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天然硫酸钡资源现状

点击次数:446 发布日期:2022-12-21

天然硫酸钡在自然界中以矿物重晶石的形态存在,重晶石是一种重要的战略性非金属矿产资源,被广泛应用于石油、化工、建材、医药及军事等领域。欧美等发达分别于2017年和2018年将重晶石列为关键矿产,其地位越来越受到重视。

重晶石是以天然硫酸钡BaSO4为主要成分的非金属矿物。硬度3-3.5,比重4.3-4.5,是比重非金属矿物,微溶于沸腾的盐酸,几乎不溶于水,化学性质稳定,耐高温,1400℃开始分解。而天然的重晶石由于成矿条件和环境的因素影响,往往会伴生不同的脉石矿石,常见的伴生矿物有石英石、方解石、萤石、硅酸盐矿物,部分会与铅锌矿等有色金属矿物共生,影响重晶石矿物的纯度和白度,进而影响其使用性能。

我国重晶石资源分布及其成因


我国重晶石资源储量丰富,位列全球第三,资源分布比较集中,主要分布在贵州、广西、陕西、湖南、重庆等地,其中以贵州、陕西为主。作为世界上的重晶石生产国及消费国,随着多年来大规模的开采,我国优质的重晶石资源已经十分匮乏,甚至多地的资源已经枯竭,原生资源需要经过后续的加工提纯工艺才能满足工业应用要求。


我国的天然硫酸钡的矿床类型以沉积型、热液型和残坡积型三大类为主,其中沉积型矿床占主要地位,其占总量的70%左右,比较典型的就是贵州天柱大河边矿,该矿是目前世界上探明储量的重晶石矿床,另外陕西安康、广西象州等地都属于该类矿床性质。


第二大类热液型,这类型矿床多分布于湘、黔、桂及山东地区古生代碳酸盐岩中,形成脉型重晶石矿,这类矿床的重晶石纯度和白度一般较高,围岩脉石矿物以方解石、萤石为主,比较典型的以贵州黔东南地区矿床为主,一般以中型矿居多。


残坡积型矿床中重晶石原生矿经过风化淋蚀作用转移至缓坡段或者低洼地带堆积成矿,一般矿床规模不大,围岩以砂质岩、脉石英等为主,重晶石的含量较高。


资源现状


作为世界上的重晶石生产国及消费国,随着多年来大规模的开采,我国优质的天然硫酸钡资源过度消耗严重,特别是应用于涂料和橡塑领域的重晶石原矿已经十分匮乏,大多数原生资源需要经过后续的加工提纯工艺才能满足工业应用要求。


对于钻井级重晶石原矿,由于对白度、酸溶物、杂质含量要求不是十分严格,国内的大部分产地的原矿经过简单的清洗和重选就能获得合格的钻井级重晶石产品,也就是常说的“比重矿”。


而对于应用于涂料和橡塑等聚合物领域的重晶石,由于对白度、酸溶物、杂质含量和纯度要求更加严格,特别是白度和色相指标,大多数地方的原矿由于有机质含量的存在导致白度不能满足要求而无法使用。


目前国内能够能够规模性供应涂料及橡塑级重晶石原矿的地方主要在贵州、重庆、两地,陕西、湖北能供应部分。这些原矿需要经过后续的提纯工艺才能满足要求,一般分为物理方法和化学方法两类。物理方法主要是通过水洗加多段重选(跳汰或者摇床,或者两者结合)而获得高比重的重晶石矿,我们称之为“水洗矿”。化学方法则是采用强酸加热浸泡除去原矿中的酸溶性杂质,以达到提纯增白的作用,也就是我们常说的“酸洗矿”。


化学方法一般都要结合物理方法(重选法)共同使用才能获得高品质的重晶石矿,“酸洗矿”较之“水洗矿”一般比重会更高,酸溶物含量极低,白度也更好,价格也更高,但是隐患则是经过酸洗后的重晶石矿在后续工序中脱酸不彻底或导致原矿中有酸残留,而影响其使用。



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