重晶石作為一種戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)礦產(chǎn)，主要成分為硫酸鋇（BaSO₄），因其具有高密度、化學穩(wěn)定性強、無毒無害等特性，在多個領域展現(xiàn)出廣泛的應用前景。

硫酸鋇

我國重晶石應用占比和全球重晶石應用占比差異

全球重晶石應用占比

我國重晶石應用占比

重晶石粉（BaSO₄）應用領域

• 鉆井泥漿加重劑

重晶石是世界上應用最廣的鉆井泥漿加重劑原材料。目前，全球只要涉及到油井生產(chǎn)或油氣混合井生產(chǎn)都應用重晶石，具有不可替代性。重晶石銷量中約78%被石油和天然氣行業(yè)的鉆井活動所消耗，重晶石可增加泥漿密度，形成足夠的液柱壓力，平衡地層壓力，防止井噴事故，同時還能冷卻鉆頭、潤滑鉆桿、封閉孔壁、帶走切削下來的碎屑物。

• 鋇化工產(chǎn)品

鋇鹽屬無機化工基礎材料，不同規(guī)格的鋇鹽具有不同的用途。重晶石是制造各種鋇化工產(chǎn)品的主要來源，可以制造氧化鋇、碳酸鋇、氯化鋇、硝酸鋇、沉淀硫酸鋇、氫氧化鋇、鋅鋇白等化工原料。

碳酸鋇可用于陶瓷及陶瓷釉料、功能玻璃、磁性材料、電子元器件以及其他鋇鹽產(chǎn)品的生產(chǎn)。

硫酸鋇可用于油漆、涂料、塑料、蓄電池、冶煉等領域，其中改性硫酸鋇可用于農(nóng)用地膜、大棚保護膜、纏繞膜等行業(yè)。

高純碳酸鋇可用于液晶和光學玻璃基板行業(yè)。

硝酸鋇可用于制造光學玻璃、液晶屏、高端電子行業(yè)，也用作氧化劑、分析試劑以及信號彈、焰火、陶瓷釉料、醫(yī)藥等。

鋅鋇白又稱立德粉，是一種常用的優(yōu)質(zhì)白色顏料，是硫酸鋇（占70%）和硫化鋅（占30%）的混合物。

沉淀硫酸鋇主要應用于醫(yī)藥、中高檔涂料油墨、塑料、橡膠、玻璃、陶瓷等領域。藥用硫酸鋇主要應用于醫(yī)學影像領域。

• 功能性填料

（1）橡塑填料

硫酸鋇添加到橡塑制品中能增加耐磨性、拉伸性、硬度、耐老化性以及降低成本，添加到油漆涂料可以增加漆膜厚度、強度、耐久性、穩(wěn)定性甚至賦予涂料一定的功能性。

（2）造紙?zhí)盍?/span>

在造紙行業(yè)高細度的重晶石粉可用于白板紙、銅板紙的填料和涂布填料，以提高白度，提高表面覆蓋率。

（3）導電涂層

引入改性過的SnO₂或者Sb₂O₃作為包裹層包裹著重晶石，將此作為淺色導電涂層，這樣的導電涂料電阻率較小，廣泛應用于軍事、醫(yī)療、電子產(chǎn)品等，以減少電磁干擾、抗靜電等影響。

• 防輻射材料

由于重晶石可以有效地吸收X射線和γ射線，常被用作醫(yī)用防護服中隔離層和外防護層的材料。佘子盈等以重晶石為重要骨料制作的重晶石混凝土可以增加混凝土表觀密度和密實性，對x射線和γ射線有很好的屏蔽能力。

在建筑行業(yè)，以重晶石為重要骨料制作的高密度混凝土結構具有特殊的防輻射性能，且射線衰減能力隨重晶石濃度的增加而增加，因而被廣泛用于屏蔽醫(yī)院、核電站、研究單位的輻射實驗室等機構中射線設備帶來的輻射危害。劉津瑋等提出用重晶石制作納米硫酸鋇，并將其加入粘膠紡絲液中制備出一種新型復合薄膜，用于制作新型的醫(yī)用防x射線服，吸收x射線的能力比純粘膠膜提高44%。

• 磁性材料

除改性后的重晶石廣泛應用于材料以外，還常常把重晶石作為鋇的來源，合成鋇鐵氧體材料。鋇鐵氧體磁性材料（BaFe1209）是我國最早產(chǎn)業(yè)化的永磁產(chǎn)品，由于其優(yōu)異的磁性、光學和電磁特性，適用于5G技術、傳感器、隱形技術、光纖、記錄介質(zhì)、永磁體、生物醫(yī)學等應用。其次鋇鐵氧體磁性材料已被證明具有水和空氣凈化的光催化劑的潛力；將鋇鐵氧體磁性材料通過納米技術制成六鐵氧體鋇納米片用于生物醫(yī)學應用，比如藥物運輸、抗菌活性等。

• 電磁波屏蔽材料

利用重晶石制作納米改性硫酸鋇，作為隱形涂料主材，吸收電磁波、屏蔽電磁波應用到軍工隱形材料。

• 水泥礦化劑

在水泥生產(chǎn)中，加入重晶石對促進C₃S形成和活化具有明顯的效果，熟料質(zhì)量得到了改善，水泥早期強度大約可提20%～25%，后期強度約提高10%，熟料燒成溫度由1450℃降低到1300℃±50℃。在以煤矸石為原料的水泥生料中加入適量的重晶石，可使熟料飽和比低的水泥強度，特別是早期強度得到大幅度的提高，這為煤矸石的綜合利用，為生產(chǎn)低鈣、節(jié)能、早強和高強水泥提供了一條有益途徑。

• 玻璃助熔劑和澄清劑

在玻璃制造行業(yè)硫酸鋇作為助熔劑和澄清劑使用，硫酸鋇中的三氧化硫（SO₃）在低溫時在玻璃中的溶解度較大，在高溫時溶解度變小，會分解釋放二氧化硫（SO₂）和氧氣（O₂），從而具有攪拌和澄清作用，有助于玻璃的熔制過程，使玻璃熔體更加均勻，減少氣泡等缺陷，提高玻璃的光學性能，增強玻璃的化學穩(wěn)定性。對于一些對光學性能有要求的玻璃制品，如光學玻璃、裝飾玻璃等，能夠提升其視覺效果和光學質(zhì)量，另外延長玻璃制品的使用壽命。

• 造影劑

硫酸鋇是臨床實踐中常用的提高消化道可視化的X射線造影劑，通過表面改性技術可解決傳統(tǒng)產(chǎn)品沉淀快、顯影模糊的難題，還可以與其他納米粒子以及中藥混合使用，具有豐富的應用形式和發(fā)展?jié)摿?/span>。

• 鋰離子電池添加劑

納米級重晶石作為鋰離子電池負極材料的摻雜劑，可加強負極極板的活性，防止極板板結，提升電池循環(huán)壽命約20%。

• 污水處理劑

通過改性，可以使重晶石更適用于廢水處理、污染物吸附等環(huán)境應用，例如重晶石對Cr的長期吸收是通過具有重晶石結構的Ba（CrO₄，SO₄）固溶體的外延過度生長而發(fā)生的，Ba（CrO₄，SO₄）在重晶石上的沉淀會導致有毒的鉻酸鹽濃度顯著降低，從而提高水環(huán)境的質(zhì)量。

結語

盡管我國重晶石資源豐富，但產(chǎn)業(yè)長期以生產(chǎn)初級原料型產(chǎn)品出口為主，存在粗放開采和開發(fā)利用的附加值低等問題，嚴重威脅我國重晶石資源安全。隨著科學技術的發(fā)展，重晶石產(chǎn)業(yè)迎來了高純化、超微細化、高性能復合化的新發(fā)展。如近年來相關納米材料和填充凝膠材料等產(chǎn)品的研制，顯著提升了我國重晶石的利用價值。未來，需注重提高重晶石的精深加工水平、發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)、拓寬重晶石的應用領域，從而構建我國集約、高效和綠色的重晶石產(chǎn)業(yè)發(fā)展機制。

參考文獻：
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