重晶石：从矿物学视角到工业应用

重晶石：从矿物学视角到工业应用

重晶石，又称重晶石或重晶石，是一种由硫酸钡（BaSO4）组成的矿物。它不仅在矿物学领域具有重要地位，还是石油和天然气钻井中不可或缺的材料。本文将为您详细介绍重晶石的定义、历史、产地和用途。

简介

重晶石是一种由硫酸钡（BaSO4）组成的矿物。通常呈白色或无色，是元素钡的主要来源。重晶石族由重晶石、天青石（硫酸锶）、角石（硫酸铅）和硬石膏（硫酸钙）组成。重晶石与天青石形成固溶体（Ba,Sr）SO4。

名字和历史

辐射形式，有时被称为博洛尼亚石，在17世纪由Vincenzo Casciarolo在博洛尼亚附近发现的标本在炼金术士中声名狼藉。这些在煅烧后变成磷光。

1774年卡尔·舍勒确定重晶石中含有一种新元素，但无法分离出钡，只能分离出氧化钡。两年后，Johan Gottlieb Gahn在类似的研究中也分离出了氧化钡。1808年，英国汉弗莱·戴维爵士通过电解熔融钡盐首次分离出钡。

美国石油协会规范API 13/ISO 13500管理用于钻探目的的重晶石，它没有提到任何特定的矿物，而是指符合该规范的材料。然而，在实践中，这通常是矿物重晶石。

初级重晶石一词是指xxx个可销售的产品，包括粗重晶石（矿山）和简单选矿方法的产品，例如洗涤、跳汰、重介质分离、压片、浮选。大多数粗重晶石需要升级到最低纯度或密度。在重质水泥中用作骨料的重晶石被破碎并筛选成均匀的尺寸。大多数重晶石在用作填料或增量剂（工业产品的添加物）、钡化学品的生产或石油钻井泥浆中的加重剂之前，会被研磨成小而均匀的尺寸。

名字

重晶石这个名称源自古希腊语：βαρύς，罗马化：barús，“重”。美国的拼写是重晶石。国际矿物学协会最初采用重晶石作为官方拼写，但后来建议采用较旧的重晶石拼写。

其他名称已用于重晶石，包括重晶石、重晶石、重晶石、重晶石、tiff和blanc fixe。

矿产协会和地点

重晶石出现在许多沉积环境中，并通过许多过程沉积，包括生物成因、热液和蒸发等。重晶石常见于石灰岩中的铅锌矿脉、温泉矿床和赤铁矿中。它通常与矿物角石和天青石有关。它也在陨石中被发现。

它在阿肯色州、康涅狄格州、弗吉尼亚州、北卡罗来纳州、佐治亚州、田纳西州、肯塔基州、内华达州和密苏里州开采。

2019年全球重晶石产量估计约为950万吨，低于2012年的980万吨。

70%的重晶石用于石油和天然气钻井泥浆。15%用于钡化学品，14%用于汽车、建筑和油漆行业的填料应用，1%用于其他应用。

在热液条件下形成的天然重晶石可能与石英或二氧化硅有关。在热液喷口中，重晶石-二氧化硅矿化也可能伴有贵金属。

使用

在石油和天然气钻井中

在全球范围内，69-77%的重晶石被用作石油和天然气勘探中钻井液的加重剂，以抑制高地层压力并防止井喷。钻井时，钻头穿过各种地层，每个地层具有不同的特征。钻孔越深，重晶石占总泥浆混合物的百分比就越高。重晶石的另一个好处是它是非磁性的，因此不会干扰在钻孔中进行的磁性测量，无论是在随钻测井期间还是在单独的钻孔测井中。