:
BaS+(NH4)2CO3=BaCO3+(NH4)2S
O el clorur de bari reacciona amb el carbonat de potassi, i la reacció és la següent:
BaCl2+K2CO3=BaCO3+2KCl
El producte obtingut de la reacció es renta, es filtra, s'asseca, etc. per obtenir un producte acabat de carbonat de bari.
③ Mètode del carbonat de bari
La pols de carbonat de bari reacciona amb sal d'amoni per generar una sal de bari soluble, i el carbonat d'amoni es recicla. La sal de bari soluble s'afegeix al carbonat d'amoni per precipitar el carbonat de bari refinat, que es filtra i s'asseca per obtenir el producte acabat. A més, el licor mare obtingut es pot reciclar. La reacció és la següent:
BaCO3+2HCl=BaCl2+H2O+CO2
BaCl2+2NH4OH=Ba(OH)2+2NH4Cl
Ba(OH)2+CO2=BaCO3+H2O
(2) Mètode de preparació del titanat de bari
① Mètode de fase sòlida
El titanat de bari es pot obtenir calcinant carbonat de bari i diòxid de titani, i s'hi pot dopar qualsevol altre material. La reacció és la següent:
TiO2 + BaCO3 = BaTiO3 + CO2↑
② Mètode de coprecipitació
El clorur de bari i el tetraclorur de titani es barregen i es dissolen en quantitats iguals, s'escalfen a 70 °C i després s'afegeix àcid oxàlic gota a gota per obtenir un precipitat d'oxalat de titanil de bari hidratat [BaTiO(C2O4)2•4H2O], que es renta, s'asseca i després es pirolitza per obtenir titanat de bari. La reacció és la següent:
BaCl2 + TiCl4 + 2H2C2O4 + 5H2O = BaTiO(C2O4)2•4H2O↓ + 6HCl
BaTiO(C2O4)2•4H2O = BaTiO3 + 2CO2↑ + 2CO↑ + 4H2O
Després de batre l'àcid metatitànic, s'afegeix una solució de clorur de bari i, a continuació, s'afegeix carbonat d'amoni sota agitació per generar un coprecipitat de carbonat de bari i àcid metatitànic, que es calcina per obtenir el producte. La reacció és la següent:
BaCl2 + (NH4)2CO3 = BaCO3 + 2NH4Cl
H2TiO3 + BaCO3 = BaTiO3 + CO2↑ + H2O
(3) Preparació de clorur de bari
El procés de producció de clorur de bari inclou principalment el mètode de l'àcid clorhídric, el mètode del carbonat de bari, el mètode del clorur de calci i el mètode del clorur de magnesi segons els diferents mètodes o matèries primeres.
① Mètode de l'àcid clorhídric. Quan el sulfur de bari es tracta amb àcid clorhídric, la reacció principal és:
BaS+2HCl=BaCl2+H2S↑+Q
②Mètode del carbonat de bari. Fet amb carbonat de bari (carbonat de bari) com a matèria primera, les reaccions principals són:
BaCO3+2HCl=BaCl2+CO2↑+H2O
③Mètode de carbonització
Efectes del bari sobre la salut humana
Com afecta el bari a la salut?
El bari no és un element essencial per al cos humà, però té un gran impacte en la salut humana. El bari pot estar exposat al bari durant la mineria, la fosa, la fabricació i l'ús de compostos de bari. El bari i els seus compostos poden entrar al cos a través del tracte respiratori, el tracte digestiu i la pell danyada. La intoxicació ocupacional per bari és causada principalment per inhalació respiratòria, que es produeix en accidents durant la producció i l'ús; la intoxicació no ocupacional per bari és causada principalment per ingestió del tracte digestiu, principalment per ingestió accidental; els compostos de bari líquids solubles es poden absorbir a través de la pell lesionada. La intoxicació aguda per bari és causada principalment per ingestió accidental.
Ús mèdic
(1) Radiografia amb farina de bari
La radiografia amb farina de bari, també coneguda com a radiografia amb bari del tracte digestiu, és un mètode d'examen que utilitza sulfat de bari com a agent de contrast per mostrar si hi ha lesions al tracte digestiu sota irradiació de raigs X. La radiografia amb farina de bari és una ingestió oral d'agents de contrast, i el sulfat de bari medicinal utilitzat com a agent de contrast és insoluble en aigua i lípids i no serà absorbit per la mucosa gastrointestinal, per la qual cosa bàsicament no és tòxic per als humans.
Segons les necessitats del diagnòstic i tractament clínic, la radiografia gastrointestinal amb àpat de bari es pot dividir en àpat de bari gastrointestinal superior, àpat de bari gastrointestinal complet, ènema de bari de còlon i examen amb ènema de bari de l'intestí prim.
Intoxicació per bari
Vies d'exposició
El bari pot estar exposat abaridurant la mineria, la fosa i la fabricació de bari. A més, el bari i els seus compostos s'utilitzen àmpliament. Les sals de bari tòxiques comunes inclouen carbonat de bari, clorur de bari, sulfur de bari, nitrat de bari i òxid de bari. Alguns productes de primera necessitat també contenen bari, com ara el sulfur de bari en els medicaments per a la depilació. Alguns agents de control de plagues agrícoles o rodenticides també contenen sals de bari solubles com el clorur de bari i el carbonat de bari.
Data de publicació: 15 de gener de 2025