重晶石晶体化学
重晶石的化学成分
重晶石的化学成分
嘿，大家好哇！今天咱来聊聊重晶石的化学成分哈。
有一回啊，我去一个矿山玩。
那个矿山可大了，有好多各种各样的石头。
我看到有一种石头白白的，沉甸甸的，觉得挺好奇。
我就问旁边的工人叔叔这是啥石头啊？叔叔说这是重晶石。
哇哦，我这才第一次听说重晶石这个名字。
叔叔接着说，重晶石的化学成分主要是硫酸钡。
我一听，硫酸钡？这是啥玩意儿啊？叔叔就给我解释了。
他说硫酸钡是一种白色的粉末，不溶于水，也不溶于酸。
重晶石就是因为含有很多硫酸钡，所以才那么重。
我就想啊，这重晶石还挺有意思的。
我记得小时候玩过一种白色的粉末，不知道是不是硫酸钡呢？哈哈，开个小玩笑。
叔叔还说，重晶石有很多用途呢。
比如说，可以用来做油漆、橡胶、塑料等等。
还可以用来做医疗上的造影剂，让医生能看清楚我们身体里面的情况。
我一听，嘿，这重晶石还挺厉害呢。
从那以后，我每次看到白色的石头，就会想起重晶石，想起它的化学成分是硫酸钡。
我也会想，这小小的石头，居然有这么大的用处。
重晶石的化学成分虽然听起来很专业，但是其实也不难理解啦。
就是一种白色的粉末，不溶于水和酸，能用来做很多东西。
以后要是有人问我重晶石的化学成分是啥，我就可以很自信地告诉他是硫酸钡啦。
嘿嘿。
重晶石概述
重晶石化学组成为Ba[SO4]，晶体属正交（斜方）晶系的硫酸盐矿物。
常呈厚板状或柱状晶体，多为致密块状或板状、粒状集合体。
质纯时无色透明，含杂质时被染成各种颜色，条痕白色，玻璃光泽，透明至半透明。
三组解理完全，夹角等于或近于90°。
摩氏硬度3-3.5，比重4.０-4.6。
重晶石鉴定特征板状晶体，硬度小，近直角相交的完全解理，密度大，遇盐酸不起泡，并以此与相似的方解石相区别。
重晶石主要形成于中低温热液条件下，中国陕西、湖南、贵州、广西、青海、新疆等地有巨大的重晶石矿脉。
重晶石是提取钡的原料，磨成细粉可作钻探用的泥浆加重剂，打成碎块可以代替石子做防辐射重力墙用料；又可做各种白色颜料、涂料以及橡胶业、造纸业的填充剂和化学药品等。
重晶石主要用于石油、化工、油漆、填料等工业部门，其中80～90%用作石油钻井中的泥浆加重剂。
表3列出了它的主要用途。
重晶石的主要用途应用领域主要用途备注石油钻探油气井旋转钻探中的环流泥浆加重剂冷却钻头，带走切削下来的碎屑物，润滑钻杆，封闭孔壁，控制油气压力，防止油井自喷化工生产碳酸钡、氯化钡、硫酸钡、锌钡白、氢氧化钡、氧化钡等各种钡化合物这些钡化合物广泛应用于试剂、催化剂、糖的精制、纺织、防火、各种焰火、合成橡胶的凝结剂、塑料、杀虫剂、钢的表面淬火、荧光粉、荧光灯、焊药、油脂添加剂等玻璃去氧剂、澄清剂、助熔剂增加玻璃的光学稳定性、光泽和强度橡胶、塑料油漆填料、增光剂、加重剂建筑混凝土骨料铺路材料重压沼泽地区埋藏的管道，代替铅板用于核设施、原子能工厂、X光实验室等的屏蔽，延长路面的寿命重晶石粉：重晶石粉又名天然硫酸钡，产品主要用于石油天然气钻井泥浆的加重剂，生产立德粉或作为X射线的屏蔽剂用于医学、原子能工业、车辆制动材料、包装带、高档油漆、医院防辐射重力墙等行业。
重晶石解理夹角
重晶石解理夹角
重晶石是一种常见的矿物，其化学式为CaSO4·2H2O，是硫酸钙的水合物。
重晶石的解理夹角是指在重晶石晶体中，两个相邻的晶面之间的夹角。
这个夹角的大小对于重晶石的物理性质和应用有着重要的影响。
重晶石的晶体结构是六方最密堆积，晶面之间的夹角为120度。
但是在实际的重晶石晶体中，由于晶体生长的过程中受到各种因素的影响，晶面之间的夹角并不总是120度。
这就导致了重晶石晶体的解理夹角存在一定的差异。
重晶石的解理夹角对于其物理性质和应用有着重要的影响。
首先，重晶石的解理夹角越小，其晶体的强度就越高。
这是因为在重晶石晶体中，晶面之间的夹角越小，晶体内部的结构就越紧密，晶体的强度就越高。
因此，在一些需要使用高强度重晶石的应用中，选择解理夹角较小的重晶石是非常重要的。
重晶石的解理夹角还对其光学性质有着影响。
重晶石是一种双折射矿物，其折射率随着光线的入射方向而变化。
在重晶石晶体中，晶面之间的夹角越小，其双折射现象就越明显。
因此，在一些需要使用重晶石的光学应用中，选择解理夹角较小的重晶石可以获得更好的光学效果。
重晶石的解理夹角是一个非常重要的物理参数，对于其物理性质和
应用有着重要的影响。
在选择重晶石时，需要根据具体的应用需求来选择合适的解理夹角。
重晶石的主要成分
重晶石的主要成分一、重晶石的定义重晶石，也称为方解石，是一种常见的矿物，属于方解石矿物群。
它的化学组成为CaCO3，是碳酸钙的晶体形态。
重晶石的晶体呈立方体或八面体状，有着优美的晶体形态，是一种重要的工业原料和装饰石材。
二、重晶石的化学成分重晶石的主要成分是碳酸钙（CaCO3），它的化学组成为一分子钙离子（Ca2+）和一个碳酸根离子（CO32-）。
除了碳酸钙之外，重晶石中常常还含有一些杂质，如镁、铁、锰、锌等。
三、重晶石的晶体结构重晶石的晶体结构为立方体，晶胞常数为a=b=c=4.99Å。
每个晶胞中含有一个钙离子和一个碳酸根离子，钙离子位于立方体的中心位置，碳酸根离子位于立方体的角落位置。
四、重晶石的物理性质1.外观：重晶石晶体呈透明或半透明状，有时也呈白色、灰色或棕色。
2.密度：重晶石的密度为2.71 g/cm³。
3.硬度：重晶石的硬度为3，可以用钢针划痕。
4.色泽：重晶石的颜色因杂质的不同而有所变化，常见的颜色有白色、灰色、黄色、蓝色等。
5.荧光性：重晶石在紫外光的激发下会发出白色或蓝色的荧光。
五、重晶石的应用领域重晶石具有广泛的应用领域，下面将就几个主要领域进行介绍。
1. 建筑材料重晶石可以作为建筑材料中的装饰石材，用于地面、墙壁、台面等的装饰。
重晶石的立方体晶体结构使得它有着独特的光学效果，能够使装饰材料呈现出丰富的色彩和纹理，增加了建筑的美观性。
2. 工业制造重晶石可以用作工业原料，广泛应用于玻璃、陶瓷、橡胶、塑料等的制造。
以重晶石为原料制造的产品具有耐磨、耐腐蚀、耐高温等特性，被广泛应用于工业领域。
3. 粉体领域重晶石可以被粉碎成粉末状，用于粉体冶金、粉末冶金等领域。
重晶石的小晶粒尺寸和均匀分布的特点，使重晶石粉末具有优异的流动性和压实性，有利于粉末冶金制品的加工工艺。
六、重晶石的获取与加工重晶石的获取主要有两种方式：开采和人工合成。
开采是指通过露天或地下矿井开采地下重晶石矿石。
重晶石
重晶石重晶石是钡的最常见矿物，它的成分为硫酸钡。
产于低温热液矿脉中，如石英-重晶石脉，萤石-重晶石脉等，常与方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、辰砂等共生。
我国湖南、广西、青海、江西所产的重晶石矿床多是巨大的热液单矿物矿脉。
重晶石亦可产于沉积岩中，呈结核状出现，多存在于沉积锰矿床和浅海的泥质、砂质沉积岩中。
在风化残余矿床的残积粘土覆盖层内，常成结状、块状。
基本简介化学品中文名称：重晶石主要成分：纯品外观与性状：白色斜方晶体。
化学品英文名称：Barite中文名称2：重晶石英文名称2：barium sulfate分子式：BaSO4分子量：233.39化学成分：BaO:65.7%,SO3:34.3%。
成分中有Sr、Pb和Ca类质同像替代。
重晶石的晶体呈大的管状，晶体聚集在一起有时可形成玫瑰花形状或分叉的晶块，这称为冠毛状重晶石。
纯的重晶石是无色透明的，一般则呈白、浅黄色，具有玻璃光泽。
重晶石可以用作白色颜料（我们俗称立德粉），还可用于化工、造纸、纺织填料，在玻璃生产中它可充当助熔剂并增加玻璃的光亮度。
但它最主要的是作为加重剂用在钻井行业中及提炼钡。
结构性质重晶石是重晶石以硫酸钡(BaSO4)为主要成分的非金属矿产品，纯重晶石显白色、有光泽，由于杂质及混入物的影响也常呈灰色、浅红色、浅黄色等，结晶情况相当好的重晶石还可呈透明晶体出现。
重晶石系硫酸盐矿物。
成分为BaSO4。
自然界分布最广的含钡矿物。
钡可被锶完全类质同象代替，形成天青石；被铅部分替代，形成北投石（因产自台湾北投温泉而得名）。
正交（斜方）晶系，晶体常成厚板状。
纯净的重晶石透明无色，一般为白色、浅黄色，玻璃光泽，解理面呈珍珠光泽。
具3个方向的完全和中等解理，莫氏硬度3～3.5，比重4.5。
主要形成于中低温热液条件下。
重晶石化学性质稳定，不溶于水和盐酸，无磁性和毒性。
重晶石化学组成为Ba[S O4]，晶体属正交（斜方）晶系的硫酸盐矿物。
常呈厚板状或柱状晶体，多为致密块状或板状、粒状集合体。
重晶石成分组成
重晶石成分组成
重晶石是一种含钙碳酸盐的矿物，其化学式为CaCO3。
它的晶体结构为正交晶系，常见的晶体形态为短柱状或针状。
在地球上，重晶石广泛存在于沉积岩中，是一种非常常见的矿物。
重晶石有多种不同的成分组成。
在自然界中，它通常会含有一些杂质，如镁、铁、锰等元素。
这些杂质会影响重晶石的颜色和性质。
例如，含有镁的重晶石会呈现出淡黄色或淡灰色，而含有铁的重晶石则会呈现出褐色或红色。
此外，重晶石还可以通过人工合成来制备纯度较高的样品。
在化学实验室中，常使用重晶石作为标准物质，用于校准仪器或测试样品的纯度。
人工合成的重晶石可以通过控制反应条件来控制其成分组成，例如调节反应物浓度、反应温度、反应时间等。
总的来说，重晶石的成分组成是多种多样的。
无论是自然界中的重晶石还是人工合成的重晶石，都可能含有一定的杂质。
研究者可以通过化学分析等手段来确定重晶石的成分组成，并进一步探究其物理化学性质。
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重晶石化学成分
重晶石化学成分重晶石是一种矿石，其化学成分为CaSO4·2H2O，是一种含水钙硫酸盐。
它的结晶形态多样，常见的有方解石状、柱状、板状、长柱状等。
重晶石的化学成分可以从其化学式中得知，其含有钙离子（Ca2+）、硫酸根离子（SO42-）和结晶水（2H2O）组成。
其中钙离子与硫酸根离子以离子键相互结合，形成离子晶体的基本结构。
而结晶水以氢键的形式与钙离子和硫酸根离子相互连接，起到稳定晶体结构的作用。
重晶石的化学成分使其在很多方面都有广泛的应用。
首先，重晶石是一种重要的建筑材料。
由于其硬度适中，质地坚硬且稳定，使得重晶石可以作为石膏板、石膏花板等建筑材料的主要成分。
同时，重晶石还可以用于制造石膏制品、石膏模具等。
除了建筑材料，重晶石还可以用作工业材料。
由于它的熔点较高，重晶石可以用于陶瓷、耐火材料的制备。
另外，重晶石也是一种重要的肥料原料。
钙离子对于植物的生长发育起着重要作用，因此重晶石可以用作钙肥，提供植物所需的钙元素。
此外，重晶石还在药物制造、食品添加剂、造纸工业等领域得到广泛应用。
在药物制造中，重晶石可以用作药品的填充剂、稳定剂等，同时还可以作为人体补钙的钙源。
在食品添加剂中，重晶石可以用作酸度调节剂、增稠剂等。
在造纸工业中，重晶石可以用作涂料的填充剂，提高纸张的光泽度和平滑度。
此外，重晶石还广泛用于包装材料、塑料制品、油漆等领域。
重晶石的化学成分和物理性质决定了它在不同领域中的应用。
无论是作为建筑材料、工业材料、还是用于医药和食品等领域，重晶石都发挥着重要的作用。
总的来说，重晶石的化学成分主要是CaSO4·2H2O，它的广泛应用使得它成为一种重要的矿石。
从建筑材料到工业材料，再到医药和食品等领域，重晶石都发挥着重要的作用。
我们可以看到，化学成分为重晶石赋予了丰富的性质，使得它在不同领域中都有广泛的应用。
重晶石
开发利用
重晶石是一种很重要的非金属矿物原料，具有广泛的工业用途。
1、钻井泥浆加重剂：在一些油井、气井钻探时，一般使用的钻井泥浆、粘土比重为2.5左右，水的比重为1， 因此泥浆比重较低，有时泥浆重量不能与地下油、气压力平衡，则造成井喷事故。在地下压力较高的情况下，就 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。做钻井泥浆用的重晶石一般细度要达到 325目以上，如重晶石细度不够则易发生沉淀。钻井泥浆用重晶石要求比重大于4.2，BaSO4含量不低于95%，可溶 性盐类小于1%。
2贵州
贵州重晶石矿资源丰富，约占全国重晶石储量的60%，是中国重晶石第二大生产基地。主要分布在天柱，麻 江，黄平，凯里，施秉5市.其中天柱县大河边重晶石矿区为特大型矿床，已探明D级储量.04万t,麻江县境内探明 D级储量1600万t，黄平，凯里，施秉3县市探明D级储量达1000万t左右。贵州重晶石矿品质较好，其中BaS含量超 过85%以上的富矿占70%，其品位完全符合工业化生产要求。贵州重晶石储量全国第一，但开采量及出口不及广西， 全省共有重晶石矿山80多个，如正常开采，年采出矿石量可达1000万t以上。开采原矿的多，深加工企业少，只 有100万t。
（一）层状型重晶石矿床
层状重晶石矿床产于一定的地质时代，受地层及岩性严格控制，矿体呈层状、似层状及透镜状整合产于沉积 地层中，矿石具有明显的沉积构造和结构。
中国主要的大型与特大型层状重晶石矿床主要集中在寒武系，其次是泥盆系，而且集中产于秦岭和华南地区。 层状重晶石矿床沉积盆地可以是地壳活动性很强的秦岭褶皱带和活动性较强的东南沿海褶皱带，也可以是较稳定 的江南古陆两侧地台型凹陷，但都是深水、半深水停滞性的静水还原性盆地，有机质含量高。
地质勘查
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1.矿物名称：重晶石，Barite。
2.矿物组成：BaO约65.7%，SO3约34.3%。
常含Sr、Ca、Pb。
Ba与Sr可成完全类质同像
替代。
Pb含量较高者称为北投石(hokutolite)，PbO达17~22%，亦含有Ra，因产于台湾省北投温泉而得名。
Ca含量不超过1.9%，有时含Fe2O3和有机质混入物。
化学通式：BaSO4。
3.矿物晶格：
（1）离子堆积图
（2）XRD图
取少量重晶石粉末做XRD衍射实验，可得到如上衍射图谱，与图谱库中重晶石标准衍射图谱的峰值基本相配，可以确定所用矿物原料为符合要求的纯度较高的重晶石。
（3）晶格参数
斜方晶系，a0=0.8878nm，b0=0.5450nm，c0=0.7152 nm；Z=4。
晶体结构中，Ba2+和S2-分别排列在b轴1/4和3/4处。
[SO4]四面体方位上为2个O2-呈水平排列，另2个O2-与它们垂直。
每个Ba2+与7个[SO4]四面体连结，配位数12。
1149℃以上转变为高温六方变体。
斜方双锥晶类，D2h-mmm(3L23PC)。
晶体常沿{001}发育成板状，有时呈柱状。
常见单形：平行双面c{001}，斜方柱m{210}、o{011}、d{101}等。
通常呈板状、粒状、纤维状集合体和板状晶体聚成的晶簇。
少数为致密块状、隐晶状。
4．矿物晶体化学
（1）晶格结点上粒子的化学性质
Ba2+是由于Ba原子失去2个负电子形成的，其离子态有剧毒，可以导致蛋白质变性，破坏体内各种酶，使一系列生理活动被破坏。
检验溶液中是否含有Ba2+，首先取少量样液，加入SO42-，生成白色沉淀；再加入一定量稀硝酸，如果沉淀不溶解，则证明含有Ba2+。
在硫酸钡晶体中，每7个四面体SO42-与一个Ba2+连结，且SO42-与金属Ba2+结合会产生硫酸钡白色沉淀，许多不溶性钡盐为白色沉淀，但它们多溶于酸，而硫酸钡不溶于酸。
因此检验硫酸根离子时，通常先使用盐酸酸化样液，排除CO32-的干扰，然后加入钡盐，如BaCl2，以此确定液体是否含有SO42-。
另注检验时加入的钡盐最好是氯化钡，若加入硝酸钡，硝酸根离子与氢离子相遇时会产生强氧化性，使亚硫酸盐氧化为硫酸盐，无法检验原溶液中是否有硫酸盐。
（2）粒子间作用力及价键分析
矿物晶体中粒子间作用力含离子键和共价键。
如Ba2+与SO42-之间以离子键结合，S原子与O原子间则以共价键的方式结合，而各粒子之间以何种价键形式结合，则决定于结合粒子的电负性大小。
Ba2+的电负性低于SO42-，S的电负性低于O的电负性。
（3）矿物破碎后表面价键情况及表面化学性质
重晶石矿物在被破碎后，会将表面形成的保护膜破坏掉，而将内部的化学键露出来，从而使得Ba2+与SO42-之间的离子键、S与O之间的共价键与药剂直接接触。
而外部原本形成的化学键则断裂，使表面形成稳定物不能对矿物表面与药剂之间的吸附作用造成阻碍，进一
步使浮选顺利进行。
重晶石表面化学性质可以从以下几个方面来分析：表面的活性离子可以发生交换吸附，而且能被表面同性离子或反离子占据表面位置而发生表面性质的变化。
发生吸附时氢键形成吸附表面活性分子或离子在固体表面形成氢键而吸附。
由于色散力的存在，使这一吸附作用处处存在，也正是由于这种色散力使重晶石克服同性斥力而可能与阳离子活性基团进行吸附。
重晶石表面能发生化学鳌合作用吸附，即化学反应活化剂分子或离子与重晶石表面的钡离子鳌合而吸附，在重晶石表面形成鳌合剂分子层，可使重晶石表面的亲水或亲油能力产生改变。
（4）矿物可选性提示
水玻璃对重晶石的可浮性有一定的抑制作用。
重晶石纯矿物可浮性研究表明，水玻璃对重晶石有抑制作用，因而在实际矿物浮选中水玻璃用量要适当控制，同时要及时调整捕收剂用量。
用碳酸钠为介质pH值调整剂时,对矿物可浮性的影响
用碳酸钠为介质pH值调整剂时，用油酸钠和氧化石蜡皂为捕收剂，浮选重晶石的规律不相同。
用油酸钠为捕收剂时，受pH值影响较大，这是因为碳酸钠有缓冲作用，而油酸钠的解离与pH值关系密切；氧化石蜡皂中含有具捕收作用的脂肪酸及其他成分，如经基酸等，成分复杂，对pH值不太敏感，相形之下，碳酸钠为介质pH值调整剂时，影响不太突出，表现出对pH值有较强的适应性。
当然，试验结果还表明碳酸钠具有一定的抑制作用，这是因为CO32-吸附在重晶石表面，妨碍了脂肪酸类捕收剂的吸附，致使上浮率下降，因此用碳酸钠为介质pH值调整剂时，用量一定要谨慎合适。
腐植酸钠对重晶石的浮选有抑制作用。
从酒钢强磁尾矿浮选重晶石时，为提高重晶石精矿质量，用腐植酸钠为铁矿物的抑制剂，用量一定要少，否则会影响重晶石的回收率。
水的硬度对重晶石的可浮性有影响。
试验结果表明，当用脂肪酸类捕收剂浮选时，钙离子浓度的增长，使重晶石上浮率明显下降，其原因是钙离子与脂肪酸根形成了难溶的钙盐，消耗了捕收剂。
（5）其他
[物理性质] 纯净者无色透明，一般呈白、灰白、浅黄、淡褐色；含杂质可呈浅蓝、粉红、暗灰色等。
条痕白色。
玻璃光泽，解理面珍珠光泽。
解理{001}完全，{210}中等，{010}不完全。
(001)∧(210)=90，(210)∧{2-10} =78。
22.5'。
硬度3~3.5。
性脆。
相对密度4.3~4.5。
亮度好。
具低磨损性，良好的屏蔽性，能吸收X射线和γ射线。
偏光镜下：二轴晶(+)，2V=37，折射率随成分中Sr代替Ba而减小，Ng=1.648，Nm=1.637，Np=1.636。
化学性质稳定，质纯者难溶于水和酸。
[产状与组合] 主要产于低温热液矿脉中，常与方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、辰砂等共生。
亦可产于沉积岩中，成结核状产出，多存在于沉积锰矿床和浅海的泥质、砂质沉积岩中。
在风化残积粘土覆盖层内，常成结核状、块状。
[鉴定特征] 密度大，板状晶形，三组中等至完全解理，解理块体在（001）面上呈菱形，而(001)∧(210)=90。
与HCl不起作用，可与碳酸盐区别。
以HCl浸湿后，染火焰成黄绿色(Ba)，可与天青石（深紫红色）区别。
硬度小、密度大可与长石区别。
[工业应用] 主要用作化工原料、钻探泥浆原料、玻璃原料和化工填料等。
又由于重晶石具有良好的吸收γ辐射的性能，因而可用作屏蔽材料。
硫酸钡粉在医学上用作X光照片的指示剂。
重晶石还用作电视等真空管的吸气剂、粘结剂。