重晶石材料特性及礦物簡介

內(nèi)容提要一、礦物簡介二、礦物選礦和加工技術(shù)三、礦物材料應用重晶石材料特性及礦物簡介第一頁，共四十頁。5/8/20231重晶石標本第二頁，共四十頁。5/8/20232重晶石標本第三頁，共四十頁。5/8/20233重晶石粉第四頁，共四十頁。5/8/20234一、礦物簡介主要內(nèi)容：1、物理化學特性2、結(jié)構(gòu)構(gòu)造3、資源分布4、礦床類型5、開發(fā)利用歷史第五頁，共四十頁。5/8/202351、物理化學特性物理特性：比重大：4.3---4.7硬度低：2.5---3.5顏色：一般為白色玻璃光澤解理面珍珠光澤常呈平坦狀斷口條痕白色，性脆含雜質(zhì)時：呈灰色、淺紅、淺黃等顏色第六頁，共四十頁。5/8/202361、物理化學特性化學特性：重晶石的化學成分為BaO65.7%SO334.3%重晶石化學性能穩(wěn)定、不溶于水和鹽酸、無磁性和毒性主要形成于中低溫熱液條件下第七頁，共四十頁。5/8/202372、結(jié)構(gòu)構(gòu)造結(jié)構(gòu)：重晶石屬斜方晶系，常見的晶體呈板狀，少數(shù)呈柱狀、條狀，也有三向等長的晶體。構(gòu)造：集合體常呈粒狀，少數(shù)呈致密狀、隱晶狀或土狀。第八頁，共四十頁。5/8/202383、資源分布重晶石礦產(chǎn)分布于全國21個省(市、自治區(qū))儲量以貴州最多，占全國總量的34.2%湖南(15.2%)、廣西(10.6%)、甘肅(10.3%)、陜西(10.1%)、山東(5.9%)、福建(4.4%)優(yōu)質(zhì)富礦(BaSO4品位大于92.5%)主要集中在貴州和廣西若按地理分布特點看，大部分儲量分布在中部地區(qū)，約占70%，遠離油氣勘探開發(fā)區(qū)。第九頁，共四十頁。5/8/20239廣西、貴州重晶石集中分布區(qū)數(shù)據(jù)資料來源于中國礦業(yè)網(wǎng)第十頁，共四十頁。5/8/202310數(shù)據(jù)資料來源于中國礦業(yè)網(wǎng)第十一頁，共四十頁。5/8/2023114、礦床類型沉積型：貴州天柱、湖南貢溪、廣西板必等占總儲量的60%火山-沉積型：甘肅鏡鐵山伴生重晶石礦熱液型：廣西象州縣潘村殘積型：廣東水嶺礦(附：或者叫層狀型、層狀-脈狀型、改造型脈狀及堆積型四種礦床類型)第十二頁，共四十頁。5/8/202312來自李春陽田升平牛桂芝化工礦產(chǎn)地質(zhì)第32卷第2期2010年6月《中國重晶石礦主要礦集區(qū)及其資源潛力探討》第十三頁，共四十頁。5/8/20231319世紀中葉----油漆的填料20世紀初----制造各種含鋇化工產(chǎn)品1926年----美國首次用重晶石作為鉆井泥漿加重劑1935年----我國候德封在《中國礦業(yè)記要》中已對中國重晶石礦資源作了介紹。1954年----山東膠縣重晶石礦（新中國最早生產(chǎn)企業(yè)）5、開發(fā)利用歷史第十四頁，共四十頁。5/8/202314中國重晶石主要礦山數(shù)據(jù)資料來源于中國礦業(yè)網(wǎng)第十五頁，共四十頁。5/8/202315廣西重晶石生產(chǎn)開發(fā)情況重晶石生產(chǎn)廣泛分布在象州、武宣、三江、永福、扶綏、鹿寨等20余個縣區(qū)域內(nèi)。廣西重晶石礦產(chǎn)量高、質(zhì)量好，在國內(nèi)外市場上享有較高的知名度，出口和內(nèi)銷量均居全國榜首。礦床屬脈狀型重晶石礦床,礦區(qū)水文地質(zhì)條件簡單,礦體圍巖為硅化泥質(zhì)粉砂巖,界線清楚,圍巖穩(wěn)固,開采條件簡單第十六頁，共四十頁。5/8/202316二、礦物選礦和加工技術(shù)主要內(nèi)容1、選礦2、加工技術(shù)第十七頁，共四十頁。5/8/202317重晶石的選礦方法有手選、重選、磁選、浮選手選：原礦開采出來后，用簡單的人工手選是許多鄉(xiāng)村民采小礦常用的選礦方法。一些礦山，由于地質(zhì)品位高，質(zhì)量穩(wěn)定，經(jīng)過手選可以滿足外貿(mào)出口要求。如廣西象州潘村礦，用手選法選富塊礦，粒度要求30～150mm，BaSO4＞95%，一般可以大于92%。手選法簡單易行，無需什么設備，但生產(chǎn)率低，資源浪費大磁選：常用來選出一些含鐵礦物如菱鐵礦，用于要求含鐵很低的鋇基藥品的重晶石原料1、選礦第十八頁，共四十頁。5/8/202318原礦經(jīng)洗礦篩分、破碎、分級脫泥，經(jīng)跳汰選礦流程，可獲得質(zhì)量較好的精礦，產(chǎn)品品位可達88%以上。破碎一般用顎式破碎機或沖擊式破碎機，細碎一般用對輥式破碎機。選別可用重介質(zhì)轉(zhuǎn)筒分選機，圓錐分級機、跳汰分選機或搖床、螺旋機等。重晶石嵌布粒度大于2mm，通?？捎弥亟橘|(zhì)分選、跳汰分選。重介質(zhì)分選的最大粒度為50mm，濕式、干式跳汰選的最大粒度約為20mm。嵌布粒度小于2mm，可用搖床或螺旋分級機進行分選。精選前須用水力旋流器除去泥料以提高選別效果。

重選第十九頁，共四十頁。5/8/202319浮選對于嵌布粒度很細的礦石及重選尾礦的分選必須采用浮選。浮選有正浮選和反浮選兩種，反浮選通常是除去堿金屬硫化物浮選過程按吸附形式分為兩種，一種是用脂肪酸烷基硫酸鹽、烷基磺酸鹽等陰離子捕收劑，按化學吸附的形式在重晶石礦物表面吸附而與其他分離；另一種是用陽離子胺類捕收劑，按物理吸附的形式來浮選重晶石。第二十頁，共四十頁。5/8/2023202、加工技術(shù)主要內(nèi)容超微細重晶石的制備技術(shù)超細活性重晶石的制備技術(shù)重晶石復合礦物材料的制備第二十一頁，共四十頁。5/8/202321超微細重晶石的制備技術(shù)現(xiàn)代高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)及傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進步要求非金屬礦物原材料向超細化、功能化、復合化和系列化發(fā)展。小于10μm的顆粒集合體稱為超細粉體，它是一些天然礦物和人造礦物的主要利用形式。高純度、高自度超細重晶石的突出特點是：優(yōu)越的光學性能、良好的分散性、較好的吸附性。重晶石粉碎后仍保持礦物的晶體結(jié)構(gòu)，即可代替鈦白粉用于油漆涂料、橡膠、塑料、造紙、陶瓷等行業(yè)第二十二頁，共四十頁。5/8/202322超微細重晶石的制備技術(shù)干法工藝：重晶石莫氏硬度較低、密度大、脆性好，容易粉碎。目前重晶石的超細粉碎大多采用干法工藝，常用的設備有氣流磨、機械沖擊磨、振動磨等。其中采用氣流粉碎機可將重晶石粉碎到d≤5μm濕法工藝：在濕式選礦提純后接著進行超細粉碎加工，可以采用濕法超細粉碎工藝，設備可選用攪拌磨、振動磨、球磨機等第二十三頁，共四十頁。5/8/202323超細活性重晶石的制備技術(shù)活性重晶石的制備主要是利用各類材料或助劑，采用物理化學方法對礦物表面進行處理，進而改善或完全改變礦物的表面物理化學性質(zhì)目前最常用的方法是對重晶石粉體進行表面化學包覆，也是最易實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)和達到產(chǎn)品指標的方法。第二十四頁，共四十頁。5/8/202324表面化學包覆簡介表面化學包覆包括干法和濕法干法是將表面改性劑及其助劑稀釋后，在改性機中，邊高速攪拌邊加入，或噴霧加入，使粉體顆粒與改性劑分子充分接觸，同時加熱到一定的溫度，反應一定時間，從而使改性劑分子均勻地包覆在重晶石顆粒的表面，得到改性產(chǎn)品。常用的表面改性劑主要有偶聯(lián)劑如硅烷類、鈦酸酯類等；表面活性劑如高級脂肪酸及其鹽、醇類、胺類及酯類等。濕法是利用沉淀反應，加入改性劑或沉淀劑，在適當?shù)臈l件下，使試劑在重晶石表面以氫氧化物或水合氧化物的形式均勻沉淀，形成一層(或多層)包覆層，然后經(jīng)洗滌、干燥、焙燒等工序?qū)矊庸潭ㄔ诒砻?，從而達到粉體表面改性的目的。另外，還可將分子量幾百到幾千的低聚物交聯(lián)劑或催化劑溶解或分散在一定溶劑中，再加入重晶石超細粉，攪拌、加熱、保持一定時間也可達到粉體表面的包覆。第二十五頁，共四十頁。5/8/202325重晶石復合礦物材料的制備重晶石超細粉經(jīng)表面活化處理后，與有機高聚物有良好的相容性、親和力，能均勻分散在基體中，制成無機／有機復合材料重晶石填充聚合物材料重晶石填充膠凝材料重晶石基復合導電材料重晶石制備磁性材料重晶石基耐高溫與耐磨材料詳細了解：可參考中南大學資源生物學院無機材料系胡佩偉在材料導報2008年8月第22卷專輯Ⅺ發(fā)表的《重晶石礦物材料的制備技術(shù)與應用進展》一文第二十六頁，共四十頁。5/8/202326三、礦物材料應用主要應用1、鉆井泥漿加重劑2、鋅鋇白顏料3、各種鋇化4、填料工業(yè)用重晶石合物5、水泥工業(yè)用礦化劑6、防射線水泥、砂漿及混凝土7、道路建設8、其它重晶石是一種很重要的非金屬礦物原料，具有廣泛的工業(yè)用途。第二十七頁，共四十頁。5/8/2023271、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%。第二十八頁，共四十頁。5/8/202328鉆井泥漿加重劑第二十九頁，共四十頁。5/8/2023292、鋅鋇白顏料鋅鋇白是一種常用的優(yōu)質(zhì)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第三十頁，共四十頁。5/8/2023303、各種鋇化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?；瘜W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(nóng)用殺蟲劑；硝酸鋇用于焰火和玻璃工業(yè)中；高錳酸鋇是一種綠色顏料。第三十一頁，共四十頁。5/8/202331碳酸鋇硝酸鋇第三十二頁，共四十頁。5/8/2023324、填料工業(yè)用重晶石合物在油漆工業(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(nèi)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0.36%，不許含有氧化鎂、鉛等成分第三十三頁，共四十頁。5/8/2023335、水泥工業(yè)用礦化劑在水泥生產(chǎn)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(zhì)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，效果最好第三十四頁，共四十頁。5/8/2023346、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

第三十五頁，共四十頁。5/8/2023357、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。第三十六頁，共四十頁。5/8/2023368、其他應用重晶石和油料調(diào)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(nóng)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(jié)劑。鋇與其它金屬(鋁、鎂、鉛、鈣)制成合金，用于軸承制造。第三十七頁，共四十頁。5/8/202337內(nèi)容小結(jié)重晶石是我國的優(yōu)勢資源，主要分布于廣西，貴州，湖南等省份。具有比重大，硬度低，性脆等特點。重晶石基礦物材料的主要制備技術(shù)有超微細和表面改性。重晶石用途廣泛，最大工業(yè)用途是作石油、天然氣鉆井泥漿的加重劑；其次是制造各種鋇的化工產(chǎn)品。第三十八頁，共四十頁。5/8/202338不妥之處，請批評指正THANKYOU謝謝大家第三十九頁，共四十頁。5/8/202339內(nèi)容總結(jié)內(nèi)容提要。4/26/2023。和鹽酸、無磁性和毒性。集合體常呈粒狀，少數(shù)呈