Baryt, auch Bariumsulfat (BaSO₄) genannt, ist eines der schwersten nichtmetallischen Mineralien. Aufgrund seiner Dichte und chemischen Stabilität ist es in Bohrschlämmen für die Erdölindustrie, in Strahlenschutzbeton und in Hochleistungsfüllstoffen wertvoll. Der Unterschied zwischen handelsüblichem und hochwertigem Baryt liegt üblicherweise in der Partikelgröße. Strahlfräsen ist die Technologie, die Baryt in den ultrafeinen, hochwertigen Bereich bringt.
Was ist Baryt und warum der Feinheitsgrad den Wert bestimmt?
Reines Bariumsulfat hat eine Dichte von etwa 4,5 g/cm³. Handelsübliches Baryt in Bohrqualität sollte mindestens 4,2 g/cm³ erreichen, um den API-13A-Spezifikationen zu entsprechen. Es ist weich – mit einer Mohshärte von etwa 3 bis 3,5 – und chemisch inert, daher beständig gegen Säuren und Laugen. Diese Eigenschaften erleichtern das Mahlen. Allerdings bedeutet dies auch, dass das Pulver sauber sein und für die jeweilige Anwendung die richtige Korngröße aufweisen muss.
API-Bohrbarit wird so gemahlen, dass mindestens 971 TP3T ein 75-µm-Sieb passieren und weniger als 301 TP3T unter 6 µm liegen. Diese Korngröße eignet sich zum Beschweren von Bohrspülungen, ist aber für den Massenmarkt bestimmt. Hochwertigere Produkte erfordern deutlich strengere Kontrollen. Für Kunststoffe, Farben und Strahlenschutzmaterialien werden häufig D97-Werte von 10–45 µm benötigt. Gefällte Bariumsulfat-Füllstoffe für Kunststoffe und Beschichtungen weisen D50-Werte von 0,1 bis 0,7 µm auf.
Ölfeldbohrungen: Beschwerung des Bohrschlamms
Bohrspülung transportiert das Bohrklein an die Oberfläche, schmiert den Bohrmeißel und hält den hydrostatischen Druck aufrecht, um Blowouts zu verhindern. Baryt ist das Standard-Beschwerungsmittel, da es dicht, kostengünstig und reaktionsträge ist. Ein typisches Produkt in API-Qualität hat eine Dichte von 4,2 g/cm³ und wird auf eine Korngröße von 200 Mesh vermahlen.
Der Großteil des API-Baryts wird aufgrund der hohen Produktionsmengen und der groben Korngrößenspezifikation mit Walzen- oder Kugelmühlen hergestellt. Strahlmühlen kommen zum Einsatz, wenn für spezielle Bohrflüssigkeiten, die Barytgewinnung oder die Aufbereitung minderwertiger Erze reinerer und feinerer Baryt benötigt wird. Eine Strahlmühle kann grobe Verunreinigungen entfernen und die Korngrößenverteilung verengen, was die Suspensionsstabilität verbessert und das Absinken der Bohrspülung reduziert.
Strahlenschutz: Dichter Beton und Mörtel
Baryt absorbiert Röntgen- und Gammastrahlung aufgrund der hohen Ordnungszahl von Barium. Bauherren fügen Beton und Mörtel Barytzuschlag und Barytpulver hinzu, um Röntgenräume in Krankenhäusern, Labore und kerntechnische Anlagen abzuschirmen. Barytbeton erreicht typischerweise Dichten von 3,2 bis 3,8 t/m³, im Vergleich zu etwa 2,3 t/m³ bei Normalbeton.
Die Feinheit des Zuschlags ist bei Abdichtungsmischungen entscheidend. Ultrafeiner Baryt füllt die Hohlräume zwischen den groben Zuschlagstoffpartikeln und erhöht die Dichte des ausgehärteten Betons. Eine gleichmäßigere Partikelverteilung sorgt zudem für eine glattere Oberfläche, was insbesondere in Räumen wichtig ist, die abgedichtet und gereinigt werden müssen. Strahlgemahlener Baryt mit einem D97-Wert unter 45 μm wird häufig als Feinanteil in diesen hochdichten Mischungen verwendet.
Füllstoffe für Kunststoffe, Lacke und Pulverbeschichtungen
Bariumsulfat erhöht das Gewicht, verbessert die Schalldämpfung, steigert die Oberflächenhärte und dient in Kunststoffen und Beschichtungen als Titandioxid-Streckmittel. In Polypropylen, PVC, ABS und technischen Kunststoffen verbessert es die Dimensionsstabilität und den Oberflächenglanz, ohne die gesundheitlichen Bedenken mancher metallbasierter Füllstoffe hervorzurufen. Typische Bariumsulfat-Sorten für Kunststoffe weisen D50-Werte von 0,1 bis 0,7 μm und einen BaSO₄-Gehalt von mindestens 98,51 % auf.
Fein gemahlener Baryt konkurriert in vielen Anwendungen mit gefällten Barytsorten. Durch Strahlmahlung lässt sich die Partikelgrößenverteilung verengen und übergroße Partikel eliminieren, die andernfalls Streifen oder Glanzfehler in Pulverbeschichtungen verursachen würden. Gröber gemahlener Baryt mit D50-Werten um 2, 5, 10 oder 20 μm dient als kostengünstiger Füllstoff für Kunststoffe, Gummi, Bremsbeläge und Schalldämmplatten.
Warum eine Strahlmühle für ultrafeines Baryt geeignet ist
Strahlmühlen zerkleinern Materialien durch den Aufprall von Partikeln in einem Hochgeschwindigkeitsgasstrom. Episches Pulver Nichtmetallische mineralische Wirbelschichtstrahlmühle Trockenes Baryt wird in einem Wirbelbett suspendiert und durch Laval-Düsen beschleunigt. Da der Mahlvorgang zwischen den Partikeln und nicht an metallischen Mahlkörpern stattfindet, bleibt die Eisenverunreinigung gering. Keramische Auskleidungen aus Aluminiumoxid, Siliciumcarbid oder Zirkonoxid sind erhältlich, wenn ein hoher Weißgrad erforderlich ist.
Der integrierte dynamische Klassierer steuert den oberen Trennschnitt. Grobe Partikel werden in die Mahlzone zurückgeführt, Feinanteile verlassen diese sofort. Dies verhindert Übermahlung und sorgt für eine steile Partikelgrößenverteilung. Die MQW-Serie deckt D97-Werte von 2 bis 45 μm und Kapazitäten von 0,3 kg/h (Laboranlage MQW03) bis 8.000 kg/h (Produktionsanlage MQW160) ab.
Ein weiterer Vorteil ist der Betrieb bei niedrigen Temperaturen. Die expandierende Druckluft kühlt die Mahlkammer, sodass wärmeempfindliche Additive oder Oberflächenbehandlungsmittel nicht zersetzt werden. Bei brennbarem, explosivem oder oxidationsanfälligem Baryt kann die Mühle in einem geschlossenen Inertgaskreislauf betrieben werden.
Die passende Mühle für die Anwendung
Für API-Bohrbarit oder grobes Bauzuschlagmaterial ist aufgrund seiner Kapazität und Kosten meist eine Walzen- oder Kugelmühle die richtige Wahl. Für Premiumqualitäten – Feinkorn für Strahlenschutz, Kunststofffüllstoffe, Lack- und Pulverbeschichtungsmaterialien oder hochreines chemisches Bariumsulfat – ist die Strahlmühle die zentrale Anlage. Sie liefert die von den Abnehmern dieser Qualitäten geforderte enge Korngrößenverteilung, den kontrollierten oberen Trennschnitt und die geringe Verunreinigung.
Epic Powder hat diesen Ansatz in der Praxis angewendet. Bariumsulfat-Mahlstrahlmühlenprojekt in Hebei Wir haben eine Wirbelschicht-Strahlmühle zur Herstellung von ultrafeinem Bariumsulfat für industrielle Füllstoffanwendungen eingesetzt. Weitere Details zur Anlagenlinie finden Sie auf der Website. Wirbelschichtstrahlmühle Seite.
Episches Pulver
Episches Pulver Wir entwickeln Mahl- und Klassiersysteme für Mineralien, Chemikalien, Lebensmittel und Pharmazeutika. Mit über 20 Jahren Erfahrung in der Pulververarbeitung finden wir die passende Mühle für Ihre gewünschte Partikelgröße und Kapazität. Teilen Sie uns Ihre Materialanforderungen mit, und wir empfehlen Ihnen eine erprobte Lösung.
Fordern Sie einen Baryt-Schleiftest an
Wenn Sie Baryt oder Bariumsulfat herstellen und eine zuverlässige Ultrafeinmahlanlage benötigen, senden Sie Epic Powder Ihre Zielvorgaben für D50, D97, Kapazität und Reinheit. Das Team wählt die passende Strahlmühle, den Klassierer und den Verschleißschutz für Ihre Produktspezifikation aus.
Vielen Dank fürs Lesen. Ich hoffe, mein Artikel war hilfreich. Hinterlassen Sie gerne einen Kommentar. Kontaktieren Sie EPIC Online-Kundendienstmitarbeiter von Powder Zelda „Für weitere Fragen.“
— Jason Wang, Ingenieur