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毒重石

鎖定
毒重石是除重晶石外,自然界另一種主要含鋇礦物。具有比重大、硬度低、吸收X射線γ射線等特性,廣泛應用於油氣鑽探、化工、輕工、冶金、建材、醫藥等工業部門,特別是化工產品製造中的優質鋇原料。實踐表明,毒重石優於重晶石礦的工業礦物原料。對於高品位富礦可直接採用化學提純生產工藝。而對於低品位礦石,通過選礦富集-化學提純生產工藝。
過去,一直認為毒重石礦是共生礦,分佈零散,儲量較小,沒有開發價值,但近年來,我國發現了一座碳酸鹽型鋇礦即毒重石礦,此礦牀橫跨陝西省的漢中和紫陽,一直延伸到重慶的城口,成為世界上唯一發現獨立毒重石礦牀的成礦帶,礦牀一般規模大,礦產資源豐富,產地集中,礦石質量優,且有可觀的找礦前景。
中文名
毒重石
外文名
Witherite
類    別
含鋇礦物
化學式
BaCO3
顏    色
無色、灰色、白色
光    澤
玻璃光澤、斷口油脂光澤
條    痕
白色
晶    系
斜方晶系
斷    口
參差狀(Uneven)
硬    度
3.0-3.5
晶體慣態
葡萄狀、粒狀、晶體通常為雙面晶
比    重
4.2-4.3
溶解度
應    用
廣泛應用於油氣鑽探、化工等領域

毒重石礦物簡介

成分為碳酸鋇,分子式為BaCO3,其中含BaO 77.7%、CO2 22.3%,常含微量Sr、Ca、Mg,並替代Ba。斜方晶系,晶形少見,集合體多呈緻密塊狀或纖維狀、葡萄狀等。
晶系斜方晶系,晶體通常以(110)為雙晶面,以三個單晶互生之形式,形成假六方雙錐面,錐面上常有深的平行條紋,形成凹角。 [1] 

毒重石物化性質

硬度:3.0-3.5
斷口:參差狀(Uneven)
條痕:白色
常見型態:葡萄狀、球狀、柱狀、粒狀、晶體通常為雙面晶
常見光澤:玻璃光澤、斷口油脂光澤
常見顏色:無色、灰色、白色
常見比重:4.2-4.3

毒重石礦物產地

著名產地有英國諾託姆貝蘭德(Northumberland)、美國伊利諾伊州、加拿大安大略、原蘇聯土爾克明尼亞等地。毒重石國內產地有陝西紫陽黃柏樹灣;四川城口巴山。

毒重石礦物利用

毒重石主要用於生產鋅鋇白和鋇的化合物,廣泛用於橡膠的膠黏劑、農藥的殺蟲劑、油脂的添加劑、紙張的增光劑、鑽井泥漿的增重劑以及電視和其他真空管的吸氣劑和黏結劑等。
大型毒重石鋇礦的發現極大的促進了對其利用研究,目前,已有的對毒重石礦的利用大致可以分為化學提純法、高温分解法和高温分解-化學提提純混合法。 [2] 
化學提純法
工藝過程如下:採用紫陽毒重石礦,先將毒重石礦粉磨細至粒度為20目以下,加入到配好的氯化銨溶液中,加熱攪拌分解、除雜後,得到氯化鋇溶液。氯化鋇溶液中加入碳酸銨即得到碳酸鋇產品。氯化鋇溶液直接濃縮、冷卻結晶,得到產品BaCl2·2H2O。
高温分解法
對於高温分解法的研究,目前主要有兩方面,一是直接煅燒,二是加炭粉(焦粉)煅燒。
直接煅燒的方法利用毒重石在高温條件分解的特性,將不溶於水的碳酸鹽轉變成易溶於水的氧化物,從而將固體礦物轉換成液體組份。毒重石主要為碳酸鋇成份。而利用毒重石製備碳酸鋇,實際上是一個將粗碳酸鋇精製成符合工業級碳酸鋇的過程。
高温分解-氯化銨浸出法
該方法以高温碳還原分解礦石,再將熟料加入氯化銨溶液中,得到粗氯化鋇,然後除雜質,濃縮結晶獲得產品。用此法礦石中鋇的回收率可達到90%以上。

毒重石污染問題

毒重石礦在採礦和選礦的過程中,存在着尾礦的產出和堆存。鋇是一種重金屬,在尾礦的長期堆存過程中通過表生地球化學作用及其界面化學反應、經過雨水長期淋溶、滲漏、溢流等作用,並在一定的環境條件下改變了水/沉積物、土壤界面的環境條件,使固定在顆粒中的重金屬釋放、遷移,導致水體、土壤、植物的重金屬污染。這樣,生物從環境中攝取含鋇有毒物質可以經過食物鏈的生物放大作用,在較高級生物體內成千萬倍地富集起來,然後通過食物進入人體,在人體的某些器官中積蓄起來造成慢性中毒,危害人體健康。我們已經知道,金屬鋇毒性很低,但可溶性鋇鹽的毒性很高。不同的鋇化合物的毒性大小與溶解度有關,溶解度高,毒性大,可溶性鋇鹽如氯化鋇、醋酸鋇、硝酸鋇等為劇毒。碳酸鋇雖不溶於水,但服入後與胃酸反應成為氯化鋇而有毒。口服氯化鋇0.2~0.5克即可中毒,致死量約為0.8~1.0克。大量鋇離子吸收入血液後,可對各類肌肉組織包括骨骼肌、平滑肌及心肌產生過度興奮作用,最後轉為抑制而致麻痹。鋇離子可進入細胞內,使血清鉀降低,導致低鉀血癥。所以,應嚴格防止鋇的重金屬污染。
參考資料
  • 1.    張慶麟編,珠寶玉石識別辭典 修訂版 2版,上海科學技術出版社,2013.08,第351頁
  • 2.    吳良士 白鴿 袁忠信編,礦產原料手冊,化學工業出版社,2007年10月第1版,第364頁