重晶石是以硫酸钡为主要成分的非金属矿产品，自然界分布最广泛的含钡矿物，产于低温热液矿脉中，常与石英、萤石、方铅矿、铁矿、黄铜矿、辰砂等共生，也可产于沉积岩中，因其在非金属矿物中的比重较大，结晶集合体明显，故称“重晶石”，在石油、化工、涂料、建材、医药、冶金等方面应用范围较为广泛。

矿石性质与矿物结构

重晶石是硫酸盐类矿物，其化学式为BaSO4，晶体呈板状或柱状，集合体呈粒状或晶簇，少数呈致密状、钟乳状和结核状，质纯时无色透明，含杂质时被染成灰色、灰白色、浅红色、浅黄色等各种颜色。

                                                         表一 重晶石主要矿物性质                                                                      

此外，重晶石化学性质稳定，难溶于水和酸，无毒，无磁性；能吸收X射线和γ射线。

根据矿床成因，重晶石可分为三种类型，即沉积型（含火山沉积型）、热液型、残积型。

                                                      表二 重晶石的主要矿床类型和特点                                            

重晶石按其矿物成分可分为6种类型

                           ①单矿物重晶石矿：矿物含BaSO480~98%，极少伴生矿物；

                           ②石英—重晶石矿：主要由石英和重晶石组成，石英含量30~50%，石英嵌布粒度影响着矿石质量；

                           ③萤石—重晶石矿：重晶石和萤石是主要矿物，其他伴生矿物有石英和方解石；

                           ④硫化矿—重晶石矿：主要由重晶石和硫化铁、硫化铜、硫化铅、硫化锌组成，伴生有石英、萤石、方解石；

                           ⑤铁矿—重晶石矿：主要由重晶石与铁矿（磁铁矿、赤铁矿、针铁矿）组成，伴生石英、方解石；

                           ⑥黏土质或砂质重晶石矿：这类矿石含有不同数量的黏土、岩石碎屑、单矿物重晶石碎屑等。

应用领域与技术指标

重晶石主要用于石油、化工、涂料、填料等工业部门。其中80~90%用作石油钻井中的泥浆加重剂。

表三 重晶石的主要用途

表四 涂料、填料、玻璃等用重晶石质量要求

加工技术

选矿提纯

重晶石选矿方法依据矿石类型、原矿性质及用途而定

表五 重晶石主要选矿提纯方法

超细粉碎

用于涂料、塑料、橡胶等填料的重晶石粉及医药级产品，不仅要求纯度高，而且粒度要细，因此除了选矿提纯外，还要进行超细粉碎加工。大多采用干法工艺，也可采用湿法超细粉碎磨矿工艺。

制备钡化合物

①硫化钡

用重晶石制备硫化钡有煤粉还原法和氢气还原法两种工艺，硫化钡广泛应用于发光涂料、橡胶硫化剂、皮革脱毛剂、杀螨剂和灭菌剂等。

②沉淀硫酸钡

用重晶石制备碳酸钡一般采用碳化法，硫酸钡应用于光学玻璃、颜料、陶瓷、搪瓷、涂料、橡胶、焊条、烟火、净水剂、灭鼠剂及电子工业的原料。

重晶石选矿实例

四川某重晶石矿属铁矿—重晶石矿类型，主要矿物有重晶石、萤石、石英、方解石、长石、磁铁矿、赤铁矿、针铁矿等。纯重晶石矿物的密度为4.5g/cm3，与磁铁矿、赤铁矿的比重相近，萤石、石英、方解石、长石等脉石矿物的密度较低，可采用重选方式进行分离。这几种矿物中磁铁矿、赤铁矿、针铁矿等具有磁性，可采用磁选方式选出。

▲全球首台特大型5米智能立环高梯度磁选机

依据矿物间的密度、比磁化率等理化性能的差异，选择磨矿—弱磁选—强磁选—重选的联合选矿工艺流程，将重晶石与其他伴生矿物进行选矿分离。

图一 铁矿—重晶石型矿磁选+重选试验流程

通过磨矿+弱磁选+强磁选+重选联合选矿工艺流程试验，CTB3000GS磁选出TFe品位61.06%的铁粗精矿产品；磁尾经1.2T磁场强度立环高梯度磁选机除去氧化铁和硅酸铁等杂质矿物，强磁尾矿再经螺旋溜槽将比重小的石英等脉石矿物去除，最终选出产率31.36%、BaSO4品位96.27%、回收率84.15%的重晶石精矿产品。

依据重晶石所伴生的石英、萤石、磁铁矿、铅锌矿、硫铁矿、赤铁矿、针铁矿、方解石等矿物间的密度、可浮性、比磁化率等理化性能的差异，可选择重选、磁选、浮选等合理的选矿工艺流程，可有效地分选出一种或多种精矿产品。