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(yīng)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(jié)劑。
重晶石主要用于石油、化工、油漆、填料等工業(yè)部門(mén),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(xué)、原子能工業(yè)、車輛制動(dòng)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(xué)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(xué)性質(zhì)和熱學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等特點(diǎn),主要用于石油、化工、油漆、填料、造紙、橡膠、塑膠等工業(yè)部門(mén)。天然的重晶石主要成分是硫酸鋇(BaS04),并且含量不低,可以達(dá)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(duì)白度指標(biāo)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(duì)白度要求也較高。因此,對(duì)天然重晶石進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶峒冊(cè)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(shù)中,關(guān)于重晶石的提純?cè)霭准夹g(shù),已經(jīng)做了大量的工作,如采用硫酸與重晶石粉反應(yīng),或采用鹽酸與重晶石粉反應(yīng),可以適當(dāng)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(wèn)題。
重晶石粉屬于無(wú)機(jī)礦物,即使將其白度增加,其與油漆或涂料等的有機(jī)物或高分子聚合物材料在化學(xué)結(jié)構(gòu)和物理形態(tài)上存在差異,兩者的表面性質(zhì)不同導(dǎo)致其相容性和親和性會(huì)有差別,在作填充料時(shí),很難均勻分散而影響復(fù)合材料的機(jī)械性能,從而難以發(fā)揮無(wú)機(jī)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(lǐng)域的應(yīng)用。
天然重晶石粉的表面改性技術(shù)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(shí)添加表面改性劑,在一定溫度下進(jìn)行表面改性過(guò)程。無(wú)機(jī)粉末的表面物理涂覆、化學(xué)包覆、機(jī)械化學(xué)和部分膠囊化改性常用這種工藝。濕法改性過(guò)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(guò)程。濕法工藝中通常使用的反應(yīng)罐,包覆改性后的過(guò)濾和脫水。通過(guò)該方法改性的沉淀反應(yīng)包覆的無(wú)機(jī)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(guò)氫鍵結(jié)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(guò)改變顆粒表面靜電力大小或產(chǎn)生空間位阻效應(yīng)使分散體系穩(wěn)定,抑制顆粒間的作用,改善顆粒間的團(tuán)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(jī)硅是以硅氧鍵鏈(Si-O-Si)為骨架,硅原子上連接有機(jī)官能團(tuán)的一類聚合物。高分子有機(jī)硅分子中無(wú)機(jī)骨架具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性很高,而無(wú)機(jī)骨架外的有機(jī)官能團(tuán)決定了高分子有機(jī)硅分子的表面性能。
經(jīng)有機(jī)硅改性后的超細(xì)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(yīng),可提高復(fù)合材料的流動(dòng)性,解決結(jié)塊和粉塵等問(wèn)題。
常見(jiàn)的有機(jī)硅改性劑:硅烷偶聯(lián)劑、硅表面活性劑、液體硅橡膠、硅樹(shù)脂等。