重晶石指标、选矿、加工

重晶石

一、矿产名称重晶石(Barite)

二、矿床类型

我国重晶石矿床可分为四种类型,即沉积型矿床、火山沉积型矿床、热液型矿床和残坡积型矿床。

矿产的分布情况：全世界重晶石资源比较丰富，主要分布在美国、苏联、中国、秘鲁、印度等国，世界重晶石储量为20亿吨。

我国重晶石资源丰富，全国26个省，市自治区均有分布，主要集中在南方，贵州省占全国总储量三分之一，湖南、广西分别居全国第二、第三位，我国重晶石不但储量大，而且品位高，BaSO4>92.8%。富矿储量占全国富矿总量的99.4%，大中型矿储量占全国总量

88.4%，截止95年底，我国已探明重晶石储量4.6亿吨。

三、矿床主要工业指标

边界品位：硫酸钡（BaSO4）10%

工业品位：硫酸钡（BaSO4）30%

可采厚度：原生矿床0.25米，风化粘土质矿床1米。

表1 重晶石的矿石类型和特点

矿石类型矿石特点主要矿物及伴生矿物沉积型块状或条纹和豆粒状构造重晶石、石英、粘土矿物、黄铁矿等热液型致密、灰至白色重晶石、黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、赤铁矿、萤石、毒重石等火山沉积型重晶石、菱铁矿、镜铁矿等残坡积型易选、品位较高重晶石、萤石、方解石、石英等重晶石矿物的矿物特征重晶石是最普通的富含钡矿物，其要性质列于表2

表2 重晶石矿物的主要性质

矿物名称化学式化学组成

%密度

g/cm莫氏硬度晶系形状颜色重晶石BaSO4BaO,65.7

SO3,34.34.52.5~3.5斜方板状

柱状灰白此外，重晶石难容于水和酸、无毒、无磁性，能吸收X-射线及伽玛射线等特性。

五、工艺特性及主要用途

重晶石是一种重要的含钡矿物，具有比重大（4.3—4.7）、硬度低（3—3.5）化学性质稳定、不溶于水和酸，重晶石粉主要用于石油、化工、油漆、填料等工业部门，其中80%—90%用作石油钻井中的泥浆加重剂。表3列出了它的主要用途。

表3 重晶石的主要用途

应用领域主要用途备注石油钻探油气井旋转钻探中的环流泥浆加重剂冷却钻头，带走切削下来的碎屑物，润滑钻杆，封闭孔壁，控制油气压力，防止油井自喷化工生产碳酸钡、氯化钡、硫酸钡、锌钡白、氢氧化钡、氧化钡等各种钡化合物这些钡化合物广泛应用于试剂、催化剂、糖的精制、纺织、防火、各种焰火、合成橡胶的凝结剂、塑料、杀虫剂、钢的表面淬火、荧光粉、荧光灯、焊药、油脂添加剂等玻璃去氧剂、澄清剂、助熔剂增加玻璃的光学稳定性、光泽和强度橡胶、塑料油漆填料、增光剂、加重剂建筑混凝土骨料、铺路材料重压沼泽地区埋藏的管道，代替铅板用于核设施，原子能工厂、X光实验室等的屏蔽，延长路面的寿命

六、产品质量标准

重晶石产品根据其用途，有不同的规格及质量要求。

石油钻井用重晶石粉我国油田钻井用重晶石粉的质量要求列于表4

表4 石油钻井用重晶石粉的质量要求

项目指标备注密度，g/cm≥4.2 细度，—200目%

—325目%≥97

≥85~90 水溶物，%≤0.1 粘土效应，Pa·s≤0.125加1%石膏前后的视粘度硫酸钡含量，%≥90

重晶石粉的国家标准已制定，水溶性盐（按钙计算）不大于250PPm；200目筛余量不大于3%，325目筛余量不大于5%。

化工用重晶石化工用重晶石分为三级，要求的指标是：BaSO4、SiO2、Fe2O3、Al2O3和水溶性盐的含量，详见表5。

表5 化工用重晶石的品级划分

品级指标，%BaSO4SiO2Fe2O3Al2O3水溶性盐Ⅰ级95< 1.5< 0.5< 1< 0.3Ⅱ级90< 2.5< 1.5< 2< 1.0Ⅲ级85< 2.5< 1.5< 2< 1.0其它部门用重晶石粉油漆、橡胶填料、普通玻璃、锌钡白生产用重晶石粉的质量要求列于表6。

表6 油漆等用重晶石粉的质量要求

用途要求指标备注BaSO4,%CaCO3,%Fe2O3,%通过粒度，目油漆90~95 0.05< 325要求洁白度高橡胶填料> 98< 0.36微量<325不允许含有Mn、Cu、Pb杂质普通玻璃> 96< 0.1< 0.260SiO2<1.5%,Al2O<0.15%生产锌钡白95~98 < 1 SiO2<1%,Al2O3越少越好国际贸易产品品级在国际贸易中，一般根据不同用途将重晶石分为三个品级，详见表7。

表7 国际贸易产品品级

级别要求指标钻井级密度≥4.2g/cm,BaSO4≥92%,200目筛余量小于3%，325目筛余量小于5%化工级BaSO4 > 95%,Fe2O3和SrSO4含量不超过1%，氧化硅和氧化钙只允许有微量油漆级洁白度高，细度至少通过325目

七、综合利用工艺技术

选矿方法重晶石选矿方法的选择受矿石类型、原矿性质、矿山规模，以及用途等的影响。目前采用的主要选矿方法如表8 所示。一般残积型矿石容易选，因此，优先选用重选方法；沉积型矿石以及与硫化矿、萤石等伴生的热液型矿石，除重选外，还要采用浮选方法；重晶石浮选一般采用的阴离子捕收剂：脂肪酸盐、石油磺酸盐或硫酸盐等。

表8 重晶石的主要选矿加工方法

选矿方法选矿原理应用范围手选重晶石与伴生矿物的颜色，密度等差别选出块状重晶石重选重晶石与伴生矿物的密度差异包括洗矿、脱泥、筛分、跳汰、摇床等工艺方法多用于残积型矿石浮选重晶石与伴生矿物的表面物理化学性质的差异常用于沉积型重晶石矿以及与硫化矿、萤石等伴生的热液型重晶石矿石磁选重晶石与氧化铁类矿物的磁性差异主要用于除掉氧化铁类矿物杂质

工艺流程

残积型重晶石矿的选矿工艺流程残积型重晶石矿一般用重选方法进行选别，即经洗矿、破碎、筛分后用跳汰或其他重选方法选出重晶石精矿。

一、地质勘查重晶石矿的地质勘查工作相对而言比较薄弱，本世纪初才开始以寻找重晶石矿产为目的的地质调查活动。1949年以后重晶石矿产资源的地质勘探工作得到较大发展，并取得了重大成果。80年代以后，石油天然气工业的发展与外贸出口的迅速增加，促进了重晶石的勘查工作。

(一) 矿产勘查工作

重晶石矿的地质勘查工作与其他矿产一样划分为普查、详查、勘探三个阶段。

普查阶段：目的和任务是对已发现的矿点和地质、物化探等异常进行普查工作，查明是否有进一步工作的价值，提交普查报告，一般探求D+E级储量，为是否进行详查阶段工作提供依据。

详查阶段：目的和任务是对经过普查阶段工作证实具有进一步工作价值的矿床，做出是否具有工业价值的评价，提交详查报告，一般探求C+D级储量，其中C级储量，一般非金属矿20%～50%，为是否进行勘探阶段工作提供依据，并可提供矿山总体规划和作矿山项目建议书使用。

勘探阶段：目的和任务是对经过详查阶段工作证实具有工业价值，并拟近期开采利用的矿床进行勘探，按全国矿产储量委员会制定的有关规范探求各级储量，提交勘探报告，作为矿山建设可行性研究和设计的依据。一般要求是：

1) 详细探明勘查区内的地质、构造情况；

2) 对矿体(层)的形状、产状和空间位置，矿石的品位、结构构造和工业类型、品级的种类及其比例等的控制和研究程度，达到探求相应储量级别和矿山建设设计的要求；

3) 对矿产加工选冶性能进行研究，做出是否具有可供工业建设设计的评价；

4) 详细探明水文地质、工程地质和其他开采技术条件；

5) 对矿床进行详细的技术经济评价。

(二) 勘探类型

据国家技术监督局1992年发布的重晶石、毒重石地质勘探规范，重晶石矿床勘探类型划分为四类：

第Ⅰ类型：矿体规模大、形态简单，构造简单。如陕西安康石梯重晶石矿床。

第Ⅱ类型：矿体规模大到中型，形态复杂程度中等，构造、岩脉发育程度简单—中等，如广西象州潘村重晶石矿床。