十几种热门应用，这一战略性矿产仍不可替代！

重晶石作为一种战略性新兴产业矿产，主要成分为硫酸钡（BaSO4），因其具有高密度、化学稳定性强、无毒无害等特性，在多个领域展现出广泛的应用前景。

硫酸钡

我国重晶石应用占比和全球重晶石应用占比差异

全球重晶石应用占比

我国重晶石应用占比

重晶石粉（BaSO4）应用领域

• 钻井泥浆加重剂

重晶石是世界上应用最广的钻井泥浆加重剂原材料。目前，全球只要涉及到油井生产或油气混合井生产都应用重晶石，具有不可替代性。重晶石销量中约78%被石油和天然气行业的钻井活动所消耗，重晶石可增加泥浆密度，形成足够的液柱压力，平衡地层压力，防止井喷事故，同时还能冷却钻头、润滑钻杆、封闭孔壁、带走切削下来的碎屑物。

• 钡化工产品

钡盐属无机化工基础材料，不同规格的钡盐具有不同的用途。重晶石是制造各种钡化工产品的主要来源，可以制造氧化钡、碳酸钡、氯化钡、硝酸钡、沉淀硫酸钡、氢氧化钡、锌钡白等化工原料。

碳酸钡可用于陶瓷及陶瓷釉料、功能玻璃、磁性材料、电子元器件以及其他钡盐产品的生产。

硫酸钡可用于油漆、涂料、塑料、蓄电池、冶炼等领域，其中改性硫酸钡可用于农用地膜、大棚保护膜、缠绕膜等行业。

高纯碳酸钡可用于液晶和光学玻璃基板行业。

硝酸钡可用于制造光学玻璃、液晶屏、高端电子行业，也用作氧化剂、分析试剂以及信号弹、焰火、陶瓷釉料、医药等。

锌钡白又称立德粉，是一种常用的优质白色颜料，是硫酸钡（占70%）和硫化锌（占30%）的混合物。

沉淀硫酸钡主要应用于医药、中高档涂料油墨、塑料、橡胶、玻璃、陶瓷等领域。药用硫酸钡主要应用于医学影像领域。

• 功能性填料

（1）橡塑填料

硫酸钡添加到橡塑制品中能增加耐磨性、拉伸性、硬度、耐老化性以及降低成本，添加到油漆涂料可以增加漆膜厚度、强度、耐久性、稳定性甚至赋予涂料一定的功能性。

（2）造纸填料

在造纸行业高细度的重晶石粉可用于白板纸、铜板纸的填料和涂布填料，以提高白度，提高表面覆盖率。

（3）导电涂层

引入改性过的SnO2或者Sb2O3作为包裹层包裹着重晶石，将此作为浅色导电涂层，这样的导电涂料电阻率较小，广泛应用于军事、医疗、电子产品等，以减少电磁干扰、抗静电等影响。

• 防辐射材料

由于重晶石可以有效地吸收X射线和γ射线，常被用作医用防护服中隔离层和外防护层的材料。佘子盈等以重晶石为重要骨料制作的重晶石混凝土可以增加混凝土表观密度和密实性，对x射线和γ射线有很好的屏蔽能力。

在建筑行业，以重晶石为重要骨料制作的高密度混凝土结构具有特殊的防辐射性能，且射线衰减能力随重晶石浓度的增加而增加，因而被广泛用于屏蔽医院、核电站、研究单位的辐射实验室等机构中射线设备带来的辐射危害。刘津玮等提出用重晶石制作纳米硫酸钡，并将其加入粘胶纺丝液中制备出一种新型复合薄膜，用于制作新型的医用防x射线服，吸收x射线的能力比纯粘胶膜提高44%。

• 磁性材料

除改性后的重晶石广泛应用于材料以外，还常常把重晶石作为钡的来源，合成钡铁氧体材料。钡铁氧体磁性材料（BaFe1209）是我国最早产业化的永磁产品，由于其优异的磁性、光学和电磁特性，适用于5G技术、传感器、隐形技术、光纤、记录介质、永磁体、生物医学等应用。其次钡铁氧体磁性材料已被证明具有水和空气净化的光催化剂的潜力；将钡铁氧体磁性材料通过纳米技术制成六铁氧体钡纳米片用于生物医学应用，比如药物运输、抗菌活性等。

• 电磁波屏蔽材料

利用重晶石制作纳米改性硫酸钡，作为隐形涂料主材，吸收电磁波、屏蔽电磁波应用到军工隐形材料。

• 水泥矿化剂

在水泥生产中，加入重晶石对促进C3S形成和活化具有明显的效果，熟料质量得到了改善，水泥早期强度大约可提20%～25%，后期强度约提高10%，熟料烧成温度由1450℃降低到1300℃±50℃。在以煤矸石为原料的水泥生料中加入适量的重晶石，可使熟料饱和比低的水泥强度，特别是早期强度得到大幅度的提高，这为煤矸石的综合利用，为生产低钙、节能、早强和高强水泥提供了一条有益途径。

• 玻璃助熔剂和澄清剂

在玻璃制造行业硫酸钡作为助熔剂和澄清剂使用，硫酸钡中的三氧化硫（SO3）在低温时在玻璃中的溶解度较大，在高温时溶解度变小，会分解释放二氧化硫（SO2）和氧气（O2），从而具有搅拌和澄清作用，有助于玻璃的熔制过程，使玻璃熔体更加均匀，减少气泡等缺陷，提高玻璃的光学性能，增强玻璃的化学稳定性。对于一些对光学性能有要求的玻璃制品，如光学玻璃、装饰玻璃等，能够提升其视觉效果和光学质量，另外延长玻璃制品的使用寿命。

• 造影剂

硫酸钡是临床实践中常用的提高消化道可视化的X射线造影剂，通过表面改性技术可解决传统产品沉淀快、显影模糊的难题，还可以与其他纳米粒子以及中药混合使用，具有丰富的应用形式和发展潜力。

• 锂离子电池添加剂

纳米级重晶石作为锂离子电池负极材料的掺杂剂，可加强负极极板的活性，防止极板板结，提升电池循环寿命约20%。

• 污水处理剂

通过改性，可以使重晶石更适用于废水处理、污染物吸附等环境应用，例如重晶石对Cr的长期吸收是通过具有重晶石结构的Ba（CrO4，SO4）固溶体的外延过度生长而发生的，Ba（CrO4，SO4）在重晶石上的沉淀会导致有毒的铬酸盐浓度显著降低，从而提高水环境的质量。

结语

尽管我国重晶石资源丰富，但产业长期以生产初级原料型产品出口为主，存在粗放开采和开发利用的附加值低等问题，严重威胁我国重晶石资源安全。随着科学技术的发展，重晶石产业迎来了高纯化、超微细化、高性能复合化的新发展。如近年来相关纳米材料和填充凝胶材料等产品的研制，显著提升了我国重晶石的利用价值。未来，需注重提高重晶石的精深加工水平、发展战略性新兴产业、拓宽重晶石的应用领域，从而构建我国集约、高效和绿色的重晶石产业发展机制。

参考文献：
张怡婷：中国重晶石矿床分布特征、成因类型、资源应用现状及其展望，成都理工大学
徐鹏金：重晶石高值化应用研究进展，粉体网
王嘉毅：我国重晶石产业技术现状与发展趋势，咸阳非金属矿研究设计院有限公司
王洋:重晶石资源现状及材料化应用，中国地质大学
姜雅:关于将重晶石列为战略性矿产的原则分析，自然资源部信息中心
专利之星等

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