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重晶石

  重晶石是以硫酸钡(BaSO 4 )为主要成分的非金属矿产品,纯重晶石显白色、有光泽, 由于杂质及混入物的影响也常呈灰色、浅红色、浅黄色等,结晶情况相当好的重晶石还可呈 透明晶体出现。
  重晶石的硬度为3~3.5(莫氏),比重为4.3~4.7,具有比重大、硬度低 、性脆 的特点。
  重晶石化学性质稳定,不溶于水和盐酸,无磁性和毒性。
  中国重晶石资源相当丰富,分布于全国21个省(区)。探明储量的矿区有103处,总保有储量矿石3.6亿吨,居世界第1位。就省(区)而论,以贵州省重晶石矿最多,保有储量占全国的34%;湖南、广西、甘肃、陕西等省(区)次之。以上五省储量占全国的80%。
矿床类型以沉积型为主(如贵州天柱、湖南贡溪、广西板必、湖北柳林重晶石矿等),占总储量的60%。此外,还有火山-沉积型(如甘肃镜铁山伴生重晶石矿)、热液型(广西象州县潘村)和残积型(广东水岭矿)。 成矿时代以古生代为主,震旦纪及中一新生代也有重晶石矿形成。
一、重晶石的开发利用
  重晶石是一种很重要的非金属矿物原料,具有广泛的工业用途。
1、钻井泥浆加重剂 在一些油、气井钻探时,一般使用的钻井泥浆、粘土比重为25左右,水的比重为1,因此 泥浆比重较低,有时泥浆重量不能与地下油、气压力平衡,则造成井喷事故。在地下压力较 高的情况下,就需要增加泥浆比重,往泥浆中加入重晶石粉是增加泥浆比重的有效措施。做 钻井泥浆用的重晶石一般细度要达到325目以上,如重晶石细度不够则易发生沉淀。钻井泥 浆用重晶石要求比重大于4.2,BaSO 4 含量不低于95%,可溶性盐类小于1%。
2、锌钡白颜料 锌钡白是一种常用的优质白色颜料,可作为油漆、绘画颜料的原料。将硫酸钡加热,使用还 原剂就可还原成硫化钡(BaS),然后与硫酸锌(ZnSO 4 )反应得到的硫酸钡和硫化锌的混合物 (BaSO 4 占70%,ZnS占30%)即为锌钡白颜料。制取锌钡白的重晶石要求BaSO 4 含量大于95% ,同时应不含有可见的有色杂物。
3、各种钡化合物 以重晶石为原料可以制造氧化钡、碳酸钡、氯化钡、硝酸钡、沉淀硫酸钡、氢氧化钡等化工 原料。
  化学纯的硫酸钡是测量白度的标准;碳酸钡是光学玻璃的重要原料,它向玻璃中引入BaO, 从而增大玻璃的折光率,并改善其它光学性能;在陶瓷中用来配制釉料;氯化钡是一种农用 杀虫剂;硝酸钡用于焰火和玻璃工业中;高锰酸钡是一种绿色颜料。
4、填料工业用重晶石 在油漆工业中,重晶石粉填料可以增加漆膜厚度、强度及耐久性。锌钡白颜料也用于制造白 色油漆,在室内使用比铅白、镁白具有更多的优点。油漆工业用重晶石要求有足够的细度和 较高的白度。
  造纸工业、橡胶和塑料工业也用重晶石作填料,这种填料能提高橡胶和塑料的硬度、耐磨性 及耐老化性。
  橡胶、造纸用重晶石填料一般要求BaSO 4 大于98%,CaO小于0.36%,不许含有氧化镁、铅等成分
5、水泥工业用矿化剂 在水泥生产中采用重晶石、萤石复合矿化剂掺入对促进C 3 S形成、活化C 3 S具有明显的 效果,熟料质量得到了改善,水泥早期强度大约可提高20~25%,后期强度约提高10%,熟料 烧成温度由1450℃降低到1300±50℃。重晶石掺量为0.8~1.5%时,效果最好。 在白水泥生产中,采用重晶石、萤石复合矿化剂后,烧成温度从1500℃降至1400℃,游离Ca O含量低,强度和白度都有所提高。 在以煤矸石为原料的水泥生料中加入适量的重晶石,可使熟料饱和比低的水泥强度,特别是 早期强度得到大幅度的提高,这就为煤矸石的综合利用,为生产低钙、节能、早强和高强水 泥提供了一条有益途径。
6、防射线水泥、砂浆及混凝土 利用重晶石具有吸收X射线的性能,用重晶石制做钡水泥、重晶石砂浆和重晶石混凝土,用 以代替金属铅板屏蔽核反应堆和建造科研、医院防X射线的建筑物。
  钡水泥是以重晶石和粘土为主要原料,经烧结得到以硅酸二钡为主要矿物组成的熟料,再加 适量石膏,共同磨细而成。比重较一般硅酸盐水泥高,可达4.7~5.2。强度标号为325~425。由于钡水泥比重大,可与重质集料(如重晶石)配制成均匀、密实的防X射线混凝土。
  重晶石砂浆是一种容重较大、对X射线有阻隔作用的砂浆,一般要求采用水化热低的硅酸 盐水泥,通常用的水泥∶重晶石粉∶重晶石砂∶粗砂配合比为1∶025∶25∶1。 重晶石混凝土是一种容重较大,对X射线具有屏蔽能力的混凝土,胶凝材料一般采用水化热 低的硅酸盐水泥或高铝水泥、钡水泥、锶水泥等特种水泥。硅酸盐水泥应用最广。常用的水 泥∶重晶石碎石∶重晶石砂∶水的配合比为1∶454∶34∶05;1∶544∶446∶0 6;1∶5∶38∶02三种。
  做防射线砂浆及混凝土的重晶石,BaSO4含量应不低于80%,其中含有的石膏、黄铁矿、 硫化物和硫酸盐等杂质不得超过7%。
7、道路建设 橡胶和含约10%重晶石的柏油混合物已成功地用于停车场,是一种耐久的铺路材料。目前 ,重型道路建设设备的轮胎已部分地填充有重晶石,以增加重量,利于填方地区的夯实。 8、其它 重晶石和油料调和后涂于布基上制造油布;重晶石粉用来精制煤油;在医药工业中做消化道 造影剂;还可制农药、制革、制焰火等。此外,重晶石还用作提取金属钡,用作电视和其它 真空管的吸气剂、粘结剂。钡与其它金属(铝、镁、铅、钙)制成合金,用于轴承制造。


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