Baryt - Baryte

Baryt (baryt)
Baryt - Cerro Warihuyn, Miraflores, Huamalies, Huanuco, Peru.jpg
Kryształy barytu z Cerro Huarihuyn, Miraflores, Huamalíes, Huánuco, Peru
Ogólny
Kategoria Minerał siarczanowy , grupa barytowa
Formuła
(powtarzająca się jednostka)
BaSO 4
Klasyfikacja Strunza 7.AD.35
Klasyfikacja Dany 28.03.01.01
Kryształowy system rombowe
Klasa kryształu Dwupiramidowy (mmm)
Symbol HM : (2/m 2/m 2/m)
Grupa kosmiczna Pnma
Komórka elementarna a = 8,884(2) A,
b = 5,457(3) A,
c = 7,157(2) A; Z = 4
Identyfikacja
Kolor Bezbarwne, białe, jasne odcienie niebieskiego, żółtego, szarego, brązowego
Kryształowy zwyczaj Tabularny równoległy do ​​podstawy, włóknisty, sferoidalny do masywnego
Łupliwość Idealny dekolt równolegle do powierzchni podstawy i pryzmatu: {001} Idealny, {210} Idealny, {010} Niedoskonały
Pęknięcie Nieregularne/nierówne
Wytrwałość Kruchy
Twardość skali Mohsa 3-3,5
Połysk szklisty, perłowy
Pasemko biały
Przezroczystość przezroczysty do nieprzejrzystego
Środek ciężkości 4,3–5
Gęstość 4,48 g / cm 3
Właściwości optyczne dwuosiowy dodatni
Współczynnik załamania światła n α = 1,634–1,637
n β = 1,636–1,638
n γ = 1,646–1,648
Dwójłomność 0,012
Topliwość 4, żółtawy zielony płomień baru;
Funkcje diagnostyczne kolor biały, wysoki ciężar właściwy, charakterystyczny dekolt i kryształki
Rozpuszczalność Niska
Bibliografia

Baryt , baryt lub baryt ( UK : / b ær ʌ ɪ t / , / b ɛər t / ) jest minerał składający się z siarczanem baru ( Ba S O 4 ). Baryt jest na ogół biały lub bezbarwny i jest głównym źródłem pierwiastka baru . Grupa barytów składa się z barytu, celestyny (siarczan strontu), anglezytu (siarczan ołowiu) i anhydrytu (siarczan wapnia). Baryt i celestyn tworzą stały roztwór (Ba,Sr)SO 4 .

Nazwiska i historia

Komórka elementarna barytu

Promieniująca forma, czasami nazywana kamieniem bolońskim , zyskała rozgłos wśród alchemików dzięki fosforyzującym okazom znalezionym w XVII wieku w okolicach Bolonii przez Vincenzo Casciarolo.

American Petroleum Institute specyfikacji API 13 / ISO 13500, która reguluje baryt do wiercenia celom, nie odnosi się do żadnego konkretnego minerału, lecz materiałem, który spełnia tę specyfikację. W praktyce jest to jednak zwykle baryt mineralny.

Określenie „podstawowe baryt” odnosi się do pierwszego produktu rynkowego, która zawiera surowy baryt (przebieg kopalni) i produktów prostych wzbogacania metodach, takich jak pranie, osadzenia, ciężki oddzielenie nośnika, składania, flotacji. Większość surowego barytu wymaga pewnego ulepszenia do minimalnej czystości lub gęstości. Baryt stosowany jako kruszywo w „ciężkim” cemencie jest kruszony i przesiewany do jednolitej wielkości. Większość baryt miele się do małej jednorodnej wielkości zanim zostanie on użyty jako wypełniacz lub rozcieńczalnik, dodatek do produktów przemysłowych do produkcji chemikaliów baru lub środka ważącego w naftowej oraz płuczki wiertniczej .

Nazwa

Nazwa baryt pochodzi od starożytnej greki : βαρύς , latynizowanejbarús , 'ciężki'. Amerykańska pisownia jest baryt . Międzynarodowe Stowarzyszenie Mineralogical początkowo przyjęła „baryt” jako oficjalnej pisowni, ale zaleca przyjęcie starszych „baryt” pisownia później. Ten ruch był kontrowersyjny i został w szczególności zignorowany przez amerykańskich mineralogów.

Inne nazwy zostały użyte dla barytu, w tym barytine , barytite , barytu , baryt , tiff i blanc fixe .

Stowarzyszenia i lokalizacje minerałów

Baryt z galeną i hematytem z Polski
Baryt (u góry) i dolomit z Cumbrii w Anglii
Opuszczony szyb kopalni barytu w pobliżu Aberfeldy, Perthshire, Szkocja

Baryt występuje w wielu środowiskach depozycji i jest osadzany w wielu procesach, w tym między innymi biogenicznym, hydrotermalnym i parowaniu. Baryt występuje powszechnie w żyłach ołowiowo-cynkowych w wapieniach , w złożach gorących źródeł oraz z rudą hematytu . Jest to często związane z minerałów anglezyt i Celestyna . Został również zidentyfikowany w meteorytach.

Baryte znaleziono w miejscach w Australii, Brazylii, Nigerii, Kanadzie, Chile, Chinach, Indiach, Pakistanie, Niemczech, Grecji, Gwatemali, Iranie, Irlandii (gdzie wydobywano go na Benbulben ), Liberii, Meksyku, Maroku, Peru, Rumunii ( Baia Sprie ), Turcja, RPA ( Barberton Mountain Land ), Tajlandia, Wielka Brytania ( Kornwalia , Cumbria , Dartmoor / Devon , Derbyshire , Durham , Perthshire , Argyllshire i Surrey ) oraz w USA z Cheshire, Connecticut , De Kalb , Nowy Jork i Fort Wallace w Nowym Meksyku. Jest wydobywany w Arkansas, Connecticut, Wirginii, Północnej Karolinie, Georgii, Tennessee, Kentucky, Nevadzie i Missouri.

Światową produkcję barytu w 2019 r. oszacowano na około 9,5 mln ton metrycznych, w porównaniu z 9,8 mln ton metrycznych w 2012 r. Najwięksi producenci barytu (w tys. ton, dane za 2017 r.) to: Chiny (3600), Indie ( 1600), Maroko (1000), Meksyk (400), Stany Zjednoczone (330), Iran (280), Turcja (250), Rosja (210), Kazachstan (160), Tajlandia (130) i Laos (120).

Głównymi użytkownikami barytów w 2017 r. były (w mln ton) USA (2,35), Chiny (1,60), Bliski Wschód (1,55), Unia Europejska i Norwegia (0,60), Rosja i WNP (0,5), Ameryka Południowa (0,35) , Afryka (0,25) i Kanada (0,20). 70% barytów przeznaczono na płuczki wiertnicze do odwiertów naftowych i gazowych. 15% dla chemikaliów baru, 14% dla zastosowań wypełniaczy w przemyśle motoryzacyjnym, budowlanym i lakierniczym oraz 1% dla innych zastosowań.

Naturalny baryt powstający w warunkach hydrotermalnych może być związany z kwarcem lub krzemionką . W kominach hydrotermalnych mineralizacji barytowo-krzemionkowej mogą towarzyszyć również metale szlachetne.

Zastosowania

W wierceniu naftowym i gazowym

Na całym świecie 69-77% barytu jest używane jako czynnik obciążeniowy w płuczkach wiertniczych w poszukiwaniach ropy naftowej i gazu w celu tłumienia wysokich ciśnień formacji i zapobiegania wytryskom . Podczas wiercenia studni wiertło przechodzi przez różne formacje, każda o innej charakterystyce. Im głębszy otwór, tym więcej barytu jest potrzebne jako procent całkowitej mieszanki błota. Dodatkową zaletą barytu jest to, że jest niemagnetyczny, a zatem nie zakłóca pomiarów magnetycznych wykonywanych w otworze wiertniczym, ani podczas rejestrowania podczas wiercenia , ani podczas rejestrowania w oddzielnym otworze wiertniczym. Baryt używany do wiercenia szybów naftowych może mieć kolor czarny, niebieski, brązowy lub szary w zależności od złoża rudy. Baryt jest drobno zmielony tak, że co najmniej 97% wagowo materiału może przejść przez sito o 200 oczkach (75 μm), a nie więcej niż 30% wagowo może mieć średnicę mniejszą niż 6 μm. Mielony baryt musi być również wystarczająco gęsty, aby jego ciężar właściwy wynosił 4,2 lub więcej, wystarczająco miękki, aby nie uszkodzić łożysk wiertła trikonowego, chemicznie obojętny i zawierający nie więcej niż 250 miligramów na kilogram rozpuszczalnych soli alkalicznych. W sierpniu 2010 r. American Petroleum Institute opublikował specyfikacje dotyczące modyfikacji norm wiertniczych 4.2 dla barytu w celu uwzględnienia materiałów 4.1 SG.

W analizie izotopowej tlenu i siarki

Baryt ( łososiowy ) z cerusytem z Maroka

W głębokim oceanie, z dala od kontynentalnych źródeł osadów, baryt pelagiczny wytrąca się i tworzy znaczną ilość osadów. Ponieważ baryt zawiera tlen, systematyka δ 18 O tych osadów została wykorzystana do ograniczenia paleotemperatur dla skorupy oceanicznej.

Odmiany izotopów siarki ( 34 S/ 32 S) są badane w minerałach ewaporacyjnych zawierających siarkę (np. baryt) i siarczany związane z węglanami (CAS) w celu określenia stężeń siarki w wodzie morskiej w przeszłości, które mogą pomóc w identyfikacji określonych okresów osadzania, takich jak warunki beztlenowe lub tlenowe . Zastosowanie rekonstrukcji izotopu siarki często łączy się z tlenem, gdy cząsteczka zawiera oba pierwiastki.

Inne zastosowania

Baryt jest używany w zastosowaniach o wartości dodanej, które obejmują wypełniacze do farb i tworzyw sztucznych, redukcję hałasu w komorach silnika, powłokę wykończeniową samochodów zapewniającą gładkość i odporność na korozję, produkty cierne do samochodów osobowych i ciężarowych, beton chroniący przed promieniowaniem , ceramikę szklaną i zastosowania medyczne ( na przykład posiłek z baru przed kontrastowym tomografem komputerowym ). Baryt dostarczany jest w różnych formach, a cena uzależniona jest od ilości przetworzenia; zastosowania wypełniaczy wymagają wyższych cen po intensywnej obróbce fizycznej poprzez mielenie i mikronizację, a ponadto istnieją dodatkowe korzyści w zakresie bieli, jasności i koloru. Jest również używany do produkcji innych chemikaliów baru, zwłaszcza węglanu baru, który jest używany do produkcji szkła LED do ekranów telewizyjnych i komputerowych (historycznie w lampach elektronopromieniowych ); i dla dielektryków .

Historycznie, baryt był używany do produkcji wodorotlenku baru do rafinacji cukru oraz jako biały pigment do tekstyliów , papieru i farb .

Chociaż baryt zawiera toksyczny bar ziem alkalicznych , nie jest szkodliwy dla zdrowia ludzi, zwierząt, roślin i środowiska, ponieważ siarczan baru jest wyjątkowo nierozpuszczalny w wodzie.

Bywa też używany jako kamień szlachetny .

Zobacz też

Bibliografia

Dalsze lektury

  • Johnson, Craig A.; Piątak, Nadine M.; Miller, M. Michael; Schulz, Klaus J.; DeYoung, John H.; Pieczęć, Robert R.; Bradley, Dwight C. (2017). „Baryt (bar). Rozdział D: Critical Resources of the United States-Gospodarka i Geologia Środowiskowa oraz Perspektywy Zaopatrzenia. Profesjonalny Papier 1802-D”. US Geological Survey Professional Papers . doi : 10.3133/pp1802D . ISSN  2330-7102 .

Domena publiczna Ten artykuł zawiera  materiał z domeny publicznej z dokumentu United States Geological Survey : „Baryt” (PDF) .