【背景及概述】[1][2][3][4]
鋇鹽產(chǎn)品是重要的化工原料，用途極其廣泛。據(jù)統(tǒng)計(jì)，可用于18個(gè)工業(yè)部門(mén)2000多種用途。世界年產(chǎn)量為60萬(wàn)t以上。主要產(chǎn)品品種是碳酸鋇、氯化鋇、硫酸鋇等。目前，隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，新技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)有以下四個(gè)特點(diǎn)，一是圍繞開(kāi)發(fā)電子陶瓷材料為目的發(fā)展高純超微細(xì)化鋇鹽產(chǎn)品，主要的品種有鈦酸鋇和高純碳酸鋇；二是如何保證為涂料、塑料、特殊用紙等工業(yè)部門(mén)提供高分散性的填料，以沉淀硫酸鋇為代表的超微細(xì)化技術(shù)和表面處理技術(shù)明顯進(jìn)步；三是研究開(kāi)發(fā)鋇鹽類(lèi)精細(xì)化學(xué)品；四是研究開(kāi)發(fā)垂直記錄的磁記錄材料-鋇鐵氧體磁粉。但是，鋇鐵氧體磁份國(guó)內(nèi)還只限于研究階段，尚未實(shí)施工業(yè)化。
氧化鋇化學(xué)式BaO，式量153.34。氧化鋇出自重土，礦物有毒重石、重晶石；化工原料有碳酸鋇、硫酸鋇、硝酸鋇等?？捎糜诓Ａе圃?、配制瓷釉等。《景德鎮(zhèn)顏色釉》：“鋇的化合物在配釉中做為熔劑使用。引入BaCO3(重土)，能使釉料易熔，同時(shí)具有僅次于鉛的折光作用，使釉面具有較強(qiáng)的光澤”：“與鉛比較，氧化鋇具有抵抗氣氛作用的重要優(yōu)點(diǎn)，因此它在還原氣氛中煅燒，也不會(huì)出現(xiàn)灰暗色調(diào)”。顏色釉制作，常采用工業(yè)碳酸鋇。氧化鋇還用于玻璃工業(yè)，陶瓷工業(yè)；制造過(guò)氧化鋇和鋇鹽，還用作脫水劑、氣體干燥劑；如果吸入氧化鋇，請(qǐng)將患者移到新鮮空氣處；如果皮膚接觸，應(yīng)脫去污染的衣著，用肥皂水和清水徹底沖洗皮膚，如有不適感，就醫(yī)；如果眼晴接觸，應(yīng)分開(kāi)眼瞼，用流動(dòng)清水或生理鹽水沖洗，并立即就醫(yī)；如果食入，立即漱口，禁止催吐，應(yīng)立即就醫(yī)。
【理化性質(zhì)及結(jié)構(gòu)】[1][2]
氧化鋇為無(wú)色立方或六角形結(jié)晶，有毒，密度5.72g/cm3，熔點(diǎn)1918℃，沸點(diǎn)2000℃，極易從潮濕空氣中吸收水蒸氣。溶于水并跟水化合生成氫氧化鋇，吸收二氧化碳生成碳酸鋇，跟酸反應(yīng)生成鋇鹽和水，在高溫時(shí)能跟氧反應(yīng)形成過(guò)氧化鋇BaO2。在450℃時(shí)與氧化合生成過(guò)氧化鋇。600℃時(shí)還原成氧化鋇。吸潮，需密封保存。工業(yè)品為白色或灰色粉末，并含有少量的硅酸鋇、碳酸鋇、碳和有機(jī)物等雜質(zhì)。溶于酸，不溶于丙酮和氨。易溶于堿金屬的氯化物或硫酸鹽的熔融液中，但不發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)。溶于水。露置于空氣中，與水和二氧化碳劇烈作用生成氫氧化鋇和碳酸鹽，同時(shí)釋放大量的熱，使溫度升高直至赤熱。有毒，易燃。
【應(yīng)用】[2][5]
氧化鋇（BaO）主要用于制備過(guò)氧化鋇和鋇鹽，用作高級(jí)潤(rùn)滑油添加劑、脫水劑、干燥劑、甜菜糖精煉，還用于玻璃和陶瓷工業(yè)。應(yīng)用舉例如下：
一種產(chǎn)量高、純度高的以氧化鋇還原生產(chǎn)金屬鋇的方法：本發(fā)明在還原爐內(nèi)將氧化鋇與鋁反應(yīng)生成鋇，其特點(diǎn)是所述還原爐為雙真空爐，爐膽內(nèi)真空度為-4～-5Pa，爐膽外真空度為-45～-65Pa；將氧化鋇與鋁粉充分?jǐn)嚢韬笾糜跔t膽內(nèi)，由300℃分段逐級(jí)升溫至1220℃，待反應(yīng)結(jié)束后再逐級(jí)降溫至100℃以下后取出收集的金屬鋇。采用本發(fā)明方法反應(yīng)充分，可限度地利用氧化鋇，能有效防止出爐時(shí)金屬鋇再氧化，本發(fā)明產(chǎn)出的金屬鋇純度，高達(dá)99.97％，產(chǎn)量高，每爐可生產(chǎn)出40～50kg。本發(fā)明方法能實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)量、高質(zhì)量的節(jié)約型、高效工業(yè)生產(chǎn)。為了防止反應(yīng)生成的金屬鋇再氧化形成氧化鋇，而影響最終產(chǎn)品的純度，本發(fā)明還在降溫過(guò)程中充入氬氣。通過(guò)惰性氣體氬對(duì)形成的金屬鋇進(jìn)行保護(hù)。本發(fā)明所述分段逐級(jí)升溫至少分為五段，先從300℃升溫至400℃后，經(jīng)保溫0.5～1小時(shí)，再?gòu)?00℃升溫至600℃后，經(jīng)保溫0.5～1小時(shí)，再600℃從升溫至800℃后，經(jīng)保溫0.5～1小時(shí)，再?gòu)?00℃從升溫至1000℃后，經(jīng)保溫5～10小時(shí)，最后從1000℃從升溫至1220℃后，保溫5～10小時(shí)。本分段升溫可形成由低至高的緩慢升溫過(guò)程，利于金屬鋇與鋁的充分反應(yīng)，形成的金屬鋁廢料成形好，利于出渣，為下一生產(chǎn)周期節(jié)約了清渣時(shí)間。
【制備】[6][7]
1.煅燒法：硝酸鋇或碳酸鋇在各種構(gòu)造的坩堝爐中煅燒即得氧化鋇。主要制法（煅燒法） 流程簡(jiǎn)述。將研細(xì)的硝酸鋇置于坩堝爐中， 加熱， 溫度達(dá)到1000 ~1050 ℃發(fā)生反應(yīng)：
反應(yīng)30~35 h 后得到BaO 質(zhì)量分?jǐn)?shù)＞96%的多孔性物料，冷卻10~11 h，取出物料即得氧化鋇。反應(yīng)放出的氣體用大量空氣稀釋?zhuān)儆脡A液吸收。坩堝結(jié)構(gòu)形式不限， 但內(nèi)表面都要涂上一層耐火黏土涂層，煅燒時(shí)用蓋蓋住，蓋上開(kāi)有氣孔。
2. 熱解法：碳酸鋇與碳共熱（約1 200 ℃）熱解得到氧化鋇，
碳可以是焦炭或焦油、炭黑。
3. 一種高純氧化鋇的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：
1）取高純硝酸鋇，將上述硝酸鋇飽和溶液調(diào)至pH 8-9后，加入高純過(guò)氧化 氫，攪拌5-10min，產(chǎn)生大量過(guò)氧化鋇沉淀；過(guò)氧化氫：硝酸鋇＝1：7，質(zhì)量比；
2) 將沉淀甩干，用高純水洗滌數(shù)次，直到無(wú)NO3-為止；
3) 甩干后的沉淀在100℃干燥后，于300-400℃灼燒6-8小時(shí)，得高純氧化 鋇，產(chǎn)率為60-70％，含量≥99.99％。
【主要參考資料】
[1] 化合物詞典
[2] 中學(xué)教師實(shí)用化學(xué)辭典
[3] 景德鎮(zhèn)陶瓷詞典
[4] 劉鐵巖, 梁新義, 張學(xué)平. 鋇鹽產(chǎn)品的研究開(kāi)發(fā)和展望[J]. 化學(xué)世界, 2002, 43(2): 98-101.
[5] 顏志明. 以氧化鋇還原生產(chǎn)金屬鋇的方法. CN201010135074.8 ，申請(qǐng)日2010-03-30
[6] 氧化鋇（BaO）. 《無(wú)機(jī)鹽工業(yè)》2018年07期
[7] 張貴珠；張勇. 一種高純氧化鋇的生產(chǎn)工藝CN201510468319.1，申請(qǐng)日2015-08-03