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，具有熱力學性質及化學性質穩(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。

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我國重晶石資源具有一定優(yōu)勢，2020年全球重晶石產量為750萬t，其中中國產量為250萬t，占全球總產量的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�；�于重晶石的資源優(yōu)勢及在中美貿易中的重要程度和未來潛力，業(yè)內倡議應給予重晶石足夠重視，將其列為戰(zhàn)略性礦產。

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被廣泛應用。重晶石其余10%～20%用于生產含鋇化合物和鋅鋇白等。

作為全球重晶石最大的生產國、第二大消費國，中國一直以外貿出口為主，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品的生產；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)品鋇鹽產能規(guī)模和產量居于全球前列，但頂尖高附加值產品仍依賴進口較多。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。化學提純有浮選、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有著顯著的差異，兩者的表面性質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，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最早產業(yè)化的永磁產品。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、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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