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重晶石的应用行业和工业用途

发布日期:2019/9/12 10:43:16

重晶石又称硫酸钡,化学式BaSO4,无色或白色斜方晶系结晶。相对分子质量233.40。相对密度4.5(15℃)。熔点1580℃。折射率1.637。加热到1149℃就变成单斜晶系结晶,此时折射率为1.649。几乎不溶于水,18℃时为0.00022、100℃时为0.00041,微溶于浓硫酸;溶于碳酸碱金属盐溶液中,变成碳酸钡;不溶于其他酸碱。自然界中,它以重晶石矿物形式存在。天然矿物叫重晶石。与碳(煤粉)共热至800℃,还原为可溶性的硫化钡和一氧化碳。具有强烈吸收X射线的能力,X射线不能透过,医学上可用作X光透视肠胃时的药剂(钡餐)。硫酸钡是唯一无毒的钡盐。用于分析试剂、电子、仪表、冶金等工业,用作白色颜料,肠胃X射线透视造影时服用的药剂,炼铜熔剂,钻井泥浆比重增大剂以及橡胶、造纸、塑料的白色填料。由硫酸跟氯化钡反应制得。

重晶石的应用行业:

一、石油工业:200目、325目的油气田钻井泥浆助剂重晶石粉。

二、化工工业:钡盐厂用重晶石做原料,生产锌钡白、沉淀硫酸钡、碳酸钡。

三、涂料油漆工业:可作为油漆、涂料的填料替代沉淀硫酸钡、立德粉、钛白粉、活性二氧化硅等价格较高的原料,适合控制油漆的粘稠度,使产品色泽光亮,稳定好。

四、塑料工业:可用于塑料ABS原料的填料,使产品光泽亮力,同时还可以提高产品强度,刚度和耐磨。

五、橡胶工业:500目以下产品可大量用于橡胶制品作为填料,降低成本,提高制品硬度、耐酸碱性和耐水性等,并对天然橡胶和合成橡胶有良好的补强作用。

六、造纸工业:高细度的重晶石粉可用于白板纸、铜板纸的填料和涂布填料,以提高白度,提高表面覆盖率。产品规格:325目、400目、600目、800目、1250目、1500目、2000目、2500目、3000目、4000目、5000目、6000目。

七、水泥工业:重晶石、萤石、石膏等复合矿化剂。

八、玻璃行业:用作去氧剂、澄清剂、助熔剂,可以增加玻璃的光学稳定性、光泽和强度。

九、建筑行业:用作混凝土骨料、铺路材料,重压沼泽地区埋藏的管道,代替铅板用于核设施,原子能工厂、X光实验室等的屏蔽,延长路面的寿命。

十、其他行业:重晶石粉还可以在陶瓷等行业中作为优质填充料使用。

另外,别看重晶石棱角锐利,甚是吓人,它在医学上却具有重要用途——制作X线双重造影剂!

重晶石(硫酸钡主要成分)在胃肠道里能吸收较多X线,进入胃肠道后能形成X线图像密度对比,从而显示出腔道内轮廓、形态、表面结构和功能活动情况。但硫酸钡为高密度胃肠造影剂,一般与低密度气体一起使用,以下便是应用于医疗的气钡双重造影影像:

重晶石的工业用途

重晶石是一种很重要的非金属矿物原料,具有广泛的工业用途。

1、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25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%。

2、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。

3、各种钡化合物,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、氢氧化钡等化工原料,化学纯的硫酸钡是测量白度的标准;碳酸钡是光学玻璃的重要原料,它向玻璃中引入BaO,从而增大玻璃的折光率,并改善其它光学性能;在陶瓷中用来配制釉料;氯化钡是一种农用杀虫剂;硝酸钡用于焰火和玻璃工业中;高锰酸钡是一种绿色颜料。

4、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。

5、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。

6、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。硅酸盐水泥应用最广。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%。

7、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。

8、其它,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。钡与其它金属(铝、镁、铅、钙)制成合金,用于轴承制造。