重晶石是以硫酸鋇為主要成分的非金屬礦產(chǎn)品，自然界分布最廣泛的含鋇礦物，產(chǎn)于低溫?zé)嵋旱V脈中，常與石英、螢石、方鉛礦、鐵礦、黃銅礦、辰砂等共生，也可產(chǎn)于沉積巖中，因其在非金屬礦物中的比重較大，結(jié)晶集合體明顯，故稱“重晶石”，在石油、化工、涂料、建材、醫(yī)藥、冶金等方面應(yīng)用范圍較為廣泛。
礦石性質(zhì)與礦物結(jié)構(gòu)
重晶石是硫酸鹽類礦物，其化學(xué)式為BaSO4，晶體呈板狀或柱狀，集合體呈粒狀或晶簇，少數(shù)呈致密狀、鐘乳狀和結(jié)核狀，質(zhì)純時(shí)無色透明，含雜質(zhì)時(shí)被染成灰色、灰白色、淺紅色、淺黃色等各種顏色。
表一 重晶石主要礦物性質(zhì)
此外，重晶石化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，難溶于水和酸，無毒，無磁性；能吸收X射線和γ射線。
根據(jù)礦床成因，重晶石可分為三種類型，即沉積型（含火山沉積型）、熱液型、殘積型。
表二 重晶石的主要礦床類型和特點(diǎn)
重晶石按其礦物成分可分為6種類型
①單礦物重晶石礦：礦物含BaSO480~98%，極少伴生礦物；
②石英—重晶石礦：主要由石英和重晶石組成，石英含量30~50%，石英嵌布粒度影響著礦石質(zhì)量；
③螢石—重晶石礦：重晶石和螢石是主要礦物，其他伴生礦物有石英和方解石；
④硫化礦—重晶石礦：主要由重晶石和硫化鐵、硫化銅、硫化鉛、硫化鋅組成，伴生有石英、螢石、方解石；
⑤鐵礦—重晶石礦：主要由重晶石與鐵礦（磁鐵礦、赤鐵礦、針鐵礦）組成，伴生石英、方解石；
⑥黏土質(zhì)或砂質(zhì)重晶石礦：這類礦石含有不同數(shù)量的黏土、巖石碎屑、單礦物重晶石碎屑等。
應(yīng)用領(lǐng)域與技術(shù)指標(biāo)
重晶石主要用于石油、化工、涂料、填料等工業(yè)部門。其中80~90%用作石油鉆井中的泥漿加重劑。
表三 重晶石的主要用途
表四 涂料、填料、玻璃等用重晶石質(zhì)量要求
加工技術(shù)
選礦提純
重晶石選礦方法依據(jù)礦石類型、原礦性質(zhì)及用途而定
表五 重晶石主要選礦提純方法
超細(xì)粉碎
用于涂料、塑料、橡膠等填料的重晶石粉及醫(yī)藥級(jí)產(chǎn)品，不僅要求純度高，而且粒度要細(xì)，因此除了選礦提純外，還要進(jìn)行超細(xì)粉碎加工。大多采用干法工藝，也可采用濕法超細(xì)粉碎磨礦工藝。
制備鋇化合物
①硫化鋇
用重晶石制備硫化鋇有煤粉還原法和氫氣還原法兩種工藝，硫化鋇廣泛應(yīng)用于發(fā)光涂料、橡膠硫化劑、皮革脫毛劑、殺螨劑和滅菌劑等。
②沉淀硫酸鋇
用重晶石制備碳酸鋇一般采用碳化法，硫酸鋇應(yīng)用于光學(xué)玻璃、顏料、陶瓷、搪瓷、涂料、橡膠、焊條、煙火、凈水劑、滅鼠劑及電子工業(yè)的原料。
重晶石選礦實(shí)例
四川某重晶石礦屬鐵礦—重晶石礦類型，主要礦物有重晶石、螢石、石英、方解石、長(zhǎng)石、磁鐵礦、赤鐵礦、針鐵礦等。純重晶石礦物的密度為4.5g/cm3，與磁鐵礦、赤鐵礦的比重相近，螢石、石英、方解石、長(zhǎng)石等脈石礦物的密度較低，可采用重選方式進(jìn)行分離。這幾種礦物中磁鐵礦、赤鐵礦、針鐵礦等具有磁性，可采用磁選方式選出。
▲全球首臺(tái)特大型5米智能立環(huán)高梯度磁選機(jī)
依據(jù)礦物間的密度、比磁化率等理化性能的差異，選擇磨礦—弱磁選—強(qiáng)磁選—重選的聯(lián)合選礦工藝流程，將重晶石與其他伴生礦物進(jìn)行選礦分離。
圖一 鐵礦—重晶石型礦磁選+重選試驗(yàn)流程
通過磨礦+弱磁選+強(qiáng)磁選+重選聯(lián)合選礦工藝流程試驗(yàn)，CTB3000GS磁選出TFe品位61.06%的鐵粗精礦產(chǎn)品；磁尾經(jīng)1.2T磁場(chǎng)強(qiáng)度立環(huán)高梯度磁選機(jī)除去氧化鐵和硅酸鐵等雜質(zhì)礦物，強(qiáng)磁尾礦再經(jīng)螺旋溜槽將比重小的石英等脈石礦物去除，最終選出產(chǎn)率31.36%、BaSO4品位96.27%、回收率84.15%的重晶石精礦產(chǎn)品。
依據(jù)重晶石所伴生的石英、螢石、磁鐵礦、鉛鋅礦、硫鐵礦、赤鐵礦、針鐵礦、方解石等礦物間的密度、可浮性、比磁化率等理化性能的差異，可選擇重選、磁選、浮選等合理的選礦工藝流程，可有效地分選出一種或多種精礦產(chǎn)品。
