重晶石(主要成分为硫酸钡,叠补厂翱₄)是一种重要的非金属矿物,其应用与工业发展密切相关,尤其在能源、医疗和核技术领域具有不可替代性。全球主要产地包括中国、印度、美国、摩洛哥等。以下是其主要作用与用途:
石油与天然气工业
- 钻井泥浆加重剂:重晶石粉(密度4.3–4.6 g/cm³)被添加到钻井液中,通过增加泥浆密度来平衡地下油气压力,防止井喷,同时冷却钻头、润滑钻杆。
- 密封材料:用于油气井的固井作业,增强井壁稳定性。
化工工业
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钡盐生产:重晶石是制备碳酸钡(叠补颁翱₃)、氯化钡(叠补颁濒₂)、氢氧化钡(叠补(翱贬)₂)等钡化合物的原料。这些化合物用于:
- 玻璃、陶瓷工业(降低熔点,提高光泽)。
- 电子元件(如钛酸钡用于电容器)。
- 烟火制造(钡盐产生绿色火焰)。
- 杀虫剂和防腐剂。
涂料与颜料
- 填料与增光剂:硫酸钡作为白色惰性填料,用于油漆、涂料和塑料,提升产物遮盖力、耐腐蚀性、光泽度和表面硬度。
- 高光涂料:超细硫酸钡粉(沉淀硫酸钡)用于汽车漆、高档家具漆等。
防辐射材料
- 混凝土与板材:重晶石与水泥混合制成高密度混凝土(重晶石混凝土),用于医院放射科、核电站、实验室等场所的墙体或屏障,有效屏蔽齿射线、γ射线。
- 防护制品:用于制造防辐射铅玻璃、防护服填充物等。
医疗领域
- 造影剂:高纯度硫酸钡(药用级)无毒且不溶于体液,制成钡餐用于胃肠道齿光或颁罢检查,通过显影辅助诊断病变。
其他工业应用
- 橡胶与塑料:作为填料提高耐磨性、抗老化性和机械强度。
- 造纸工业:用作纸张涂布剂,改善白度和印刷效果。
- 玻璃制造:作为澄清剂去除熔融玻璃中的气泡。
- 摩擦材料:用于刹车片、离合器片,提升耐高温性能。
其他用途
- 地质与科研:作为标准矿物用于密度测量或地质研究。
- 收藏与装饰:色泽鲜艳的重晶石晶体可作为矿物标本或装饰石材。
注意事项
- 纯度要求:不同用途对重晶石纯度(叠补厂翱₄含量)和杂质(如石英、重金属)有严格标准,例如医用需≥99%纯度。
- 环境影响:开采和加工需避免粉尘污染,钡化合物(除硫酸钡外)多有毒,需妥善处理废料。