有”硫化钡”这种物质吗?--若有请简述它的物理及化学性质.
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/11/17 23:45:55
有”硫化钡”这种物质吗?--若有请简述它的物理及化学性质.
有”硫化钡”这种物质吗?--若有请简述它的物理及化学性质.
有”硫化钡”这种物质吗?--若有请简述它的物理及化学性质.
硫化钡是最主要的含钡矿物,除
大量用作石油、天然气钻井泥浆加重剂
外,也是无机盐工业的重要原料,用化学方法可将重晶
石加工成一系列钡化合物.较高品位的重晶石直接提纯可制造硫酸钡.
1889年利用焙烧重晶石和焦炭粉混合物的方法首先
制得可溶性硫化钡,奠定了现代工业制造各种钡化合物
的基础.世界重晶石的总储量在两亿吨以上,美国约占
1/3,居世界首位,其次是苏联、中国、联邦德国.重晶
石的世界年开采量1981年为7.9Mt,美国开采量最大,中
国居第二.
加工方法 重晶石的化学加工方法有碳还原焙烧法、
氯化钙焙烧法及原矿精制处理法,通过这些方法可分别
制取碳酸钡、氯化钡和硫酸钡,进一步加工,可再衍生
其他钡化合物产品.
碳还原焙烧法 是重晶石化学加工的主要方法,要
求重晶石矿中硫酸钡的含量应大于85%、二氧化硅含量
低于5%.为提高硫酸钡的转化率,焙烧时要保证充分的
还原气氛及选择“自爆性”(重晶石在焙烧时的爆裂性)
好的重晶石原料.基本工艺过程是:将重晶石矿粉碎到
20目左右,与过量的煤粉(以碳计过量50%~55%)混
合后送入转窑,于1050~1150°C的高温下焙烧,使硫酸
钡还原成硫化钡熔体,反应式为:
BaSO□+4C□BaS+4CO
生成的熔体为黑色,俗称“黑灰”,在浸取器中用水浸
取,将可溶性硫化钡与不溶物分离,经沉淀分离得到硫
化钡溶液.目前,正在研究用焦炭、石油焦或天然气代
替煤粉作还原剂,用沸腾炉代替转窑.
从硫化钡加工成各种钡盐有酸法和复分解法两种:
① 酸法 有硫酸法、碳酸化法、盐酸法及硝酸法
等,其中最主要的有硫酸法和碳酸化法.硫酸法是将精
制后的硫化钡溶液与硫酸进行复分解反应,得到沉淀硫
酸钡(并副产硫化氢气体),经过滤、洗涤、干燥得产
品.盐酸法、硝酸法过程与硫酸法大致相同,所得产品
为氯化钡、硝酸钡.碳酸化法是将精制后的硫化钡溶液
(含BaS160~170g/1)于碳化塔中碳化制得碳酸钡.在
实际操作中碳化过程常分为主碳化和副碳化两步,分别
在主碳化塔和副碳化塔中进行.在主碳化塔中二氧化碳
与来自副碳化塔的硫氢化钡反应,反应式为:
Ba(HS)□+CO□+H□O□BaCO□+2H□S
剩余的二氧化碳气体和生成的硫化氢气体送入副碳化塔
中,与硫化钡的水解物氢氧化钡反应,反应式为:
Ba(OH)□+2H□S□Ba(HS)□+2H□O
Ba(OH)□+CO□□BaCO□+H□O
过剩的硫化氢气体从塔顶逸出,可回收利用.硫氢化钡
和碳酸钡浆液一起进入主碳化塔进行碳化,总反应式为:
BaS+CO□+H□O□BaCO□+H□S
碳化后的碳酸钡浆液经过滤、洗涤、干燥、造粒即得碳
酸钡成品.
② 复分解法 将精制后的硫化钡溶液分别与碳酸
钠、硫酸钠、硫酸锌进行复分解反应,制取碳酸钡,沉
淀硫酸钡及锌钡白(硫酸钡和硫化锌的混合物,俗称立
德粉).
氯化钙焙烧法 基本过程与碳还原法相似,区别在
于在还原焙烧物料中加氯化钙,所得产物是氯化钡,反
应式为:
BaSO□+CaCl□+4C□BaCl□+CaS+4CO
焙烧产物经浸取、过滤、精制、蒸发、结晶即得二水氯
化钡产品.该法简单,一步焙烧就可得到氯化钡熔体.
精制处理法 将含硫酸钡在95%以上的重晶石粉碎,
经精制、活化处理等工序即可得到硫酸钡产品,产品性
能近似沉淀硫酸钡.此法收率高,能耗及成本低.
产品用途 钡化合物产品主要用于玻璃、医药、塑
料、火炸药等工业.其中硫酸钡、碳酸钡产量大、用途
广.①硫酸钡用于制作高级纸张、橡胶和塑料的填充剂,
耐火、耐酸油灰及颜料,也用作X射线造影剂或用于制药,
纺织工业中还用来制备上浆剂.②硝酸钡用于制造绿色
信号弹、起爆药、雷管.③氯化钡是纺织品的媒染剂,
金属热处理剂.④氧化钡、过氧化钡、氢氧化钡产量较
小,氧化钡除用于制造其他钡化合物外,还可用作高级
润滑油的添加剂、脱水剂.过氧化钡可用于制造铝热焊
接的点火器.氢氧化钡用于动植物油及蔗糖的精制,用
作钡润滑剂的添加剂.⑤高氯酸钡用作脱水剂.⑥锰酸
钡可用作油墨等的催干剂,锌钡白是一种白色颜料(见
无机颜料).⑦亚硝酸钡用作还原剂.⑧碘酸钡可作医
药.⑨锡酸钡用来制造特殊瓷器绝缘体.