Préparation du baryum
Préparation industrielle debaryum métalliquecomprend deux étapes : la préparation de l'oxyde de baryum et la préparation du baryum métallique par réduction thermique du métal (réduction aluminothermique).
| Produit | Baryum | ||
| Numéro CAS | 7647-17-8 | ||
| Numéro de lot | 16121606 | Quantité: | 100,00 kg |
| Date de fabrication : | 16 décembre 2016 | Date du test : | 16 décembre 2016 |
| Élément de test avec % | Résultats | Élément de test avec % | Résultats |
| 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 |
| Norme de test | Be, Na et 16 autres éléments : ICP-MS Ca, Sr : ICP-AES Ba: TC-TIC | ||
| Conclusion: | Se conformer à la norme de l'entreprise | ||
(1) Préparation d'oxyde de baryum
Le minerai de barytine de haute qualité doit d'abord être sélectionné et flotté manuellement, puis le fer et le silicium sont extraits pour obtenir un concentré contenant plus de 96 % de sulfate de baryum. La poudre de minerai, dont la granulométrie est inférieure à 20 mesh, est mélangée à de la poudre de charbon ou de coke de pétrole dans un rapport pondéral de 4:1, puis grillée à 1 100 °C dans un four à réverbère. Le sulfate de baryum est réduit en sulfure de baryum (communément appelé « cendres noires »), puis la solution de sulfure de baryum obtenue est lixiviée à l'eau chaude. Pour convertir le sulfure de baryum en carbonate de baryum, il faut ajouter du carbonate de sodium ou du dioxyde de carbone à la solution aqueuse de sulfure de baryum. L'oxyde de baryum peut être obtenu en mélangeant du carbonate de baryum avec de la poudre de carbone et en calcinant le tout à plus de 800 °C. Il convient de noter que l'oxyde de baryum s'oxyde pour former du peroxyde de baryum à 500-700 °C, et qu'il peut se décomposer pour former de l'oxyde de baryum à 700-800 °C. Par conséquent, afin d'éviter la production de peroxyde de baryum, le produit calciné doit être refroidi ou trempé sous gaz inerte.
(2) Méthode de réduction aluminothermique pour produire du baryum métallique
En raison des différents ingrédients, il existe deux réactions de réduction de l'oxyde de baryum par l'aluminium :
6BaO+2Al→3BaO•Al2O3+3Ba↑
Ou : 4BaO+2Al→BaO•Al2O3+3Ba↑
À 1 000-1 200 °C, ces deux réactions produisent très peu de baryum. Une pompe à vide est donc nécessaire pour transférer en continu la vapeur de baryum de la zone de réaction vers la zone de condensation afin que la réaction puisse se poursuivre vers la droite. Les résidus après la réaction sont toxiques et doivent être traités avant d'être éliminés.
Préparation de composés courants du baryum
(1) Méthode de préparation du carbonate de baryum
1 Méthode de carbonisation
La méthode de carbonisation consiste principalement à mélanger de la barytine et du charbon dans des proportions déterminées, à les broyer dans un four rotatif, puis à les calciner et à les réduire à 1 100-1 200 °C pour obtenir une masse fondue de sulfure de baryum. Du dioxyde de carbone est ajouté à la solution de sulfure de baryum pour la carbonisation, et la réaction est la suivante :
BaS+CO2+H2O=BaCO3+H2S
La suspension de carbonate de baryum obtenue est désulfurée, lavée et filtrée sous vide, puis séchée et broyée à 300 °C pour obtenir un carbonate de baryum fini. Cette méthode, simple et peu coûteuse, est adoptée par la plupart des fabricants.
2. Méthode de double décomposition
Le sulfure de baryum et le carbonate d'ammonium subissent une double réaction de décomposition, et la réaction est la suivante :
BaS+(NH4)2CO3=BaCO3+(NH4)2S
Ou le chlorure de baryum réagit avec le carbonate de potassium, et la réaction est la suivante :
BaCl2+K2CO3=BaCO3+2KCl
Le produit obtenu à partir de la réaction est ensuite lavé, filtré, séché, etc. pour obtenir un produit fini de carbonate de baryum.
③ Méthode au carbonate de baryum
La poudre de carbonate de baryum réagit avec du sel d'ammonium pour produire du sel de baryum soluble, puis le carbonate d'ammonium est recyclé. Le sel de baryum soluble est ajouté au carbonate d'ammonium pour précipiter le carbonate de baryum raffiné, qui est ensuite filtré et séché pour obtenir le produit fini. De plus, la liqueur mère obtenue est recyclable. La réaction est la suivante :
BaCO3+2HCl=BaCl2+H2O+CO2
BaCl2+2NH4OH=Ba(OH)2+2NH4Cl
Ba(OH)2+CO2=BaCO3+H2O
(2) Méthode de préparation du titanate de baryum
1 Méthode en phase solide
Le titanate de baryum peut être obtenu par calcination de carbonate de baryum et de dioxyde de titane, et d'autres matériaux peuvent y être dopés. La réaction est la suivante :
TiO2 + BaCO3 = BaTiO3 + CO2↑
2 Méthode de coprécipitation
Le chlorure de baryum et le tétrachlorure de titane sont mélangés et dissous en quantités égales, chauffés à 70 °C, puis additionnés goutte à goutte d'acide oxalique pour obtenir un précipité d'oxalate de titanyle de baryum hydraté [BaTiO(C₂O₄)₂•4H₂O], qui est ensuite lavé, séché, puis pyrolysé pour obtenir du titanate de baryum. La réaction est la suivante :
BaCl2 + TiCl4 + 2H2C2O4 + 5H2O = BaTiO(C2O4)2•4H2O↓ + 6HCl
BaTiO(C2O4)2•4H2O = BaTiO3 + 2CO2↑ + 2CO↑ + 4H2O
Après avoir battu l'acide métatitanique, on ajoute une solution de chlorure de baryum, puis du carbonate d'ammonium sous agitation pour former un coprécipité de carbonate de baryum et d'acide métatitanique, lequel est calciné pour obtenir le produit. La réaction est la suivante :
BaCl2 + (NH4)2CO3 = BaCO3 + 2NH4Cl
H2TiO3 + BaCO3 = BaTiO3 + CO2↑ + H2O
(3) Préparation du chlorure de baryum
Le processus de production de chlorure de baryum comprend principalement la méthode à l'acide chlorhydrique, la méthode au carbonate de baryum, la méthode au chlorure de calcium et la méthode au chlorure de magnésium selon les différentes méthodes ou matières premières.
1. Méthode à l'acide chlorhydrique. Lorsque le sulfure de baryum est traité à l'acide chlorhydrique, la réaction principale est la suivante :
BaS+2HCI=BaCl2+H2S↑+Q
2. Méthode au carbonate de baryum. Fabriqué à partir de carbonate de baryum (carbonate de baryum), les principales réactions sont les suivantes :
BaCO3+2HCI=BaCl2+CO2↑+H2O
③Méthode de carbonisation
Effets du baryum sur la santé humaine
Comment le baryum affecte-t-il la santé ?
Le baryum n'est pas un élément essentiel à l'organisme humain, mais il a un impact important sur la santé. L'exposition au baryum peut survenir lors de l'extraction, de la fusion, de la fabrication et de l'utilisation de composés du baryum. Le baryum et ses composés peuvent pénétrer dans l'organisme par les voies respiratoires, le tube digestif et les lésions cutanées. L'intoxication professionnelle au baryum est principalement causée par l'inhalation respiratoire, qui survient lors d'accidents de production et d'utilisation ; l'intoxication non professionnelle est principalement causée par l'ingestion digestive, le plus souvent accidentelle ; les composés liquides solubles du baryum peuvent être absorbés par la peau lésée. L'intoxication aiguë au baryum est principalement causée par une ingestion accidentelle.
Usage médical
(1) Radiographie du repas baryté
La radiographie au baryum, également appelée radiographie du tube digestif, est une méthode d'examen utilisant le sulfate de baryum comme agent de contraste pour mettre en évidence la présence de lésions du tube digestif sous irradiation aux rayons X. La radiographie au baryum consiste en l'ingestion orale d'agents de contraste. Le sulfate de baryum médicinal utilisé comme agent de contraste est insoluble dans l'eau et les lipides et n'est pas absorbé par la muqueuse gastro-intestinale. Il est donc pratiquement non toxique pour l'homme.
Selon les besoins du diagnostic clinique et du traitement, la radiographie du repas baryté gastro-intestinal peut être divisée en repas baryté gastro-intestinal supérieur, repas baryté gastro-intestinal entier, lavement baryté du côlon et examen du lavement baryté de l'intestin grêle.
Empoisonnement au baryum
Voies d'exposition
Le baryum peut être exposé àbaryumLors de l'extraction, de la fusion et de la fabrication du baryum. De plus, le baryum et ses composés sont largement utilisés. Les sels de baryum toxiques les plus courants comprennent le carbonate de baryum, le chlorure de baryum, le sulfure de baryum, le nitrate de baryum et l'oxyde de baryum. Certains produits de première nécessité contiennent également du baryum, comme le sulfure de baryum présent dans les produits dépilatoires. Certains produits antiparasitaires agricoles ou rodenticides contiennent également des sels de baryum solubles, comme le chlorure de baryum et le carbonate de baryum.
Date de publication : 15 janvier 2025