
重晶石是重晶石以硫酸钡(BaSO4)为主要成分的非金属矿产品,河南磷矿石纯重晶石显白色、有光泽,由于杂质及混入物的影响也常呈灰色、浅红色、浅黄色等,结晶情况相当好的重晶石还可呈透明晶体出现。重晶石系硫酸盐矿物。成分为BaSO4。自然界分布较广的含钡矿物。钡可被锶完全类质同象代替,高纯度磷矿石形成天青石;被铅部分替代,形成北投石(因产自台湾北投温泉而得名)。正交(斜方)晶系,晶体常成厚板状。纯净的重晶石透明无色,一般为白色、浅黄色,玻璃光泽,解理面呈珍珠光泽。具3个方向的完全和中等解理,莫氏硬度3~3.5,比重4.5。主要形成于中低温热液条件下。

重晶石经过基本提纯后可以满足生产初级钡盐的要求,高纯度磷矿石但部分精细和专用化产品仍无法生产,还需依赖进口。需要对重晶石的开发做进一步探索。主要用途:重晶石矿属于不可再生资源,是中国的出口优势矿产品之一,磷矿石价格广泛用于石油、天然气钻探泥浆的加重剂,在钡化工、填料等领域的消费量也在逐年增长。中国重晶石资源相当丰富,分布于全国21个省(区),总保有储量矿石3.6亿吨,居世界第1位。在医疗上可用于消化系统中造影剂。

氢氧化钡为无色透明结晶或白色粉末。高纯度磷矿石在硫酸干燥器中能失去7分子结晶水,约在78℃失去全部结晶水,可溶于水、甲醇,微溶于乙醇,几乎不(难)溶于丙酮。若从空气中迅速吸收二氧化碳变成碳酸盐后,则不能完全溶于水。相对密度2.188。熔点78℃(八水化合物,在纯氢氧化钡的情况下是>408℃的)。折光率1.471。有毒。有腐蚀性。钡与水反应,生成氢氧化钡与氢气,由于氢氧化钡的溶解度不大,河南磷矿石且钡的升华能较高,所以反应不如碱金属那样剧烈,生成的氢氧化钡会遮盖住视线。Ba + 2H2O = Ba(OH)2 + H2↑

高纯度磷矿石随着高品位易选重晶石矿的不断开发利用,急待加大对低品位重晶石矿开发研究的力度。重晶石常与萤石、方解石、石英等矿物紧密伴生,品位低、嵌布粒度细、成分复杂,传统重选工艺难以使其有效分离。浮选可以适应各种复杂嵌布类型的重晶石,因而成为现阶段重晶石选别的主要方法。磷矿石价格捕收剂是决定重晶石矿物能否有效分离的关键,常用的捕收剂根据吸附形式可以分为三种:①以化学吸附为主的阴离子捕收剂;②以物理吸附为主的阳离子捕收剂;③介于两者之间的两性捕收剂。根据重晶石与萤石的分离过程可分为两种:一种是抑制重晶石浮选萤石;另一种是抑制萤石浮选重晶石。

高纯度磷矿石浸出提纯主要是用于除掉重晶石中的碳及有色杂质。它们的存在影响重晶石精矿的白度及应用前景。除掉这些杂质的主要方法有:酸浸法、氧化-还原法、有机酸络合法。酸浸法是利用酸与矿物中的杂质金属或金属氧化物进行反应,生成可溶于水或稀酸的化合物,经洗涤过滤,将可溶物去除,可以达到提纯的目的。雷绍明等将湖北某重晶石矿经过浓硫酸浸出后,磷矿石价格可以使重晶石粉的白度从84.10%提高到88.60%。氧化-还原法首先加入氧化剂使矿物中伴生的金属化合物溶解,并氧化重晶石中的致色有机物,再加入还原剂将Fe还原成Fe,使其溶解,达到除杂增白、提高矿物品位的目的。有机酸络合法是在除铁过程中添加有机酸如EDTA、抗坏血酸、柠檬酸、草酸等,这类酸能溶解铁氧化物,并形成络合物,达到很好的除铁效果。

硫酸钡硫酸钡粉,是通过化学方法沉淀的或增白起细改性的硫酸钡,高纯度磷矿石也可以根据用途通过不同的方法制成。硫酸钡粉主要用作以下工业中的填料和填充剂:涂料工业用70%,造纸工业用10%、塑料和电池生产用10%,另外,约10%用于医药领域。河南磷矿石在涂料工业中,填料级硫酸钡粉的销售由于被二氧化钛和其它价格较便宜的填料代替而受到影响。造纸工业中,碳酸钙和滑石被用作填料,硫酸钡的用途只限于作纸张涂料和相纸的制造。