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8页重晶石 barite化学式为(Ba,Sr)SO4,晶体属斜方 (正交)晶系的硫酸盐矿物性质:白色白色条痕玻璃光泽,解理面珍珠光泽解理:{001}完全,{210}中等,{010}不完全硬度:3-3.5比重:4.3-4.5遇盐酸不起反应是提取钡、锶和钡的化合物等的矿物原料,可用做泥浆原料 应用学科:材料科学技术(一级学科) ;天然材料(二级学科) ;矿物(二级学科) 以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布重晶石是钡的最常见矿物,它的成分为硫酸钡产于低温热液矿脉中,如石英-重晶石脉,萤石-重晶石脉等,常与方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、辰砂等共生我国湖南、广西、青海、江西所产的重晶石矿床多是巨大的热液单矿物矿脉重晶石亦可产于沉积岩中,呈结核状出现,多存在于沉积锰矿床和浅海的泥质、砂质沉积岩中在风化残余矿床的残积粘土覆盖层内,常成结状、块状主要成分:纯品,外观与性状:白色斜方晶体化学品英文名称:Barite,barium sulfate分子式:BaSO4,分子量:233.39化学成分:BaO:65.7%,SO3:34.3% 成分中有 Sr、Pb 和 Ca 类质同像替代重晶石的晶体呈大的管状,晶体聚集在一起有时可形成玫瑰花形状或分叉的晶块,这称为冠毛状重晶石。
纯的重晶石是无色透明的,一般则呈白、浅黄色,具有玻璃光泽重晶石可以用作白色颜料(我们俗称立德粉) ,还可用于化工、造纸、纺织填料,在玻璃生产中它可充当助熔剂并增加玻璃的光亮度但它最主要的是作为加重剂用在钻井行业中及提炼钡以硫酸钡(BaSO4)为主要成分的非金属矿产品,纯重晶石显白色、有光泽,由于杂质及混入物的影响也常呈灰色、浅红色、浅黄色等,结晶情况相当好的重晶石还可呈透明晶体出现重晶石系硫酸盐矿物成分为 BaSO4自然界分布最广的含钡矿物钡可被锶完全类质同象代替,形成天青石;被铅部分替代,形成北投石(因产自台湾北投温泉而得名) 正交(斜方)晶系,晶体常成厚板状纯净的重晶石透明无色,一般为白色、浅黄色,玻璃光泽,解理面呈珍珠光泽具 3 个方向的完全和中等解理,莫氏硬度 3~3.5,比重 4.5主要形成于中低温热液条件下重晶石化学性质稳定,不溶于水和盐酸,无磁性和毒性重晶石化学组成为 Ba[SO4],晶体属正交(斜方)晶系的硫酸盐矿物常呈厚板状或柱状晶体,多为致密块状或板状、粒状集合体质纯时无色透明,含杂质时被染成各种颜色,条痕白色,玻璃光泽,透明至半透明三组解理完全,夹角等于或近于 90°。
摩氏硬度 3-3.5,比重 4.0-4.6鉴定特征:板状晶体,硬度小,近直角相交的完全解理,密度大,遇盐酸不起泡,并以此与相似的方解石相区别重晶石是以硫酸钡(BaSO4 )为主要成分的非金属矿产品,纯重晶石显白色、有光泽,由于杂质及混入物的影响也常呈灰色、浅红色、浅黄色等,结晶情况相当好的重晶石还可呈透明晶体出现重晶石是一种混合物纯硫酸钡不溶于水,无毒吸入后可引起胸部紧束感、胸痛、咳嗽等对眼睛有刺激性长期吸入可致钡尘肺环境危害:对环境有危害,对大气可造成污染燃爆危险:该品不燃皮肤接触:脱去污染的衣着,用流动清水冲洗眼睛接触:提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗吸入:脱离现场至空气新鲜处如呼吸困难,给输氧食入:饮足量温水,催吐危险特性:受高热分解产生有毒的硫化物烟气有害燃烧产物:三氧化硫灭火方法:消防人员必须穿全身防火防毒服,在上风向灭火灭火时尽可能将容器从火场移至空旷处应急处理:隔离泄漏污染区,限制出入建议应急处理人员戴防尘面具(全面罩),穿一般作业工作服用砂土、干燥石灰或苏打灰混合收集于干燥、洁净、有盖的容器中,转移至安全场所若大量泄漏,收集回收或运至废物处理场所处置操作注意事项:密闭操作,局部排风。
操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程建议操作人员佩戴自吸过滤式防尘口罩避免产生粉尘避免与还原剂接触搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏配备泄漏应急处理设备倒空的容器可能残留有害物存注意事项:储存于阴凉、通风的库房远离火种、热源应与易(可)燃物、还原剂分开存放,切忌混储储区应备有合适的材料收容泄漏物应用:重晶石属于不可再生资源,是中国的出口优势矿产品之一,广泛用于石油、天然气钻探泥浆的加重剂,在钡化工、填料等领域的消费量也在逐年增长中国重晶石资源相当丰富,分布于全国 21 个省(区),总保有储量矿石 3.6 亿吨,居世界第 1 位在医疗上可用于消化系统中造影剂制法:残坡积矿床用露天开采法,原生矿多数用地下开采法一般工艺流程见“磷块岩” 选矿方法主要为手选法、重选法、磁选法和浮选法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:在一些油井、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%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常用的水泥∶重晶石碎石重晶石砂∶水的配合比为 1∶4.54∶3.4∶0.5;1∶5.44∶4.46∶0.6;1∶5∶3.8∶0.2 三种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,用于轴承制造矿藏信息时空分布中国的重晶石矿床在各个地质时代都有产出,主要集中在寒武纪、泥盆纪、奥陶纪和中生代的地层中层状重晶石矿床主要集中于寒武系,其次是泥盆系脉状矿床多产在奥陶系、泥盆系和三叠系层状重晶石矿床主要产于构造活动褶皱带(区)和地台区的深水盆地中脉状重晶石矿床主要产在地质构造较稳定的碳酸盐岩地台区的碳酸盐岩台地中中国重晶石矿床中下寒武统层状矿床总规模十分巨大层状矿床与同沉积的活动性大断裂空间关系亦很明显,说明矿床与构造关系密切脉状重晶石矿充填于中、小型断裂、裂隙中,明显受构造控制形成重晶石的沉积盆地与成矿有着密切的关系,一类是较深的还原性静水盆地,沉积物颗粒细小,碳酸盐含量少,有机质含量高,形成层状矿床另一种盆地为浅水、氧化、动荡的盆地,以碎屑岩和浅水碳酸盐沉积为主这种盆地在沉积时期形成含 Ba 高的矿化层,但只有在后期地质作用改造下才能富集成脉状矿床重晶石矿床的含矿岩系也各有特色,层状矿床的含矿岩石为含有机质的碎屑岩、硅质岩,并具有眼球状构造;脉状重晶石矿床的围岩常为含燧石的碳酸盐岩与沉积初期的碎屑岩,普遍有明显的硅化蚀变。
层状与脉状重晶石均与 SiO2 有密切关系重晶石矿床的矿物组分相当一致,化学成分简单而稳定层状重晶石矿床矿物组合以重晶石、石英、粘土矿物为主,脉状重晶石矿床矿物组合中主要矿物为重晶石、石英和碳酸盐矿床类型中国重晶石矿床分为层状型、层状、脉状型、改造型脉状及堆积型四种矿床类型层状重晶石矿床受地层和岩相的控制非常明显,大多数的脉状重晶石矿床在区域上大都与一定时期的地层有关在一些地区,层状重晶石矿床和脉状重晶石矿床都产在同一时代的地层中中国重晶石资源丰富,全国 26 个省,市自治区均有分布,主要集中在南方,贵州省占全国总储量三分之一,湖南、广西分别居全国第二、第三位,中国重晶石不但储量大,而且品位高,BaSO4>92.8%富矿储量占全国富矿总量的 99.4%,大中型矿储量占全国总量 88.4%,截止 95 年底,中国已探明重晶石储量 4.6 亿吨一) 层状型重晶石矿床层状重晶石矿床产于一定的地质时代,受地层及岩性严格控制,矿体呈层状、似层状及透镜状整合产于沉积地层中,矿石具有明显的沉积构造和结构中国主要的大型与特大型层状重晶石矿床主要集中在寒武系,其次是泥盆系,而且集中产于秦岭和华南地区层状重晶石矿床沉积盆地可以是地壳活动性很强的秦岭褶皱带和活动性较强的东南沿海褶皱带,也可以是较稳定的江南古陆两侧地台型凹陷,但都是深水、半深水停滞性的静水还原性盆地,有机质含量高。
层状重晶石的含矿地层以细碎屑岩为主,具有眼球状构造,核部为块状重晶石,两侧为条纹状、条带状重晶石,再外侧为硅质岩,最外层为细碎屑岩层状重晶石矿床与深大断裂带关系密切,例如湖南新晃贡溪矿区就位于控制岩相突变的活动性大断裂附近,有些矿区有明显的火山喷发和潜火山岩。





