Preparación do bario
Preparación industrial debario metálicoinclúe dous pasos: preparación de óxido de bario e preparación de bario metálico por redución térmica do metal (redución aluminotérmica).
| Produto | bario | ||
| Nº CAS | 7647-17-8 | ||
| Nº de lote | 16121606 | Cantidade: | 100,00 kg |
| Data de fabricación: | 16 de decembro de 2016 | Data da proba: | 16 de decembro de 2016 |
| Elemento de proba p/% | Resultados | Elemento de proba p/% | Resultados |
| 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 |
| Estándar de proba | Be, Na e outros 16 elementos: ICP-MS Ca, Sr: ICP-AES Ba: TC-TIC | ||
| Conclusión: | Cumprir co estándar da empresa | ||
(1) Preparación de óxido de bario
O mineral de barita de alta calidade debe primeiro seleccionarse a man e deixarse flotar, e despois retirarse o ferro e o silicio para obter un concentrado que conteña máis do 96 % de sulfato de bario. O po de mineral cun tamaño de partícula inferior a 20 mesh mestúrase con carbón ou coque de petróleo en po nunha proporción en peso de 4:1 e torrase a 1100 ℃ nun forno de reverbero. O sulfato de bario redúcese a sulfuro de bario (coñecido comunmente como "cinza negra") e a solución de sulfuro de bario obtida lixiviouse con auga quente. Para converter o sulfuro de bario en precipitación de carbonato de bario, é necesario engadir carbonato de sodio ou dióxido de carbono á solución acuosa de sulfuro de bario. O óxido de bario pódese obter mesturando carbonato de bario con po de carbono e calcinándoo a máis de 800 ℃. Cómpre sinalar que o óxido de bario oxídase para formar peróxido de bario a 500-700 ℃ e o peróxido de bario pódese descompoñer para formar óxido de bario a 700-800 ℃. Polo tanto, para evitar a produción de peróxido de bario, o produto calcinado debe arrefriarse ou extinguirse baixo a protección dun gas inerte.
(2) Método de redución aluminotérmica para producir bario metálico
Debido aos diferentes ingredientes, hai dúas reaccións de redución do óxido de bario e aluminio:
6BaO+2Al→3BaO•Al2O3+3Ba↑
Ou: 4BaO+2Al→BaO•Al2O3+3Ba↑
A 1000-1200 ℃, estas dúas reaccións producen moi pouco bario, polo que se necesita unha bomba de baleiro para transferir continuamente o vapor de bario da zona de reacción á zona de condensación para que a reacción poida continuar avanzando cara á dereita. O residuo despois da reacción é tóxico e debe ser tratado antes de poder ser descartado.
Preparación de compostos comúns de bario
(1) Método de preparación do carbonato de bario
① Método de carbonización
O método de carbonización consiste principalmente en mesturar barita e carbón nunha determinada proporción, trituralos nun forno rotatorio e calcinalos e reducilos a 1100-1200 ℃ para obter unha masa fundida de sulfuro de bario. Introdúcese dióxido de carbono na solución de sulfuro de bario para a carbonización e a reacción é a seguinte:
BaS+CO2+H2O=BaCO3+H2S
A suspensión de carbonato de bario obtida desulfurízase, lávase e fíltrase ao baleiro, e logo sécase e tritúrase a 300 ℃ para obter un produto acabado de carbonato de bario. Este método é sinxelo de procesar e de baixo custo, polo que a maioría dos fabricantes o adoptan.
② Método de dobre descomposición
O sulfuro de bario e o carbonato de amonio sofren unha dobre reacción de descomposición, e a reacción é a seguinte:
BaS+(NH4)2CO3=BaCO3+(NH4)2S
Ou o cloruro de bario reacciona co carbonato de potasio, e a reacción é a seguinte:
BaCl2+K2CO3=BaCO3+2KCl
O produto obtido da reacción lávase, fíltrase, sécase, etc. para obter un produto acabado de carbonato de bario.
③ Método do carbonato de bario
O po de carbonato de bario reacciona con sal de amonio para xerar sal de bario soluble e o carbonato de amonio recíclase. O sal de bario soluble engádese ao carbonato de amonio para precipitar carbonato de bario refinado, que se filtra e seca para obter o produto acabado. Ademais, as augas nai obtidas pódense reciclar. A reacción é a seguinte:
BaCO3+2HCl=BaCl2+H2O+CO2
BaCl2+2NH4OH=Ba(OH)2+2NH4Cl
Ba(OH)2+CO2=BaCO3+H2O
(2) Método de preparación do titanato de bario
① Método de fase sólida
O titanato de bario pódese obter calcinando carbonato de bario e dióxido de titanio, e calquera outro material pódese dopar nel. A reacción é a seguinte:
TiO2 + BaCO3 = BaTiO3 + CO2↑
② Método de coprecipitación
O cloruro de bario e o tetracloruro de titanio mestúranse e disólvense en cantidades iguais, quéntanse a 70 °C e, a continuación, engádese ácido oxálico gota a gota para obter un precipitado de oxalato de titanilo de bario hidratado [BaTiO(C2O4)2•4H2O], que se lava, seca e, a continuación, se piroliza para obter titanato de bario. A reacción é a seguinte:
BaCl2 + TiCl4 + 2H2C2O4 + 5H2O = BaTiO(C2O4)2•4H2O↓ + 6HCl
BaTiO(C2O4)2•4H2O = BaTiO3 + 2CO2↑ + 2CO↑ + 4H2O
Despois de bater o ácido metatitánico, engádese unha solución de cloruro de bario e, a continuación, engádese carbonato de amonio baixo axitación para xerar un coprecipitado de carbonato de bario e ácido metatitánico, que se calcina para obter o produto. A reacción é a seguinte:
BaCl2 + (NH4)2CO3 = BaCO3 + 2NH4Cl
H2TiO3 + BaCO3 = BaTiO3 + CO2↑ + H2O
(3) Preparación de cloruro de bario
O proceso de produción de cloruro de bario inclúe principalmente o método do ácido clorhídrico, o método do carbonato de bario, o método do cloruro de calcio e o método do cloruro de magnesio segundo os diferentes métodos ou materias primas.
① Método do ácido clorhídrico. Cando o sulfuro de bario se trata con ácido clorhídrico, a reacción principal é:
BaS+2HCl=BaCl2+H2S↑+Q
②Método do carbonato de bario. Fabricado con carbonato de bario (carbonato de bario) como materia prima, as principais reaccións son:
BaCO3+2HCl=BaCl2+CO2↑+H2O
③Método de carbonización
Efectos do bario na saúde humana
Como afecta o bario á saúde?
O bario non é un elemento esencial para o corpo humano, pero ten un grande impacto na saúde humana. O bario pode estar exposto ao bario durante a extracción, fundición, fabricación e uso de compostos de bario. O bario e os seus compostos poden entrar no corpo a través do tracto respiratorio, o tracto dixestivo e a pel danada. A intoxicación ocupacional por bario débese principalmente á inhalación respiratoria, que se produce en accidentes durante a produción e o uso; a intoxicación non ocupacional por bario débese principalmente á inxestión no tracto dixestivo, causada principalmente por inxestión accidental; os compostos de bario líquidos solubles poden ser absorbidos a través da pel ferida. A intoxicación aguda por bario débese principalmente á inxestión accidental.
Uso médico
(1) Radiografía con fariña de bario
A radiografía con fariña de bario, tamén coñecida como radiografía con bario do tracto dixestivo, é un método de exame que usa sulfato de bario como axente de contraste para mostrar se hai lesións no tracto dixestivo baixo a irradiación con raios X. A radiografía con fariña de bario é unha inxestión oral de axentes de contraste, e o sulfato de bario medicinal usado como axente de contraste é insoluble en auga e lípidos e non será absorbido pola mucosa gastrointestinal, polo que basicamente non é tóxico para os humanos.
Segundo as necesidades do diagnóstico e tratamento clínico, a radiografía gastrointestinal con fariña de bario pódese dividir en fariña de bario gastrointestinal superior, fariña gastrointestinal completa con bario, enema de bario de colon e exame con enema de bario do intestino delgado.
Intoxicación por bario
Vías de exposición
O bario pode estar exposto abariodurante a minería, fundición e fabricación de bario. Ademais, o bario e os seus compostos úsanse amplamente. Os sales de bario tóxicos comúns inclúen carbonato de bario, cloruro de bario, sulfuro de bario, nitrato de bario e óxido de bario. Algúns artigos de primeira necesidade tamén conteñen bario, como o sulfuro de bario nos medicamentos para a depilación. Algúns axentes de control de pragas agrícolas ou rodenticidas tamén conteñen sales de bario solubles como o cloruro de bario e o carbonato de bario.
Data de publicación: 15 de xaneiro de 2025