我国重晶石产业技术现状与发展趋势.docx

我国重晶石产业技术现状与发展趋势 1、重晶石资源 1.1全球重晶石分布 重晶石是以硫酸钡（BaSO4）为主要成分的非金属矿物，纯的重晶石呈白色、有光泽，结晶好的重晶石还可呈透明晶体出现，由于杂质及混入物的影响也常呈灰色、浅红色、浅黄色等，常呈厚板状、柱状、块状、板状、粒状，莫氏硬度为3～3.5，密度为4～4.6，化学性质稳定，不溶于水和盐酸，无磁性和毒性，它是自然界分布最广的含钡矿物。 世界范围内重晶石资源比较丰富，主要分布在中国、美国、印度、伊朗、哈萨克斯坦、巴基斯坦、摩洛哥、土耳其、墨西哥、俄罗斯等国。据美国地质调查局2021年矿物产品综述数据显示，目前全球已探明的重晶石矿物资源储量约为3.9亿t，伊朗重晶石总储量达1亿t，位于世界第一位，占全球储量的26%；其余主要分布国家为哈萨克斯坦、印度、巴基斯坦、中国和土耳其，储量分别为8500万t、5100t、4000万t、3600万t和3500万t(见图１)[1]。 1.2我国重晶石分布 中国是重晶石资源大国，分布于全国21个省(市、自治区)，主要的矿区分布在贵州、甘肃、广西、湖南、浙江等省(区)，根据自然资源部发布的数据，截止2021年全国重晶石保有储量9154.87万t，其中贵州3505.88万t，甘肃1248.69万t，广西1241.09万t，湖南803.93万t，浙江732.79万t[2](见图2）。优质富矿（BaSO4品位＞92.5%）主要集中在贵州和广西，其中贵州有70%的重晶石矿石品位＞85%，广西有90%以上的重晶石矿石品位＞50%，有33%左右的重晶石矿石品位≥85%[2]。 我国共有重晶石矿山502个，矿山类型以大、中型为主，小型矿山占总数的57.2%，小型矿山的开发比较原始，开采效率不高。 矿石类型单一，伴生组分较少。李春阳等学者将我国重晶石矿划分为5种矿床类型(沉积型、层控(内生)型、火山－沉积型、热液型和风化(残坡积)型)和9个重晶石矿集区(甘南－陕西南－鄂北沉积型、黔东－湘西－桂北沉积型、鄂西南－川东南－黔中层控(内生)型、邢台－汲县－运城层控(内生)型、安丘－临沭－含山热液型、闽西南沉积型、桂粤热液型、锡铁山镜铁山－青铜峡火山－沉积型、桂粤琼风化(残坡积)型)(见图3)[3]。 2国内重晶石产业现状 中国是全球重晶石最大的生产国、第二大消费国，一直以外贸出口为主，国内所产重晶石一半以上都用于出口，随着受疫情的影响，国际重晶石行业持续疲软，导致国内重晶石产量、出口量有所下降(见表1)。 重晶石现已广泛用于石油、化工、轻工、冶金、医学、农业及原子能、军事等领域，其用途已超过2000项。国内重晶石产品主要有： 2.1钻井泥浆加重剂 重晶石最主要的用途，占其总消费量的85%～90%[4]。可冷却钻头、加固井壁、控制原油和天然气的压力，从而稳定油气产量，防止井喷事故。一般要求细度要达到325目以上，密度大于4.2g/cm3，BaSO4含量不低于95%，可溶性盐类小于1%。钻孔中使用的重晶石量的决定因素包括钻孔深度和直径，岩石类型和钻井条件等，通常钻井每钻进30m就要消耗1t重晶石粉。 2.2各种钡化合物 目前重晶石的第二大用途是用于生产钡的化工产品，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；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。 2.3锌钡白颜料 锌钡白又称立德粉，是一种常用的优质白色颜料，可作为油漆、绘画颜料的原料。即硫酸钡（占70%）和硫化锌（占30%）的混合物，是将硫酸钡加热，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。原料要求BaSO4含量大于95%，同时应不含有可见的有色杂物。 2.4填料行业用重晶石 在油漆行业中，重晶石粉填料可以增加漆膜厚度、强度及耐久性，室内使用比铅白、镁白具有更多的优点，所用重晶石要求细度＞2000目，白度大于95。造纸行业、橡胶和塑料行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。但此类行业对细度的要求较油漆行业低，多数厂家需要细度在500～1250目之间。 2.5水泥矿化剂 在水泥生产中，加入重晶石对促进C3S形成和活化具有明显的效果，熟料质量得到了改善，水泥早期强度大约可提20%～25%，后期强度约提高10%，熟料烧成温度由1450℃降低到1300℃±50℃。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