重晶石是以硫酸鋇(BaSO4)為主要成分的非金屬礦產品，純重晶石顯白色、有光澤，由于雜質的混入顯示灰色、淺紅色、淺黃色等。重晶石系硫酸鹽礦物，屬于自然界分布最廣的含鋇礦物。重晶石化學性質穩定，不溶于水和鹽酸，無磁性和毒性。

硫酸鋇晶胞中的鋇原子可被其他元素完全類質同象代替，比如被鍶元素取代，形成天青石；被鉛部分替代，形成北投石（因產自臺灣北投溫泉而得名）。正交（斜方）晶系，晶體常成厚板狀。

重晶石屬于混合物，必須對重晶石進行提純才可獲得純的硫酸鋇，因此重晶石中硫酸鋇的分析檢測方法顯得尤為重要。以下對重晶石中硫酸鋇的幾種最新的常用檢測方法進行簡介。

1、硫酸鋇重量法

硫酸鋇重量法以稱重反應生成的硫酸鋇的方式測定硫酸鋇量。主要有以下幾種方法。

1.1 酸溶快速重量法

王永青等^[1]稱取一定量（質量為m）的重晶石礦粉，用王水及氫氟酸溶液對重晶石進行溶解，獲得可溶性鹽類，再用鹽酸和氯化銨混合液溶解硫酸鋇，最后獲得純的硫酸鋇（質量為n），用n/m即可表示重晶石中硫酸鋇的含量。研究表明，此法簡單、快速，相對偏差較小，其工藝過程如下：

圖2  酸溶快速重量法

1.2 三酸溶礦快速重量法

李賽峰等^[2]人利用鹽酸、硝酸、氫氟酸溶液，對重晶石進行溶解，再通過后處理獲得了重晶石中的硫酸鋇，此法方便、簡單、快速，精密度和準確度較理想，其過程如下：

圖3  三酸溶礦快速重量法

1.3 碳酸鈉-氧化鋅半熔分解重量法

陳奎^[3]利用碳酸鈉-氧化鋅半熔法分解試樣，以重量法測定了重晶石中的鋇含量，間接測得硫酸鋇含量。其實驗過程如圖4所示。

圖4  碳酸鈉-氧化鋅半熔分解重量法

2、鉻酸鋇容量法

鉻酸鋇容量法通過滴定鉻酸根離子間接測定硫酸鋇含量。

李蓉等^[4]采用鉻酸鋇容量法及電感耦合等離子體原子發射光譜法（ICP-AES）對含鉛重晶石中硫酸鋇的含量進行了測定，研究表明：鉻酸鋇容量法測定硫酸鋇的范圍為10%~99.9%，應用于重選硫酸鋇試驗回收，平衡效果良好，其主要的實驗過程如下：

圖5 鉻酸鋇容量法檢測重晶石中硫酸鋇的含量

3、其他新方法

以上的稱重法或者容量法，在使用過程中均導致部分硫酸根或者鈣流失，檢測結果出現偏差，而實際中要求越來越高，因此出現了很多新型的方法，本文簡要介紹以下幾種。

3.1 電感耦合等離子體發射光譜法(ICP-OES)

毛香菊等^[5]用稀鹽酸低溫溶解試樣，再采用高溫熔融-熱水浸取得方法處理沉淀，最后用HNO3-HClO4溶解，以電感耦合等離子體原子發射光譜法（ICP-AES）測量樣品溶液中的鋇元素含量，利用硫酸鋇化學式反算重晶石中硫酸鋇的含量。其試驗流程如下：

圖6 ICP-AES測定硫酸鋇含量

3.2 X射線熒光光譜法(XRF)

陳景偉等^[6]利用熔融制樣的方法，對試樣采用X射線熒光分析，并稱取一定量的硫酸鋇等物質配成標準溶液，制作標準曲線用于對比分析。其試驗過程如下：

圖7 XRF分析法

3.3 能量色散X射線熒光光譜法

黃玉龍等^[7]對粉末壓片的重晶石試樣，進行了能量色散X射線熒光分析，并通過對試樣的研磨時間、壓片的壓力、保壓時間、稱量等因素進行了條件試驗，確定了取樣條件，并用強度校正法進行了校正，結果表明，此法具有準確度高，過程簡單，耗時短等優點。其試驗過程如下：

圖8 能量色散X射線熒光測量法

4、重晶石的最新應用方向

利用重晶石的比重大，在鉆井行業，常用于調節泥漿的比重；利用其白色耐久性，在涂料、油漆、橡膠、造紙等領域，常作為填料用于調節其材料的力學性能、美白性能。重晶石除了以上的應用方向外，最新的應用方向如下：

4.1 土壤測試

土壤的pH值和其他土壤質量的測試使用有色指示劑，土壤中的小顆粒（通常是粘土）能使試驗混合物云霧化，使其難以看到指示劑的顏色。而硫酸鋇與這些顆粒結合，使它們更重，所以它們落到底部，達到土壤測試的目的。

4.2 造影劑

醫學中的X射線成像及其他診斷時，所說得“鋇餐”即是硫酸鋇，雖然鋇元素是一種重金屬，而且它的水溶性化合物通常毒性很高，但硫酸鋇溶解度很低，保護病人不能吸收有害的金屬，同時硫酸鋇也容易排出體外。由于鋇原子數比較高。它的化合物更能吸收X射線。

4.3 輻射測量

利用硫酸鋇對金屬材料的高反射率及其近瑯勃特性，采用硫酸鋇（有時也用聚四氟乙烯）對球體內表面進行涂層，可以獲知輻射量的大小。

作者：Avlon

參考文獻

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[2] 李賽峰. 三酸溶礦快速重量法測定重晶石中硫酸鋇[J].四川建材，2011,37（2）：104-105.

[3] 陳奎. 重晶石礦中硫酸鋇含量測定方法的優化[J]. 世界有色金屬，2016:51-53.

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