Bariet is een strategisch opkomend industrieel mineraal en bestaat voornamelijk uit bariumsulfaat (BaSO4). Het heeft een hoge dichtheid, een sterke chemische stabiliteit en niet-toxische, onschadelijke eigenschappen. Het biedt dan ook brede toepassingsmogelijkheden in vele sectoren.
Toepassingsgebieden van barietpoeder (BaSO4)
Boorspoeling verzwaringsmiddel
Bariet is wereldwijd de meest gebruikte grondstof voor boorspoeling als verzwaringsmiddel. Momenteel is bariet onvervangbaar in de productie van oliebronnen of gemengde olie- en gasbronnen wereldwijd. Mensen verbruiken ongeveer 781 TP3 ton aan bariet voor booractiviteiten in de olie- en gasindustrie. Bariet kan de dichtheid van de boorspoeling verhogen, voldoende vloeistofkolomdruk creëren, de formatiedruk in evenwicht brengen, blow-outs voorkomen, de boorkop koelen, de boorbuis smeren, de boorgatwand afdichten en het snijafval afvoeren.
Barium chemische producten
Bariumzouten zijn anorganische chemische grondstoffen. Bariumzouten met verschillende specificaties hebben verschillende toepassingen.
Ten eerste is het de belangrijkste bron voor de productie van diverse chemische producten op basis van barium. Het kan worden gebruikt voor de productie van chemische grondstoffen zoals bariumoxide, bariumcarbonaat, bariumchloride, bariumnitraat, neergeslagen bariumsulfaat, bariumhydroxide en zinkbariumwit.
Ten tweede kan bariumcarbonaat worden gebruikt bij de productie van keramiek en keramische glazuren, functioneel glas, magnetische materialen, elektronische componenten en andere bariumzoutproducten.
Ten derde kan bariumsulfaat worden gebruikt in verf, coatings, kunststoffen, batterijen, smelten en andere sectoren. Gemodificeerd bariumsulfaat kan onder andere worden gebruikt als landbouwmulch, als beschermfolie voor kassen, als verpakkingsfolie en in andere industrieën.
Hoogzuiver bariumcarbonaat kan worden gebruikt in de vloeibare kristal- en optische glassubstraatindustrie. Bariumnitraat kan worden gebruikt voor de productie van optisch glas, lcd-schermen en hoogwaardige elektronica. Het wordt ook gebruikt als oxidatiemiddel, analytisch reagens, en in fakkels, vuurwerk, keramische glazuren en medicijnen. Zinkbariumwit, ook wel lithopoon genoemd, is een veelgebruikt hoogwaardig wit pigment. Het is een mengsel van bariumsulfaat (70%) en zinksulfide (30%). Neergeslagen bariumsulfaat wordt voornamelijk gebruikt in de geneeskunde, middelgrote en hoogwaardige coatings en inkten, kunststoffen, rubber, glas, keramiek en andere sectoren. Medicinaal bariumsulfaat wordt voornamelijk gebruikt in de medische beeldvorming.
Functionele vulstoffen
1 Rubber- en kunststofvulstoffen
Het toevoegen van bariumsulfaat aan rubber- en kunststofproducten kan de slijtvastheid, treksterkte, hardheid en verouderingsbestendigheid verhogen en tegelijkertijd de kosten verlagen. Toevoeging aan verven en coatings kan de dikte, sterkte, duurzaamheid en stabiliteit van de verffilm verhogen en de coatings zelfs een bepaalde functionaliteit geven.
2 Vulstoffen voor papierproductie
In de papierindustrie kan zeer fijn barietpoeder worden gebruikt als vulstof en coatingsvulstof voor wit papier en gecoat papier om de witheid en oppervlaktebedekking te verbeteren.
3 Geleidende coatings
Introductie van gemodificeerd SnO2 of Sb2O3 als wikkellaag voor bariet en gebruik als lichtgekleurde geleidende coating. Dergelijke geleidende coatings hebben een lage soortelijke weerstand. Ze worden gebruikt in militaire, medische en elektronische producten om elektromagnetische interferentie te verminderen en antistatische effecten te creëren.
Stralingsbeschermingsmaterialen
Omdat bariet röntgen- en gammastraling effectief kan absorberen, wordt het vaak gebruikt in medische beschermende kleding als materiaal voor isolatielagen en buitenste beschermlagen.
Het barietbeton, ontwikkeld door She Ziying en anderen, met bariet als belangrijk toeslagmateriaal. Het kan de schijnbare dichtheid en compactheid van beton verhogen en tegelijkertijd een goede afscherming bieden tegen röntgen- en gammastraling.
In de bouwsector bezitten betonconstructies met hoge dichtheid, met bariet als belangrijk toeslagmateriaal, speciale stralingsbeschermende eigenschappen. Het stralingsdempend vermogen neemt evenredig toe met de barietconcentratie. Daarom gebruiken we het als bescherming tegen stralingsgevaren van medische apparatuur in ziekenhuizen, kerncentrales, laboratoria van onderzoeksinstellingen en andere faciliteiten.
Liu Jinwei en anderen stelden voor om bariet te gebruiken voor de productie van nanobariumsulfaat. Door dit toe te voegen aan een viscose spinoplossing ontstaat een nieuwe composietfilm voor medische röntgenwerende kleding. Dit materiaal heeft een hoger röntgenabsorptievermogen dan pure viscosefilm.
Magnetische materialen
Naast de vele toepassingsmogelijkheden van gemodificeerd bariet, wordt bariet ook vaak gebruikt als bariumbron voor de synthese van bariumferrietmaterialen.
Bariumferriet magnetisch materiaal (BaFe₁₂O₁₉) was China's eerste industriële permanente magneetproduct. Met uitstekende magnetische, optische en elektromagnetische eigenschappen vindt het toepassingen in 5G-technologie, sensoren, stealth-technologie, glasvezel, opnamemedia, permanente magneten en biomedische toepassingen. Daarnaast tonen bariumferriet magnetische materialen potentieel als fotokatalysatoren voor water- en luchtzuivering.
Dankzij nanotechnologie kunnen magnetische materialen van bariumferriet hexaferriet-bariumnanoplaten vormen. Deze kunnen worden gebruikt voor biomedische toepassingen, waaronder medicijnafgifte en antibacteriële werking.
Materialen ter afscherming van elektromagnetische golven
Van bariet afgeleid nanogemodificeerd bariumsulfaat dient als primair materiaal in stealth-coatings. Het kan absorberen en afschermen. elektromagnetische golven voor militaire stealth-toepassingen.
Cement mineralisator
Bij de cementproductie bevordert de toevoeging van bariet de vorming en activering van C3S aanzienlijk, terwijl de kwaliteit van de klinker wordt verbeterd. Het verhoogt de cementsterkte in de beginfase met 20-25% en de cementsterkte later met ongeveer 10%. Dit gebeurt door de sintertemperatuur van de klinker te verlagen van 1450 °C naar 1300 °C ± 50 °C.
Het toevoegen van geschikt bariet aan cementgrondstoffen op basis van steenkoolganggesteente verbetert de sterkte, met name de vroege sterkte, aanzienlijk in cement met een lage klinkerverzadigingsverhouding. Dit biedt een effectieve aanpak voor het volledig benutten van steenkoolganggesteente en de productie van calciumarm, energiebesparend cement met een vroege sterkte en hoge sterkte.
Glasflux en clarifier
In de glasproductie dient bariumsulfaat zowel als vloeimiddel als klaringsmiddel. Het zwaveltrioxide (SO₃) vertoont een hoge oplosbaarheid in glas bij lage temperaturen, die afneemt bij hoge temperaturen en ontbindt, waarbij zwaveldioxide (SO₂) en zuurstof (O₂) vrijkomen. Dit zorgt voor een roerend en klaringseffect dat de uniformiteit van het glassmelten verbetert, belletjes en andere defecten vermindert, optische eigenschappen verbetert en de chemische stabiliteit verhoogt.
Voor optisch glas en decoratief glas waarbij specifieke optische eigenschappen vereist zijn, verbetert het visuele effecten en optische kwaliteit, terwijl het ook de levensduur van het product verlengt.
Contrastmiddel
Bariumsulfaat wordt gebruikt als een veelgebruikt klinisch röntgencontrastmiddel voor visualisatie van het spijsverteringskanaal. Technologie voor oppervlaktemodificatie pakt de problemen aan die traditionele producten hebben met snelle neerslag en wazige beelden. In combinatie met nanodeeltjes en traditionele Chinese geneeskunde biedt het diverse toepassingsmogelijkheden en ontwikkelingspotentieel.
Additieven voor lithium-ionbatterijen
Nanobariet als dopant voor het anodemateriaal van lithiumionbatterijen verbetert de activiteit van de elektrodeplaat, voorkomt verharding en verlengt de levensduur van de batterij met ongeveer 20%.
Rioolwaterzuiveringsmiddel
Gemodificeerd bariet wordt geschikter voor milieutoepassingen zoals afvalwaterzuivering en adsorptie van verontreinigende stoffen. Zo vindt de langdurige chroomabsorptie van bariet plaats door epitaxiale overgroei van een vaste Ba(CrO₄,SO₄)-oplossing met barietstructuur. Ba(CrO₄,SO₄)-neerslag op bariet verlaagt de concentratie giftig chromaat aanzienlijk, wat de waterkwaliteit verbetert.
Conclusie
Hoewel China over overvloedige barietvoorraden beschikt, richt de industrie zich al lange tijd op de export van primaire grondstoffen. De sector kampt met uitgebreide mijnbouwpraktijken en laagwaardige ontwikkelingen die de grondstofzekerheid in gevaar brengen.
Dankzij technologische vooruitgang evolueert de barietindustrie naar composieten met een hoge zuiverheid, ultrafijnheid en hoge prestaties. Recente ontwikkelingen in nanomaterialen en gevulde gelmaterialen hebben de gebruikswaarde van bariet aanzienlijk verhoogd. Toekomstige inspanningen moeten zich richten op grondige procesverbetering, strategische ontwikkeling van opkomende industrieën en uitbreiding van toepassingen om een intensief, efficiënt en milieuvriendelijk ontwikkelingsmechanisme voor de barietindustrie in China te creëren.
Episch poeder
Epische poedermachines Biedt hoogwaardige oplossingen voor ultrafijn slijpen en classificeren, waarmee industrieën superieure materiaalverwerking kunnen bereiken. Onze geavanceerde technologie garandeert betrouwbare, efficiënte en hoogwaardige resultaten voor diverse toepassingen, waaronder stralingsafschermende materialen en medische bescherming.