天青石

天青石，是一种硬石膏，纯净晶体为无色透明，通常呈白色、浅蓝灰色、蓝色，其英文“Celestite”包含“天空、天堂”之意，故而得名天青石。

天青石，一般呈板状、柱状、片状晶体，完好晶体少见，常见集合体，呈钟乳状、结核状、纤维状、细粒状等；天青石发育中等解理，解理面呈珍珠光泽；莫氏硬度3-3.5，小刀可以将其刻画；紫外线照射下有时显荧光。天青石主要是外生成因矿物，见于石灰岩、白云岩、石膏岩等沉积岩中，热液成因的天青石常以矿脉产出。墨西哥和西班牙是天青石储量大国，我国的天青石矿床主要分布在青海省、江苏省、四川省、陕西省、湖北、云南省等地。

天青石主要用于制取碳酸锶，以及生产电视显像管玻璃、烟花等。天青石也属收藏宝石品种。

简介

产出

主要产于白云岩、石灰岩、泥灰岩和含石膏粘土等沉积岩中。产于热液矿床和沉积矿床中。

用途

用于提炼和制备锶化合物，制作显像管的屏幕、红色焰火和信号弹等。

矿石特征

与重晶石形成完全类质同象系列，富含的称为钡天青石。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，有些带浅蓝或蓝灰色调，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°。莫氏硬度3-3.5，比重3.9-4.0。灼烧天青石碎片时火焰为深紫红色。

沉积形成的天青石与碳酸根和石膏伴生，热液成因的天青石常以矿脉产出。中国江苏水爱景山天青石脉状矿床是亚洲最大的锶矿产地。天青石主要用于制造碳酸锶以及生产电视机显像管玻璃等。

矿物组成

（1）海相粘土——碳酸盐沉积型

矿石矿物组合为天青石、碳酸锶矿。SrSO最高可达92%。矿石呈块状、结核状、条带状、放射状。

（2）海相、海陆相硫酸盐沉积型

矿石矿物组合为天青石、方解石、白云石、石膏、重晶石。SrSO5.5~90%，BaSO0.4~8%。矿石呈块状、条带状、条纹状。

（3）陆相硫酸盐沉积型

矿石矿物组合有天青石、石膏，含白云石、粘土岩、石灰岩等杂质。含矿率0.46~11.53kg/m ，SrSO4.7~87%。矿石呈结核状、块状、浸染状、层纹状。

（4）沉积——热卤水热液型

矿石矿物组合为天青石、碳酸锶矿、方解石、石英及少量萤石、黄铁矿。SrSO 2.0~90%。BaSO 1~50%。矿石呈块状、条纹状、条带状、网脉状。

（5）硫化物——天青石矿物型

与铅、银、锌、汞等矿物共生。含少量至50%左右天青石。矿石呈块状、脉状、浸染状。

（6）火山岩——热液型

矿物组合为天青石、高岭石、石英、赤铁矿、菱锶矿、重晶石、萤石、磷灰石。SrSO 3.0~90%，BaSO 2~60%。矿石呈块状、胶结状、浸染状。

（7）表生风化淋滤型

矿物组合为天青石、碳酸锶矿、重晶石、碳酸根。SrSO 1.0~66%，BaSO 0.7~0.76%。矿石呈块状、胶结状、皮壳状。

矿物特征

天青石的化学分子式为SrSO，是自然界中最主要的含锶矿物。但有时天青石中的Sr为Ca或Ba部分代换，生成类质同象钙天青石或钡天青石。天青石属正交晶系，单个晶体常呈板状或柱状，集合体呈粒状、纤维状、结核状等。纯净的天青石晶体呈浅蓝色或天蓝色，故称天青石，有时为无色透明，当有杂质混入时呈黑色。天青石为玻璃光泽，解理面具有珍珠状晕影，条痕白色，性脆，莫氏硬度为3~3.5。密度3.~4.0g/cm 。

矿床类型

成因型

天青石矿床按其成因可分为沉积型、层控型、岩浆——热液型和次生淋滤型等四种类型。

工业型

工业类型主要有：①海相粘土——碳酸根沉积型；②海相、海陆相硫酸盐沉积型；③陆相硫酸盐沉积型；④沉积——热卤水热液型；⑤硫化物——天青石矿物型；⑥火山岩——热液型；⑦表生风化淋滤型。

矿产分布

我国天青石矿发现的矿点和探明的蕴藏量不多，保有储量3293万吨（载至1994年底），天青石矿床主要分布在嘉祥县、重庆市、江苏省，还有贵州省、内蒙古自治区、青海省、新疆、湖北、湖南省、陕西省、吉林省、辽宁省、甘肃省等省。正在开采的天青石矿床有合川区干沟，江苏溧水县爱景山等。

工艺特性

天青石锶化学产品具有以下主要工艺特性：

（1）吸收射线：碳酸锶可以吸收较高的γ射线，并可改善玻璃的折射率；

（2）助熔融性：氧化锶加上碳酸根、钡及氧化钙等组分后能改善玻璃物料的熔融性能，增加流动性；

（3）着色性：锶的硝酸盐可发出鲜红颜色。

主要作用

天青石矿主要用于加工成锶的碳酸盐和硝酸盐，其中90%以上用于生产碳酸锶。碳酸锶的最主要的用途是生产彩电显像管的荧光屏玻璃，这是因为锶能吸收X射线。其次用于制造特种玻璃，还可用于冶炼时的脱铅剂。锶的硝酸盐是红色烟火和信号弹的着色剂。极少量的锶化合物用于润滑脂、陶瓷釉料和药品方面。

工艺技术

利用技术及流程：

品位高的天青石矿床，开采后一般不需加工或只需经过简单手选后，即可达到商品天青石矿的要求（含SrSO9.0%以上），可以以块状物或磨粉后出售。

对于伴生有石膏、方解石、石英、褐铁矿和粘土矿物的天青石矿，可以先进行洗矿或擦洗，使粘土矿物碎解。由于天青石与脉石（以碘化钠石膏为例，其密度为2.93g/cm ）的密度差较大，如果嵌布粒度又较粗，可以用分级重选方法（重介质振动溜槽、跳汰或摇床）回收。对于细粒嵌布的天青石或重选的中矿、尾矿内的天青石，则可用浮选方法回收。

质量标准

原料的影响

矿石品位决定加工方法及产品的纯度。碳还原法生产碳酸锶适用于采用低品位天青石，复分解反应法适合高品位矿石，不同加工方法，产品纯度不同，各存在优缺点。

伴生元素，如碱土元素、杂质铁、硫等在产品应用过程中容易混成混合物，影响质量。

国家标准

我国多以天青石为原料生产碳酸锶，对天青石精矿质量尚无统一的标准。

部颁标准

对于直接出口的天青石矿，中国五金矿产进出口公司曾对其质量作过如下暂行规定：

SrSO≥92%；

-200目筛余量≤6.5%（-80目亦可考虑）；

钡盐（BaSO）\u003c4%；

钙盐（CaSO）\u003c4%；

杂质\u003c2%。

企业标准

各厂家对矿石的质量尚无统一要求，仅以矿石品位高低计价。

另外，美国对天青石矿的规格要求为：SrSO不少于96%、CaSO不大于0.5%，BaSO不大于2%。一般范围为SrSO含量在94~97%。

发展趋势

开发利用现状

我国天青石矿矿石品位（以SrSO计）不高，生产矿山更少。青海省、云南省的天青石矿难于开采，内蒙的天青石矿有小量开采，但由于原矿品位较低（含SrSO 40%）、运输困难、价格昂贵，无法继续生产，已于1977年停产。只有合川区和江苏溧水两天青石矿，开采前景广阔。

重庆合川盐井沟天青矿石，1962年开采，原矿含SrSO 60%。所采矿石大部分为自用，少量供给上海市和天津市的化工厂，以生产碳酸锶。

江苏溧水爱景山天青石矿，1972年开采，原矿含SrSO 54.46%，有害杂质BaO平均为1.7%、CaO平均为0.34%，是一大型锶矿床。所采矿石就地销售给溧水化工厂，亦用于生产碳酸锶。

应加强选矿加工技术研究，降低成本，使难选与低品位资源开发利用成为可能，还要加强探矿工作，扩大资源量。

市场前景

国际市场对锶矿物的需求量越来越大，开发我国的天青石矿产资源具有广阔的前途。加强选矿工艺研究，提高产品质量，降低生产成本，充分利用矿产资源是合理的发展方向。

部分天青石矿区禁采，使得天青石的发展情况堪忧。嘉祥县地区受影响较为明显。

参考资料

科普云南 | 地质笔记——天青石:天国的淡雅，荧光玻璃的助剂.云南网.2024-02-24

天青石.中国地质大学.2024-02-24