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/cm3 | 莫氏硬度 | 晶 系 | 形 状 | 颜 色 |
重晶石 | BaSO4 | BaO,65.7 SO3,34.3 | 4.5 | 2.5~3.5 | 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。
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 |
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/cm3 | ≥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 |
表5 化工用重晶石的品级划分
品 级 | 指 标， % | ||||
BaSO4 | SiO2 | Fe2O3 | Al2O3 | 水溶性盐 | |
Ⅰ级 | 95 | < 1.5 | < 0.5 | < 1 | < 0.3 |
Ⅱ级 | 90 | < 2.5 | < 1.5 | < 2 | < 1.0 |
Ⅲ级 | 85 | < 2.5 | < 1.5 | < 2 | < 1.0 |
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 | < 0.2 | 60 | SiO2<1.5%,Al2O<0.15% |
生产锌钡白 | 95~98 | < 1 | SiO2<1%,Al2O3越少越好 | ||
表 7 国际贸易产品品级
级别 | 要 求 指 标 |
钻井级 | 密度≥4.2g/cm3,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、重晶石选矿方法
根据矿石性质、矿山规模以及用途的不同，主要有重选和浮选方法。重选主要包括洗矿、脱泥、筛分、跳汰、摇床、螺旋溜槽等方法。浮选主要为正浮选，在浮选剂作用下，将重晶石与方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、二氧化硅及硅酸盐等杂质进行分离。
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。
矿石类型
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。沉积型和热液型重晶石矿的选矿工艺流程，对于沉积型和热液型重晶石矿，用重选方法仍然满足不了用户的要求，需要再采用浮选。特别是当重晶石与方铅矿、闪锌矿、黄铁矿等硫化矿以及萤石、方解石等共生时，只有用浮选方法才能有效地将其分离。
八、重晶石浮选工艺的一般要求
1、磨矿细度：重晶石的浮选一般要求磨矿细度—200为85~90%，通常以第一段磨矿——分级机溢流进入旋流器，经旋流器的分级后进行第二段磨矿，最佳磨矿细度需要试验确定。
2、搅拌：以强力二级搅拌槽为宜。
3、浮选：流程一般为一粗一扫（有的没有扫选）五至六次精选，中矿可一次返回或第一精，第二精依次返回，第三~五 精集中再选后直接排尾。浮选的精选次数较多是重晶石浮选的一个特点。
九、重晶石浮选药剂
作为重晶石浮选的调整剂主要为水玻璃、碳酸钠，有时矿石复杂时，加入其它抑制剂，其捕收剂主要为油酸、氧化石蜡皂、石油磺酸钠等，其上述捕收剂在实际生产中优点是药剂常规，浮选成本低，便于操作等等，但也主要存有如下几方面缺点：选择性较差差，难达到较高的精矿品味。精矿泡沫量大，给精矿输送及浓缩造成困难，且易跑槽造。
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