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5月3日
西安矿源有色冶金研究院简介
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1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。
表1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
重晶石矿选矿工艺流程
残积型重晶石矿的选矿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。 (一)重晶石的选矿方法有手选、重选、磁选、浮选
手选：原矿开采出来后，用简单的人工手选是许多乡村民采小矿常用的选矿方法。一些矿山，由于地质品位高，质量稳定，经过手选可以满足外贸出口要求。如广西象州潘村矿，用手选法选富块矿，粒度要求30～mm，BaSO%，一般可以大于92%。手选法简单易行，无需什么设备，但生产率低，资源浪费大。
重晶石矿选矿重选：原矿经洗矿筛分、破碎、分级脱泥，经跳汰选矿流程，可获得质量较好的精矿，产品品位可达88%以上。衡南重晶石矿经重力选矿后的精矿可达92%。当地群众用土法洗矿，每人每天可获精矿kg。破碎一般用颚式破碎机或冲击式破碎机，细碎一般用对辊式破碎机。选别可用重介质转筒分选机，圆锥分级机、跳汰分选机或摇床、螺旋机等。重晶石嵌布粒度大于2mm，通常可用重介质分选、跳汰分选。重介质分选的最大粒度为50mm，湿式、干式跳汰选的最大粒度约为20mm。嵌布粒度小于2mm，可用摇床或螺旋分级机进行分选。精选前须用水力旋流器除去泥料以提高选别效果。
磁选：常用来选出一些含铁矿物如菱铁矿，用于要求含铁很低的钡基药品的重晶石原料。
浮选：我国重晶石矿贫矿多、富矿少，已探明储量的矿床有80%以上是和其他矿种伴生。对于嵌布粒度很细的矿石及重选尾矿的分选必须采用浮选。浮选有正浮选和反浮选两种，反浮选通常是除去碱金属硫化物。
重晶石作为一种常见的盐类矿物，其浮选过程按吸附形式分为两种，一种是用脂肪酸烷基硫酸盐、烷基磺酸盐等阴离子捕收剂，按化学吸附的形式在重晶石矿物表面吸附而与其他分离;另一种是用阳离子胺类捕收剂，按物理吸附的形式来浮选重晶石。胺类捕收剂捕收效率低，对矿泥影响极敏感，因此用阴离子捕收剂较为理想。通常在球磨机中添加NaOH调整pH值为8～10，水玻璃作为调整剂加入矿浆中，在固体浓度40%～50%的条件下用油酸类捕收剂进行浮选。
(二)加工
1.高白度微细粉与超微粉的加工
高白度微细粉碎重晶石粉是将重晶石原矿经粉碎、洗选、增白而制得。粉末保持矿物的晶体结构，广泛用于涂料、橡胶、塑料、造纸、陶瓷等行业，国内一些大中型涂料厂用它代替钛白粉生产多种油漆，是一种优质填料。
中国地质大学武汉管理干部学院与化工部涂料工业研究所开发并在随州重晶石企业工业化生产应用重晶石微细粉的工艺流程如图4.7.7所示。
图4.7.7微细粉工业生产流程
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随州重晶石矿是沉积型层状矿床，其矿物化学分析结果为：BaSO.78%、酸溶物2.1%、Si0.72%、有机碳0.56%、Ca0.43%、Fe0.12%、Al0.10%、Mg0.17%。
矿石经过几次破碎后得到微米级的微细生料，在焙烧炉焙烧2.5h，成为熟料，经水洗除去碱质，稀酸洗后打浆，在反应釜中加入硫酸、铝粉(酸溶、漂白)，在煮沸温度下搅拌反应2.5h，得到漂白料，清水洗去可溶性盐类，压滤、烘干(℃)后成为成品。产品的技术性能符合IS重晶石b级品的质量指标。
反应釜内酸溶还原的化学反应过程如下：
酸溶：用硫酸溶解杂质有色元素。
[Fe2O3]+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O
[MnO]+H2SO4=MnSO4+H2O
[NiO]+H2SO4=NiSO4+H2O
漂白：加入铝粉，发生氢气，还原Fe2+起漂白作用。
2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2
Fe2(SO4)3+H2=2FeSO4+H2SO4
上述物理化学加工方法中，漂白处理与超细磨是两个技术关键。漂白处理是通过焙烧(除去碳)、酸洗(除去杂质有色元素)，因此需要掌握焙烧温度与时间、加酸浓度、漂洗时间、还原剂的加入量与加放次数等，均应合理选择。超细磨应选用高效磨机，并合理选择有关参数。
四川省东南地质大队应用超微细重晶石粉技术对四川某地优质重晶石进行加工，制出BaSO4≥98%，Fe2O3≤0.05%，ZBD白度≥90%，细度98%以上≤2μm的超微粉，并在造纸、橡胶、油漆、塑料生产中应用，完全可以替代沉淀硫酸钡，而且产品的基本性能更好，工业上的应用前景更加广泛。
2.生产钡盐产品
以重晶石为原料生产钡盐产品除了立德粉(锌钡白)外，主要是碳酸钡、氯化钡、氢氧化钡、硝酸钡、硫酸钡、钛酸钡、钼酸钡和一些精细化学品。
(1)立德粉(锌钡白)立德粉为白色粉末状，平均粒径0.3～0.5μm，不溶于水，与硫化氢及碱液不起作用，遇酸液分解释放出硫化氢。经长期日晒会变色，但放置暗处仍可恢复原色。生产立德粉的原料除重晶石外，还有氧化锌、硫酸、粉煤等，其主要化学反应为：
ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O
BaSO4+2C=BaS+2CO2
ZnSO4+BaS=ZnS·BaSO4
(2)碳酸钡主要原料为重晶石、石灰石、煤。工艺流程为：重晶石、煤粉→粉碎→焙烧→加热水蒸气浸取→澄清→碳化→加纯碱、蒸气脱硫洗涤→过滤→烘干→包装。
(3)氯化钡氯化钡是白色有光泽的单斜晶体，加热至℃时失去水，成为白色粉末。易溶于水，溶解度随温度升高而增大。水溶液具苦咸味，对人、畜及昆虫均有毒害作用。
主要原料为重晶石、煤、盐酸或氯气、氯化钙等。制法有盐酸法、氯化钙法、氯化法。盐酸法，重晶石与煤粉还原焙烧后与盐酸反应而制得。氯化钙法，也是先还原焙烧，然后经浸取、脱硫等处理制得。氯化法是将硫化钡液与氯气反应得氯化钡液，再经处理制得。
(4)氢氧化钡氢氧化钡是白色四方晶系体，易溶于热水，溶液呈强碱性。无水氢氧化钡是有光泽的白色无定形粉末，有毒。
工业生产中以烧碱法为主，即用烧碱与氯化钡溶液反应，经蒸发、结晶、分离而得。主要化学反应：
BaCl2+2NaOH→Ba(OH)2+2NaCl
(5)硝酸钡硝酸钡是无色或白色立方晶体，可溶于水和浓硫酸，高温则分解，燃烧时分解成氧化物发出绿光有毒。主要由浓硝酸与碳酸钡制得，也有用硝酸(50%)与硫化钡制得的(如衡南县化工农药厂)。一级品含硝酸钡≥99.0%，二级品≥98.5%。
(6)沉淀硫酸钡(硫酸钡)硫酸钡是白色结晶粉末，几乎不溶于水，熔于发烟硫酸和熔融的碱。易与高锰酸钾、碳酸钙或碱金属硝酸盐制成混晶。与碳共热可还原为硫化钡。
生产方法有重晶石精制法与芒硝硫化钡法，前者用重晶石与煤粉一起煅烧，再与Na2SO4反应而得，后者则是用硫化钡与芒硝反应，经压滤、干燥、分离制成。
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