重晶石/天然硫酸鋇行業(yè)應用的詳解
重晶石是鋇的較常見礦物,它的成分為硫酸鋇。產于低溫熱液礦脈中,如石英-重晶石脈,螢石-重晶石脈等,常與方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、辰砂等共生。我國湖南、河北、廣西、青海、江西所產的重晶石礦床多是較大的熱液單礦物礦脈。重晶石亦可產于沉積巖中,呈結核狀出現(xiàn),多存在于沉積錳礦床和淺海的泥質、砂質沉積巖中。在風化殘余礦床的殘積粘土覆蓋層內,常成結狀、塊狀。
重晶石行業(yè)應用之一:作為各種鋇化合物的生產原料
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、鈦酸鋇等化工原料。生產這類化工原料投入大,技術要求高,但是產品利潤率較高。
A、鈦酸鋇
鈦酸鋇是制造電子陶瓷的主要原料,是基本的強介電體材料,是積層陶瓷電容器的核心。與其它電容器相比,陶瓷電容器體積小,容量大,高頻率,高可靠性,而且成本低。隨著集成電路技術的發(fā)展,陶瓷電容器正在成為主流,近年來其總增長率為12.7%。
B、碳酸鋇
碳酸鋇是鋇鹽產品中生產規(guī)模較大的,它較廣運用于磁性材料、光學玻璃、電視機顯像管玻殼、陶瓷材料、搪瓷、涂料、橡膠、鋼鐵滲碳以及其它鋇鹽制造等。目前shi界碳酸鋇的進出口容量為40萬噸,主要進口國.家依次是日本、美國、加拿大、韓國、法國和瑞典。主要出口國.家是中國。
C、氯化鋇
氯化鋇用途廣泛,是重要的化工原料之一。氯化鋇可以用于制造其它鋇鹽、顏料、涂料、媒染、皮革、殺蟲劑、制藥、油墨、軟水劑、金屬熱處理劑、氯堿工業(yè)鹽水精制等等。我國是主要的出口國,與碳酸鋇一樣具有壟.斷shi界市場的能力。
D、硫酸鋇
硫酸鋇可作為X線雙重造影劑。系高密度胃腸造影劑,可制成不同比例混懸液單獨使用,但通常與低密度氣體一起使用,以達到雙重造影的目的。常用于消化道造影,據國內使用者報道,粗細不勻型硫酸鋇,優(yōu)于細而勻的硫酸鋇。
E、硝酸鋇
硝酸鋇主要用于制造煙火,光學玻璃以及監(jiān)視用透鏡等行業(yè)。在國內硝酸鋇內銷部分多數(shù)用于制造煙火,少量用于軍工業(yè)和玻璃行業(yè)。
F、氫氧化鋇
目前氫氧化鋇產品品種主要有八水氫氧化鋇和一水氫氧化鋇。八水氫氧化鋇主要用作鋇基潤滑脂、醫(yī)藥、塑料、人造絲、玻璃和搪瓷工業(yè)的原料以及石油工業(yè)用多效能添加劑、精制油類、蔗糖或作軟水劑等行業(yè)。八水氫氧化鋇目前大量用作一水氫氧化鋇的原料。一水氫氧化鋇主要用于內燃機潤滑油的添加劑、塑料工業(yè)中的增塑劑、復合穩(wěn)定劑,低鐵含量(10×10-6以下)的氫氧化鋇一水物還可以用于光學玻璃和感光材料。八水氫氧化鋇主要銷售在國內,而一水氫氧化鋇則全部出口國外。氫氧化鋇八水物和一水物是近年來發(fā)展較快的兩個鋇鹽產品。
G、其它鋇鹽產品和精細化學品
鉬酸鋇對金屬有良好的粘著性能,一般用于搪瓷產品作粘著劑,也用于石腦油的精制。
偏硼酸鋇屬于添加型阻燃劑,與其它阻燃劑并用有協(xié)同效應,也用于涂料工業(yè)中的底漆和面漆,此外本品還具有抗微生物的作用。磷酸鋇一般用途是潤滑油添加劑中的清潔分散劑。
鉻酯鋇作為防蝕材料用于復合電鍍。國內已有硬脂酸鋇、有.機鋅鋇、月掛酸鋇、烷基苯磺酸鋇等鋇系列助劑的生產,這些助劑通常是用氯化鋇(或者氫氧化鋇)與相應的有.機酸類反應制得的。其中烷基苯磺酸鋇是一種優(yōu)良的磺酸鹽陰離子表面活性劑,又是性能較好的油溶性防銹緩蝕添加劑。
重晶石行業(yè)應用之二:作為鉆井泥漿加重劑
在一些油、氣井鉆探時,一般使用的鉆井泥漿、粘土比重為2.5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(fā)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%。該用途市場容量大,但由于技術要求低,國內重晶石礦山及沉淀硫酸鋇生產企業(yè)大多具有生產此類產品的生產能力,競爭激烈。
重晶石行業(yè)應用之三:鋅鋇白顏料
鋅鋇白是一種常用的優(yōu)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(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。該用途市場對于產品的要求高,除含量,白度外,細度要求至少1250目以上。但需求企業(yè)較多,多分布于珠三角、長三角兩區(qū)域。單家企業(yè)需求量不大,根據企業(yè)規(guī)模不同,月需求量在100噸至200噸之間,在生產技術能達到的情況下,可作為高端產品的主要市場來發(fā)展。
重晶石行業(yè)應用之四:填料工業(yè)用重晶石
在油漆工業(yè)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(yōu)點。油漆工業(yè)用重晶石要求有足夠的細度和較高的白度。造紙工業(yè)、橡膠和塑料工業(yè)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。
(1)漆與厚漿涂料:重晶石粉具有高填充性可應用于所有涂裝系列,例如,底漆,厚漿涂料等所有類型,其低比表面積與粒徑分部性及易流動性,使重晶石粉于加工過程中具有低磨損性,硫酸鋇推.薦用于自動底漆表面層,甚至于高填充時亦保持很好的均勻與光滑度。
(2)面漆:重晶石粉優(yōu)于其它大多數(shù)填充劑,特別于耐化學性涂裝中.其惰性,不溶于水,酸,堿與有.機中介jijia的光澤性與顆粒的精細度使得面漆于長期暴露中可得到保護.硫酸鋇推.薦用于面漆,其可增加表面硬度,顏色穩(wěn)定性。
(3)乳膠漆:由于重量原因,重晶石粉體僅能用于乳膠漆,主要用于高光度、綢紋漆,并有“耐酸”乳膠漆之稱.甚至于暴露時亦有耐酸性能.重晶石粉的易分散性,保旋光性與易留動性可增加其化學性能.硫酸鋇能用于高光漆與乳膠漆.
(4)印刷油墨:低磨損性,高光澤度與顏色的穩(wěn)定性,低凝聚性,并結合其易流動性使得重晶石粉適用于高質量之印刷油墨,硫酸鋇推.薦用于高旋光性油墨.
(5)木制品與油漆:重晶石粉具有低凝聚性,光分散性低及顆粒精細等特點,特別適用于顏料面漆,清漆,噴漆等.據研究硫酸鋇具有耐化學性與耐候性。
(6)粉末涂料:用于粉末涂料中,重晶石粉可改善其光澤性,流動性,填充性及與與個種顏料的兼容性.
(7)膠粘劑:引入重晶石粉體后流變性佳,填充性高及耐化學性提高.
(8)熱塑性塑料:重晶石粉體的導熱性與易流動性可使其射出成形時間減少,同時硫酸鋇可作為成核劑改善其強度與熱安定性。
(9)紙張涂料:引入重晶石粉體中可增加其光澤度,流動性。例如藝術紙中于白色透明彩紙.二氧化鈦部分可用硫酸鋇代替而不會損失其光澤度。
重晶石行業(yè)應用之五:水泥工業(yè)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(jié)能、早強和高強水泥提供了一條有益途徑。
重晶石行業(yè)應用六: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(yī)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。硅酸鹽水泥應用較廣。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,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%。
重晶石行業(yè)應用之七: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(qū)的夯實。
重晶石行業(yè)應用之八:其它用途
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(yī)藥工業(yè)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。金屬鋇與其它金屬(鋁、鎂、鉛、鈣)制成合金,用于軸承制造。綜上所訴,重晶石在化工、建材、機械等領域都有著廣泛的用途,是一種fei常重要的非金屬礦物原料。