重晶石是以硫酸鋇為主要成分的非金屬礦產品，自然界分布最廣泛的含鋇礦物，產于低溫熱液礦脈中，常與石英、螢石、方鉛礦、鐵礦、黃銅礦、辰砂等共生，也可產于沉積巖中，因其在非金屬礦物中的比重較大，結晶集合體明顯，故稱“重晶石”，在石油、化工、涂料、建材、醫藥、冶金等方面應用范圍較為廣泛。

礦石性質與礦物結構

重晶石是硫酸鹽類礦物，其化學式為BaSO4，晶體呈板狀或柱狀，集合體呈粒狀或晶簇，少數呈致密狀、鐘乳狀和結核狀，質純時無色透明，含雜質時被染成灰色、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                                                                      

此外，重晶石化學性質穩定，難溶于水和酸，無毒，無磁性；能吸收X射線和γ射線。

根據礦床成因，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                                            

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黏土質或砂質重晶石礦：這類礦石含有不同數量的黏土、巖石碎屑、單礦物重晶石碎屑等。

應用領域與技術指標

重晶石主要用于石油、化工、涂料、填料等工業部門。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、玻璃等用重晶石質量要求

加工技術

選礦提純

重晶石選礦方法依據礦石類型、原礦性質及用途而定

表五 重晶石主要選礦提純方法

超細粉碎

用于涂料、塑料、橡膠等填料的重晶石粉及醫藥級產品，不僅要求純度高，而且粒度要細，因此除了選礦提純外，還要進行超細粉碎加工。大多采用干法工藝，也可采用濕法超細粉碎磨礦工藝。

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，硫化鋇廣泛應用于發光涂料、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，硫酸鋇應用于光學玻璃、顏料、陶瓷、搪瓷、涂料、橡膠、焊條、煙火、凈水劑、滅鼠劑及電子工業的原料。

重晶石選礦實例

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、長石等脈石礦物的密度較低，可采用重選方式進行分離。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。

▲全球首臺特大型5米智能立環高梯度磁選機

依據礦物間的密度、比磁化率等理化性能的差異，選擇磨礦—弱磁選—強磁選—重選的聯合選礦工藝流程，將重晶石與其他伴生礦物進行選礦分離。

圖一 鐵礦—重晶石型礦磁選+重選試驗流程

通過磨礦+弱磁選+強磁選+重選聯合選礦工藝流程試驗，CTB3000GS磁選出TFe品位61.06%的鐵粗精礦產品；磁尾經1.2T磁場強度立環高梯度磁選機除去氧化鐵和硅酸鐵等雜質礦物，強磁尾礦再經螺旋溜槽將比重小的石英等脈石礦物去除，最終選出產率31.36%、BaSO4品位96.27%、回收率84.15%的重晶石精礦產品。

依據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品。