تحليل مفصل لتطبيقات صناعة الباريت

الباريت هو الباريوم الأكثر شيوعًا المعدنية. وهو عبارة عن كبريتات الباريوم. ويوجد غالبًا في عروق المياه الحرارية المنخفضة الحرارة، مثل عروق الكوارتز-الباريت وعروق الفلوريت-الباريت. وغالبًا ما يرتبط بالجالينا والسفاليرايت والكالكوبيريت والزنجفر. وتقع معظم رواسب الباريت في بلدي في هونان وقوانغشي وتشينغهاي وجيانغشي. وهي في الغالب عروق معدنية حرارية ضخمة مفردة. كما يمكن أن يتشكل الباريت في الصخور الرسوبية، ويظهر على شكل عقدة. ويوجد غالبًا في رواسب المنجنيز الرسوبية. ويوجد أيضًا في الصخور الرسوبية الموحلة والرملية في البحار الضحلة. وفي الرواسب المتآكلة، غالبًا ما يكون مغطى بالطين المتبقي. ويظهر في شكل عقدة أو كتلة.

من تطبيقات صناعة الباريت: كمادة خام لإنتاج مركبات الباريوم المختلفة

الباريت مادة خام قيمة. يتم استخدامه في تصنيع العديد من المواد الكيميائية، بما في ذلك أكسيد الباريوم، وكربونات الباريوم، وكلوريد الباريوم، ونترات الباريوم، وكبريتات الباريوم المترسبة، وهيدروكسيد الباريوم، وتيتانات الباريوم. يتطلب إنتاج هذا النوع من المواد الخام استثمارًا كبيرًا ومعايير تقنية صارمة. غالبًا ما تحقق منتجاته هوامش ربح أعلى.

تيتانات الباريوم

إنها مادة خام رئيسية للسيراميك الإلكتروني. إنها مادة عازلة قوية وحاسمة في المكثفات الخزفية متعددة الطبقات. أصبحت المكثفات الخزفية الآن سائدة. حجمها الصغير وسعتها الكبيرة وترددها العالي وتكلفتها المنخفضة تجعلها أفضل من المكثفات الأخرى. كما أنها موثوقة للغاية. تتقدم تكنولوجيا الدوائر المتكاملة، مما يدفع شعبيتها. في السنوات الأخيرة، وصل معدل نموها إلى 12.7%.

كربونات الباريوم

تتمتع منتجات ملح الباريوم بأكبر حجم إنتاج. وهي تستخدم على نطاق واسع في العديد من المجالات، مثل: المواد المغناطيسية، والزجاج البصري، وأغلفة زجاج أنابيب التلفزيون، والسيراميك، والمينا، والطلاء، والمطاط، وكربنة الفولاذ. كما تستخدم في صنع أملاح الباريوم الأخرى. يبلغ إجمالي حجم الواردات والصادرات من كربونات الباريوم في العالم 400 ألف طن. الدول المستوردة الرئيسية هي اليابان والولايات المتحدة وكندا وكوريا الجنوبية وفرنسا والسويد. تعد الصين المصدر الرئيسي. يمكنها احتكار السوق العالمية، لكنها تفتقر إلى استراتيجية موحدة.

كلوريد الباريوم

إنه مفتاح المواد الكيميائية مادة خام ذات استخدامات عديدة. يمكن استخدامها في صناعة أملاح الباريوم الأخرى والأصباغ والطلاءات. كما يمكن استخدامها في صناعة المواد الموردة ومنتجات الجلود والمبيدات الحشرية والأدوية والأحبار ومنقيات المياه. ويمكن استخدامها في صناعة عوامل المعالجة الحرارية للمعادن. كما تستخدم في تنقية المحلول الملحي في صناعة الكلور القلوي. تعد الصين المصدر الرئيسي لكلوريد الباريوم. كما أنها تحتكر السوق العالمية لكربونات الباريوم أيضًا.

كبريتات الباريوم

يمكن استخدامه كعامل تباين مزدوج للأشعة السينية. إنه عامل تباين عالي الكثافة للجهاز الهضمي. يمكن استخدامه بمفرده أو مع غاز منخفض الكثافة للحصول على تأثير تباين مزدوج. غالبًا ما يستخدم لتباين الجهاز الهضمي. يقول المستخدمون المحليون أن كبريتات الباريوم غير المتساوية أفضل من كبريتات الباريوم الناعمة والموحدة.

نترات الباريوم

يتم استخدامه بشكل أساسي في الألعاب النارية والزجاج البصري وعدسات المراقبة. في الصين، تذهب معظم المبيعات المحلية إلى مصنعي الألعاب النارية. يتم استخدام كمية صغيرة في الصناعات العسكرية والزجاجية.

منتجات هيدروكسيد الباريوم

ينقسم الباريوم هيدروكسيد الباريوم بشكل أساسي إلى ثماني هيدرات الباريوم وأحادي هيدرات الباريوم. يستخدم الباريوم هيدروكسيد الباريوم في العديد من الصناعات. فهو يستخدم في الشحوم القائمة على الباريوم والأدوية والبلاستيك والرايون والزجاج والمينا. كما أنه مادة مضافة متعددة الوظائف في البترول والزيوت المكررة ومنقيات المياه للسكروز. كما أنه يستخدم بكميات كبيرة لصنع الباريوم هيدروكسيد الباريوم أحادي الهيدرات. الباريوم هيدروكسيد الباريوم أحادي الهيدرات هو في الأساس مادة مضافة لزيت المحرك. كما أنه مادة ملينة ومثبت مركب في صناعة البلاستيك. يمكن استخدام الباريوم أحادي الهيدرات منخفض الحديد (أقل من 10 × 10-6) في الزجاج البصري والمواد الحساسة للضوء. يتم بيع الباريوم أحادي الهيدرات بشكل أساسي محليًا. يتم تصدير الباريوم أحادي الهيدرات بالكامل. في السنوات الأخيرة، أصبح الباريوم أحادي الهيدرات وأحادي الهيدرات أسرع أملاح الباريوم نموًا.

منتجات أخرى من أملاح الباريوم والمواد الكيميائية الدقيقة

غالبًا ما يستخدم موليبدات الباريوم كمادة لاصقة لمنتجات المينا ولتكرير النفتا. يتمتع بقدرة التصاق جيدة بالمعادن. يعتبر ميتابورات الباريوم مثبطًا إضافيًا للهب. يمكن أن ينتج تأثيرًا تآزريًا عند استخدامه مع مثبطات اللهب الأخرى. كما يستخدم في البادئات والطبقات العلوية في طلاء الصناعة. له تأثيرات مضادة للميكروبات. يستخدم فوسفات الباريوم بشكل أساسي كمشتت للتنظيف في إضافات زيوت التشحيم. يستخدم كرومات الباريوم كمادة مضادة للتآكل للطلاء الكهربائي المركب. تم إنتاج إضافات سلسلة الباريوم محليًا. وهي تشمل ستيرات الباريوم، وباريوم الزنك العضوي، ولوريت الباريوم، وألكيل بنزين سلفونات. عادة ما يتم تصنيع هذه الإضافات عن طريق تفاعل كلوريد الباريوم (أو هيدروكسيد الباريوم) مع حمض عضوي. من بينها ألكيل بنزين سلفونات الباريوم. إنه مادة فعالة سطحية أنيونية عالية الجودة ومثبط للصدأ قابل للذوبان في الزيت. يتمتع بأداء ممتاز.

تطبيق صناعة الباريت 2: كعامل ترجيح لطين الحفر

عند حفر بعض آبار النفط والغاز، يكون للطين المستخدم في الحفر والطين عمومًا كثافة نوعية تبلغ حوالي 2.5. والكثافة النوعية للمياه هي 1. وبالتالي، تكون الكثافة النوعية للطين منخفضة نسبيًا. وفي بعض الأحيان، لا يستطيع وزن الطين موازنة ضغط النفط والغاز. وقد يتسبب هذا في حوادث انفجار. وعندما يكون الضغط تحت الأرض مرتفعًا، يجب زيادة الكثافة النوعية للطين. وإضافة مسحوق الباريت إلى الطين هو إجراء فعال لزيادة الكثافة النوعية للطين. وعادةً ما يجب أن يكون للباريت المستخدم في طين الحفر كثافة نوعية تزيد عن 325 شبكة. وإذا لم يكن الباريت ناعمًا بدرجة كافية، فمن المحتمل أن يحدث ترسب. ويتطلب طين الحفر الباريت بكثافة نوعية تزيد عن 4.2. ويجب أن يحتوي على 95% على الأقل من BaSO4 وأقل من 1% من الأملاح القابلة للذوبان. والسوق لهذا الاستخدام كبير. ولكن نظرًا للمتطلبات الفنية المنخفضة، يمكن لمعظم مناجم الباريت المحلية ومصنعي كبريتات الباريوم إنتاج مثل هذه المنتجات. لذا، فإن المنافسة شرسة.

تطبيق صناعة الباريت 3: صبغة الليثوبون

كصبغة بيضاء عالية الجودة، يستخدم الليثوبون على نطاق واسع في مجال الطلاء والطلاء. قم بتسخين كبريتات الباريوم واستخدم عامل اختزال. هذا يجعل كبريتيد الباريوم (BaS). ثم، قم بتفاعله مع كبريتات الزنك (ZnSO4). هذا يشكل خليطًا من كبريتات الباريوم 70% وكبريتيد الزنك 30%، وهو صبغة الليثوبون. يجب أن يكون الباريت المستخدم في الليثوبون نقيًا للغاية. يجب أن يتجاوز محتوى كبريتات الباريوم 95%، بدون شوائب ملونة مرئية. السوق لديه متطلبات صارمة للغاية لليثوبون. بالإضافة إلى المحتوى والبياض، يجب أن تصل الدقة أيضًا إلى 1250 شبكة على الأقل. على الرغم من هذا، لا تزال هناك العديد من الشركات المتطلبة. وهي موجودة بشكل رئيسي في دلتا نهر اللؤلؤ ونهر اليانغتسي. الطلب الشهري لهذه الشركات صغير. إنه حوالي 100 إلى 200 طن، اعتمادًا على حجمها. ولكن إذا كانت تكنولوجيا الإنتاج تلبي المعايير، فإن سوق الليثوبون يمكن أن يكون مجالاً رئيسياً لتطوير المنتجات الراقية.

تطبيق صناعة الباريت 4: الباريت لصناعة الحشو

في صناعة الطلاء، مسحوق الباريت هو مادة حشو. فهو يحسن سمك طبقة الطلاء وصلابتها ومتانتها. الصبغة البيضاء الزنك والباريوم أفضل من الرصاص والمغنيسيوم الأبيض للطلاء الداخلي. تحتاج صناعة الطلاء إلى الباريت بجزيئات دقيقة وبياض عالي. كما يستخدم الباريت كحشو في الورق والمطاط والبلاستيك. فهو يعزز صلابة المطاط والبلاستيك ومقاومته للتآكل وخصائصه المضادة للشيخوخة. لصناعة المطاط والورق، يجب أن يحتوي حشو الباريت على: محتوى BaSO4 أعلى من 98%؛ ومحتوى CaO أقل من 0.36%؛ ولا يحتوي على أكسيد المغنيسيوم أو الرصاص.

1. البرايمر والطلاءات المصطكي:

يتميز مسحوق الباريت بقدرة تعبئة عالية، لذا فهو مناسب لطلاءات مختلفة، مثل البرايمر وطلاءات المعجون. كما يتميز بمساحة سطحية محددة منخفضة، وتجانس حجم الجسيمات، والسيولة الجيدة تسبب تآكلًا منخفضًا جدًا أثناء المعالجة. كبريتات الباريوم مثالية لأسطح البرايمر الأوتوماتيكية. تحافظ على التجانس والنعومة العالية، حتى مع وجود حشوة عالية.

2. المعاطف العلوية:

في الطلاءات المقاومة للمواد الكيميائية، يتفوق مسحوق الباريت على معظم الحشوات الأخرى. كما أن خموله وعدم قابليته للذوبان في الماء والأحماض والمذيبات، بالإضافة إلى جزيئاته الدقيقة اللامعة، يحمي الطلاءات العلوية لفترة طويلة. يوصى باستخدام كبريتات الباريوم للطلاءات العلوية لتعزيز صلابة السطح واستقرار اللون.

3. دهانات اللاتكس:

نظرًا لوزنه الثقيل، يُستخدم مسحوق الباريوم بشكل أساسي في دهانات اللاتكس. ويُستخدم بشكل خاص في الدهانات ذات اللمعان العالي والملمس الحريري، والمعروفة باسم دهانات اللاتكس "المقاومة للأحماض". كما أن سهولة تشتته واحتفاظه بالدوران البصري وسيولته تعمل على تحسين الأداء الكيميائي. كما أن كبريتات الباريوم مناسبة للدهانات ذات اللمعان العالي ودهانات اللاتكس.

4. أحبار الطباعة:

مسحوق الباريت مثالي للأحبار عالية الجودة. فهو يتميز بتآكل منخفض ولمعان عالي ولون ثابت. كما يتميز بتماسك وسيولة منخفضين. يوصى باستخدام كبريتات الباريوم بشكل خاص للأحبار عالية الدوران البصري.

5. طلاء الخشب:

يتميز مسحوق الباريت بتماسكه المنخفض وتشتته المنخفض للضوء وجزيئاته الدقيقة. لذا فهو مثالي لطلاءات الصبغة النهائية والورنيش ودهانات الرش. وقد أظهرت الدراسات أن كبريتات الباريوم تتمتع بمقاومة كيميائية ممتازة ومقاومة للعوامل الجوية.

6. الطلاء المسحوق:

في الطلاءات المسحوقة، يمكن لمسحوق الباريت تحسين اللمعان والسيولة والملء وتوافق الصبغة.

7. المواد اللاصقة:

تؤدي إضافة مسحوق الباريت إلى تحسين خصائص المادة اللاصقة وقدرتها على التعبئة ومقاومتها للمواد الكيميائية.

8. المواد البلاستيكية الحرارية:

إن التوصيل الحراري وسلاسة مسحوق الباريت يقللان من وقت صب الحقن. كما أن كبريتات الباريوم، كعامل تكوين، تعمل على تعزيز قوة البلاستيك واستقراره الحراري.

9. طلاء الورق:

يعمل مسحوق الباريت على تحسين لمعان وسلاسة طلاء الورق، مثل ورق الرسم والورق الملون الشفاف الأبيض. في بعض الحالات، يمكن لكبريتات الباريوم أن تحل محل ثاني أكسيد التيتانيوم دون فقدان اللمعان.

تطبيق صناعة الباريت 5: معدن لصناعة الأسمنت

في إنتاج الأسمنت، يساعد إضافة معادن الباريت والفلوريت. فهو يعزز تكوين وتنشيط C3S. وهذا يحسن جودة الكلنكر، ويعزز قوة الأسمنت المبكرة بمقدار 20-25%، ويزيد القوة اللاحقة بمقدار 10%. يتم تقليل درجة حرارة احتراق الكلنكر من 1450 درجة مئوية إلى 1300±50 درجة مئوية. يتم تحقيق أفضل تأثير عندما يكون محتوى الباريت 0.8-1.5%. في صناعة الأسمنت الأبيض، يؤدي استخدام معادن الباريت والفلوريت إلى خفض درجة حرارة الاحتراق من 1500 درجة مئوية إلى 1400 درجة مئوية. كما يقلل من CaO الحر، ويحسن القوة والبياض. يمكن أن يؤدي إضافة الباريت إلى مادة الأسمنت الخام من مخلفات الفحم إلى تحسين قوة الأسمنت المنخفض الكلنكر بشكل كبير، وخاصة قوته المبكرة. وهذا يوفر طريقة لاستخدام مخلفات الفحم. يمكنها إنتاج أسمنت منخفض الكالسيوم، موفر للطاقة، سريع القوة، وعالي القوة.

تطبيق صناعة الباريت 6: الأسمنت والملاط والخرسانة المقاومة للإشعاع

يمتص الباريت الأشعة السينية. لذلك، يتم استخدامه لصنع أسمنت الباريوم وملاط الباريت والخرسانة الباريتية. يمكن لهذه المواد أن تحل محل ألواح الرصاص المعدنية. إنها تحمي المفاعلات النووية وتحمي المباني من الأشعة السينية، كما هو الحال في المستشفيات والمعامل. يتم تصنيع أسمنت الباريوم بشكل أساسي من الباريت والطين. وهو يتكون بشكل أساسي من سيليكات ثنائي الباريوم. يضاف الجبس لطحنه. كثافته النوعية تتراوح من 4.7 إلى 5.2، وهي أعلى من الأسمنت البورتلاندي العادي. تصنيف قوته من 325 إلى 425. يتمتع أسمنت الباريوم بثقل نوعي مرتفع. لذلك، يمكن خلطه مع مواد ثقيلة، مثل الباريت، لصنع خرسانة موحدة وكثيفة ومقاومة للأشعة السينية. ملاط الباريت هو ملاط عالي الكثافة يمكنه حجب الأشعة السينية بشكل فعال. يستخدم عادة أسمنت بورتلاند مع حرارة ترطيب منخفضة. يتم تحضيره بنسبة 1:0.25:2.5:1 من الأسمنت: مسحوق الباريت: رمل الباريت: رمل خشن. تتمتع الخرسانة الباريتية أيضًا بكثافة عالية وقدرة على حماية نفسها من الأشعة السينية.

تشمل المواد الأسمنتية المستخدمة بشكل شائع ما يلي:

1. الأسمنت البورتلاندي ذو حرارة الترطيب المنخفضة.
2. أسمنت عالي الألومينا.
3. أسمنت الباريوم.
4. أسمنت السترونشيوم.

ومن بين هذه المواد، يعتبر الأسمنت البورتلاندي الأكثر استخدامًا.

نسبة الخليط الشائعة هي: الأسمنت: الباريت: الحجر المسحوق: الباريت: الرمل: الماء = 1:4.54:3.4:0.5 أو 1:5.44:4.46:0.6 أو 1:5:3.8:0.2. يجب أن يحتوي الباريت المستخدم في الملاط والخرسانة المقاومة للإشعاع على 80% على الأقل من BaSO4. يجب ألا تتجاوز الشوائب مثل الجبس والبيريت والكبريتيد والكبريتات 7%.

تطبيق صناعة الباريت 7: بناء الطرق

تم رصف مواقف السيارات بمزيج من المطاط والإسفلت مع الباريت 10%. وهو متين. كما يتم ملء إطارات معدات بناء الطرق الثقيلة جزئيًا بالباريت. وهذا يزيد من الوزن ويساعد في ضغط مناطق الملء.

تطبيقات صناعة الباريت الثامنة: استخدامات أخرى

يتم خلط الباريت بالزيت ووضعه على قاعدة من القماش لصنع قماش مشمع. يستخدم مسحوق الباريت لتكرير الكيروسين. وهو عامل تباين معوي في صناعة الأدوية. يمكن استخدامه أيضًا في صناعة المبيدات الحشرية والجلود والألعاب النارية. كما يستخدم الباريت لاستخراج الباريوم المعدني. يتم استخدامه كمادة رابطة في أجهزة التلفاز والأنابيب المفرغة. يتم سبك الباريوم المعدني مع الألومنيوم والمغنيسيوم والرصاص والكالسيوم. يستخدم في صناعة المحامل. باختصار، الباريت هو معدن غير معدني رئيسي. له العديد من الاستخدامات في الصناعات الكيميائية والبناء والآلات.

يتم إنتاج مسحوق الباريت فائق الدقة بواسطة مطحنة النفاثة

يتم تصنيع مسحوق الباريت فائق الدقة باستخدام الطحن النفاث إنها تقنية فعّالة ويمكنها إنتاج جزيئات دقيقة للغاية. تتضمن هذه العملية عدة خطوات وخصائص رئيسية:

عملية الطحن النفاث

تستخدم عملية الطحن النفاث هواءً مضغوطًا عالي السرعة أو غازًا لتسريع الجسيمات عبر الفوهات. يؤدي هذا إلى تصادم الجسيمات وتقلص حجمها. تنتج هذه الطريقة مساحيق فائقة الدقة، بجسيمات صغيرة تصل إلى 2.5 ميكرون (D97) أو أصغر.

المعدات: مطحنة نفاثة تعمل هذه الطريقة عن طريق إدخال مادة الباريت إلى حجرة حيث يتم تسريعها إلى سرعات تفوق سرعة الصوت. تصطدم الجزيئات في بيئة خاضعة للرقابة. وهذا يقلل من حجمها دون الحاجة إلى وسائط طحن، مما يقلل من التلوث.

الكفاءة: تتميز عملية الطحن النفاث بكفاءتها العالية. فهي قادرة على إنتاج توزيع ضيق لحجم الجسيمات. ويمكنها تحقيق متوسط حجم للجسيمات يتراوح بين 1 و4 ميكرون. كما أنها تحافظ على نقاء عالٍ وتمنع التكتل.

القدرة الإنتاجية: تستطيع مطاحن النفث الحديثة التعامل مع أحجام إنتاج عالية. ويمكن لبعض الأنظمة معالجة ما يصل إلى 500 كجم/ساعة من مادة الباريت.

الاعتبارات البيئية: يفضل استخدام الطحن النفاث نظرًا لتأثيره البيئي المنخفض. فهو ينتج الحد الأدنى من النفايات ولا يتطلب تنظيفًا مكثفًا، على عكس طرق الطحن التقليدية.

مزايا الطحن النفاث لمسحوق الباريت

نقاء عالي: بدون وسائط طحن، هناك خطر أقل للتلوث من جزيئات التآكل.

حجم الجسيمات المتحكم فيه: يمكن للمشغلين ضبط العملية لتحقيق أحجام جسيمات محددة لاستخدامات صناعية مختلفة.

إمكانية التوسع: يمكن توسيع نطاق تقنية الطحن النفاث بسهولة لتلبية احتياجات الإنتاج الأكبر، دون التضحية بالجودة.

مشروع حالة إنتاج مسحوق الباريت فائق الدقة باستخدام الطحن النفاث