Будучи стратегическим перспективным промышленным минералом, барит в основном состоит из сульфата бария (BaSO4). Он обладает высокой плотностью, высокой химической стабильностью, нетоксичностью и безвредностью. Благодаря этому он находит широкое применение во многих областях.
Области применения баритового порошка (BaSO4)
Утяжелитель бурового раствора
Барит является наиболее распространённым сырьем для утяжеления бурового раствора в мире. В настоящее время барит незаменим при добыче нефти и газа из нефтяных скважин или при добыче нефти и газа в смешанных скважинах по всему миру. Потребление барита в нефтегазовой отрасли составляет около 781 млн тонн. Барит может повышать плотность бурового раствора, создавать достаточное давление столба жидкости, уравновешивать пластовое давление, предотвращать выбросы, охлаждать буровое долото, смазывать бурильную трубу, герметизировать стенки скважины и удалять шлам.
Химические продукты бария
Соли бария — это неорганические химические основные материалы, и соли бария разных спецификаций имеют разное применение.
Во-первых, он является основным источником для производства различных химических продуктов на основе бария. Он может быть использован для производства химического сырья, такого как оксид бария, карбонат бария, хлорид бария, нитрат бария, осажденный сульфат бария, гидроксид бария и цинк-бариевые белила.
Во-вторых, карбонат бария может использоваться в производстве керамики и керамических глазурей, функционального стекла, магнитных материалов, электронных компонентов и других продуктов на основе солей бария.
В-третьих, сульфат бария может использоваться в красках, покрытиях, пластмассах, аккумуляторах, плавке и других областях, среди которых модифицированный сульфат бария может использоваться в сельскохозяйственной мульче, защитной пленке для теплиц, упаковочной пленке и других отраслях.
Высокочистый карбонат бария может использоваться в производстве жидкокристаллических и оптических стеклянных подложек. Нитрат бария может использоваться в производстве оптического стекла, ЖК-экранов и в высокотехнологичной электронике. Он также используется в качестве окислителя, аналитического реагента, а также в сигнальных ракетах, фейерверках, керамических глазурях и лекарственных средствах. Цинк-бариевые белила, также известные как литопон, являются широко используемым высококачественным белым пигментом. Они представляют собой смесь сульфата бария (70%) и сульфида цинка (30%). Осажденный сульфат бария в основном используется в медицине, в производстве покрытий и чернил среднего и высокого класса, в производстве пластмасс, резины, стекла, керамики и других областях. Медицинский сульфат бария в основном используется в области медицинской визуализации.
Функциональные наполнители
1. Резиновые и пластиковые наполнители
Добавление сульфата бария в резиновые и пластиковые изделия может повысить износостойкость, прочность на разрыв, твёрдость и устойчивость к старению, одновременно снижая затраты. Добавление его в краски и покрытия может увеличить толщину, прочность, долговечность и стабильность лакокрасочного покрытия, а также придать покрытиям определённые функциональные свойства.
2 Наполнители для бумажного производства
В бумажной промышленности порошок барита высокой степени измельчения может использоваться в качестве наполнителя и меловального покрытия для белой и мелованной бумаги для улучшения белизны и укрывистости поверхности.
3 Проводящие покрытия
Введение модифицированного SnO2 или Sb2O3 в качестве обертывающего слоя для покрытия барита и использование его в качестве светлого проводящего покрытия. Такие проводящие покрытия обладают низким удельным сопротивлением. Их используют в военных, медицинских и электронных изделиях для снижения электромагнитных помех и обеспечения антистатического эффекта.
Материалы радиационной защиты
Поскольку барит эффективно поглощает рентгеновские и гамма-лучи, его часто используют в медицинской защитной одежде в качестве материала для изоляционных и внешних защитных слоёв.
Баритовый бетон, разработанный Шэ Цзыином и другими, использует барит в качестве важного заполнителя. Он может повысить кажущуюся плотность и плотность бетона, обеспечивая при этом хорошую защиту от рентгеновского и гамма-излучения.
В строительстве высокоплотные бетонные конструкции, включающие барит в качестве основного заполнителя, обладают особыми радиационно-защитными свойствами. Его способность ослаблять излучение увеличивается пропорционально концентрации барита. Поэтому мы используем его для защиты от радиационной опасности, исходящей от медицинского оборудования в больницах, на атомных электростанциях, в лабораториях научно-исследовательских институтов и других объектах.
Лю Цзиньвэй и другие предложили использовать барит для производства наносульфата бария. При добавлении его в прядильный раствор вискозы образуется новая композитная пленка для медицинской одежды, защищающей от рентгеновского излучения. Этот материал демонстрирует более высокую способность к поглощению рентгеновского излучения по сравнению с чистой вискозной пленкой.
Магнитные материалы
Помимо широкого применения модифицированного барита, барит часто служит источником бария для синтеза материалов на основе феррита бария.
Магнитный материал на основе феррита бария (BaFe₁₂O₁₉) был первым промышленным продуктом на основе постоянных магнитов в Китае. Благодаря превосходным магнитным, оптическим и электромагнитным свойствам он находит применение в технологиях 5G, датчиках, технологиях скрытого вещания, оптоволокне, носителях информации, постоянных магнитах и биомедицине. Кроме того, магнитные материалы на основе феррита бария демонстрируют потенциал в качестве фотокатализаторов для очистки воды и воздуха.
Благодаря нанотехнологиям магнитные материалы на основе феррита бария могут формировать нанолисты гексаферрита бария. Их можно использовать в биомедицинских приложениях, включая доставку лекарств и антибактериальную активность.
Материалы для экранирования электромагнитных волн
Наномодифицированный сульфат бария, полученный из барита, служит основным материалом для создания стелс-покрытий. Он способен поглощать и экранировать электромагнитные волны для скрытного применения в военных целях.
Цементный минерализатор
В производстве цемента добавление барита значительно ускоряет образование и активацию C3S, одновременно улучшая качество клинкера. Это повышает начальную прочность цемента на 20–251 TP3T и поздную прочность примерно на 101 TP3T. Это происходит при снижении температуры спекания клинкера с 1450°C до 1300°C ± 50°C.
Добавление соответствующего барита к цементному сырью на основе угольной пустой породы значительно повышает прочность, особенно раннюю, цемента с низкой степенью насыщения клинкера. Это обеспечивает эффективный подход к комплексному использованию угольной пустой породы и производству низкокальциевого, энергосберегающего, быстротвердеющего высокопрочного цемента.
Флюс и осветлитель для стекла
В стекольном производстве сульфат бария служит одновременно флюсом и осветлителем. Его триоксид серы (SO₃) обладает высокой растворимостью в стекле при низких температурах, которая снижается при высоких, разлагаясь с выделением диоксида серы (SO₂) и кислорода (O₂). Это обеспечивает перемешивание и осветление, что улучшает равномерность варки стекла, уменьшает образование пузырьков и других дефектов, улучшает оптические свойства и повышает химическую стабильность.
Для оптического стекла и декоративного стекла, требующих особых оптических свойств, он улучшает визуальные эффекты и оптические качества, а также продлевает срок службы изделия.
Контрастное вещество
Сульфат бария используется в качестве распространённого клинического рентгеноконтрастного вещества для визуализации пищеварительного тракта. Технология модификации поверхности решает проблемы быстрого осаждения и размытия изображений, характерные для традиционных продуктов. В сочетании с наночастицами и традиционной китайской медициной он открывает разнообразные возможности применения и открывает широкие возможности для развития.
Добавки для литий-ионных аккумуляторов
Наноразмерный барит в качестве легирующей примеси в анодном материале литий-ионных аккумуляторов повышает активность электродных пластин, предотвращает затвердевание и увеличивает срок службы аккумулятора примерно на 20%.
Средство для очистки сточных вод
Модифицированный барит становится более подходящим для применения в сфере охраны окружающей среды, например, для очистки сточных вод и адсорбции загрязняющих веществ. Например, долгосрочное поглощение хрома баритом происходит за счёт эпитаксиального наращивания твёрдого раствора Ba(CrO₄,SO₄) на структуре барита. Осаждение Ba(CrO₄,SO₄) на барите значительно снижает концентрацию токсичных хроматов, улучшая качество водной среды.
Заключение
Несмотря на то, что Китай располагает богатыми запасами барита, отрасль долгое время была сосредоточена на экспорте первичного сырья, страдая от экстенсивных методов добычи и малорентабельной разработки, которые ставят под угрозу безопасность ресурсов.
Благодаря технологическому прогрессу баритовая промышленность развивается в сторону производства композитов высокой степени очистки, ультратонкости и высоких эксплуатационных характеристик. Недавние разработки наноматериалов и наполненных гелевых материалов значительно повысили ценность барита для его использования. В будущем следует сосредоточить усилия на совершенствовании глубокой переработки, стратегическом развитии новых отраслей и расширении сферы применения для создания интенсивного, эффективного и экологичного механизма развития баритовой промышленности в Китае.
Эпический порошок
Эпическая Порошковая Машина Мы предлагаем высокопроизводительные решения для сверхтонкого измельчения и классификации, помогая отраслям промышленности добиваться превосходного качества обработки материалов. Наши передовые технологии гарантируют надежные, эффективные и высококачественные результаты для различных областей применения, включая материалы радиационной защиты и средства медицинской защиты.