Barite is the most common barium mineral. It is barium sulfate. It is often found in low-temperature hydrothermal veins, like quartz-baryte and fluorite-baryte veins. It is often associated with galena, sphalerite, chalcopyrite, and cinnabar. Most barite deposits in my country are in Hunan, Guangxi, Qinghai, and Jiangxi. They are mostly huge hydrothermal single mineral veins. Also, barite can form in sedimentary rocks, showing a nodule-like form. It is often found in sedimentary manganese deposits. It is also in muddy and sandy sedimentary rocks in shallow seas. In weathered deposits, it is often covered by residual clay. It appears in a nodular or blocky form.
重晶石産業の用途の1つ：さまざまなバリウム化合物の製造原料として
重晶石は貴重な原料です。酸化バリウム、炭酸バリウム、塩化バリウム、硝酸バリウム、沈降硫酸バリウム、水酸化バリウム、チタン酸バリウムなど、さまざまな化学薬品の製造に使用されます。このタイプの原料を生産するには、多額の投資と厳格な技術基準が必要です。その製品は多くの場合、より高い利益率を生み出します。
チタン酸バリウム
電子セラミックスの主要原料です。強力な誘電体材料であり、多層セラミックコンデンサーにとって不可欠です。セラミックコンデンサーは現在主流です。小型、大容量、高周波、低コストで、他のコンデンサーよりも優れています。信頼性も非常に高く、集積回路技術の進歩により、その人気は高まっています。近年、その成長率は12.7%に達しています。
炭酸バリウム
バリウム塩製品は生産規模が最も大きく、磁性材料、光学ガラス、テレビ管のガラス殻、セラミック、エナメル、コーティング、ゴム、鋼の浸炭など、多くの分野で広く使用されています。また、他のバリウム塩の製造にも使用されています。炭酸バリウムの世界の輸出入総量は40万トンです。主な輸入国は日本、米国、カナダ、韓国、フランス、スウェーデンです。中国が主な輸出国です。世界市場を独占できるかもしれませんが、統一された戦略がありません。
塩化バリウム
It is a key chemical raw material with many uses. It can make other barium salts, pigments, and coatings. It can also make mordants, leather products, pesticides, medicines, inks, and water softeners. And, it can make agents for metal heat treatment. It is also used in brine refining in the chlor-alkali industry. China is the main exporter of barium chloride. It has a monopoly on the global market for barium carbonate, too.
硫酸バリウム
X 線二重造影剤として使用できます。高密度の消化管造影剤です。単独で使用することも、低密度ガスと併用して二重造影効果を得ることもできます。消化管造影によく使用されます。国内のユーザーからは、細かく均一な硫酸バリウムよりも、不均一な硫酸バリウムの方が良いと言われています。
硝酸バリウム
主に花火、光学ガラス、監視レンズなどに使われています。中国では国内販売のほとんどが花火メーカー向けで、軍事産業やガラス産業にも少量使用されています。
水酸化バリウム製品
主に水酸化バリウム八水和物と水酸化バリウム一水和物に分けられます。水酸化バリウム八水和物は多くの産業で使用されています。バリウムベースのグリース、医薬品、プラスチック、レーヨン、ガラス、エナメルに含まれています。また、石油、精製油、スクロース用軟水剤の多機能添加剤でもあります。また、水酸化バリウム一水和物を作るために大量に使用されています。水酸化バリウム一水和物は主にエンジンオイルの添加剤です。プラスチック業界では可塑剤や複合安定剤でもあります。鉄分が少ない（10×10-6未満）水酸化バリウム一水和物は、光学ガラスや感光材料に使用できます。水酸化バリウム八水和物は主に国内で販売されています。水酸化バリウム一水和物はすべて輸出されています。近年、水酸化バリウム八水和物と一水和物は、最も急速に成長しているバリウム塩です。
その他のバリウム塩製品およびファインケミカル
Barium molybdate is often used as an adhesive for enamel products and for refining naphtha. It has good adhesion to metals. Barium metaborate is an additive flame retardant. It can produce a synergistic effect when used with other flame retardants. It is also used in primers and topcoats in the coating industry. It has antimicrobial effects. Barium phosphate is mainly used as a cleaning dispersant in lubricating oil additives. Barium chromate is used as an anti-corrosion material for composite electroplating. Barium series additives have been produced domestically. They include barium stearate, organic zinc barium, barium laurate, and alkylbenzene sulfonate. These additives are usually made by reacting barium chloride (or barium hydroxide) with an organic acid. Barium alkylbenzene sulfonate is among them. It is a high-quality anionic surfactant and an oil-soluble rust inhibitor. It has excellent performance.
重晶石産業の用途2：掘削泥水加重剤として
一部の石油・ガス井を掘削する際に使用される掘削泥水と粘土の比重は、一般的に約2.5です。水の比重は1です。そのため、泥水の比重は比較的低くなります。泥水の重量が石油・ガスの圧力と釣り合わなくなることがあります。これにより、噴出事故が発生する可能性があります。地下の圧力が高い場合は、泥水の比重を上げます。泥水に重晶石粉末を加えることは、泥水の比重を上げる効果的な手段です。掘削泥水に使用される重晶石は、通常、325メッシュ以上の細かさが必要です。重晶石が十分に細かくないと、沈殿が発生する可能性があります。掘削泥水には、比重が4.2を超える重晶石が必要です。少なくとも95% BaSO4と1%未満の可溶性塩を含まなければなりません。この用途の市場は大きいですが、技術要件が低いため、ほとんどの国内の重晶石鉱山と硫酸バリウムメーカーがこのような製品を生産できます。そのため、競争は激しいです。
重晶石産業の用途3：リトポン顔料
リトポンは高品質の白色顔料として、塗料や塗装の分野で広く使用されています。硫酸バリウムを加熱し、還元剤を使用します。これにより、硫化バリウム（BaS）が生成されます。次に、硫酸亜鉛（ZnSO4）と反応させます。これにより、70%硫酸バリウムと30%硫化亜鉛の混合物が形成され、これがリトポン顔料です。リトポンの重晶石は非常に純粋でなければなりません。その硫酸バリウム含有量は95%を超え、目に見える色の不純物があってはいけません。市場ではリトポンに対する非常に厳しい要件があります。含有量と白さに加えて、細かさも少なくとも1250メッシュに達する必要があります。それにもかかわらず、多くの要求の厳しい企業が残っています。それらは主に珠江デルタと揚子江デルタにあります。これらの企業の月間需要は少なく、規模に応じて約100〜200トンです。しかし、生産技術が基準を満たせば、リトポン市場は高級製品を開発するための重要な分野になる可能性があります。
重晶石産業の用途 4: 充填材産業向け重晶石
塗料製造において、重晶石粉末は充填剤です。塗料の塗膜の厚さ、硬さ、耐久性を向上させます。室内塗料には、鉛やマグネシウムの白色顔料よりも亜鉛バリウム白色顔料の方が適しています。塗料業界では、粒子が細かく白色度の高い重晶石が必要です。また、重晶石は紙、ゴム、プラスチックの充填剤としても使用されます。ゴムやプラスチックの硬度、耐摩耗性、耐老化性を高めます。ゴムや製紙の場合、重晶石充填剤には、BaSO4含有量が98%以上、CaO含有量が0.36%以下、酸化マグネシウムや鉛が含まれていないことが求められます。
1. プライマーおよびマスチックコーティング：
Barite powder has a high filling capacity. So, it is suitable for various coatings, like primers and mastic coatings. Its low specific surface area, uniform particle size, and good fluidity cause very low wear during processing. Barium sulfate is ideal for automatic primer surfaces. It keeps high uniformity and smoothness, even with high filling.
2. トップコート:
耐薬品性コーティングでは、重晶石粉末は他のほとんどの充填剤より優れています。重晶石粉末は不活性で、水、酸、溶剤に不溶性であり、細かく光沢のある粒子なので、トップコートを長期間保護します。表面硬度と色安定性を高めるには、トップコートに硫酸バリウムを使用することをお勧めします。
3. ラテックス塗料：
重晶石粉末は重量が大きいため、主にラテックス塗料に使用されます。特に、高光沢塗料やシルクテクスチャ塗料に使用され、「耐酸性」ラテックス塗料として知られています。分散性、旋光保持性、流動性が容易で、化学的性能が向上します。硫酸バリウムは、高光沢塗料やラテックス塗料に適しています。
4. 印刷インク：
重晶石粉末は高品質のインクに最適です。摩耗が少なく、光沢が高く、色が安定しています。また、凝集性が低く、流動性も低いです。硫酸バリウムは、特に高旋光性インクに推奨されます。
5. 木材コーティング：
重晶石粉末は凝集性が低く、光分散性が低く、粒子が細かいため、顔料トップコート、ワニス、スプレー塗料に最適です。研究により、硫酸バリウムは耐薬品性と耐候性に優れていることがわかっています。
6. 粉体塗装：
粉体塗料では、重晶石粉末により光沢、流動性、充填性、顔料の適合性が向上します。
7. 接着剤:
重晶石粉末を添加すると、接着剤のレオロジー、充填性、耐薬品性が向上します。
8. 熱可塑性プラスチック:
重晶石粉末の熱伝導性と流動性により、射出成形時間が短縮されます。また、硫酸バリウムは核剤としてプラスチックの強度と熱安定性を高めます。
9. 紙コーティング：
重晶石粉末は、アート紙や白色半透明の色紙などの紙コーティングの光沢と流動性を向上させます。場合によっては、光沢を失うことなく硫酸バリウムを二酸化チタンの代わりに使用できます。
重晶石産業への応用 5: セメント産業向け鉱化剤
セメント製造では、重晶石と蛍石の鉱化剤を添加すると効果的です。C3Sの生成と活性化を促進します。これにより、クリンカーの品質が向上し、セメントの初期強度が20〜25%向上し、後期強度が10%上昇します。クリンカーの焼成温度は1450℃から1300±50℃に低下します。重晶石含有量が0.8〜1.5%の場合、最高の効果が得られます。白セメントの製造では、重晶石と蛍石の鉱化剤を使用すると、焼成温度が1500℃から1400℃に低下します。また、遊離CaOが減少し、強度と白さが向上します。石炭脈石セメント原料に重晶石を添加すると、低クリンカーセメントの強度、特に初期強度が大幅に向上します。これは、石炭脈石の使用方法を提供します。低カルシウム、省エネ、初期強度、高強度セメントを製造できます。
重晶石産業の用途6：耐放射線セメント、モルタル、コンクリート
重晶石はX線を吸収します。そのため、バリウムセメント、重晶石モルタル、重晶石コンクリートの製造に使用されます。これらの材料は金属鉛板の代わりとなり、原子炉を遮蔽し、病院や研究所などの建物をX線から保護します。バリウムセメントは主に重晶石と粘土から焼結されます。主に二珪酸バリウムです。石膏を加えて粉砕します。比重は4.7～5.2で、普通のポルトランドセメントよりも高く、強度は325～425です。バリウムセメントは比重が高いため、重晶石などの重い骨材と混ぜて、均一で密度の高いX線耐性コンクリートを作ることができます。重晶石モルタルは高密度モルタルで、X線を効果的に遮断できます。通常は水和熱の低いポルトランドセメントを使用します。セメント：重晶石粉末：重晶石砂：粗砂の比率を1：0.25：2.5：1で配合します。重晶石コンクリートは密度が高く、X線遮蔽能力も優れています。
一般的に使用されるセメント系材料には以下のものがあります。
- 水和熱が低いポートランドセメント。
- 高アルミナセメント。
- バリウムセメント。
- ストロンチウムセメント。
これらのうち、最も広く使用されているのはポートランドセメントです。
一般的な混合比率は、セメント: 重晶石砕石: 重晶石砂: 水 = 1:4.54:3.4:0.5 または 1:5.44:4.46:0.6 または 1:5:3.8:0.2 です。耐放射線モルタルおよびコンクリート用の重晶石には、少なくとも 80% BaSO4 が含まれている必要があります。石膏、黄鉄鉱、硫化物、硫酸塩などの不純物は 7% を超えてはなりません。
重晶石産業への応用 7: 道路建設
10% 重晶石を配合したゴムとアスファルトの混合物で駐車場が舗装されています。耐久性に優れています。重たい道路建設機械のタイヤの一部に重晶石が充填されています。これにより重量が増加し、充填エリアが圧縮されます。
重晶石産業の用途8：その他の用途
重晶石を油と混ぜて布のベースに塗ると、オイルクロスが作られます。重晶石の粉末は灯油の精製に使用されます。製薬業界では胃腸の造影剤として使用されます。また、農薬、皮革、花火の製造にも使用できます。また、重晶石は金属バリウムの抽出にも使用されます。テレビや真空管のゲッターやバインダーとして使用されます。金属バリウムは、アルミニウム、マグネシウム、鉛、カルシウムと合金化されます。ベアリングの製造に使用されます。要約すると、重晶石は重要な非金属鉱物です。化学、建設、機械業界で多くの用途があります。
超微細重晶石粉末はジェットミルで製造される
Ultrafine barite powder is made with jet milling technology. It is efficient and can produce very fine particles. This process involves several key steps and characteristics:
ジェットミリングプロセス
ジェット粉砕では、高速圧縮空気またはガスを使用して粒子をノズルから加速します。これにより、粒子が衝突してサイズが小さくなります。この方法では、粒子が 2.5 ミクロン (D97) 以下という超微細粉末が作られます。
Equipment: The jet mill operates by feeding barite material into a chamber where it is accelerated to supersonic speeds. The particles collide in a controlled environment. This reduces their size without grinding media, which minimizes contamination.
効率: ジェットミリングは効率が高いことで知られています。狭い粒度分布を実現できます。平均粒子サイズは 1 ～ 4 ミクロンです。高純度を維持し、凝集を防ぎます。
生産能力: 最新のジェットミルは大量生産に対応できます。一部のシステムでは、最大 500 kg/時の重晶石材料を処理できます。
環境への配慮: ジェットミリングは環境への影響が少ないため好まれます。従来の粉砕方法とは異なり、廃棄物が最小限に抑えられ、大規模な洗浄も必要ありません。
重晶石粉末のジェット粉砕の利点
高純度: 粉砕媒体がないため、摩耗粒子による汚染のリスクが低くなります。
制御された粒子サイズ: オペレーターはプロセスを微調整して、さまざまな産業用途に合わせて特定の粒子サイズを実現できます。
拡張性: ジェットミリング技術は、品質を犠牲にすることなく、より大規模な生産ニーズに合わせて簡単に拡張できます。
ジェットミルによる超微粒重晶石粉末製造のプロジェクト事例
