中國粉體網(wǎng)訊 重晶石是以硫酸鋇（BaSO4）為主要成分的非金屬礦產(chǎn)，具有熱力學性質(zhì)及化學性質(zhì)穩(wěn)定，難溶于水和鹽酸、無毒、無磁性，易吸收X射線和γ射線等特點。源于資源的稀缺性、重晶石的重要性以及其具有的一定不可替代性，重晶石早已被歐美等世界主要經(jīng)濟體列為關鍵礦產(chǎn)。
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我國重晶石資源具有一定優(yōu)勢，2020年全球重晶石產(chǎn)量為750萬t，其中中國產(chǎn)量為250萬t，占全球總產(chǎn)量的33%，位居世界第一。美國的重晶石資源高度依賴進口，中國就是其最大的供給國。基于重晶石的資源優(yōu)勢及在中美貿(mào)易中的重要程度和未來潛力，業(yè)內(nèi)倡議應給予重晶石足夠重視，將其列為戰(zhàn)略性礦產(chǎn)。
重晶石的應用現(xiàn)狀
重晶石作為一種戰(zhàn)略性非金屬礦產(chǎn)資源，廣泛應用于石油、化工、填料、醫(yī)藥及軍事等領域，其中80%～90%的重晶石用作石油和天然氣鉆井泥漿的加重劑。重晶石在鉆井泥漿加重劑領域具有一定程度的不可替代性，是油井及油氣混合井鉆（完）井液加重劑、鋇化工及防核輻射等軍工原材料的最優(yōu)選擇，并且已在世界范圍內(nèi)被廣泛應用。重晶石其余10%～20%用于生產(chǎn)含鋇化合物和鋅鋇白等。
作為全球重晶石最大的生產(chǎn)國、第二大消費國，中國一直以外貿(mào)出口為主，但深加工程度和綜合利用工藝技術水平較低。開發(fā)重晶石在精細化、功能化、復合化等方面的應用，并尋找新的途徑開發(fā)高附加值產(chǎn)品，一方面，對我國重晶石未來的使用發(fā)展具有重要意義，另一方面，也是提升我國競爭力，把握我國未來發(fā)展主動權的重大戰(zhàn)略。
近些年來，重晶石在電子元器件制造業(yè)、玻璃工業(yè)及建筑產(chǎn)業(yè)等領域發(fā)揮著重要作用。此外，基于熱穩(wěn)定性高及耐酸堿等天然特性，重晶石在聚合物材料、凝膠材料、導電材料、磁性材料及耐磨材料等領域均有應用。
重晶石的四大發(fā)展方向
開發(fā)高純鋇鹽
鋇鹽屬無機化工基礎材料，不同規(guī)格的鋇鹽，如碳酸鋇、硫酸鋇、高純碳酸鋇、高純氯化鋇、高純硝酸鋇等，具有不同的用途。碳酸鋇可用于陶瓷及陶瓷釉料、功能玻璃、磁性材料、電子元器件以及其他鋇鹽產(chǎn)品的生產(chǎn)；硫酸鋇可用于油漆、涂料、塑料、蓄電池、冶煉等領域，其中改性硫酸鋇可用于農(nóng)用地膜、大棚保護膜、纏繞膜等行業(yè)；高純碳酸鋇主要用于液晶和光學玻璃基板行業(yè)。
部分鋇鹽產(chǎn)品的應用
來源：貴州紅星發(fā)展股份有限公司
目前中國工業(yè)品鋇鹽產(chǎn)能規(guī)模和產(chǎn)量居于全球前列，但頂尖高附加值產(chǎn)品仍依賴進口較多。開發(fā)高純鋇鹽，如鋇鹽精細化學品，將是重晶石開發(fā)的一大趨勢。
目前關于重晶石的提純技術分為物理提純和化學提純。物理提純方法主要有：手選、重選、磁選�；瘜W提純有浮選、煅燒、浸出等。手選、重選和磁選等傳統(tǒng)物理選礦方法對于某些低品位重晶石礦的開發(fā)收效甚微，多數(shù)情況下要結合浮選得到合格的精礦。浮選中組合藥劑的開發(fā)和使用是提高重晶石精礦浮選指標的重要手段，也是未來藥劑研究的發(fā)展趨勢。傳統(tǒng)的重晶石選礦產(chǎn)品只針對石油化工等低附加值領域，比如加重劑和含鋇的化工產(chǎn)品等。提高硫酸鋇的細度和白度，開發(fā)高純鋇鹽和硫酸鋇，利用物理和化學的方法提高重晶石的附加值是未來追求的目標。
重晶石改性，擴展應用
天然重晶石與有機材料之間物理化學結構和性質(zhì)有著顯著的差異，兩者的表面性質(zhì)不同導致重晶石礦粉作為填料時難以有效地分散于有機材料中，從而難以發(fā)揮重晶石顆粒的優(yōu)良特性，并影響復合材料的機械性能。因此對重晶石礦粉進行表面改性，有目的地改變粉體表面原來的物理化學性質(zhì)，提高其與高分子材料的分散性、親和性，使其具有更廣泛的應用前景。
通過對重晶石改性，可使其能夠為涂料、塑料、橡膠等提供填料，制備高性能復合材料。如改性后的重晶石與聚合物材料有良好的相容性，能均勻分散在基體材料中，作為填料添加到橡膠材料中可以增加重晶石的附加值，降低橡膠材料的成本；當重晶石添加到油漆涂料中時，涂層的耐酸堿性、耐候性顯著增強。
利用重晶石屏蔽輻射特性，開發(fā)高附加值產(chǎn)品
由于鋇離子具有較高的介電常數(shù)或磁化強度，而重晶石的主要成分為硫酸鋇，其中鋇離子質(zhì)量分數(shù)更是達到了65.94%，因此重晶石對電磁輻射具有強的磁損耗作用。
目前重晶石在防輻射上的應用主要為建筑行業(yè)中的混凝土材料，醫(yī)用防護服中的添加劑，以及作為電子信號屏蔽材料的涂料。隨著新功能器件和新型材料不斷發(fā)展，重晶石將成為一種極具前景的防輻射材料。
（1）應用于核工業(yè)防輻射材料:防輻射橡膠墊、防輻射密封件、防輻射玻璃等，防止核輻射泄漏。
（2）利用重晶石制作納米改性硫酸鋇，作為隱形涂料主材，吸收電磁波、屏蔽電磁波應用到軍工隱形材料，還可以用于建造高鐵、地鐵、磁懸浮和高壓配電設施的電磁輻射屏蔽墻，起到防止和減少電磁輻射的作用。
制備鋇鐵氧體磁性材料
目前，我國市場供應的永磁產(chǎn)品主要有不含稀土元素的鐵氧體永磁材料、稀土鈷永磁材料和稀土釹鐵硼永磁材料三大類。其中鐵氧體永磁材料是國內(nèi)最早產(chǎn)業(yè)化的永磁產(chǎn)品。按主要成分分類，最常見的是鋇（Ba）鐵氧體和鍶（Sr）鐵氧體兩種。其中鋇鐵氧體是目前市場用量最大、用途最廣的永磁材料。
鋇鐵氧體具有典型的硬磁鐵氧體材料的特性，具有很強的磁晶各向異性、較高的飽和磁化強度、較大的矯頑力、良好的熱穩(wěn)定性、抗磨損性和抗氧化性，除了用于制作永磁材料，還可以用于傳感器、記錄介質(zhì)、微波吸收材料等。
目前制備鋇鐵氧體的方法有固相反應法、化學沉淀法、水熱合成法、溶膠凝膠法等。最常用的是固相燒結法，但普通固相燒結使用傳統(tǒng)球磨法，球磨效率低且加熱時間長。為了簡單高效地制備材料，弋詩文等提出了采用機械合金化法和微波燒結的方法協(xié)同制備鋇鐵氧體，以達到更佳的效果。
其他發(fā)展方向
新能源工業(yè)：重晶石作為一種新能源礦物，硫酸鋇在蓄電池生產(chǎn)中扮演了非常重要的角色，可加強負極極板的活性，防止極板板結，延長蓄電池的使用壽命。
重晶石基復合導電材料：重晶石是一種天然的白色體質(zhì)顏料，以重晶石作為核芯材料，并以摻雜改性過的SnO2為包覆層制成淺色導電顏料，可顯著提高重晶石附加值及使用價值，同時也拓展了重晶石的應用范圍。
小結
作為一種戰(zhàn)略性非金屬礦產(chǎn)資源，重晶石具有廣泛應用。未來，應重點開發(fā)重晶石在精細化、功能化、復合化等方面的應用，通過開發(fā)新的用途與功能，使得重晶石礦物的利用價值得到提高，從而實現(xiàn)資源的高效利用。
參考資料：
姜雅等.關于將重晶石列為戰(zhàn)略性礦產(chǎn)的原則分析
王洋等.重晶石資源現(xiàn)狀及材料化應用
何宇豪等.重晶石防輻射原理與應用
陳思雨等.我國重晶石選礦與提純研究現(xiàn)狀及展望
弋詩文等.機械合金化結合微波燒結制備鋇鐵氧體的研究
貴州紅星發(fā)展股份有限公司2021年年度報告
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/黑金）
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