重晶石粉應(yīng)用領(lǐng)域主要用途:石油鉆探 油氣井旋轉(zhuǎn)鉆探中的環(huán)流泥漿加重劑冷卻鉆頭,帶走切削下來的碎屑物,潤滑鉆桿,封閉孔壁,控制油氣壓力,防止油井自噴。
鑒定特征:板狀晶體,硬度小,近直角相交的完全解理,密度大,遇鹽酸不起泡,并以此與相似的方解石相區(qū)別。
重晶石主要形成于中低溫?zé)嵋簵l件下,中國河北、河南、陜西、湖南、貴州、廣西、青海、新疆等地有的重晶石礦脈。重晶石是提取鋇的原料,磨成細(xì)粉可作鉆探用的泥漿加重劑,打成碎塊可以代替石子做防輻射重力墻用料;又可做各種白色顏料、涂料以及橡膠業(yè)、造紙業(yè)的填充劑和化學(xué)藥品等。
重晶石主要用于石油、化工、油漆、填料等工業(yè)部門,其中80~90%用作石油鉆井中的泥漿加重劑。表3列出了它的主要用途。重晶石粉:重晶石粉又名天然硫酸鋇,產(chǎn)品主要用于石油天然氣鉆井泥漿的加重劑,生產(chǎn)立德粉或作為X射線的屏蔽劑用于醫(yī)學(xué)、原子能工業(yè)、車輛制動(dòng)材料、包裝帶、油漆、醫(yī)院防輻射重力墻等行業(yè)。
一般使用硫酸鋇或重晶石的用戶,皆對白度指標(biāo)有較高的要求。如油漆工業(yè)用的重晶石要求白度都大于90%,涂料工業(yè)用的重晶石對白度要求也較高。因此,對天然重晶石進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶峒冊霭滋幚恚梢杂行岣咧鼐募兌群桶锥?,滿足很多用戶的需要。
重晶石粉屬于無機(jī)礦物,即使將其白度增加,其與油漆或涂料等的有機(jī)物或高分子聚合物材料在化學(xué)結(jié)構(gòu)和物理形態(tài)上存在差異,兩者的表面性質(zhì)不同導(dǎo)致其相容性和親和性會(huì)有差別,在作填充料時(shí),很難均勻分散而影響復(fù)合材料的機(jī)械性能,從而難以發(fā)揮無機(jī)填料的功能性、表面活性和小尺寸等優(yōu)良特性,影響其在油漆或涂料等領(lǐng)域的應(yīng)用。
粉末的表面改性是指需要改變粉末表面的物理和化學(xué)性質(zhì),以滿足現(xiàn)代新材料的發(fā)展,適應(yīng)新技術(shù)和新工藝。粉末的表面改性技術(shù)在中國的發(fā)展始于20世紀(jì)80年代。天然重晶石粉體表面改性是指通過物理、化學(xué)、機(jī)械和其他方法進(jìn)行的粉末表面的處理,根據(jù)不同的應(yīng)用需要改變重晶石表面的物理化學(xué)性質(zhì),或它以一種新的功能,以滿足現(xiàn)代化新材料、新工藝和新技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用。
天然重晶石粉的表面改性技術(shù)分為濕式和干式兩種方法。干法改性工藝是指在干燥狀態(tài)下的粉末或干燥后的分散體的表面改性,同時(shí)添加表面改性劑,在一定溫度下進(jìn)行表面改性過程。無機(jī)粉末的表面物理涂覆、化學(xué)包覆、機(jī)械化學(xué)和部分膠囊化改性常用這種工藝。濕法改性過程中固定比或漿液的固體含量為添加表面改性劑和添加劑,在粉末表面的攪拌和溫度條件下的變形過程。濕法工藝中通常使用的反應(yīng)罐,包覆改性后的過濾和脫水。通過該方法改性的沉淀反應(yīng)包覆的無機(jī)表面改性劑的使用。
重晶石制粉一般分為重晶石粗粉加工(0―3MM),細(xì)粉加工(20目-400目),以及重晶石的超細(xì)粉深加工(400目-1250目)和微粉加工(1250目―3250目)四種類型。
高分子有機(jī)硅是以硅氧鍵鏈(Si-O-Si)為骨架,硅原子上連接有機(jī)官能團(tuán)的一類聚合物。高分子有機(jī)硅分子中無機(jī)骨架具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性很高,而無機(jī)骨架外的有機(jī)官能團(tuán)決定了高分子有機(jī)硅分子的表面性能。
經(jīng)有機(jī)硅改性后的超細(xì)硫酸鋇可廣泛用于涂料行業(yè),與涂料物質(zhì)中的一些組分反應(yīng),可提高復(fù)合材料的流動(dòng)性,解決結(jié)塊和粉塵等問題。
常見的有機(jī)硅改性劑:硅烷偶聯(lián)劑、硅表面活性劑、液體硅橡膠、硅樹脂等。