毒重石

更新时间:2024-03-08 18:29

毒重石是除重晶石外,自然界另一种主要含钡矿物。具有比重大、硬度低、吸收X射线γ射线等特性,广泛应用于油气钻探、化工、轻工、冶金、建材、医药等工业部门,特别是化工产品制造中的优质钡原料。实践表明,毒重石优于重晶石矿的工业矿物原料。对于高品位富矿可直接采用化学提纯生产工艺。而对于低品位矿石,通过选矿富集-化学提纯生产工艺。

矿物简介

成分为碳酸钡,分子式为BaCO3,其中含BaO 77.7%、CO2 22.3%,常含微量Sr、Ca、Mg,并替代Ba。斜方晶系,晶形少见,集合体多呈致密块状或纤维状、葡萄状等。

晶系斜方晶系,晶体通常以(110)为双晶面,以三个单晶互生之形式,形成假六方双锥面,锥面上常有深的平行条纹,形成凹角。

物化性质

硬度:3.0-3.5

水溶性:难

断口:参差状(Uneven)

条痕:白色

常见型态:葡萄状、球状、柱状、粒状、晶体通常为双面晶

常见光泽:玻璃光泽、断口油脂光泽

常见颜色:无色、灰色、白色

常见比重:4.2-4.3

矿物产地

著名产地有英国诺托姆贝兰德(Northumberland)、美国伊利诺伊州、加拿大安大略、原苏联土尔克明尼亚等地。毒重石国内产地有陕西紫阳黄柏树湾;四川城口巴山。

矿物利用

毒重石主要用于生产锌钡白和钡的化合物,广泛用于橡胶的胶黏剂、农药的杀虫剂、油脂的添加剂、纸张的增光剂、钻井泥浆的增重剂以及电视和其他真空管的吸气剂和黏结剂等。

大型毒重石钡矿的发现极大的促进了对其利用研究,目前,已有的对毒重石矿的利用大致可以分为化学提纯法、高温分解法和高温分解-化学提提纯混合法。

化学提纯法

工艺过程如下:采用紫阳毒重石矿,先将毒重石矿粉磨细至粒度为20目以下,加入到配好的氯化铵溶液中,加热搅拌分解、除杂后,得到氯化钡溶液。氯化钡溶液中加入碳酸铵即得到碳酸钡产品。氯化钡溶液直接浓缩、冷却结晶,得到产品BaCl2·2H2O。

高温分解法

对于高温分解法的研究,目前主要有两方面,一是直接煅烧,二是加炭粉(焦粉)煅烧。

直接煅烧的方法利用毒重石在高温条件分解的特性,将不溶于水的碳酸盐转变成易溶于水的氧化物,从而将固体矿物转换成液体组份。毒重石主要为碳酸钡成份。而利用毒重石制备碳酸钡,实际上是一个将粗碳酸钡精制成符合工业级碳酸钡的过程。

高温分解-氯化铵浸出法

该方法以高温碳还原分解矿石,再将熟料加入氯化铵溶液中,得到粗氯化钡,然后除杂质,浓缩结晶获得产品。用此法矿石中钡的回收率可达到90%以上。

污染问题

毒重石矿在采矿和选矿的过程中,存在着尾矿的产出和堆存。钡是一种重金属,在尾矿的长期堆存过程中通过表生地球化学作用及其界面化学反应、经过雨水长期淋溶、渗漏、溢流等作用,并在一定的环境条件下改变了水/沉积物、土壤界面的环境条件,使固定在颗粒中的重金属释放、迁移,导致水体、土壤、植物的重金属污染。这样,生物从环境中摄取含钡有毒物质可以经过食物链的生物放大作用,在较高级生物体内成千万倍地富集起来,然后通过食物进入人体,在人体的某些器官中积蓄起来造成慢性中毒,危害人体健康。我们已经知道,金属钡毒性很低,但可溶性钡盐的毒性很高。不同的钡化合物的毒性大小与溶解度有关,溶解度高,毒性大,可溶性钡盐如氯化钡、醋酸钡、硝酸钡等为剧毒。碳酸钡虽不溶于水,但服入后与胃酸反应成为氯化钡而有毒。口服氯化钡0.2~0.5克即可中毒,致死量约为0.8~1.0克。大量钡离子吸收入血液后,可对各类肌肉组织包括骨骼肌、平滑肌及心肌产生过度兴奋作用,最后转为抑制而致麻痹。钡离子可进入细胞内,使血清钾降低,导致低钾血症。所以,应严格防止钡的重金属污染。

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