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重晶石用途

發表時間:2020-1-4 13:56:01  瀏覽次數:1238


重晶石是以硫酸鋇(BaSO 4 )為主要成分的非金屬礦產品,純重晶石顯白色、有光澤, 由于雜質及混入物的影響也常呈灰色、淺紅色、淺黃色等,結晶情況相當好的重晶石還可呈 透明晶體出現。重晶石的硬度為3~3.5(莫氏),比重為4.3~4.7,具有比重大、硬度低 、性脆 的特點。重晶石化學性質穩定,不溶于水和鹽酸,無磁性和毒性。
一、重晶石的開發利用
重晶石是一種很重要的非金屬礦物原料,具有廣泛的工業用途。
1、鉆井泥漿加重劑 在一些油、氣井鉆探時,一般使用的鉆井泥漿、粘土比重為25左右,水的比重為1,因此 泥漿比重較低,有時泥漿重量不能與地下油、氣壓力平衡,則造成井噴事故。在地下壓力較 高的情況下,就需要增加泥漿比重,往泥漿中加入重晶石粉是增加泥漿比重的有效措施。做 鉆井泥漿用的重晶石一般細度要達到325目以上,如重晶石細度不夠則易發生沉淀。鉆井泥 漿用重晶石要求比重大于4.2,BaSO 4 含量不低于95%,可溶性鹽類小于1%。
2、鋅鋇白顏料 鋅鋇白是一種常用的優質白色顏料,可作為油漆、繪畫顏料的原料。將硫酸鋇加熱,使用還 原劑就可還原成硫化鋇(BaS),然后與硫酸鋅(ZnSO 4 )反應得到的硫酸鋇和硫化鋅的混合物 (BaSO 4 占70%,ZnS占30%)即為鋅鋇白顏料。制取鋅鋇白的重晶石要求BaSO 4 含量大于95% ,同時應不含有可見的有色雜物。
3、各種鋇化合物 以重晶石為原料可以制造氧化鋇、碳酸鋇、氯化鋇、硝酸鋇、沉淀硫酸鋇、氫氧化鋇等化工 原料。
化學純的硫酸鋇是測量白度的標準;碳酸鋇是光學玻璃的重要原料,它向玻璃中引入BaO, 從而增大玻璃的折光率,并改善其它光學性能;在陶瓷中用來配制釉料;氯化鋇是一種農用 殺蟲劑;硝酸鋇用于焰火和玻璃工業中;高錳酸鋇是一種綠色顏料。
4、填料工業用重晶石 在油漆工業中,重晶石粉填料可以增加漆膜厚度、強度及耐久性。鋅鋇白顏料也用于制造白 色油漆,在室內使用比鉛白、鎂白具有更多的優點。油漆工業用重晶石要求有足夠的細度和 較高的白度。
造紙工業、橡膠和塑料工業也用重晶石作填料,這種填料能提高橡膠和塑料的硬度、耐磨性 及耐老化性。
橡膠、造紙用重晶石填料一般要求BaSO 4 大于98%,CaO小于0.36%,不許含有氧化鎂、鉛等成分。
5、水泥工業用礦化劑 在水泥生產中采用重晶石、螢石復合礦化劑摻入對促進C 3 S形成、活化C 3 S具有明顯的 效果,熟料質量得到了改善,水泥早期強度大約可提高20~25%,后期強度約提高10%,熟料 燒成溫度由1450℃降低到1300±50℃。重晶石摻量為0.8~1.5%時,效果較好。 在白水泥生產中,采用重晶石、螢石復合礦化劑后,燒成溫度從1500℃降至1400℃,游離Ca O含量低,強度和白度都有所提高。 在以煤矸石為原料的水泥生料中加入適量的重晶石,可使熟料飽和比低的水泥強度,特別是 早期強度得到大幅度的提高,這就為煤矸石的綜合利用,為生產低鈣、節能、早強和高強水 泥提供了一條有益途徑。
6、防射線水泥、砂漿及混凝土 利用重晶石具有吸收X射線的性能,用重晶石制做鋇水泥、重晶石砂漿和重晶石混凝土,用 以代替金屬鉛板屏蔽核反應堆和建造科研、醫院防X射線的建筑物。
鋇水泥是以重晶石和粘土為主要原料,經燒結得到以硅酸二鋇為主要礦物組成的熟料,再加 適量石膏,共同磨細而成。比重較一般硅酸鹽水泥高,可達4.7~5.2。強度標號為325~425。由于鋇水泥比重大,可與重質集料(如重晶石)配制成均勻、密實的防X射線混凝土。
重晶石砂漿是一種容重較大、對X射線有阻隔作用的砂漿,一般要求采用水化熱低的硅酸 鹽水泥,通常用的水泥∶重晶石粉∶重晶石砂∶粗砂配合比為1∶025∶25∶1。 重晶石混凝土是一種容重較大,對X射線具有屏蔽能力的混凝土,膠凝材料一般采用水化熱 低的硅酸鹽水泥或高鋁水泥、鋇水泥、鍶水泥等特種水泥。硅酸鹽水泥應用廣。常用的水 泥∶重晶石碎石∶重晶石砂∶水的配合比為1∶454∶34∶05;1∶544∶446∶0 6;1∶5∶38∶02三種。
做防射線砂漿及混凝土的重晶石,BaSO4含量應不低于80%,其中含有的石膏、黃鐵礦、 硫化物和硫酸鹽等雜質不得超過7%。
7、道路建設 橡膠和含約10%重晶石的柏油混合物已成功地用于停車場,是一種耐久的鋪路材料。目前 ,重型道路建設設備的輪胎已部分地填充有重晶石,以增加重量,利于填方地區的夯實。 8、其它 重晶石和油料調和后涂于布基上制造油布;重晶石粉用來精制煤油;在醫藥工業中做消化道 造影劑;還可制農藥、制革、制焰火等。此外,重晶石還用作提取金屬鋇,用作電視和其它 真空管的吸氣劑、粘結劑。鋇與其它金屬(鋁、鎂、鉛、鈣)制成合金,用于軸承制造。
二、重晶石的發展及資源保護
重晶石的主要用戶是石油工業和化學工業。石油工業比較發達的國家,重晶石產量的50%以 上用于石油和地質鉆探,據統計,鉆井每鉆進30米就要消耗一噸重晶石粉,因此消耗量較大 。在化學工業中,各種鋇鹽生產量與重晶石原料消耗量之間有固定關系,重晶石消耗量也很 大。
目前,世界的重晶石生產上升的趨勢還將繼續下去,但增長的速度多半取決于世界石油和天 然氣工業的鉆探工程規模。據有關資料,1996年世界重晶石產量為441.5萬噸,比1995年增 長了1.35%。目前中國已成為世界上較大的重晶石生產國,年產量達150萬噸,約占世界總 產量的34%,其它主要的生產國還有墨西哥、原蘇聯、美國、印度、土耳其及摩洛哥 等。
縱觀世界重晶石市場,我國重晶石產品已居重要位置,年出口量在100萬噸以上,占世界總 出口量的60%左右。但是我們也應該清醒地看到,我國主要是以廉價的原礦占據這些市場的 ,塊狀原礦出口量占總出口量的95%以上,平均價格只有252美元/噸,只是粉狀產品出口 價格的1/2。低于非洲國家摩洛哥的出口價格,比歐美國家的價格更低。所以,對于我國重 晶石工業來說,當前的主要問題不是如何占據市場,如何擴大出口量,而是如何利用當前國 際市場需求量增加、價格上漲的有利時機,調整出口產品結構,擴大粉狀產品出口比例。 向出口量少而創匯額多的方向發展。
非金屬礦出口有成本低、換匯率高等優點,但它牽扯到資源問題,礦產資源不可再生的特點 決定了我們發展非金屬礦出口貿易必須從我國的具體情況出發,在資源許可的情況下發展出 口貿易。
世界重晶石儲量約91000萬噸,世界人均占有量為0.18噸/人。我國重晶石儲量約14000萬噸 ,我國人均占有量約為0.13噸/人,據有關預測,到2000年,我國對重晶石的年需求量約為 75萬噸,年平均增長率為3.2%,我國重晶石資源的可開采年限約70年。這組數據無情的給 我們敲響了警鐘!我國重晶石在21世紀中、下期有可能出現資源緊缺現象。而到21世紀的中 、 下期,我國正發展到一個中等發達國家的水平。石油和天然氣是主要的能源,并且這些工業 都是我國今后要大力發展的,需要大量的重晶石。為此,對代用困難,資源不太豐富的重晶 石,建議我國應限制出口,保護重晶石資源。
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