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      • 必须收藏!重晶石行业应用详细全解析
        • 2024-11-30 02:40:27
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      • 重晶石乃钡元素最为普遍的矿物形态,其化学组成为硫酸钡。它多见于低温热液矿脉之中,诸如石英-重晶石脉、萤石-重晶石脉等,并常与方铅矿、闪锌矿、黄铜矿及辰砂等矿物相伴而生。我国湖南、广西、青海、江西等地所蕴藏的重晶石矿藏,多以庞大的热液单矿物矿脉形式存在。此外,重晶石亦能形成于沉积岩内,以结核状形态展现,多见于沉积锰矿床及浅海区域的泥质、砂质沉积岩中。在经历风化作用后的残余矿床中,其常被残积粘土覆盖,并以结状或块状形态出现。

        重晶石行业应用之一:作为各种钡化合物的生产原料责

        重晶石是生产多种化工原料的宝贵原料,包括氧化钡、碳酸钡、氯化钡、硝酸钡、沉淀硫酸钡、氢氧化钡及钛酸钡等。尽管这类原料的生产需大量投入且技术要求严苛,但其产品往往能带来较高的利润率。

        1.钛酸钡
        作为电子陶瓷的关键原料,是一种重要的强介电体材料,在积层陶瓷电容器中占据核心地位。与其他电容器相比,陶瓷电容器凭借其体积小、容量大、高频、高可靠性及低成本等优势,正随着集成电路技术的进步而成为主流,近年来其增长率达到了12.7%。
        2.碳酸钡
        在钡盐产品中生产规模最大,广泛应用于磁性材料、光学玻璃、电视机显像管玻壳、陶瓷、搪瓷、涂料、橡胶、钢铁渗碳等多个领域,以及其他钡盐的生产。全球碳酸钡的进出口总量为40万吨,主要进口国包括日本、美国、加拿大、韩国、法国和瑞典,而中国则是主要的出口国,几乎具有垄断全球市场的实力,但缺乏统一的战略和规划。
        3.氯化钡
        作为一种重要的化工原料,用途广泛,可用于制造其他钡盐、颜料、涂料、媒染剂、皮革制品、杀虫剂、药品、油墨、软水剂、金属热处理剂,以及氯碱工业中的盐水精制等。中国是氯化钡的主要出口国,与碳酸钡一样,具有全球市场的垄断能力。
        4.硫酸钡
        可用作X线双重造影剂,是一种高密度胃肠造影剂,可单独或与低密度气体一起使用,以实现双重造影效果。它常用于消化道造影,据国内使用者反馈,粗细不均的硫酸钡效果优于细而均匀的硫酸钡。

        5.硝酸钡
        主要用于烟火制造、光学玻璃生产及监视透镜等行业。在国内,其内销部分大多流向烟火制造业,而仅有少量用于军工业和玻璃行业。
        6.氢氧化钡产品
        主要分为八水氢氧化钡和一水氢氧化钡。八水氢氧化钡广泛应用于钡基润滑脂、医药、塑料、人造丝、玻璃、搪瓷工业,以及作为石油工业的多效能添加剂、精制油类、蔗糖的软水剂等领域。此外,它还大量用作生产一水氢氧化钡的原料。一水氢氧化钡则主要用于内燃机润滑油的添加剂、塑料工业的增塑剂和复合稳定剂。低铁含量(10×10-6以下)的一水氢氧化钡还可用于光学玻璃和感光材料。八水氢氧化钡主要在国内销售,而一水氢氧化钡则全部出口。近年来,氢氧化钡的八水物和一水物是发展最快的两种钡盐产品。
        7.其他钡盐产品和精细化学品
        钼酸钡因对金属有良好的粘着性能,常用于搪瓷产品的粘着剂,也用于石脑油的精制。偏硼酸钡是一种添加型阻燃剂,与其他阻燃剂并用能产生协同效应,还用于涂料工业的底漆和面漆,并具有抗微生物作用。磷酸钡主要用作润滑油添加剂中的清洁分散剂。铬酯钡则作为防蚀材料用于复合电镀。国内已生产硬脂酸钡、有机锌钡、月桂酸钡、烷基苯磺酸钡等钡系列助剂,这些助剂通常是通过氯化钡(或氢氧化钡)与相应的有机酸反应制得。其中,烷基苯磺酸钡是一种优质的磺酸盐阴离子表面活性剂,也是性能优良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

        锌钡白作为一种优质的白色颜料,广泛应用于油漆与绘画领域。通过加热硫酸钡并利用还原剂,可将其转化为硫化钡(BaS),随后与硫酸锌(ZnSO4)反应,生成包含70%硫酸钡和30%硫化锌的混合物,此即锌钡白颜料。制作锌钡白所需的重晶石需满足高纯度标准,即硫酸钡含量需超过95%,且必须无肉眼可见的有色杂质。市场对锌钡白的要求极为严格,除了含量和白度外,细度也需达到至少1250目。尽管如此,需求企业依然众多,主要集中在珠三角和长三角地区。这些企业的月需求量虽不大,根据规模差异,大约在100吨至200吨之间,但在生产技术达标的前提下,锌钡白市场仍可作为高端产品的重要发展方向。

        重晶石行业应用之四:填料工业用重晶石

        在油漆制造业中,重晶石粉末作为填料,能够显著提升漆膜的厚度、坚固度和持久性。锌钡白颜料,相较于铅白和镁白,在室内油漆制造中展现出更多优势。油漆行业所需的重晶石需具备精细的粒度和高白度标准。此外,造纸、橡胶及塑料工业也采纳重晶石作为填料,用以增强橡胶和塑料的硬度、耐磨性和抗老化性能。针对橡胶和造纸用途,重晶石填料需保证BaSO4含量超过98%,CaO含量低于0.36%,且严禁含有氧化镁和铅等元素。
        1.底漆与厚浆涂料:重晶石粉因其高填充性,适用于各类涂装体系,如底漆和厚浆涂料等。其低比表面积、粒径分布均匀及良好的流动性,使得加工过程中磨损极低。硫酸钡尤其适合用于自动底漆表层,即便高填充也能保持优异的均匀度和光滑性。
        2.面漆:在耐化学性涂装中,重晶石粉表现优于多数其他填充剂。其惰性、不溶于水、酸碱及有机溶剂,加之出色的光泽度和精细颗粒,为面漆提供长期保护。硫酸钡推荐用于面漆,以增强表面硬度和颜色稳定性。
        3.乳胶漆:由于重量因素,重晶石粉主要用于乳胶漆,特别是高光泽和绸纹漆,素有“耐酸”乳胶漆之称。其易分散性、保旋光性和流动性提升了化学性能。硫酸钡适用于高光漆和乳胶漆。
        4.印刷油墨:重晶石粉的低磨损性、高光泽度、颜色稳定性、低凝聚性和流动性,使其成为高质量印刷油墨的理想选择。硫酸钡特别推荐用于高旋光性油墨。
        5.木制品涂装:重晶石粉因其低凝聚性、低光分散性和精细颗粒,特别适用于颜料面漆、清漆和喷漆等。研究显示,硫酸钡具有卓越的耐化学性和耐候性。
        6.粉末涂料:在粉末涂料中,重晶石粉能改善光泽度、流动性、填充性和颜料兼容性。
        7.胶粘剂:加入重晶石粉后,胶粘剂的流变性更佳,填充性提高,耐化学性增强。
        8.热塑性塑料:重晶石粉的导热性和流动性缩短了射出成形时间,同时,硫酸钡作为成核剂,提升了塑料的强度和热稳定性。
        9.纸张涂料:重晶石粉的加入提升了纸张涂料的光泽度和流动性,如艺术纸和白色透明彩纸中的应用。在某些情况下,二氧化钛可被硫酸钡替代,而不损失光泽度。

        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,效果最好。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

        重晶石因其能吸收X射线的特性,被用于制造钡水泥、重晶石砂浆和重晶石混凝土,这些材料可替代金属铅板,用于核反应堆的屏蔽以及科研、医院等需防X射线的建筑建设。钡水泥主要由重晶石和粘土烧结而成,其主要矿物组成为硅酸二钡,并加入石膏共同磨细,其比重高于普通硅酸盐水泥,达到4.7至5.2,强度标号在325至425之间。由于钡水泥的高比重,与重质集料如重晶石混合,可制成均匀且密实的防X射线混凝土。重晶石砂浆是一种高密度、能有效阻隔X射线的砂浆,通常使用水化热低的硅酸盐水泥,并按水泥∶重晶石粉∶重晶石砂∶粗砂为1∶0.25∶2.5∶1的比例配制。重晶石混凝土同样具有高密度和X射线屏蔽能力,常用的胶凝材料包括水化热低的硅酸盐水泥、高铝水泥、钡水泥和锶水泥等,其中硅酸盐水泥应用最广,常见的配合比为水泥∶重晶石碎石∶重晶石砂∶水=1:4.54:3.4:0.5或1:5.44:4.46:0.6或1:5:3.8:0.2。用于制作防射线砂浆和混凝土的重晶石,其BaSO4含量需不低于80%,且杂质如石膏、黄铁矿、硫化物和硫酸盐等的含量不得超过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,是一种非常重要的非金属矿物原料。

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