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重晶石

作者:admin   發布時間:2020-01-09

重晶石是鋇的常見礦物,它的成分為硫酸鋇。產於低溫熱液礦脈中,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、廣西、青海、江西所產的重晶石礦床多是巨大的熱液單礦物礦脈。重晶石亦可產於沉積岩中,呈結核狀出現,多存在於沉積錳礦床和淺海的泥質、砂質沉積岩中。在風化殘餘礦床的殘積粘土覆蓋層內,常成結狀、塊狀。

隨著優質、單一型重晶石礦日益枯竭,我國目前絕大部分重晶石礦品位低,與其他金屬礦、非金屬礦緊密伴生,直接影響其在工業上的利用價值。作鑽井泥漿用的重晶石加重劑一般細度要求達到-0.056mm以上,密度>4.2g/cm3,品位>95%,可溶性鹽類含量98%,CaO含量<0.36%,且不許含有氧化鎂、鉛等有害成分。不同用途的重晶石對重晶石的純度、白度、雜質含量的要求不同。

1.1物理提純

重晶石的物理提純方法主要有:手選、重選、磁選。手選的主要依據是重晶石與伴生礦的顏色和密度的區別。原礦經過粗碎後,重晶石礦物與脈石礦物能夠有效解離,手選可以選出塊狀的重晶石。如廣西象州潘村礦,用手選法可以得到粒度在30~150mm,BaSO4含量>92%的富礦。手選法簡單方便易行,對設備依賴低,成本小,但對礦石要求高並且生產效率低,對資源造成極大浪費。重選是根據重晶石與伴生礦物的密度差別進行提純。原礦經破碎、磨礦至一定粒級進入重選設備進行分選從而將脈石剔除。湖南衡南重晶石礦重選後的硫酸鋇含量達92%以上,手選尾礦經重選後可以得到硫酸鋇含量達84.50%的重選精礦。磁選是利用不同礦石之間磁性的差異,在磁力的作用下進行選別的方法。磁選主要來除掉一些具有磁性氧化鐵類礦物如菱鐵礦,通常與重選聯合使用,以降低重晶石精礦中鐵的含量。

1.2化學提純

1.2.1浮選法提純

隨著高品位易選重晶石礦的不斷開發利用,急待加大對低品位重晶石礦開發研究的力度。重晶石常與螢石、方解石、石英等礦物緊密伴生,品位低、嵌布粒度細、成分複雜,傳統重選工藝難以使其有效分離。浮選可以適應各種複雜嵌布類型的重晶石,因而成為現階段重晶石選別的主要方法。捕收劑是決定重晶石礦物能否有效分離的關鍵,常用的捕收劑根據吸附形式可以分為三種:①以化學吸附為主的陰離子捕收劑;②以物理吸附為主的陽離子捕收劑;③介於兩者之間的兩性捕收劑。根據重晶石與螢石的分離過程可分為兩種:一種是抑製重晶石浮選螢石;另一種是抑製螢石浮選重晶石。1.2.2煆燒提純

礦物煆燒過程表現為受熱離解為一種組成更簡單的礦物或礦物本身發生晶型轉變,由一種固相熱解為另一種固相和氣相的物理變化過程。由於重晶石礦物在成床過程中混入Fe2O3、TiO2、有機質等雜質,這些雜質會使重晶石發灰、發綠及發青等,從而影響重晶石的純度和白度,嚴重降低重晶石的使用價值。煆燒可使有機質揮發,煆燒除雜主要適用於去除能夠在高溫下吸熱分解或揮發的雜質。

1.2.3浸出提純

浸出提純主要是用於除掉重晶石中的碳及有色雜質。它們的存在影響重晶石精礦的白度及應用前景。除掉這些雜質的主要方法有:酸浸法、氧化—還原法、有機酸絡合法。酸浸法是利用酸與礦物中的雜質金屬或金屬氧化物進行反應,生成可溶於水或稀酸的化合物,經洗滌過濾,將可溶物去除,可以達到提純的目的。雷紹明等將湖北某重晶石礦經過濃硫酸浸出後,可以使重晶石粉的白度從84.10%提高到88.60%。氧化—還原法首先加入氧化劑使礦物中伴生的金屬化合物溶解,並氧化重晶石中的致色有機物,再加入還原劑將Fe還原成Fe,使其溶解,達到除雜增白、提高礦物品位的目的。有機酸絡合法是在除鐵過程中添加有機酸如EDTA、抗壞血酸、檸檬酸、草酸等,這類酸能溶解鐵氧化物,並形成絡合物,達到很好的除鐵效果。

重晶石主要用途

重晶石屬於不可再生資源,是中國的出口優勢礦產品之一,廣泛用於石油、天然氣鑽探泥漿的加重劑,在鋇化工、填料等領域的消費量也在逐年增長。中國重晶石資源相當豐富,分布於全國21個省(區),總保有儲量礦石3.6億噸,居世界第1位。在醫療上可用於消化係統中造影劑。石油鑽探油氣井旋轉鑽探中的環流泥漿加重劑冷卻鑽頭,帶走切削下來的碎屑物,潤滑鑽杆,封閉孔壁,控製油氣壓力,防止油井自噴,化工生產碳酸鋇、氯化鋇、硫酸鋇、鋅鋇白、氫氧化鋇、氧化鋇等各種鋇化合物這些鋇化合物廣泛應用於試劑、催化劑、糖的精製、紡織、防火、各種焰火、合成橡膠的凝結劑、塑料、殺蟲劑、鋼的表麵淬火、熒光粉、熒光燈、焊藥、油脂添加劑等。玻璃去氧劑、澄清劑、助熔劑增加玻璃的光學穩定性、光澤和強度,橡膠、塑料、油漆填料、增光劑、加重劑、建築混凝土骨料、鋪路材料重壓沼澤地區埋藏的管道,代替鉛板用於核設施、原子能工廠、X光實驗室等的屏蔽,延長路麵的壽命。

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