鉴定特征:板状晶体,硬度小,近直角相交的完全解理,密度大,遇盐酸不起泡,并以此与相似的方解石相区别。
重晶石主要形成于中低温热液条件下,中国河北、河南、陕西、湖南、贵州、广西、青海、新疆等地有的重晶石矿脉。重晶石是提取钡的原料,磨成细粉可作钻探用的泥浆加重剂,打成碎块可以代替石子做防辐射重力墙用料;又可做各种白色颜料、涂料以及橡胶业、造纸业的填充剂和化学药品等。
重晶石的比重较大,利用重晶石与其脉石的比重差异进行的分选成为重力分选,重选法选重晶石具有入选粒度大,入选粒级宽,选矿处理量大等优势,在重晶石选矿领域中重选法占据着主要地位。 跳汰机对矿物的入选粒度有一定的范围要求,因此重晶石的原矿经过破碎才能进入跳汰机进行分选,而由于重晶石的性脆易碎,因此重晶石的破碎要选取合适的破碎设备,例如鄂式破碎机,而不易选购锤式破碎机。破碎的后重晶石会有粒度不均匀的情况,为跳汰机的处理量,可以配置一台振动筛对破碎后的重晶石进行简单的分级,然后进入跳汰机进行分选,这样既可以跳汰机的处理量又可以得到已分级的重晶石精矿。得到的重晶石精矿中含有较多的水分,如需降低重晶石中的水分,可配置脱水筛等脱水设备,但一般情况下不需配置脱水设备,自然风干即可。
现有技术中,关于重晶石的提纯增白技术,已经做了大量的工作,如采用硫酸与重晶石粉反应,或采用盐酸与重晶石粉反应,可以适当提高重晶石的白度,但是硫酸或盐酸处理存在腐蚀性大,环保性低,废液不易处理的问题。
重晶石粉属于无机矿物,即使将其白度增加,其与油漆或涂料等的有机物或高分子聚合物材料在化学结构和物理形态上存在差异,两者的表面性质不同导致其相容性和亲和性会有差别,在作填充料时,很难均匀分散而影响复合材料的机械性能,从而难以发挥无机填料的功能性、表面活性和小尺寸等优良特性,影响其在油漆或涂料等领域的应用。
天然重晶石粉的表面改性技术分为湿式和干式两种方法。干法改性工艺是指在干燥状态下的粉末或干燥后的分散体的表面改性,同时添加表面改性剂,在一定温度下进行表面改性过程。无机粉末的表面物理涂覆、化学包覆、机械化学和部分胶囊化改性常用这种工艺。湿法改性过程中固定比或浆液的固体含量为添加表面改性剂和添加剂,在粉末表面的搅拌和温度条件下的变形过程。湿法工艺中通常使用的反应罐,包覆改性后的过滤和脱水。通过该方法改性的沉淀反应包覆的无机表面改性剂的使用。
改性通常使用金属粉末的表面改性,如硅烷,钛酸盐,铝酸盐,锆铝酸盐,有机铬等偶联剂,有机盐和其他类型的表面活性剂,磷酸酯,不饱和有机酸,水溶性聚合物。因此选择的范围大,实现应用时要考虑表面性能,改性的产品的质量要求,使用表面改性技术,表面改性剂的成本等因素等。
重晶石制粉一般分为重晶石粗粉加工(0―3MM),细粉加工(20目-400目),以及重晶石的超细粉深加工(400目-1250目)和微粉加工(1250目―3250目)四种类型。
采用表面活性剂对重晶石粉进行表面改性,可显著降低其表面能。同时,表面活性剂分子的长链烃基增加了颗粒与颗粒之间的空间位阻,防止颗粒之间的相互接近,避免颗粒因碰撞聚沉,阻止或减轻粉体团聚,提高其在有机材料中的分散性和亲和性。表面活性剂种类很多,主要包括阳离子型、阴离子型、非离子型和两性离子型表面活性剂。如:脂肪酸(盐)类、磷酸酯类、甲基油酸氯化铵、双十八烷基二甲基氯化铵、十二烷基二甲基苄基氯化按等。
超分散剂是一种新型水溶性聚合物分散剂,能够和硫酸钡颗粒表面羟基通过氢键结合成吸附层或者物理作用包裹在硫酸钡颗粒表面,降低颗粒表面张力和表面能。
超分散剂主要是通过改变颗粒表面静电力大小或产生空间位阻效应使分散体系稳定,抑制颗粒间的作用,改善颗粒间的团聚。
常用的超分散剂:聚酯类分散剂、低聚皂分散剂、水溶性高分子分散剂等。