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重晶石/天然硫酸钡行业应用的详解

2023-10-07 22:53:55 河北松石 11312

重晶石是钡的较常见矿物,它的成分为硫酸钡。产于低温热液矿脉中,如石英-重晶石脉,萤石-重晶石脉等,常与方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、辰砂等共生。我国湖南、河北、广西、青海、江西所产的重晶石矿床多是较大的热液单矿物矿脉。重晶石亦可产于沉积岩中,呈结核状出现,多存在于沉积锰矿床和浅海的泥质、砂质沉积岩中。在风化残余矿床的残积粘土覆盖层内,常成结状、块状。


重晶石行业应用之一:作为各种钡化合物的生产原料


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、钛酸钡等化工原料。生产这类化工原料投入大,技术要求高,但是产品利润率较高。


A、钛酸钡


钛酸钡是制造电子陶瓷的主要原料,是基本的强介电体材料,是积层陶瓷电容器的核心。与其它电容器相比,陶瓷电容器体积小,容量大,高频率,高可靠性,而且成本低。随着集成电路技术的发展,陶瓷电容器正在成为主流,近年来其总增长率为12.7%。


B、碳酸钡


碳酸钡是钡盐产品中生产规模较大的,它较广运用于磁性材料、光学玻璃、电视机显像管玻壳、陶瓷材料、搪瓷、涂料、橡胶、钢铁渗碳以及其它钡盐制造等。目前shi界碳酸钡的进出口容量为40万吨,主要进口国.家依次是日本、美国、加拿大、韩国、法国和瑞典。主要出口国.家是中国。


C、氯化钡


氯化钡用途广泛,是重要的化工原料之一。氯化钡可以用于制造其它钡盐、颜料、涂料、媒染、皮革、杀虫剂、制药、油墨、软水剂、金属热处理剂、氯碱工业盐水精制等等。我国是主要的出口国,与碳酸钡一样具有垄.断shi界市场的能力。


D、硫酸钡


硫酸钡可作为X线双重造影剂。系高密度胃肠造影剂,可制成不同比例混悬液单独使用,但通常与低密度气体一起使用,以达到双重造影的目的。常用于消化道造影,据国内使用者报道,粗细不匀型硫酸钡,优于细而匀的硫酸钡。


E、硝酸钡


硝酸钡主要用于制造烟火,光学玻璃以及监视用透镜等行业。在国内硝酸钡内销部分多数用于制造烟火,少量用于军工业和玻璃行业。


F、氢氧化钡


目前氢氧化钡产品品种主要有八水氢氧化钡和一水氢氧化钡。八水氢氧化钡主要用作钡基润滑脂、医药、塑料、人造丝、玻璃和搪瓷工业的原料以及石油工业用多效能添加剂、精制油类、蔗糖或作软水剂等行业。八水氢氧化钡目前大量用作一水氢氧化钡的原料。一水氢氧化钡主要用于内燃机润滑油的添加剂、塑料工业中的增塑剂、复合稳定剂,低铁含量(10×10-6以下)的氢氧化钡一水物还可以用于光学玻璃和感光材料。八水氢氧化钡主要销售在国内,而一水氢氧化钡则全部出口国外。氢氧化钡八水物和一水物是近年来发展较快的两个钡盐产品。


G、其它钡盐产品和精细化学品


钼酸钡对金属有良好的粘着性能,一般用于搪瓷产品作粘着剂,也用于石脑油的精制。


偏硼酸钡属于添加型阻燃剂,与其它阻燃剂并用有协同效应,也用于涂料工业中的底漆和面漆,此外本品还具有抗微生物的作用。磷酸钡一般用途是润滑油添加剂中的清洁分散剂。


铬酯钡作为防蚀材料用于复合电镀。国内已有硬脂酸钡、有.机锌钡、月挂酸钡、烷基苯磺酸钡等钡系列助剂的生产,这些助剂通常是用氯化钡(或者氢氧化钡)与相应的有.机酸类反应制得的。其中烷基苯磺酸钡是一种优良的磺酸盐阴离子表面活性剂,又是性能较好的油溶性防锈缓蚀添加剂。


重晶石行业应用之二:作为钻井泥浆加重剂


在一些油、气井钻探时,一般使用的钻井泥浆、粘土比重为2.5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,BaSO4含量不低于95%,可溶性盐类小于1%。该用途市场容量大,但由于技术要求低,国内重晶石矿山及沉淀硫酸钡生产企业大多具有生产此类产品的生产能力,竞争激烈。


重晶石行业应用之三: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(ZnSO4)反应得到的硫酸钡和硫化锌的混合物(BaSO4占70%,ZnS占30%)即为锌钡白颜料。制取锌钡白的重晶石要求BaSO4含量大于95%,同时应不含有可见的有色杂物。该用途市场对于产品的要求高,除含量,白度外,细度要求至少1250目以上。但需求企业较多,多分布于珠三角、长三角两区域。单家企业需求量不大,根据企业规模不同,月需求量在100吨至200吨之间,在生产技术能达到的情况下,可作为高端产品的主要市场来发展。


重晶石行业应用之四: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BaSO4大于98%,CaO小于0.36%,不许含有氧化镁、铅等成分。


(1)漆与厚浆涂料:重晶石粉具有高填充性可应用于所有涂装系列,例如,底漆,厚浆涂料等所有类型,其低比表面积与粒径分部性及易流动性,使重晶石粉于加工过程中具有低磨损性,硫酸钡推.荐用于自动底漆表面层,甚至于高填充时亦保持很好的均匀与光滑度。


(2)面漆:重晶石粉优于其它大多数填充剂,特别于耐化学性涂装中.其惰性,不溶于水,酸,碱与有.机中介jijia的光泽性与颗粒的精细度使得面漆于长期暴露中可得到保护.硫酸钡推.荐用于面漆,其可增加表面硬度,颜色稳定性。


(3)乳胶漆:由于重量原因,重晶石粉体仅能用于乳胶漆,主要用于高光度、绸纹漆,并有“耐酸”乳胶漆之称.甚至于暴露时亦有耐酸性能.重晶石粉的易分散性,保旋光性与易留动性可增加其化学性能.硫酸钡能用于高光漆与乳胶漆.


(4)印刷油墨:低磨损性,高光泽度与颜色的稳定性,低凝聚性,并结合其易流动性使得重晶石粉适用于高质量之印刷油墨,硫酸钡推.荐用于高旋光性油墨.


(5)木制品与油漆:重晶石粉具有低凝聚性,光分散性低及颗粒精细等特点,特别适用于颜料面漆,清漆,喷漆等.据研究硫酸钡具有耐化学性与耐候性。


(6)粉末涂料:用于粉末涂料中,重晶石粉可改善其光泽性,流动性,填充性及与与个种颜料的兼容性.


(7)胶粘剂:引入重晶石粉体后流变性佳,填充性高及耐化学性提高.


(8)热塑性塑料:重晶石粉体的导热性与易流动性可使其射出成形时间减少,同时硫酸钡可作为成核剂改善其强度与热安定性。


(9)纸张涂料:引入重晶石粉体中可增加其光泽度,流动性。例如艺术纸中于白色透明彩纸.二氧化钛部分可用硫酸钡代替而不会损失其光泽度。


重晶石行业应用之五: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C3S形成、活.化C3S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.果较好。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CaO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。


重晶石行业应用六: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。硅酸盐水泥应用较广。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,BaSO4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%。


重晶石行业应用之七: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。


重晶石行业应用之八:其它用途


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。金属钡与其它金属(铝、镁、铅、钙)制成合金,用于轴承制造。综上所诉,重晶石在化工、建材、机械等领域都有着广泛的用途,是一种fei常重要的非金属矿物原料。


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