毒重石是除
重晶石外,自然界另一种主要含钡矿物。具有比重大、硬度低、吸收
X射线和
γ射线等特性,广泛应用于油气钻探、化工、轻工、冶金、建材、医药等工业部门,特别是化工产品制造中的优质钡原料。实践表明,毒重石优于重晶石矿的
工业矿物原料。对于高品位富矿可直接采用化学提纯生产工艺。而对于低品位矿石,通过选矿富集-化学提纯生产工艺。
成分为碳酸钡,分子式为BaCO3,其中含BaO 77.7%、CO2 22.3%,常含微量Sr、Ca、Mg,并替代Ba。斜方晶系,晶形少见,集合体多呈致密块状或纤维状、葡萄状等。
著名产地有英国诺托姆贝兰德(Northumberland)、美国伊利诺伊州、加拿大安大略、原苏联土尔克明尼亚等地。毒重石国内产地有陕西紫阳黄柏树湾;四川城口巴山。
工艺过程如下:采用紫阳毒重石矿,先将毒重石矿粉磨细至粒度为20目以下,加入到配好的
氯化铵溶液中,加热搅拌分解、除杂后,得到
氯化钡溶液。氯化钡溶液中加入碳酸铵即得到碳酸钡产品。氯化钡溶液直接浓缩、冷却结晶,得到产品BaCl2·2H2O。
直接煅烧的方法利用毒重石在高温条件分解的特性,将不溶于水的碳酸盐转变成易溶于水的氧化物,从而将固体矿物转换成液体组份。毒重石主要为碳酸钡成份。而利用毒重石制备碳酸钡,实际上是一个将粗碳酸钡精制成符合工业级碳酸钡的过程。
毒重石矿在采矿和选矿的过程中,存在着尾矿的产出和堆存。钡是一种重金属,在尾矿的长期堆存过程中通过表生地球化学作用及其界面化学反应、经过雨水长期淋溶、渗漏、溢流等作用,并在一定的环境条件下改变了水/沉积物、土壤界面的环境条件,使固定在颗粒中的重金属释放、迁移,导致水体、土壤、植物的重金属污染。这样,生物从环境中摄取含钡有毒物质可以经过食物链的生物放大作用,在较高级生物体内成千万倍地富集起来,然后通过食物进入人体,在人体的某些器官中积蓄起来造成慢性中毒,危害人体健康。我们已经知道,金属钡毒性很低,但可溶性钡盐的毒性很高。不同的钡化合物的毒性大小与溶解度有关,溶解度高,毒性大,可溶性钡盐如氯化钡、醋酸钡、硝酸钡等为剧毒。碳酸钡虽不溶于水,但服入后与胃酸反应成为氯化钡而有毒。口服氯化钡0.2~0.5克即可中毒,致死量约为0.8~1.0克。大量钡离子吸收入血液后,可对各类肌肉组织包括骨骼肌、平滑肌及心肌产生过度兴奋作用,最后转为抑制而致麻痹。钡离子可进入细胞内,使血清钾降低,导致
低钾血症。所以,应严格防止钡的重金属污染。