2009-5-7 8:35:43 重晶石 重晶石　　化學(xué)品中文名稱：重晶石　　主要成分：純品　　外觀與性狀：白色斜方晶體?！　』瘜W(xué)品英文名稱：Barite　　中文名稱2：重晶石　　英文名稱2：barium sulfate　　分子式：BaSO4　　分子量：233.39　　重晶石是鋇的最常見礦物，它是成分為硫酸鋇。產(chǎn)于熱液礦脈和石灰?guī)r及石灰?guī)r風(fēng)化而成的粘土礦床中。重晶石的晶體呈大的管狀，晶體聚集在一起有時可形成玫瑰花形狀或分叉的晶塊，這稱為冠毛狀重晶石。純的重晶石是無色透明的，一般則呈白、淺黃色，具有玻璃光澤。重晶石可以用作白色顏料（我們俗稱立德粉），還可用于化工、造紙、紡織填料，在玻璃生產(chǎn)中它可充當(dāng)助熔劑并增加玻璃的光亮度。但它最主要的是作為加重劑用在鉆井行業(yè)中及提煉鋇?！　≈鼐且粤蛩徜^(BaSO 4 )為主要成分的非金屬礦產(chǎn)品，純重晶石顯白色、有光澤，由于雜質(zhì)及混入物的影響也常呈灰色、淺紅色、淺黃色等，結(jié)晶情況相當(dāng)好的重晶石還可呈 透明晶體出現(xiàn)。　　重晶石的硬度為3～3.5(莫氏)，比重為4.3～4.7，具有比重大、硬度低 、性脆 的特點?！　≈鼐瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不溶于水和鹽酸，無磁性和毒性?！　? 重晶石一、重晶石的開發(fā)利用 　　重晶石是一種很重要的非金屬礦物原料，具有廣泛的工業(yè)用途。　　1、鉆井泥漿加重劑：在一些油井、氣井鉆探時，一般使用的鉆井泥漿、粘土比重為25左右，水的比重為1，因此泥漿比重較低，有時泥漿重量不能與地下油、氣壓力平衡，則造成井噴事故。在地下壓力較高的情況下，就需要增加泥漿比重，往泥漿中加入重晶石粉是增加泥漿比重的有效措施。做鉆井泥漿用的重晶石一般細度要達到325目以上，如重晶石細度不夠則易發(fā)生沉淀。鉆井泥漿用重晶石要求比重大于4.2，BaSO4含量不低于95%，可溶性鹽類小于1%?！　—?　　2、鋅鋇白顏料：鋅鋇白是一種常用的優(yōu)質(zhì)白色顏料，可作為油漆、繪畫顏料的原料。將硫酸鋇加熱 重晶石，使用還原劑就可還原成硫化鋇(BaS)，然后與硫酸鋅(ZnSO4)反應(yīng)得到的硫酸鋇和硫化鋅的混合物 (BaSO4占70%，ZnS占30%)即為鋅鋇白顏料。制取鋅鋇白的重晶石要求BaSO4含量大于95%，同時應(yīng)不含有可見的有色雜物。 　　3、各種鋇化合物： 以重晶石為原料可以制造氧化鋇、碳酸鋇、氯化鋇、硝酸鋇、沉淀硫酸鋇、氫氧化鋇等化工原料。 　　化學(xué)純的硫酸鋇是測量白度的標(biāo)準(zhǔn)；碳酸鋇是光學(xué)玻璃的重要原料，它向玻璃中引入BaO，從而增大玻璃的折光率，并改善其它光學(xué)性能；在陶瓷中用來配制釉料；氯化鋇是一種農(nóng)用殺蟲劑；硝酸鋇用于焰火和玻璃工業(yè)中；高錳酸鋇是一種綠色顏料。　　4、填料工業(yè)用重晶石： 在油漆工業(yè)中，重晶石粉填料可以增加漆膜厚度、強度及耐久性。鋅鋇白顏料也用于制造白色油漆，在室內(nèi)使用比鉛白、鎂白具有更多的優(yōu)點。油漆工業(yè)用重晶石要求有足夠的細度和較高的白度。 　　造紙工業(yè)、橡膠和塑料工業(yè)也用重晶石作填料，這種填料能提高橡膠和塑料的硬度、耐磨性及耐老化性。 　　橡膠、造紙用重晶石填料一般要求BaSO4大于98%，CaO小于0.36%，不許含有氧化鎂、鉛等成分。　　 5、水泥工業(yè)用礦化劑： 在水泥生產(chǎn)中采用重晶石、螢石復(fù)合礦化劑摻入對促進C3S形成、活化C3S具有明顯的效果，熟料質(zhì)量得到了改善，水泥早期強度大約可提高20～25%，后期強度約提高10%，熟料 燒成溫度由1450℃降低到1300±50℃。重晶石摻量為0.8～1.5%時，效果最好。在白水泥生產(chǎn)中，采用重晶石、螢石復(fù)合礦化劑后，燒成溫度從1500℃降至1400℃，游離CaO含量低，強度和白度都有所提高。在以煤矸石為原料的水泥生料中加入適量的重晶石，可使熟料飽和比低的水泥強度，特別是 早期強度得到大幅度的提高，這就為煤矸石的綜合利用，為生產(chǎn)低鈣、節(jié)能、早強和高強水 泥提供了一條有益途徑。　　6、防射線水泥、砂漿及混凝土：利用重晶石具有吸收X射線的性能，用重晶石制做鋇水泥、重晶石砂漿和重晶石混凝土，用 以代替金屬鉛板屏蔽核反應(yīng)堆和建造科研、醫(yī)院防X射線的建筑物。 　　鋇水泥是以重晶石和粘土為主要原料，經(jīng)燒結(jié)得到以硅酸二鋇為主要礦物組成的熟料，再加 適量石膏，共同磨細而成。比重較一般硅酸鹽水泥高，可達4.7～5.2。強度標(biāo)號為325～425。由于鋇水泥比重大，可與重質(zhì)集料(如重晶石)配制成均勻、密實的防X射線混凝土。 　　重晶石砂漿是一種容重較大、對X射線有阻隔作用的砂漿，一般要求采用水化熱低的硅酸 鹽水泥，通常用的水泥∶重晶石粉∶重晶石砂∶粗砂配合比為1∶025∶25∶1。 重晶石混凝土是一種容重較大，對X射線具有屏蔽能力的混凝土，膠凝材料一般采用水化熱 低的硅酸鹽水泥或高鋁水泥、鋇水泥、鍶水泥等特種水泥。硅酸鹽水泥應(yīng)用最廣。常用的水 泥∶重晶石碎石重晶石砂∶水的配合比為1∶454∶34∶05；1∶544∶446∶0 6；1∶5∶38∶02三種。 　　做防射線砂漿及混凝土的重晶石，BaSO4含量應(yīng)不低于80%，其中含有的石膏、黃鐵礦、硫化物和硫酸鹽等雜質(zhì)不得超過7%。 　　7、道路建設(shè)： 橡膠和含約10%重晶石的柏油混合物已成功地用于停車場，是一種耐久的鋪路材料。目前，重型道路建設(shè)設(shè)備的輪胎已部分地填充有重晶石，以增加重量，利于填方地區(qū)的夯實。　　8、其它： 重晶石和油料調(diào)和后涂于布基上制造油布；重晶石粉用來精制煤油；在醫(yī)藥工業(yè)中做消化道 造影劑；還可制農(nóng)藥、制革、制焰火等。此外，重晶石還用作提取金屬鋇，用作電視和其它 真空管的吸氣劑、粘結(jié)劑。鋇與其它金屬(鋁、鎂、鉛、鈣)制成合金，用于軸承制造。 　　二 重晶石礦床時空分布、成礦規(guī)律及礦床類型　　中國的重晶石礦床在各個地質(zhì)時代都有產(chǎn)出，主要集中在寒武紀(jì)、泥盆紀(jì)、奧陶紀(jì)和中生代的地層中。層狀重晶石礦床主要集中于寒武系，其次是泥盆系。脈狀礦床多產(chǎn)在奧陶系、泥盆系和三疊系。層狀重晶石礦床主要產(chǎn)于構(gòu)造活動褶皺帶(區(qū))和地臺區(qū)的深水盆地中。脈狀重晶石礦床主要產(chǎn)在地質(zhì)構(gòu)造較穩(wěn)定的碳酸鹽巖地臺區(qū)的碳酸鹽巖臺地中?！　≈袊鼐V床中下寒武統(tǒng)層狀礦床總規(guī)模十分巨大。層狀礦床與同沉積的活動性大斷裂空間關(guān)系亦很明顯，說明礦床與構(gòu)造關(guān)系密切。脈狀重晶石礦充填于中、小型斷裂、裂隙中，明顯受構(gòu)造控制。　　形成重晶石的沉積盆地與成礦有著密切的關(guān)系，一類是較深的還原性靜水盆地，沉積物顆粒細小，碳酸鹽含量少，有機質(zhì)含量高，形成層狀礦床。另一種盆地為淺水、氧化、動蕩的盆地，以碎屑巖和淺水碳酸鹽沉積為主。這種盆地在沉積時期形成含Ba高的礦化層，但只有在后期地質(zhì)作用改造下才能富集成脈狀礦床?！　≈鼐V床的含礦巖系也各有特色，層狀礦床的含礦巖石為含有機質(zhì)的碎屑巖、硅質(zhì)巖，并具有眼球狀構(gòu)造；脈狀重晶石礦床的圍巖常為含燧石的碳酸鹽巖與沉積初期的碎屑巖，普遍有明顯的硅化蝕變。層狀與脈狀重晶石均與SiO2有密切關(guān)系。　　重晶石礦床的礦物組分相當(dāng)一致，化學(xué)成分簡單而穩(wěn)定。層狀重晶石礦床礦物組合以重晶石、石英、粘土礦物為主，脈狀重晶石礦床礦物組合中主要礦物為重晶石、石英和碳酸鹽?！　〉V 床 類 型　　中國重晶石礦床分為層狀型、層狀脈狀型、改造型脈狀及堆積型四種礦床類型。層狀重晶石礦床受地層和巖相的控制非常明顯，大多數(shù)的脈狀重晶石礦床在區(qū)域上大都與一定時期的地層有關(guān)。在一些地區(qū)，層狀重晶石礦床和脈狀重晶石礦床都產(chǎn)在同一時代的地層中?！　?一) 層狀型重晶石礦床　　層狀重晶石礦床產(chǎn)于一定的地質(zhì)時代，受地層及巖性嚴(yán)格控制，礦體呈層狀、似層狀及透鏡狀整合產(chǎn)于沉積地層中，礦石具有明顯的沉積構(gòu)造和結(jié)構(gòu)?！　∥覈饕拇笮团c特大型層狀重晶石礦床主要集中在寒武系，其次是泥盆系，而且集中產(chǎn)于秦嶺和華南地區(qū)。層狀重晶石礦床沉積盆地可以是地殼活動性很強的秦嶺褶皺帶和活動性較強的東南沿海褶皺帶，也可以是較穩(wěn)定的江南古陸兩側(cè)地臺型凹陷，但都是深水、半深水停滯性的靜水還原性盆地，有機質(zhì)含量高?！　訝钪鼐暮V地層以細碎屑巖為主，具有眼球狀構(gòu)造，核部為塊狀重晶石，兩側(cè)為條紋狀、條帶狀重晶石，再外側(cè)為硅質(zhì)巖，最外層為細碎屑巖?！　訝钪鼐V床與深大斷裂帶關(guān)系密切，例如湖南新晃貢溪礦區(qū)就位于控制巖相突變的活動性大斷裂附近，有些礦區(qū)有明顯的火山噴發(fā)和潛火山巖脈?！　訝钪鼐V床的礦石礦物大多為單一的重晶石。重晶石巖及與其關(guān)系密切的硅質(zhì)巖中微量元素的種類及含量均很少，而細碎屑巖中微量元素豐富，具有固定的元素組合如P、V、Mo、U等。重晶石及其圍巖有機質(zhì)含量高，主要由低等浮游生物所形成，這表明沉積環(huán)境為較深的、停滯的靜水還原性盆地?！　?二) 層狀-脈狀型重晶石礦床　　此類重晶石礦床指在礦區(qū)范圍內(nèi)同一時代地層中既有層狀重晶石礦床，也有脈狀重晶石礦床，兩種礦床都有工業(yè)意義，且具有密切的成因和空間聯(lián)系，是同一成礦過程在不同環(huán)境的不同表現(xiàn)形式。如廣西來賓和廣西象州重晶石礦田(床)等?！　≡谝粋€礦區(qū)或同一沉積盆地范圍內(nèi)由若干礦床組成的礦田中，存在同一地質(zhì)時代的層狀重晶石礦與脈狀重晶石礦?？臻g上，層狀礦層位在上，脈狀礦層位在下，脈狀礦分布的地層范圍基本上不超過層狀礦的層位。層狀礦與脈狀礦的礦物成分、礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造有密切的成因聯(lián)系，并表現(xiàn)系統(tǒng)演化的趨勢。層狀礦與脈狀礦的成礦物理化學(xué)條件一致，并有符合地質(zhì)環(huán)境的規(guī)律性的演變關(guān)系。總之，層狀礦與脈狀礦是統(tǒng)一的成礦作用的不同表現(xiàn)形式?！　?三) 改造型脈狀重晶石礦床　　改造型脈狀重晶石礦床指重晶石及共生礦物沿各種構(gòu)造裂隙和非構(gòu)造裂隙如破碎帶、斷裂和層理面，以充填和交代方式形成的形狀不規(guī)則的礦床?！　∥覈脑煨兔}狀重晶石礦床在各個地質(zhì)時代都有產(chǎn)出，含礦圍巖多種多樣，以沉積碳酸鹽巖和碎屑巖中的脈狀重晶石礦床較為重要。改造型脈狀重晶石礦床常成群分布，礦脈眾多而單個礦脈規(guī)模有限。由于它容易發(fā)現(xiàn)和識別，易采選，便于鄉(xiāng)村集體民采，目前仍是我國的主要開采對象，產(chǎn)量十分可觀，但地質(zhì)研究程度較低。　　我國從中、新元古界到三疊系，碳酸鹽巖都很發(fā)育，形成大面積分布的巨厚碳酸鹽巖建造，許多省(區(qū))都有產(chǎn)于碳酸鹽巖中的重晶石礦床，其中較重要的有河南奧陶系、黔東南寒武系—奧陶系、川東南奧陶系、廣東的泥盆系—石炭系、四川和貴州的三疊系中的重晶石礦床。　　(四) 堆積型重晶石礦床和與其他礦伴生的重晶石礦床　　堆積型重晶石礦床是指那些產(chǎn)在未固結(jié)松散沉積物中的重晶石礦床。我國許多重晶石礦床，特別是以碳酸鹽巖和碎屑巖為含礦圍巖的礦床，在其附近的松散沉積物中，都有多少不等的堆積型重晶石礦床。這種礦床是原基巖礦床經(jīng)近代風(fēng)化作用在原地或經(jīng)短途搬運而形成的。代表性礦床如廣西象州寺村的古蘭嶺、火把嶺和上山等三個礦段?！　≡谠S多金屬和非金屬礦床中常伴生有重晶石，有些重晶石比較富集，甚至可以構(gòu)成單獨的礦體，一般說來，這些在主礦礦石中分散存在的重晶石礦物或可圈出重晶石礦體，多不具單獨開采價值，但在開采主礦時，可綜合回收利用。代表性礦床如甘肅鏡鐵山鐵礦床的伴生重晶石礦。