Räni-baariumi sulamid tekitatakse redutseeritud baariumiühendite (nt bao või baco₃) reageerimisega räniga (või ferrosilicon), kasutadesElektrosilikaat soojusmeetodvõialumiinium-termiline meetod.
1. Räni tootmise termiline meetod (sulatamine elektrilise ahjus)
Rakendatavus: Sobib suuremahuliseks tööstuslikuks tootmiseks, odavate, kuid suurema energiatarbimise jaoks.
Tooraine:
Baariumi allikas: baariumoksiid (BAO) või baariumkarbonaat (BaCo₃).
Redutseeriv aine: Ferrosilicon (FESI75), ränipulber (Si)
Sulatusaine: lubi (CAO, reguleerib räbu voolavust)
Tehnoloogiline protsess:
Koostisosade segamine:
Segage Bao (või BaCo₃), Ferrosilicon ja Lime vastavalt stöhhiomeetrilisele suhtele (BAO: Si ≈ 1: 1).
Kaare ahju vähendamine:
SeesKolmefaasiline elektrilise kaare ahikuumutatud1400 ~ 1600 kraad, Bao vähendab SI: bao+
SI → Basi+SiO2
Raud (Fe) Ferrosiliconis ei osale reaktsioonis ja muutub sulamiks (Fe-Ba-SI).
Räbu kuldosakond:
Räni-bariumsulam (tihedam) vajub ahju põhja, kaltsiumi silikaat räbu (Casio₃) ujub.
Valamine ja purustamine:
Vedela sulam valatakse valuplokkidesse ja pärast jahutamist purustatakse see üheks või granuleeritud toodeteks.
Spetsifikatsioonid:
Toode sisaldab umbes 30% ~ 50% BA, ülejäänu on Si ja väike kogus Fe.
Bariumi taastumiskiiruse suurendamiseks tuleb kontrollida räbu (CAO/SiO₂) aluselisust.
2. alumiiniumist tootmise termiline meetod (isekalitav kõrgtemperatuuri süntees, SHS)
Rakendus: Sobib kõrge puhtusastmega SIBA madalamahuliseks tootmiseks, reaktsioon on kiire ja nõuab ranget kontrolli.
Tooraine:
Bariumi allikas: Bao või Baco₃.
Redutseeriv aine: alumiiniumpulber (AL).
Soojusgeneraator: kaaliumkloraat (KCLO₃, abi eksotermiline)
Protsess:
Koostisosade segamine:
Segage bao, al pulber ja väike kogus kclo₃ vastavalt stöhhiomeetrilisele suhtele (Bao: Al ≈ 3: 2).
Kaltsineerimisreaktsioon:
Sissepõleminemagneesiumi tiiglikalumiiniotermilise reaktsiooni alustamiseks (üle 2000 kraadi):
3BAO + 2 al → 3BA + Al2O 3 + suur kuumus.
Saadud baarium (BA) ühendab räni (Si), moodustades basisulami.
Sette eraldamine:
Vedel ränilaua sulam vajub põhja ja al₂o₃ räbu hõljub.
Rafineerimine ja valamine:
Vajadusel lastakse sulami läbi inertne gaas (nt AR) ja valatud valatud lisandite eemaldamiseks.
Spetsifikatsioonid:
Toode võib sisaldada kuni 60% või rohkem BA, kõrge puhtusastmega.
Reaktsioon kulgeb vägivaldselt, on vaja plahvatuskindlaid meetmeid ja sobib laboratoorseteks uuringuteks või spetsiaalsete sulamite ettevalmistamiseks.
