重晶石为含钡硫酸盐矿物是制取钡和钡化合物.doc
重晶石为含钡硫酸盐矿物,是制取钡和钡化合物的最重要的工业矿物原料。由于重晶石比重大、硬度大、化学性质稳定、不溶于水和酸,因此早在本世纪20年代就被用作石油和天然气钻井泥浆的加重剂,目前美国在这方面的重晶石用量占重晶石消费量的90左右。 我国重晶石资源丰富,储量和产量均居世界首位,也是世界上最大的重晶石出口国,在国际市场上占有重要的地位。 一、矿石矿物主要特点 重晶石的化学成分为BaO 65.7,SO3 34.3。与重晶石经常共生的含钡碳酸盐矿物叫毒重石,这两个矿物的物理性质极为相似,化学性质则不同。重晶石化学性能稳定、不溶于水和盐酸、无磁性和毒性;而毒重石易溶于水和弱酸。 重晶石属斜方晶系,常见的晶体呈板状,少数呈柱状、条状,也有三向等长的晶体。集合体常呈粒状,少数呈致密状、隐晶状或土状。 重晶石最突出的物理性质是比重大,为4.3~4.7,易于用手感觉。硬度低,为2.5~3.5。重晶石的颜色由于混入物的特性和数量不同,有白色、浅灰色、淡蓝色、黄色、粉红色、褐色、淡棕色等。也常见无色透明晶体。条痕白色。玻璃光泽,有时为松脂光泽。解理面珍珠光泽。性脆,常呈平坦状断口。矿石互相碰撞时往往发出硫磺气味。 重晶石矿石按其矿物成分可分为以下几种类型 1 单矿物重晶石矿石这类矿石中没有或极少有伴生组分。一般的伴生矿物为石英、方解石、氧化铁和毒重石等。此类矿石含BaSO4 80~98,SiO2 0.2~0.8,CaO 0.2~5,Fe2O3 0.2~2。 单矿物重晶石矿石按结构可分为粗晶和细晶两种,粗晶质重晶石具明显解理,细晶质重晶石呈致密状。 金-重晶石矿石也属本类型,虽然金是极少量的混入物,但具有很大经济意义。 2 石英-重晶石矿石 这类矿石中石英含量可达30,甚至45。当石英为细粒时,重晶石与石英的选别分离很困难。这类矿石比较常见,如陕西安康矿床。 3 萤石-重晶石矿石 这类矿石中主要矿物是萤石、重晶石,伴生矿物有石英和方解石。贵州施秉顶罐坡矿床中有此类矿石。 4 硫化物-重晶石矿石 这类矿石主要由重晶石与黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等组成,如河南汲县大池山矿床。 5 铁-重晶石矿石 这类矿石的组成矿物主要是重晶石、磁铁矿和赤铁矿,矿床上部为针铁矿和含水针铁矿。如贵州清镇烟灯坡矿床。 6 粘土质或砂质重晶石矿石 这类矿石含不同数量的粘土、岩石碎屑、重晶石碎屑。单矿物重晶石常被氧化铁外皮包裹。 二、 矿物主要用途 重晶石当前最大的工业用途是作石油、天然气钻井泥浆的加重剂。含这种加重剂的泥浆能冷却钻头、加固井壁、控制原油和天然气的压力,从而稳定油气产量,防止井喷事故。统计资料表明,目前全世界重晶石消费量的85左右都是用作泥浆加重剂。 重晶石的第二大用途是制造各种钡的化工产品,主要是碳酸钡、氯化钡、钛酸钡、硫酸钡、硝酸钡、氧化钡等。 碳酸钡BaCO3最大的用途是用以转制其他钡盐和用于玻璃工业。在电视机显像管和电子计算显示器中加入碳酸钡可以吸收X射线,在陶瓷中加入碳酸钡可使产品质地均匀,改进其耐磨性和耐腐性。碳酸钡还用于三聚磷酸钠生产中除去硫酸根。 氯化钡BaCl2可用于颜料、涂料、制革、杀虫剂、制药、油墨、软水剂、金属热处理、氯碱工业盐水精制等行业。 钛酸钡BaTiO3是制造电子陶瓷的主要原料,是基本的强介电体材料,是集成陶瓷电容器的核心。 硫酸钡BaSO4沉淀硫酸钡,用作白色颜料,做橡胶的填充剂、着色剂,医药上作钡餐用料,及作照相纸涂料等。 硝酸钡[Ba NO32]主要用于信号弹、起爆器、雷管、陶瓷釉和药物等。 氧化钡BaO主要用于表面淬火热处理槽、人造革、炼镁等方面,以及用于延长冶金电炉的寿命等。 锌钡白又称立德粉是一种覆盖能力很强的白色无毒颜料,由70硫酸钡和30硫化锌制成,广泛用于油漆工业。 此外,重晶石还用作提取金属钡,作真空管的吸气剂,也可与其他金属制成合金,用于轴承制造。