Sebagai mineral industri strategis yang sedang berkembang, barit terutama terdiri dari barium sulfat (BaSO4). Barit memiliki kepadatan tinggi, stabilitas kimia yang kuat, serta karakteristik tidak beracun dan tidak berbahaya. Oleh karena itu, barit menunjukkan prospek aplikasi yang luas di berbagai bidang.
Bidang aplikasi bubuk barit (BaSO4)
Agen pemberat lumpur pengeboran
Barit merupakan bahan baku yang paling umum digunakan untuk agen pemberat lumpur pengeboran di dunia. Saat ini, barit tak tergantikan dalam produksi sumur minyak atau sumur campuran migas di seluruh dunia. Industri migas mengonsumsi sekitar 78% penjualan barit melalui kegiatan pengeboran. Barit dapat meningkatkan densitas lumpur, membentuk tekanan kolom cairan yang memadai, menyeimbangkan tekanan formasi, mencegah kecelakaan semburan liar, mendinginkan mata bor, melumasi pipa bor, menutup dinding lubang bor, dan mengangkut serpihan hasil pengeboran.
Produk kimia barium
Garam barium adalah bahan dasar kimia anorganik, dan garam barium dengan spesifikasi berbeda memiliki kegunaan berbeda.
Pertama, barium merupakan sumber utama untuk pembuatan berbagai produk kimia barium. Barium dapat digunakan untuk memproduksi bahan baku kimia seperti barium oksida, barium karbonat, barium klorida, barium nitrat, barium sulfat yang diendapkan, barium hidroksida, dan seng barium putih.
Kedua, barium karbonat dapat digunakan dalam produksi keramik dan glasir keramik, kaca fungsional, bahan magnetik, komponen elektronik, dan produk garam barium lainnya.
Ketiga, barium sulfat dapat digunakan dalam cat, pelapis, plastik, baterai, peleburan dan bidang lainnya, di antaranya barium sulfat yang dimodifikasi dapat digunakan dalam mulsa pertanian, film pelindung rumah kaca, film pembungkus dan industri lainnya.
Barium karbonat dengan kemurnian tinggi dapat digunakan dalam industri kristal cair dan substrat kaca optik. Barium nitrat dapat digunakan untuk memproduksi kaca optik, layar LCD, dan industri elektronik kelas atas. Barium ini juga digunakan sebagai oksidator, reagen analitis, serta dalam suar, kembang api, glasir keramik, dan obat-obatan. Seng barium putih, juga dikenal sebagai litopon, adalah pigmen putih berkualitas tinggi yang umum digunakan. Zat ini merupakan campuran barium sulfat (70%) dan seng sulfida (30%). Barium sulfat yang diendapkan terutama digunakan dalam bidang kedokteran, pelapis dan tinta kelas menengah dan atas, plastik, karet, kaca, keramik, dan bidang lainnya. Barium sulfat medis terutama digunakan dalam bidang pencitraan medis.
Pengisi fungsional
1 Pengisi karet dan plastik
Penambahan barium sulfat pada produk karet dan plastik dapat meningkatkan ketahanan aus, kekuatan tarik, kekerasan, dan ketahanan penuaan sekaligus mengurangi biaya. Penambahannya pada cat dan pelapis dapat meningkatkan ketebalan, kekuatan, daya tahan, dan stabilitas lapisan cat, serta memberikan fungsionalitas tertentu pada lapisan tersebut.
2 Pengisi pembuatan kertas
Dalam industri pembuatan kertas, bubuk barit berkehalusan tinggi dapat digunakan sebagai bahan pengisi dan pelapis kertas putih dan kertas berlapis untuk meningkatkan warna putih dan cakupan permukaan.
3 Lapisan konduktif
Memperkenalkan SnO2 atau Sb2O3 yang dimodifikasi sebagai lapisan pembungkus untuk melapisi barit, dan menggunakannya sebagai lapisan konduktif berwarna terang. Lapisan konduktif semacam itu memiliki resistivitas rendah. Banyak orang menggunakannya dalam produk militer, medis, dan elektronik untuk mengurangi interferensi elektromagnetik dan memberikan efek antistatis.
Bahan perlindungan radiasi
Karena barit dapat menyerap sinar-X dan sinar gamma secara efektif, orang sering menggunakannya dalam pakaian pelindung medis sebagai bahan lapisan isolasi dan lapisan pelindung luar.
Beton barit yang dikembangkan oleh She Ziying dan rekan-rekannya menggunakan barit sebagai agregat penting. Barit dapat meningkatkan kepadatan dan kepadatan beton sekaligus memberikan kemampuan perisai yang baik terhadap sinar-X dan sinar gamma.
Dalam industri konstruksi, struktur beton berdensitas tinggi yang menggunakan barit sebagai agregat utama memiliki sifat proteksi radiasi khusus. Kemampuan atenuasi radiasinya meningkat secara proporsional seiring dengan konsentrasi barit. Oleh karena itu, kami menggunakannya untuk melindungi peralatan medis di rumah sakit, pembangkit listrik tenaga nuklir, laboratorium lembaga penelitian, dan fasilitas lainnya dari bahaya radiasi.
Liu Jinwei dan rekan-rekannya mengusulkan penggunaan barit untuk menghasilkan nano barium sulfat. Penambahan barit ke dalam larutan viscose spinning menghasilkan film komposit baru untuk pakaian anti-sinar-X medis. Material ini menunjukkan kemampuan penyerapan sinar-X yang lebih tinggi dibandingkan film viscose murni.
Bahan magnetik
Di luar aplikasi material barit yang dimodifikasi secara luas, barit sering berfungsi sebagai sumber barium untuk mensintesis material barium ferit.
Material magnetik barium ferit (BaFe₁₂O₁₉) merupakan produk magnet permanen industri pertama di Tiongkok. Dengan sifat magnetik, optik, dan elektromagnetik yang unggul, material ini dapat diaplikasikan dalam teknologi 5G, sensor, teknologi siluman, serat optik, media perekaman, magnet permanen, dan biomedis. Selain itu, material magnetik barium ferit menunjukkan potensi sebagai fotokatalis untuk pemurnian air dan udara.
Melalui nanoteknologi, material magnetik barium ferit dapat membentuk lembaran nano barium heksaferit. Kita dapat memanfaatkannya untuk aplikasi biomedis, termasuk penghantaran obat dan aktivitas antibakteri.
Bahan pelindung gelombang elektromagnetik
Barium sulfat nano-modifikasi turunan barit berfungsi sebagai material utama dalam pelapis siluman. Barium sulfat dapat menyerap dan melindungi gelombang elektromagnetik untuk aplikasi siluman militer.
Mineralisasi semen
Dalam produksi semen, penambahan barit secara signifikan mendorong pembentukan dan aktivasi C3S sekaligus meningkatkan kualitas klinker. Penambahan barit meningkatkan kekuatan semen awal sebesar 20-25% dan kekuatan semen akhir sekitar 10%. Hal ini terjadi ketika suhu sintering klinker diturunkan dari 1450°C menjadi 1300°C±50°C.
Penambahan barit yang tepat pada bahan baku semen berbasis gangue batubara secara dramatis meningkatkan kekuatan, terutama kekuatan awal, pada semen dengan rasio saturasi klinker rendah. Hal ini memberikan pendekatan yang efektif untuk pemanfaatan gangue batubara yang komprehensif dan produksi semen rendah kalsium, hemat energi, berkekuatan awal, dan berkekuatan tinggi.
Fluks kaca dan penjernih
Dalam produksi kaca, barium sulfat berfungsi sebagai fluks sekaligus penjernih. Sulfur trioksida (SO₃)-nya menunjukkan kelarutan yang tinggi dalam kaca pada suhu rendah, yang menurun pada suhu tinggi, terurai menjadi sulfur dioksida (SO₂) dan oksigen (O₂). Hal ini menciptakan efek pengadukan dan penjernihan yang meningkatkan keseragaman leleh kaca, mengurangi gelembung dan cacat lainnya, meningkatkan sifat optik, dan meningkatkan stabilitas kimia.
Untuk kaca optik dan kaca dekoratif yang memerlukan sifat optik tertentu, ini meningkatkan efek visual dan kualitas optik sekaligus memperpanjang umur produk.
Agen kontras
Barium sulfat berfungsi sebagai agen kontras sinar-X klinis umum untuk visualisasi saluran pencernaan. Teknologi modifikasi permukaan mengatasi masalah presipitasi cepat dan pencitraan kabur pada produk tradisional. Ketika dikombinasikan dengan nanopartikel dan pengobatan tradisional Tiongkok, teknologi ini menawarkan beragam bentuk aplikasi dan potensi pengembangan.
Aditif baterai lithium-ion
Barit skala nano sebagai dopan bahan anoda baterai lithium-ion meningkatkan aktivitas pelat elektroda, mencegah pengerasan, dan meningkatkan masa pakai siklus baterai sekitar 20%.
Agen pengolahan limbah
Barit yang dimodifikasi menjadi lebih cocok untuk aplikasi lingkungan seperti pengolahan air limbah dan penyerapan polutan. Misalnya, penyerapan kromium jangka panjang barit terjadi melalui pertumbuhan berlebih epitaksial larutan padat Ba(CrO₄,SO₄) dengan struktur barit. Presipitasi Ba(CrO₄,SO₄) pada barit secara signifikan mengurangi konsentrasi kromat beracun, sehingga meningkatkan kualitas lingkungan air.
Kesimpulan
Meskipun Tiongkok memiliki sumber daya barit yang melimpah, industri ini telah lama berfokus pada ekspor bahan baku primer, yang mengakibatkan praktik penambangan ekstensif dan pengembangan bernilai rendah yang mengancam keamanan sumber daya.
Dengan kemajuan teknologi, industri barit berkembang menuju komposit dengan tingkat pemurnian tinggi, kehalusan ultra, dan kinerja tinggi. Perkembangan terkini dalam nanomaterial dan material gel pengisi telah meningkatkan nilai pemanfaatan barit secara signifikan. Upaya ke depan harus menekankan peningkatan pemrosesan mendalam, pengembangan industri baru yang strategis, dan perluasan aplikasi untuk membangun mekanisme pengembangan industri barit yang intensif, efisien, dan ramah lingkungan di Tiongkok.
Bubuk Epik
Mesin Bubuk Epik Menyediakan solusi berkinerja tinggi dalam penggilingan dan klasifikasi ultra-halus, membantu industri mencapai pemrosesan material yang unggul. Teknologi canggih kami memastikan hasil yang andal, efisien, dan berkualitas tinggi untuk berbagai aplikasi, termasuk material pelindung radiasi dan perlindungan medis.