重晶石用途
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:在一些油井、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,BaSO4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(ZnSO4)反應得到的硫酸鋇和硫化鋅的混合物 (BaSO4占70%,ZnS占30%)即為鋅鋇白顏料。制取鋅鋇白的重晶石要求BaSO4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BaSO4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C3S形成、活化C3S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CaO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。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,做防射線砂漿及混凝土的重晶石,BaSO4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。
重晶石粉應用前景
中國重晶石年供應總量2500~3000萬噸,全部來源于國內自產。國內重晶石年消費量約1200~1300萬噸,其中用于油氣勘查的700~800萬噸,占總消費量的60%;用于鋇化工產品400~500萬噸,約占30%;其他用項100余萬噸,約占10%。中國是世界重晶石出口國。90年代重晶石及其產品年出口量一般為150~200萬噸。1996年重晶石及鋇鹽出口量205.8萬噸,出口金額1.21億美元,其中重晶石186萬噸,鋇化工產品19.8萬t,主要出口國有美國、荷蘭、日本和韓國等。中國進口重晶石量甚微,僅進口少量鋇化工產品。中國重晶石需求很大,增長迅速。在未來幾年內內需不斷擴大,市場前景不可限量,在這個供不應求的行業,利潤不言而喻。