贵州重晶石
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重晶石矿的发展

2019-11-07

       随着优质、单一型重晶石矿日益枯竭,我国目前绝大部分重晶石矿品位低,与其他金属矿、非金属矿紧密伴生,直接影响其在工业上的利用价值。作钻井泥浆用的重晶石加重剂一般细度要求达到-0.056mm以上,密度>4.2g/cm,品位>95%,可溶性盐类含量98%,CaO含量<0.36%,且不许含有氧化镁、铅等有害成分。不同用途的重晶石对重晶石的纯度、白度、杂质含量的要求不同。

      物理提纯:贵州重晶石的物理提纯方法主要有:手选、重选、磁选。

手选的主要依据是重晶石与伴生矿的颜色和密度的区别。原矿经过粗碎后,重晶石矿物与脉石矿物能够有效解离,手选可以选出块状的重晶石。如广西象州潘村矿,用手选法可以得到粒度在30~150mm,BaSO4含量>92%的富矿。手选法简单方便易行,对设备依赖低,成本小,但对矿石要求高并且生产效率低,对资源造成极大浪费。

       重选是根据重晶石与伴生矿物的密度差别进行提纯。原矿经破碎、磨矿至一定粒级进入重选设备进行分选从而将脉石剔除。湖南衡南重晶石矿重选后的硫酸钡含量达92%以上,手选尾矿经重选后可以得到硫酸钡含量达84.50%的重选精矿。磁选是利用不同矿石之间磁性的差异,在磁力的作用下进行选别的方法。磁选主要来除掉一些具有磁性氧化铁类矿物如菱铁矿,通常与重选联合使用,以降低重晶石精矿中铁的含量。

       浮选法提纯:随着高品位易选重晶石矿的不断开发利用,急待加大对低品位重晶石矿开发研究的力度。重晶石常与萤石、方解石、石英等矿物紧密伴生,品位低、嵌布粒度细、成分复杂,传统重选工艺难以使其有效分离。浮选可以适应各种复杂嵌布类型的重晶石,因而成为现阶段重晶石选别的主要方法。捕收剂是决定重晶石矿物能否有效分离的关键,常用的捕收剂根据吸附形式可以分为三种:①以化学吸附为主的阴离子捕收剂;②以物理吸附为主的阳离子捕收剂;③介于两者之间的两性捕收剂。根据重晶石与萤石的分离过程可分为两种:一种是抑制重晶石浮选萤石;另一种是抑制萤石浮选重晶石。

       煅烧提纯:矿物煅烧过程表现为受热离解为一种组成更简单的矿物或矿物本身发生晶型转变,由一种固相热解为另一种固相和气相的物理变化过程。由于重晶石矿物在成床过程中混入Fe2O3、TiO2、有机质等杂质,这些杂质会使重晶石发灰、发绿及发青等,从而影响重晶石的纯度和白度,严重降低重晶石的使用价值。煅烧可使有机质挥发,煅烧除杂主要适用于去除能够在高温下吸热分解或挥发的杂质。

       浸出提纯:浸出提纯主要是用于除掉重晶石中的碳及有色杂质。它们的存在影响重晶石精矿的白度及应用前景。除掉这些杂质的主要方法有:酸浸法、氧化-还原法、有机酸络合法。酸浸法是利用酸与矿物中的杂质金属或金属氧化物进行反应,生成可溶于水或稀酸的化合物,经洗涤过滤,将可溶物去除,可以达到提纯的目的。雷绍明等将湖北某重晶石矿经过浓硫酸浸出后,可以使重晶石粉的白度从84.10%提高到88.60%。氧化-还原法首先加入氧化剂使矿物中伴生的金属化合物溶解,并氧化重晶石中的致色有机物,再加入还原剂将Fe还原成Fe,使其溶解,达到除杂增白、提高矿物品位的目的。有机酸络合法是在除铁过程中添加有机酸如EDTA、抗坏血酸、柠檬酸、草酸等,这类酸能溶解铁氧化物,并形成络合物,达到很好的除铁效果。

重晶石经过基本提纯后可以满足生产初级钡盐的要求,但部分精细和专用化产品仍无法生产,还需依赖进口。需要对重晶石的开发做进一步探索。

       主要用途:重晶石矿属于不可再生资源,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。

       石油钻探油气井旋转钻探中的环流泥浆加重剂冷却钻头,带走切削下来的碎屑物,润滑钻杆,封闭孔壁,控制油气压力,防止油井自喷,化工生产碳酸钡、氯化钡、硫酸钡、锌钡白、氢氧化钡、氧化钡等各种钡化合物这些钡化合物广泛应用于试剂、催化剂、糖的精制、纺织、防火、各种焰火、合成橡胶的凝结剂、塑料、杀虫剂、钢的表面淬火、荧光粉、荧光灯、焊药、油脂添加剂等。玻璃去氧剂、澄清剂、助熔剂增加玻璃的光学稳定性、光泽和强度,橡胶、塑料、油漆填料、增光剂、加重剂、建筑混凝土骨料、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。

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