Как приготовить карбонат бария: простые шаги и крупномасштабное производство

Что такое карбонат бария?

Карбонат бария с химической формулой BaCO₃ — это белый порошок, принадлежащий к семейству карбонатов щелочноземельных металлов. Он широко используется в керамике, стекле, кирпичах, электронике и фейерверках, выступая в качестве важнейшего сырья в химической промышленности.

Ключевые моменты приготовления карбоната бария

Для производства карбоната бария требуются подходящие сырьевые материалы и методы, которые в первую очередь можно разделить на лабораторный синтез и промышленное производство.

Почему приготовление карбоната бария является сложным процессом?

1. Риски безопасности: Соединения бария токсичны. Сырье, такое как хлорид бария, сульфид бария или нитрат бария, может нанести вред здоровью человека при контакте или вдыхании, если с ним обращаться неправильно.
2. Требования к оборудованию и процессу: Некоторые методы требуют специального оборудования, такого как печи, горны или фильтры, и могут включать высокотемпературную обработку, образование вредных газов, таких как сероводород, или утилизацию промышленных отходов.
3. Дилеммы контроля качества: Неправильная эксплуатация может привести к получению продукции низкой чистоты, содержащей побочные продукты, такие как сульфид натрия или токсичная пыль, что влияет на производительность последующей продукции (например, керамики, стекла).

Почему важен процесс подготовки?

• Неправильная эксплуатация приводит к получению карбоната бария низкой чистоты, не соответствующего требованиям качества для керамики, стекла и т. д.
• Утечка соли бария может привести к риску для здоровья и даже к экономическим потерям или оттоку клиентов.
• Правильные процедуры и процессы приготовления имеют решающее значение для обеспечения качества и безопасности продукции.

Наше решение

Hunan Shangge Chemical Co., Ltd. — надежный производитель карбоната бария с богатым опытом в производстве и оптовой продаже нитрата бария и карбоната бария. Наши преимущества включают в себя:

• Высокочистая продукция с полным контролем качества процесса;
• Безопасные и соответствующие требованиям производственные процессы;
• Быстрая доставка, индивидуальная поддержка заказов и профессиональные технические услуги.

1. Безопасность прежде всего: меры предосторожности при работе с соединениями бария

• Меры защиты: Надевайте перчатки, защитные очки, маски, работайте в проветриваемом помещении и правильно утилизируйте химические отходы.
• Специальное напоминание: Карбонат бария плохо растворяется в воде, но растворимые соли бария, такие как нитрат бария и хлорид бария, более токсичны и требуют особой осторожности.

2. Методы приготовления карбоната бария

A. Лабораторный синтез: осаждение из растворимых солей

Необходимые материалы:

• Хлорид бария (BaCl₂), карбонат натрия (Na₂CO₃) или карбонат аммония, вода;
• Стаканы, стеклянные палочки, фильтровальная бумага, воронки, сушильные шкафы, весы.

Пошаговая процедура:

1. Приготовление раствора: Растворите хлорид бария и карбонат натрия в воде соответственно.
2. Реакция смешивания: Вылейте оба раствора в один стакан и перемешайте до образования белого осадка карбоната бария.
3. Фильтрация: Отфильтруйте смесь через фильтровальную бумагу, чтобы отделить осадок.
4. Стирка: Промойте осадок чистой водой, чтобы удалить примеси.
5. Сушка и измельчение: Высушите осадок при низкой температуре и измельчите его в порошок.

Уравнения химических реакций:

открытый текст

BaCl₂(водный) + Na₂CO₃(водный) → BaCO₃(т) + 2NaCl(водный) Ba(NO₃)₂ + Na₂CO₃ → BaCO₃ + 2NaNO₃  

(Это относится к реакции двойного замещения или методу осаждения.)

B. Промышленное производство: метод кальцинирования барита (сульфата бария) (процесс кальцинированной соды/процесс черной золы)

Основные шаги:

1. Восстановление барита:
   • Сырье: Барит (BaSO₄) реагирует с углем при высокой температуре в печи:открытый текстBaSO₄(тв) + 2C(тв) → BaS(тв) + 2CO₂(г)
     Образует сульфид бария (черный пепел).
2. Выщелачивание: Смешайте сульфид бария с водой, чтобы получить раствор сульфида бария.
3. Осадки:
   • Добавить карбонат натрия (кальцинированную соду):открытый текстBaS(водн.) + Na₂CO₃(водн.) → BaCO₃(тв) + Na₂S(водн.)
   • Или введите углекислый газ:открытый текстBa(OH)₂(водн.) + CO₂(г) → BaCO₃(т) + H₂O(ж)
4. Фильтрация, промывка и сушка: Отделите осадок с помощью фильтр-пресса, промойте для удаления сульфида натрия и высушите карбонат бария.
5. Шлифовка: Измельчите твердое вещество в порошок для керамики, стекла и т. д.

Промышленное оборудование: Барит, уголь/природный газ, кальцинированная сода, печи, выщелачивающие чаны, фильтр-прессы, сушилки и т. д.

3. Таблица сравнения методов

Индикатор	Метод лабораторного осаждения	Метод промышленной кальцинированной соды
Сырье	BaCl₂ + Na₂CO₃	BaSO₄ + C + Na₂CO₃/CO₂
Ключевые шаги	Растворение, смешивание, фильтрация	Восстановление в печи, выщелачивание, осаждение, сушка
Масштаб производства	Граммы в килограммы	Тонны и более
Чистота	>99%	98-99.5%+ (требуется стирка)
Побочные продукты	NaCl, вода	Na₂S, H₂O, CO₂, шлак
Оборудование	Стаканы, сушильные шкафы	Печи, фильтр-прессы, сушилки
Риски безопасности	Утечка токсичной соли	Сероводородный газ, высокотемпературный шлак

4. Очистка карбоната бария

• Методы: Многократная промывка, перекристаллизация, прецизионная фильтрация, сушка при контролируемой температуре в сочетании с химическим анализом для проверки чистоты.
• Требования отрасли: Высокочистый карбонат бария с чрезвычайно низким содержанием серы и железа необходим для таких высокотехнологичных отраслей, как электроника.

5. Применение карбоната бария

• Керамика (плитка, глазурь), стекло (окраска и полировка), электронные приборы, производство кирпича, фейерверки и т. д.

6. Данные контроля процесса

Метод	Потребление энергии	Чистота	Побочные продукты	Риски безопасности	Урожай
Лабораторные осадки	Низкий	>99%	NaCl	Токсичность растворимых солей бария	>95%
Промышленная кальцинированная сода	Высокий (печь)	98-99.5%+	Na₂S, CO₂ и т.д.	Газы, высокая температура, пыль	>95%

7. Почему стоит выбрать химическую продукцию Hunan Shangge?

• Болевые точки: Необходимость в безопасных и высокочистых карбонате бария и нитрате бария для предотвращения производственных проблем, вызванных загрязнением продуктов.
• Преимущества: Высокочистая продукция, быстрая доставка, индивидуальное производство, оптовые цены и профессиональная техническая поддержка делают нас ведущим производителем в области неорганического синтеза.

Заключение

• Подготовка лаборатории: Реакция хлорида бария с карбонатом натрия с последующей фильтрацией, промывкой и сушкой.
• Промышленное производство: Измельчение барита, выщелачивание, осаждение, сушка и измельчение; крупномасштабное производство требует внимания к безопасности и потреблению энергии.
• Компания Hunan Shangge Chemical предлагает комплексные решения от производства до оптовой продажи, помогая клиентам эффективно получать высококачественный карбонат бария.