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1、重晶石矿资源开发与石油工业发展潘石前言：重晶石是一种重要的非金属矿物原料，具有广泛的工业用途。重晶 石粉主要用于石油、化工、油漆、填料等工业部门，而80%90%用作石 油钻井中的泥浆加重剂。矿产资源不可再生的特点，决定了我国重晶石资源在不远的将来将 出现紧缺。而随着我国经济的快速发展，石油和天然气作为重要的工业 能源，是我国大力发展的行业，必将需要大量的重晶石。胜利油田作为 国家特大型石油企业，目前抓住有利时机，在重晶石资源上进行适当的 融资或控制部分资源是非常有必要和非常有战略远见的举措。一、重晶石及重晶石矿产资源（一）、重晶石基本知识及其特性1、概念与特点：重晶石是以硫酸钡（BaS04）为
2、主要成分的非金属矿产品。纯重晶石显白色、有光泽，由于杂质及混入物的影响也常呈灰色 浅红色、浅黄色等，结晶情况相当好的重晶石还可呈透明晶体出现。重 晶石的硬度为33.5(莫氏)，比重为4.34.7,具有比重大、硬度低、 性脆的特点，以及能吸收X-射线及伽玛射线等特性。矿石互相碰撞时往 往发出硫磺气味。2、重晶石与毒重石：重晶石的化学成分为 BaO 65.7%,SO34.3%。3与重晶石经常共生的含钡碳酸盐矿物叫毒重石，这两个矿物的物理性质 极为相似，化学性质则不同。重晶石是钡硫酸盐，化学性能稳定、不溶 于水和盐酸、无磁性和毒性；而毒重石是钡碳酸盐，易溶于水和弱酸。(二) 、重晶石矿产类型 重晶石
3、矿石按其矿物成分可分为以下几种类型：(1) 单矿物重晶石矿石：这类矿石中没有或极少有伴生组分。一般的伴生矿物为石英、方解石、氧化铁和毒重石等。此类矿石含BaSO 80%498%， SiO 0.2%0.8%， CaO 0.2%5%， FeO 0.2%2%。陕西平利的重22 3晶石矿基本上属于这一类。单矿物重晶石矿石按结构可分为粗晶和细晶两种，粗晶质重晶石具 明显解理，细晶质重晶石呈致密状。金-重晶石矿石也属本类型，虽然金是极少量的混入物，但具有很大 经济意义。(2) 石英-重晶石矿石：这类矿石中石英含量可达30%，甚至 45%。 当石英为细粒时，重晶石与石英的选别分离很困难。这类矿石比较常见，
4、如陕西安康矿床。(3) 萤石-重晶石矿石：这类矿石中主要矿物是萤石、重晶石，伴生 矿物有石英和方解石。贵州施秉顶罐坡矿床中有此类矿石。（4）硫化物-重晶石矿石：这类矿石主要由重晶石与黄铁矿、黄铜矿、 方铅矿、闪锌矿等组成，如河南汲县大池山矿床。（5）铁-重晶石矿石：这类矿石的组成矿物主要是重晶石、磁铁矿和 赤铁矿，矿床上部为针铁矿和含水针铁矿。如贵州清镇烟灯坡矿床。（6）粘土质或砂质重晶石矿石：这类矿石含不同数量的粘土、岩石 碎屑、重晶石碎屑。单矿物重晶石常被氧化铁外皮包裹，如陕西安康关 家重晶石矿。（三）、重晶石矿产分布 我国重晶石矿床可分为四种类型,即沉积型矿床、火山沉积型矿床、 热液型矿
5、床和残坡积型矿床。1、矿产的分布情况： 全世界重晶石资源比较丰富，主要分布在美 国、苏联、中国、秘鲁、印度等国，世界重晶石储量为20 亿吨。我国重 晶石资源丰富，截止1996年底，全国保有储量矿石36 152万t, 广泛 分布于21个省（区、市），其中，储量大于1 000万t的省（区）有福建、 山东、湖南、广西、贵州、陕西和甘肃。全国资源总量已超过6 亿 t， 居世界首位。就省（区）而论，以贵州省重晶石矿最多，保有储量占全国的 34%；湖南、广西、甘肃、陕西等省（区）次之。以上五省储量占全国的 80%。矿床类型以沉积型为主（如贵州天柱、湖南贡溪、广西板必、湖北 柳林重晶石矿等），占总储量的 6
6、0%。此外，还有火山-沉积型（如甘肃镜 铁山伴生重晶石矿）、热液型（广西象州县潘村）和残积型（广东水岭矿）。2、矿石性质：1）、矿石矿物组成见下表重晶石的矿石类型和特点沉积型矿石特点 块状或条纹和豆粒状 构造热液型致密、灰至白色火山沉积型残坡积型易选、品位较咼主要矿物及伴生矿物重晶石、石英、粘土矿物、黄铁矿等重晶石、黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、赤铁矿、萤石、毒重石等重晶石、菱铁矿、镜铁矿等重晶石、萤石、方解石、石英等（2）、重晶石矿物的矿物特征：重晶石是最普通的富含钡矿物，其要性质见下表重晶石矿物的主要性质矿物名称化学式化学组成%密度g/cm3莫氏硬度晶 系形状颜色重晶石BaSO4Ba0,
7、65.7SO ,34.3314.52.5 3.5斜方板状柱状灰白（四）、陕西平利重晶石矿资源概况依据最新的地质勘探资料：陕西省平利县重晶石矿产丰富，具有储 量大、品位咼的特点。经初步勘探，已探明重晶石储量约2800万吨，最 咼品位达 97.56%，储量和品位均居亚洲第一。二、重晶石资源开发与应用一）、重晶石资源开发现状中国重晶石矿业无统管部门，亦未公布完整的统计数据，本章引用 的全国性数据多据有关部门的不完全统计。中国重晶石矿山为数众多，广泛分布于20 余个省(区、市)，绝大部 分矿山为乡镇企业和民采小矿，一般未经正规矿山设计，生产规模和产 量均不固定。在我国1996 年重晶石矿产量中，国有矿
8、山产量32 万 t， 仅占总量的10.6%，其余近90%的产量来自非国有乡镇小矿和民采生产。(二) 、重晶石的开发利用 重晶石是一种很重要的非金属矿物原料，具有广泛的工业用途。重 晶石粉主要用于石油、化工、油漆、填料等工业部门，其中80%90%用 作石油钻井中的泥浆加重剂。1、钻井泥浆加重剂：重晶石当前最大的工业用途是做石油、天然气 钻井泥浆的加重剂。含这种加重剂的泥浆能冷却钻头、加固井壁、控制 原油和天然气的压力，从而稳定油气产量，防止井喷事故。做钻井泥浆 用的重晶石一般细度要达到325 目以上，如重晶石细度不够则易发生沉 淀。钻井泥浆用重晶石要求比重大于 4.2，BaSO4 含量不低于 9
9、5%，可 溶性盐类小于1%。2、锌钡白颜料：锌钡白是一种常用的优质白色颜料，可作为油漆、绘画颜料的原料。将硫酸钡加热，使用还原剂就可还原成硫化钡(BaS), 然后与硫酸锌(ZnSO4)反应得到的硫酸钡和硫化锌的混合物(BaSO4占 70%, ZnS 占 30%)即为锌钡白颜料。制取锌钡白的重晶石要求 BaSO4 含量大于95%，同时应不含有可见的有色杂物。3、各种钡化合物：重晶石的第二大用途是制造各种钡的化工产品, 主要是碳酸钡、氯化钡、钛酸钡、硫酸钡、硝酸钡、氧化钡、沉淀硫酸 钡、氢氧化钡等化工原料。化学纯的硫酸钡是测量白度的标准；碳酸钡是光学玻璃的重要原料 它向玻璃中引入BaO，从而增大玻
10、璃的折光率，并改善其它光学性能； 在陶瓷中用来配制釉料；氯化钡是一种农用杀虫剂；硝酸钡用于焰火和 玻璃工业中；高锰酸钡是一种绿色颜料。4、填料工业用重晶石：在油漆工业中，重晶石粉填料可以增加漆膜 厚度、强度及耐久性。锌钡白颜料也用于制造白 色油漆，在室内使用比 铅白、镁白具有更多的优点。油漆工业用重晶石要求有足够的细度和较 高的白度。造纸工业、橡胶和塑料工业也用重晶石作填料，这种填料能提高橡 胶和塑料的硬度、耐磨性及耐老化性。橡胶、造纸用重晶石填料一般要求 BaSO4 大于 98%， CaO 小于0.36%，不许含有氧化镁、铅等成分。5、水泥工业用矿化剂：在水泥生产中采用重晶石、萤石复合矿化剂
11、 掺入对促进C3S形成、活化C3S具有明显的效果，熟料质量得到了改 善，水泥早期强度大约可提高2025%,后期强度约提高10%,熟料烧 成温度由1450C降低到130050C。重晶石掺量为0.81.5%时，效果 最好。在白水泥生产中,采用重晶石、萤石复合矿化剂后,烧成温度从 1500C降至1400C，游离Ca O含量低，强度和白度都有所提高。在以 煤矸石为原料的水泥生料中加入适量的重晶石,可使熟料饱和比低的水 泥强度,特别是 早期强度得到大幅度的提高,这就为煤矸石的综合利用, 为生产低钙、节能、早强和高强水 泥提供了一条有益途径。6、防射线水泥、砂浆及混凝土：利用重晶石具有吸收 X 射线的性
12、能，用重晶石制做钡水泥、重晶石砂浆和重晶石混凝土，用以代替金属 铅板屏蔽核反应堆和建造科研、医院防X射线的建筑物。钡水泥是以重晶石和粘土为主要原料，经烧结得到以硅酸二钡为主 要矿物组成的熟料，再加适量石膏，共同磨细而成。比重较一般硅酸盐 水泥高，可达4.75.2。强度标号为325425。由于钡水泥比重大，可 与重质集料（如重晶石）配制成均匀、密实的防X射线混凝土。重晶石砂浆是一种容重较大、对X射线有阻隔作用的砂浆，一般要 求采用水化热低的硅酸盐水泥。重晶石混凝土是一种容重较大，对C射 线具有屏蔽能力的混凝土，胶凝材料一般采用水化热 低的硅酸盐水泥或 高铝水泥、钡水泥、锶水泥等特种水泥，硅酸盐水
13、泥应用最广。做防射线砂浆及混凝土的重晶石，BaSO4含量应不低于80%，其中 含有的石膏、黄铁矿、 硫化物和硫酸盐等杂质不得超过7%。7、道路建设：橡胶和含约10%重晶石的柏油混合物已成功地用于停 车场，是一种耐久的铺路材料。目前，重型道路建设设备的轮胎已部分 地填充有重晶石，以增加重量，利于填方地区的夯实。8、其它：重晶石和油料调和后涂于布基上制造油布；重晶石粉用来 精制煤油；在医药工业中做消化道造影剂；还可制农药、制革、制焰火 等。此外，重晶石还用作提取金属钡，用作电视和其它真空管的吸气剂 粘结剂。钡与其它金属（铝、镁、铅、钙）制成合金，用于轴承制造。重晶石的主要用途见下表：重晶石的主要用
14、途化工玻璃橡胶、塑料油漆主要用途油气井旋转钻探中的 环流泥浆加重剂生产碳酸钡、氯化钡、 硫酸钡、锌钡白、氢氧 化钡、氧化钡等各种钡化合物去氧剂、澄清剂、助熔剂填料、增光剂、加重剂冷却钻头，带走切削下来的碎屑物，润滑钻杆，封闭孔壁，控制 油气压力，防止油井自喷这些钡化合物广泛应用于试剂、催化剂、糖的精制、纺织、防火、 各种焰火、合成橡胶的凝结剂、塑料、杀虫剂、钢的表面淬火、 荧光粉、荧光灯、焊药、油脂添加剂等增加玻璃的光学稳定性、光泽和强度建筑混凝土骨料、铺路材料重压沼泽地区埋藏的管道，代替铅板用于核设施，原子能工厂、X光实验室等的屏蔽，延长路面的寿命（三）、我国重晶石工业的发展趋势：纵观世界重
15、晶石市场，我国 重晶石产品已居重要位置，年出口量在100 万吨以上，占世界总出口量 的 60%左右。但是，我国主要是以廉价的原矿占据这些市场的，块状原 矿出口量占总出口量的95%以上，平均价格只有25.2 美元/吨，只是粉 状产品出口价格的 1/2。低于非洲国家摩洛哥的出口价格，比欧美国家 的价格更低。所以，我国重晶石工业的发展趋势是如何利用当前国际市 场需求量增加、价格上涨的有利时机，调整出口产品结构，扩大粉状产 品出口比例。（四）、重晶石资源开发利用需要重视的几个问题1、开采许可证问题：由于重晶石矿是不可再生资源，加之我国及世 界对重晶石的年需求量呈现大幅度上升趋势，目前国家有关部门已基本停发矿石开采许可证，并基本限制出口。2、道路建设问题：重晶石矿产多分布在远离城市以及远离国道、省 道、市县道，甚至乡村道的偏远山区，道路多狭窄、崎岖、泥泞，并且 主要由矿山开采者自己修建和维护。3、交通运输问题：由于重晶石矿产多分布在偏远山区，开采出来的 矿石如何运往附近车站，并及时发往用户是非常突出的问题，其成本往 往比矿石自身的价值要高很多。4、气候因素的影响：道路不畅、交通不便，气候因素对重晶石资源 的开发影响较大。我国重晶石资源主要
