是钡的硫酸盐类矿物,主要成分是硫酸钡(BaSO4)。重晶石是一种重要的非金属原料矿物,由于其具有密度大、化学性质稳定,无磁性和毒性等特点,被广泛用于石油、化工、轻工、冶金、医学、农业及原子能、军事等行业和部门。
1、重晶石储量
全球重晶石资源约为20亿吨,但已勘探确定的资源只有约7.4亿吨。2016年,全球重晶石储量超过3.2亿吨。中国重晶石储量由1亿吨修正为3000万吨,巴基斯坦政府也对其储量进行了修改,由100万吨增加到1200万吨。
▽表1 全球重晶石产量和储量
2、重晶石产量
目前,全球重晶石生产国家有40多个,但全球重晶石产量高度集中,主要重晶石生产国有中国、印度、美国、摩洛哥、土耳其、墨西哥、伊朗、哈萨克斯坦等。其中中国和印度的重晶石产量之和全球总产量的60%以上。
△图2 2000年以来全球重晶石产量
2016年,中国生产2771.1千吨重晶石,印度生产1101.6千吨。中国和印度是两个主要出口国。同时,美国是主要的进口地区。
中国是重要的重晶石资源分布区和重晶石生产区。在中国,重晶石资源分布在贵州、广西和云南省。中国有许多重晶石供应商,市场集中度低。
印度拥有第二大重晶石资源。在印度,安得拉邦矿产开发公司是一家领先的公司。
3、重晶石消费结构
重晶石广泛应用于钻井行业(钻机)、医疗行业、橡胶和塑料、纸浆和造纸、油漆和涂料以及化妆品等行业,其中钻井行业(钻机)是最大的消费领域。
在2012-2016年期间,钻井行业(钻机)消耗的重晶石从2012年的8264.1千吨增加到2016年的6107.8千吨,平均下降率为7.28%。受石油和天然气工业影响,钻井工业消耗的重晶石倾向于减少。
美国是全球最大的重晶石消费国,美国重晶石消费的变化对全球生产和贸易产生极大影响。2016年,美国消费1450.3千吨,仅产生422.6千吨。在2012年至2016年期间,美国的消费量从2012年的3430.3千吨下降到2016年的1450.3千吨,对全球总消费量产生了很大的影响。
过去五年,全球总消费量从2012年的9220.3千吨下降到2017年的6882.6千吨,平均下降幅度为5.68%。
4、重晶石价格
重晶石价格从2012年的69美元/吨上涨到2013年的74美元/吨,然后在2013年下降。2014年以来,重晶石价格持续上涨。目前,重晶石平均价格约为77美元/吨。
5、重晶石应用领域
(1)钻井泥浆加重剂
在一些油、气井钻探时,在地下压力较高的情况下,需要增加泥浆比重,往泥浆中加入重晶石粉是增加泥浆比重的有效措施。
(2)锌钡白颜料
锌钡白是一种常用的优质白色颜料,可作为油漆、绘画颜料的原料制取锌钡白的重晶石要求BaSO4含量大于95%,同时应不含有可见的有色杂物。
(3)各种钡化合物
以重晶石为原料可以制造氧化钡、碳酸钡、氯化钡、硝酸钡、沉淀硫酸钡、氢氧化钡等化工原料。
(4)填料工业
在油漆工业中,重晶石粉填料可以增加漆膜厚度、强度及耐久性。锌钡白颜料也用于制造白色油漆,在室内使用比铅白、镁白具有更多的优点。油漆工业用重晶石要求有足够的细度和较高的白度。
造纸工业、橡胶和塑料工业也用重晶石作填料,这种填料能提高橡胶和塑料的硬度、耐磨性及耐老化性。橡胶、造纸用重晶石填料一般要求BaSO4大于98%,CaO小于0.36%,不许含有氧化镁、铅等成分。
(5)水泥工业用矿化剂
在水泥生产中采用重晶石、萤石复合矿化剂掺入,可改善熟料质量,提高水泥早期强度大约20~25%,后期强度约10%,降低熟料烧成温度。在以煤矸石为原料的水泥生料中加入适量的重晶石,可使熟料饱和比低的水泥强度,特别是早期强度得到大幅度的提高,为煤矸石的综合利用,为生产低钙、节能、早强和高强水泥提供了一条有益途径。
(6)防射线水泥、砂浆及混凝土
利用重晶石具有吸收X射线的性能,用重晶石制做钡水泥、重晶石砂浆和重晶石混凝土,用以代替金属铅板屏蔽核反应堆和建造科研、医院防X射线的建筑物。
(7)道路建设
橡胶和含约10%重晶石的柏油混合物已成功地用于停车场,是一种耐久的铺路材料。目前,重型道路建设设备的轮胎已部分地填充有重晶石,以增加重量,利于填方地区的夯实。
(8)其它
重晶石和油料调和后涂于布基上制造油布;重晶石粉用来精制煤油;在医药工业中做消化道造影剂;还可制农药、制革、制焰火等。此外,重晶石还用作提取金属钡,用作电视和其它真空管的吸气剂、粘结剂等。
6、我国重晶石发展建议
全球重晶石资源丰富,分布较为集中。中国重晶石储量位居全球第一,品质高,后备资源充足,是我国的优势矿产。
作为全球重晶石最大的生产国、第二大消费国,中国一直以外贸出口为主,国内消费主要用于油气勘查。随着全球经济的发展,虽然会受到经济危机的短暂影响,但长远来看,石油和天然气需求量仍会持续上升。与此同时,钡化工相关行业市场开始逐渐回暖。重晶石作为上述行业产品的重要生产原料,产量和需求量将会持续上升。
中国在全球的重晶石供需格局中有着举足轻重的地位,关于如何紧扣本国重晶石资源特点,合理有效地开发利用重晶石资源的问题,有以下几个方面的建议:
(1)推进重晶石资源合理有效开采,保持资源的可持续供应。逐步淘汰落后产能,以集约、规模开发取代“散”而“小”的粗放生产方式。
(2)科学规划重晶石资源对外出口,把资源优势转化为经济效益。政府和行业协会应充分发挥顶层设计作用,出台相关管理政策,合理规划出口数量和优化重晶石产品出口结构,逐步增加高附加值、深加工的重晶石粉和钡盐出口量。
(3)加大对高端产品的技术、人才投入,促进产业升级。合理规划企业规模,提高生产运营质量,加强对高端产品(如精细钡化工产品)的技术研发,培养深加工技术(提纯、超细、改性、复合)人才,实现优质资源经济效益最大化
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