باریت ماده معدنی غیرفلزی با وزن مخصوص خارق العاده

باریت ماده معدنی غیرفلزی با وزن مخصوص خارق العاده
  • تاریخ درج : 1399/02/2
  • تعداد بازدید :1528

 باریت چیست؟

باریت نوعی ماده معدنی متشکل از باریم سولفات (baSO4) است. نام این ماده از کلمه یونانی barys گرفته شده که به معنای سنگین است. و دلیل انتخاب این نام برای این ماده بخاطر وزن مخصوص بالای آن (4.5) است که چنین وزن مخصوص بالایی برای یک ماده معدنی غیرفلزی خارق العاده است. همین وزن مخصوص بالای باریت باعث شده تا این ماده در گستره وسیعی از مصارف صنعتی، پزشکی و تولید کاربرد داشته باشد. همچنین باریت به عنوان سنگ اصلی باریم محسوب می شود. 

 تشکیل باریت
باریت عمدتا به صورت کنکرسیون (سخت دانه) در سنگ ماسه ها و همچنین کریستالهایی که درون سنگ های رسوبی را پرکرده اند یافت می شود. باریت معمولا به صورت کنکرسیون یا رگه های پرکننده در لایسمتون و دولومیت نیز یافت می شود. هنگامی که این سنگ های کربنات در معرض هوا ساییده می شوند، توده های زیادی از باریت در سطح سنگ بستر  یافت می شود. بسیاری از معادن تجاری باریت از همین رسوب های باقی مانده تشکیل شده اند.  
همانطور که گفته شد باریت به صورت کنکرسیون در سنگ ماسه ها نیز یافت می شود. این کنکرسیون ها به صورت کریستال های باریت در فواصل میان دانه های شن و ماسه تشکیل می شوند. گاهی اوقات کریستال های باریت به شکل های جالبی در میان سنگ ماسه ها تشکیل می شوند. یک نمونه از این ساختارهای جالب "باریت رز" است که با طول چند اینچ و تعداد زیادی از شن و ماسه های بهم چسبیده وجود دارند. گاهی اوقات باریت به قدری در یک سنگ فراوان است که به عنوان سیمان آن سنگ محسوب می شود.

 علاوه براین باریت در رگه های هیدروترمال و به صورت کلوخه معدنی همراه با رگه های سنگ سولفید یافت می شود. باریت همراه با سنگ های آنتیموان، کبالت، مس، سرب، منگنز و نقره نیز یافت می شود. در مناطق معدودی نیز باریت به صورت رسوب در چشمه های آب داغ وجود دارد. 

ویژگی های فیزیکی باریت 
 ظاهر باریت عموما به گونه ای است که شناسایی آن آسان است. این ماده یکی از معدود موادمعدنی غیرفلزی با وزن مخصوص بالای 4 است. علاوه براین، سختی پایین این ماده (2.5 تا 3.5) و همچنین سه جهت رخ با زاویه قائمه این سنگ باعث شده تا بتوان تنها با سه بار مشاهده این ماده را شناسایی کرد.   

 

 

 طبقه بندی شیمیایی  سولفات
 رنگ  بی رنگ، سفید، آبی روشن، زرد روشن، قرمز روشن، سبز روشن 
 رگه  سفید
 درخشندگی   شیشه ای مایل به مرواریدی
 شفافیت  شفاف به نیمه شفاف
 رخ   خیلی خوب، قاعده ای، منشوری
 درجه سختی   2.5 تا 3.5
 وزن مخصوص  4.5
 ویژگی های تشخیص  وزن مخصوص بالا، سه جهت رخ با زاویه قائمه
 ترکیب شیمیایی  باریم سولفات BaSO4
 ساختار کریستال  قائم الزاویه
 کاربردها   گل حفاری، پرکننده کاغذ لاستیک و پلاستیک با چگالی بالا 

 

 از دیگر روش های تشخیص باریت با استفاده از وزن مخصوص آن است. فرض کنیم چند نمونه سنگ معدنی سفید مثلا کلسیت، کوارتز، باریت، تالک و جیپسوم داریم. برای اینکه باریت را از میان آن ها تشخیص دهیم کافی است یکی از نمونه ها را در دست راست و دیگری را در دست چپ قرار دهیم. سنگی که از همه سنگین تر است باریت است. 

 

 کاربردهای باریت
عمده باریت تولید شده در جهان به عنوان عامل وزن افزا در گل حفاری مورد استفاده قرار می گیرد. حدود 99 درصد از باریت در آمریکا در همین صنعت استفاده می شود. گل حفاری با دانسیته بالا به پایین ساق مته حفاری پمپاژ شده و از میان مته حفاری خارج می شود و به سطح چاه میان مته و دیواره چاه بر می گردد. این جریان سیالات دو مزیت دارد: 1- مته حفاری را خنک می کند 2- گل حفاری حاوی باریت با چگالی بالا باعث می شود تا سنگ های حفاری شده معلق بمانند و به سطح چاه منتقل شوند. 
علاوه براین، باریت به عنوان رنگدانه در صنعت رنگسازی و به عنوان پرکننده سنگین در صنعت کاغذ، پوشاک و لاستیک سازی نیز استفاده می شود. کاغذی که برای تولید کارت های بازی استفاده می شود حاوی باریت فشرده شده در میان فیبرکاغذ است. استفاده از باریت چگالی بالایی به کاغذ می دهد و درنتیجه استفاده از کارتها در بازی را میسر می کند. در صنعت لاستیک سازی از باریت به عنوان پرکننده سنگین برای تولید گلگیر کامیون ها و تریلیر ها نیز استفاده می شود

 باریت مهمترین سنگ باریم است که از آن برای تولید ترکیب های باریمی مختلف استفاده می شود. برخی از این ترکیبات در ساخت محافظ اشعه ایکس کاربرد دارند. یکی از ویژگی های باریت این است که مانع از عبور پرتوهای ایکس و گاما می شود. به همین دلیل از آن در تولید بتن های با چگالی بالا برای جلوگیری از اشعه ایکس در بیمارستان ها، نیروگاه ها و آزمایشگاه ها استفاده می شود. 
ترکیبات باریت در تست های تشخیص پزشکی نیز کاربرد دارند. چنانچه بیماری یک فنجان کوچک از مایعی که حاوی پودر باریم است را بنوشد، مایع مری بیمار را پوشش می دهد. درصورتی که بلافاصله پس از نوشیدن این مایع، از گلوی بیمار اشعه ایکس گرفته شود، بافت نرم مری که در مقابل اشعه ایکس شفاف است قابل مشاهده خواهد بود، چراکه باریم درمقابل اشعه ایکس غیرشفاف بوده و مانع از عبور آن می شود. شستشوی روده با باریم نیز می تواند تصویری از کلون را بدست دهد. 

تولید باریت
صنعت نفت و گاز عمده ترین مصرف کننده باریت در جهان است. باریت به عنوان افزونه (ادیتیو) در گل حفاری استفاده می شود. با توجه به افزایش نیاز جهانی به نفت و گاز، تولید باریت برای این صنعت همواره با رشد روبرو بوده است. این موضوع باعث افزایش قیمت باریت شده است. سطح قیمت باریت درسال 2012 در مقایسه با سال 2011 بین 10 تا 20 درصد افزایش داشته است. اکنون قیمت جهانی باریت حفاری در معادن به ازای هرتن 150 دلار است. 

 از دیگر موادی که به جای باریت در گل حفاری استفاده می شود عبارتند از سلستین، بنتونیت، ایلمنیت، سنگ آهن، هماتیت، نمک صنعتی و غیره. البته این مواد به دلیل قیمت بالا و عملکرد پایین تر به اندازه باریت در صنعت نفت و گاز کاربرد ندارند. 

 چین و هند از بزرگترین تولیدکنندگان باریت در جهان بوده و دارای منابع عظیم باریت هستند. باریت تولیدی آمریکا تامین کننده نیاز داخلی اش نیست. درسال 2011 حدود 700 هزار تن باریت در آمریکا تولید و حدود 2.300.000 تن باریت به این کشور وارد شد.

در ذیل آمار میزان تولید باریت در کشورهای مختلف در سال 2015 ارائه شده است:

 

 کشور  تن
 چین   3.000.000
 هند   900.000
 مراکش   900.000
 آمریکا  700.000
 ایران  300.000
 قزاقستان  300.000
 مکزیک  220.000
 ترکیه 200.000
 تایلند  130.000
 پاکستان  120.000
 پرو  100.000
ویتنام 90.000
 سایر کشورها  500.000