重晶石(主要成分為硫酸鋇,BaSO₄)是一種重要的非金屬礦物,其應(yīng)用與工業(yè)發(fā)展密切相關(guān),尤其在能源、醫(yī)療和核技術(shù)領(lǐng)域具有不可替代性。全球主要產(chǎn)地包括中國(guó)、印度、美國(guó)、摩洛哥等。以下是其主要作用與用途:
石油與天然氣工業(yè)
- 鉆井泥漿加重劑:重晶石粉(密度4.3–4.6 g/cm³)被添加到鉆井液中,通過(guò)增加泥漿密度來(lái)平衡地下油氣壓力,防止井噴,同時(shí)冷卻鉆頭、潤(rùn)滑鉆桿。
- 密封材料:用于油氣井的固井作業(yè),增強(qiáng)井壁穩(wěn)定性。
化工工業(yè)
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鋇鹽生產(chǎn):重晶石是制備碳酸鋇(BaCO₃)、氯化鋇(BaCl₂)、氫氧化鋇(Ba(OH)₂)等鋇化合物的原料。這些化合物用于:
- 玻璃、陶瓷工業(yè)(降低熔點(diǎn),提高光澤)。
- 電子元件(如鈦酸鋇用于電容器)。
- 煙火制造(鋇鹽產(chǎn)生綠色火焰)。
- 殺蟲(chóng)劑和防腐劑。
涂料與顏料
- 填料與增光劑:硫酸鋇作為白色惰性填料,用于油漆、涂料和塑料,提升產(chǎn)品遮蓋力、耐腐蝕性、光澤度和表面硬度。
- 高光涂料:超細(xì)硫酸鋇粉(沉淀硫酸鋇)用于汽車(chē)漆、高檔家具漆等。
防輻射材料
- 混凝土與板材:重晶石與水泥混合制成高密度混凝土(重晶石混凝土),用于醫(yī)院放射科、核電站、實(shí)驗(yàn)室等場(chǎng)所的墻體或屏障,有效屏蔽X射線、γ射線。
- 防護(hù)制品:用于制造防輻射鉛玻璃、防護(hù)服填充物等。
醫(yī)療領(lǐng)域
- 造影劑:高純度硫酸鋇(藥用級(jí))無(wú)毒且不溶于體液,制成鋇餐用于胃腸道X光或CT檢查,通過(guò)顯影輔助診斷病變。
其他工業(yè)應(yīng)用
- 橡膠與塑料:作為填料提高耐磨性、抗老化性和機(jī)械強(qiáng)度。
- 造紙工業(yè):用作紙張涂布劑,改善白度和印刷效果。
- 玻璃制造:作為澄清劑去除熔融玻璃中的氣泡。
- 摩擦材料:用于剎車(chē)片、離合器片,提升耐高溫性能。
其他用途
- 地質(zhì)與科研:作為標(biāo)準(zhǔn)礦物用于密度測(cè)量或地質(zhì)研究。
- 收藏與裝飾:色澤鮮艷的重晶石晶體可作為礦物標(biāo)本或裝飾石材。
注意事項(xiàng)
- 純度要求:不同用途對(duì)重晶石純度(BaSO₄含量)和雜質(zhì)(如石英、重金屬)有嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn),例如醫(yī)用需≥99%純度。
- 環(huán)境影響:開(kāi)采和加工需避免粉塵污染,鋇化合物(除硫酸鋇外)多有毒,需妥善處理廢料。