毒重石

自然界含钡矿物

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射线和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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