化工生產(chǎn)碳酸鋇、氯化鋇、硫酸鋇、鋅鋇白、氫氧化鋇、氧化鋇等各種鋇化合物 這些鋇化合物廣泛應用于試劑、催化 劑、糖的精制、紡織、防火、各種焰火、合成橡膠的凝結劑。
重晶石主要用于石油、化工、油漆、填料等工業(yè)部門,其中80~90%用作石油鉆井中的泥漿加重劑。表3列出了它的主要用途。重晶石粉:重晶石粉又名天然硫酸鋇,產(chǎn)品主要用于石油天然氣鉆井泥漿的加重劑,生產(chǎn)立德粉或作為X射線的屏蔽劑用于醫(yī)學、原子能工業(yè)、車輛制動材料、包裝帶、油漆、醫(yī)院防輻射重力墻等行業(yè)。
重晶石粉,又稱硫酸鋇粉,化學組成為BaS04,晶體屬正交(斜方)晶系的硫酸鹽礦物,具有密度大、化學性質(zhì)和熱學性質(zhì)穩(wěn)定等特點,主要用于石油、化工、油漆、填料、造紙、橡膠、塑膠等工業(yè)部門。天然的重晶石主要成分是硫酸鋇(BaS04),并且含量不低,可以達到95%以上。但由于其含有鐵等致色物,使重晶石的顏色較差,白度不足。
一般使用硫酸鋇或重晶石的用戶,皆對白度指標有較高的要求。如油漆工業(yè)用的重晶石要求白度都大于90%,涂料工業(yè)用的重晶石對白度要求也較高。因此,對天然重晶石進行適當?shù)奶峒冊霭滋幚?,可以有效提高重晶石的純度和白度,滿足很多用戶的需要。
現(xiàn)有技術中,關于重晶石的提純增白技術,已經(jīng)做了大量的工作,如采用硫酸與重晶石粉反應,或采用鹽酸與重晶石粉反應,可以適當提高重晶石的白度,但是硫酸或鹽酸處理存在腐蝕性大,環(huán)保性低,廢液不易處理的問題。
重晶石粉屬于無機礦物,即使將其白度增加,其與油漆或涂料等的有機物或高分子聚合物材料在化學結構和物理形態(tài)上存在差異,兩者的表面性質(zhì)不同導致其相容性和親和性會有差別,在作填充料時,很難均勻分散而影響復合材料的機械性能,從而難以發(fā)揮無機填料的功能性、表面活性和小尺寸等優(yōu)良特性,影響其在油漆或涂料等領域的應用。
天然重晶石粉的表面改性技術分為濕式和干式兩種方法。干法改性工藝是指在干燥狀態(tài)下的粉末或干燥后的分散體的表面改性,同時添加表面改性劑,在一定溫度下進行表面改性過程。無機粉末的表面物理涂覆、化學包覆、機械化學和部分膠囊化改性常用這種工藝。濕法改性過程中固定比或漿液的固體含量為添加表面改性劑和添加劑,在粉末表面的攪拌和溫度條件下的變形過程。濕法工藝中通常使用的反應罐,包覆改性后的過濾和脫水。通過該方法改性的沉淀反應包覆的無機表面改性劑的使用。
超分散劑是一種新型水溶性聚合物分散劑,能夠和硫酸鋇顆粒表面羥基通過氫鍵結合成吸附層或者物理作用包裹在硫酸鋇顆粒表面,降低顆粒表面張力和表面能。
超分散劑主要是通過改變顆粒表面靜電力大小或產(chǎn)生空間位阻效應使分散體系穩(wěn)定,抑制顆粒間的作用,改善顆粒間的團聚。
常用的超分散劑:聚酯類分散劑、低聚皂分散劑、水溶性高分子分散劑等。
高分子有機硅是以硅氧鍵鏈(Si-O-Si)為骨架,硅原子上連接有機官能團的一類聚合物。高分子有機硅分子中無機骨架具有結構穩(wěn)定性很高,而無機骨架外的有機官能團決定了高分子有機硅分子的表面性能。
經(jīng)有機硅改性后的超細硫酸鋇可廣泛用于涂料行業(yè),與涂料物質(zhì)中的一些組分反應,可提高復合材料的流動性,解決結塊和粉塵等問題。
常見的有機硅改性劑:硅烷偶聯(lián)劑、硅表面活性劑、液體硅橡膠、硅樹脂等。