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中国重晶石矿资源概述

  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、矿石矿物原料特点
  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、 用途与技术经济指标
  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 (NO3)2]: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。
由于用途不同,因此各工业部门对重晶石矿石有不同的指标要求。
(一) 石 油 钻 井
比重:不小于4.20。
细度:湿筛分析通过200目不少于97%(重量法),通过325目为85%~95%(重量法)。
粘度效应:具有比重为2.50的重晶石粉蒸馏水悬浮液,在加入1%石膏液后,视粘度不得超过125cPa·s(厘泊)。
可溶物含量:不大于0.1%(重量比)。
(二) 化工用
  油漆用,要求白度高;生产钡盐用,一般要求含BaSO4 90%~95%,有的部门对重晶石加热后产生爆裂的温度要求介于700~800℃间。
(三) 橡胶和造纸填料用
三、 矿 业 简 史
  早在19世纪中叶,人们就已使用重晶石作为油漆的填料,本世纪以来又成为制造各种含钡化工产品的主要原料。1926年美国首次用重晶石作为钻井泥浆加重剂。
我国重晶石开发比较早。据记载明末清初就开始利用。我国境内寻找重晶石矿产的地质调查活动是从本世纪初才开始的。据中国地质学会的《地质论评》记载,1935年候德封在《中国矿业记要》中已对中国重晶石矿资源作了介绍。
  新中国成立后才开始兴建正规的重晶石矿山。最早生产重晶石的有山东胶县重晶石矿(1954年开始),以后陆续兴建了湖南衡南县谭子山、四川彭水县红花岭、贵州施秉县顶罐坡、广西扶绥县思同、福建永安市李坊、湖南新晃县贡溪、湖北随州市柳林和山东郯城县房庄等。近几年广西重晶石生产发展较快,象州、永福、扶绥、鹿寨、灵川等市县都有生产,但均以乡镇矿山为主,1996年广西生产重晶石173万t,其中出口110万t,年产量与出口量均居国内首位。其他省市如贵州天柱、湖南新晃、湖北随州市柳林等,重晶石生产发展也较快。

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