Барит - Baryte

Барит (барит)
6158M-barite2.jpg
Баритовые кристаллы (почти бесцветные) из Серро-Уарихуин, Мирафлорес, Уамалиес, Уануко, Перу
(размер 56 х 53 мм, 74 г)
Общее
КатегорияСульфатный минерал, группа барита
Формула
(повторяющийся блок)		BaSO4
Классификация Струнца7.AD.35
Классификация Дана28.03.01.01
Кристаллическая системаОрторомбический
Кристалл классДипирамидальный (ммм)
Символ HM: (2 / м 2 / м 2 / м)
Космическая группаПНМА
Ячейкаа = 8,884 (2) Å,
b = 5,457 (3) Å,
c = 7,157 (2) Å; Z = 4
Идентификация
цветБесцветный, белый, светлые оттенки синего, желтого, серого, коричневого
Хрустальная привычкаТабличная, параллельная основанию, волокнистая, от узловатой до массивной
РасщеплениеИдеальный скол, параллельный основанию и граням призмы: {001} Perfect, {210} Perfect, {010} Imperfect
ПереломНеровный / неровный
УпорствоХрупкий
Шкала Мооса твердость3-3.5
БлескСтекловидный, жемчужный
ПолосаБелый
Прозрачностьот прозрачного до непрозрачного
Удельный вес4.3–5
Плотность4,48 г / см3[1]
Оптические свойствадвухосный положительный
Показатель преломленияпα = 1.634–1.637
пβ = 1.636–1.638
пγ = 1.646–1.648
Двулучепреломление0.012
Плавкость4, желтовато-зеленый бариевое пламя
Диагностические особенностибелый цвет, высокий удельный вес, характерная спайность и кристаллы
Растворимостьнизкий
использованная литература[2][3][4][5]

Барит, барит или бариты (Великобритания: /ˈбærʌɪт/,[6][7] /ˈбɛərаɪт/[нужна цитата ]) это минеральная состоящий из сульфат бария (БаSО4).[2] Барит обычно белый или бесцветный, и является основным источником элемента барий. В баритовая группа состоит из барита, Селестина (сульфат стронция), англезит (сульфат свинца) и ангидрит (сульфат кальция). Барит и целестин образуют Твердый раствор (Ba, Sr) SO4.[1]

Имена и история

Элементарная ячейка барита

Излучающая форма, иногда называемая Болонский камень, приобрел известность среди алхимики для фосфоресцирующий образцы, найденные в 17 веке около Болонья Винченцо Качароло.[8]

В Американский институт нефти спецификация API 13 /ISO 13500, который управляет барит для целей бурения не относится к какому-либо конкретному минералу, а скорее к материалу, соответствующему этой спецификации. Однако на практике это обычно минеральный барит.

Термин «первичные бариты» относится к первому товарному продукту, который включает сырой барит (рудничный) и продукты простого обогащение методы, такие как промывка, отсадка, разделение тяжелых сред, таблетирование, флотация. Для большинства сырых баритов требуется модернизация до минимальной чистоты или плотности. Барит, который используется как заполнитель в «тяжелом» цемент измельчается и просеивается до однородного размера. Большую часть барита измельчают до небольшого однородного размера, прежде чем использовать в качестве наполнителя или наполнителя, добавки к промышленным продуктам, в производстве химикатов бария или утяжелитель в нефть хорошо буровой раствор.

имя

Название барит происходит от Древнегреческий: βαρύς, романизированный: Barús, «тяжелый». В Американское правописание является барит.[2][9] В Международная минералогическая ассоциация изначально было принято официальное написание слова «барит», но позже было рекомендовано использовать старое написание «барит». Этот шаг вызвал споры и был проигнорирован американскими минералогами.[10]

Другие названия были использованы для барита, в том числе баритин,[11] баритит,[11] бариты,[12] тяжелый лонжерон,[2] размолвка,[3] и Blanc Fixe.[13]

Минеральные ассоциации и местоположения

Барит с галенитом и гематитом из Польши
Барит (вверху) и доломит из Камбрии, Англия
Заброшенная шахта по добыче барита возле Аберфелди, Пертшир, Шотландия

Барит встречается во многих средах осадконакопления и откладывается в результате многих процессов, включая биогенные, гидротермальные и испарения, среди прочего.[1] Барит обычно встречается в свинцово-цинковый вены в известняки, в отложениях горячих источников и с гематит руда. Часто ассоциируется с минералами. англезит и Селестина. Он также был обнаружен в метеоритах.[14]

Барит был обнаружен в Австралии, Бразилии, Нигерии, Канаде, Чили, Китае, Индии, Пакистане, Германии, Греции, Гватемале, Иране, Ирландии (где он был добыт на Benbulben[15]), Либерия, Мексика, Марокко, Перу, Румыния (Байя Спри ), Турция, ЮАР (Barberton Mountain Land ),[16] Таиланд, Великобритания (Корнуолл, Камбрия, Дартмур /Девон, Дербишир, Дарем,[17] Пертшир, Аргайлшир, и Суррей[2]) и в США из Чешир, Коннектикут, Де Кальб, Нью-Йорк и Форт Уоллес, Нью-Мексико. Его добывают в Арканзасе, Коннектикуте, Вирджинии, Северной Каролине, Джорджии, Теннесси, Кентукки, Неваде и Миссури.[2]

Мировое производство барита в 2019 году оценивается примерно в 9,5 миллиона метрических тонн по сравнению с 9,8 миллиона метрических тонн в 2012 году.[18] Основными производителями барита (в тысячах тонн, данные на 2017 год) являются: Китай (3600), Индия (1600), Марокко (1000), Мексика (400), США (330), Иран (280), Турция ( 250), Россия (210), Казахстан (160), Таиланд (130) и Лаос (120).[19]

Основными потребителями баритов в 2017 г. были (в млн тонн) США (2,35), Китай (1,60), Ближний Восток (1,55), Европейский Союз и Норвегия (0,60), Россия и СНГ (0,5), Южная Америка (0,35), Африка (0,25) и Канада (0,20). 70% баритов было предназначено для буровых растворов для нефтяных и газовых скважин. 15% для бариевых химикатов, 14% для наполнителей в автомобильной, строительной и лакокрасочной промышленности и 1% в других областях.[19]

Использует

В нефтегазовом бурении

Во всем мире 69–77% барита используется в качестве утяжелителя для буровые растворы в разведка нефти и газа для подавления высоких пластовых давлений и предотвращения выбросы. По мере бурения скважины долото проходит через различные пласты, каждый с разными характеристиками. Чем глубже скважина, тем больше требуется барита в процентах от общей смеси бурового раствора. Дополнительным преимуществом барита является то, что он немагнитен и, следовательно, не мешает магнитным измерениям, проводимым в скважине, ни во время каротаж во время бурения или в отдельной каротажной скважине. Барит, используемый для бурения нефтяных скважин, может быть черным, синим, коричневым или серым в зависимости от рудного тела. Барит тонко измельчают, так что по меньшей мере 97% материала по весу может проходить через сито с размером ячеек 200 меш (75 мкм) и не более 30% по весу может иметь диаметр менее 6 мкм. Молотый барит также должен быть достаточно плотным, чтобы его удельный вес составляет 4,2 или больше, достаточно мягкая, чтобы не повредить подшипники трехгранного сверла, химически инертна и содержит не более 250 миллиграммов на килограмм растворимых щелочных солей.[9] В августе 2010 г. Американский институт нефти опубликованные спецификации для изменения стандартов качества бурения 4.2 для барита с включением материалов 4.1 SG.

В изотопном анализе кислорода и серы

Барит (лососевый ) с участием церуссит от Марокко

В глубоком океане, вдали от континентальных источников наносов, пелагический барит выпадает в осадок и образует значительное количество осадков. Поскольку барит имеет кислород, систематика в δ18О из этих отложений были использованы для сдерживания палеотемпературы для океанической коры.

Вариации в изотопы серы (34S /32S) исследуются в эвапорит минералы, содержащие серу (например, барит) и сульфаты, связанные с карбонатами (CAS), для определения прошлых концентраций серы в морской воде, которые могут помочь определить конкретные периоды осаждения, такие как аноксический или кислородные условия. Использование изотопной реконструкции серы часто сочетается с кислородом, когда молекула содержит оба элемента.[20]

Другое использование

Барит используется в дополнительных приложениях, включая наполнители в красках и пластмассах, шумоподавление в моторных отсеках, покрытие автомобильных отделок для обеспечения гладкости и устойчивости к коррозии, продукты трения для автомобилей и грузовиков, радиационно-защитный цемент, стеклокерамику и медицинские приложения. (например, бариевая мука перед контрастом компьютерная томография ). Baryte поставляется в различных формах, и цена зависит от объема обработки; Применение наполнителей требует более высоких цен после интенсивной физической обработки путем измельчения и микронизации, а также существуют дополнительные надбавки за белизну, яркость и цвет.[9] Он также используется для производства других химикатов бария, в частности карбоната бария, который используется для производства светодиодного стекла для телевизионных и компьютерных экранов (исторически в электронно-лучевых трубках); и для диэлектриков.

Исторически барит использовался для производства гидроксид бария для рафинирования сахара и как белый пигмент для текстиля, бумаги и красок.[2]

Хотя барит содержит токсичный тяжелый металл барий, он не токсичен, потому что сульфат бария чрезвычайно нерастворимый в воде.

Его также иногда используют как драгоценный камень.[21]

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ а б c Ханор, Дж. (2000). «Барит-целестиновая геохимия и среды образования». Обзоры в Минералогии. Вашингтон, округ Колумбия: Минералогическое общество Америки. 40 (1): 193–275. Bibcode:2000RvMG ... 40..193H. Дои:10.2138 / пог.2000.40.4. ISBN  0-939950-52-9.
  2. ^ а б c d е ж г Дана, Джеймс Дуайт; Форд, Уильям Эбенезер (1915). Пособие Даны по минералогии для изучающих элементарную минералогию, горного инженера, геолога, изыскателя, коллекционера и т. Д. (13-е изд.). John Wiley & Sons, Inc., стр.299 –300.
  3. ^ а б Барит в Миндате
  4. ^ Веб-минеральные данные для барита
  5. ^ Барит, Справочник по минералогии
  6. ^ «Определение барита». Британский и мировой английский словарь. Оксфордские словари. Получено 19 октября 2018.
  7. ^ «Ключ к произношению (британский и всемирно-английский словарь)». Британский и мировой английский словарь. Оксфордские словари. Получено 19 октября 2018.
  8. ^ История Болонского камня В архиве 2006-12-02 в Wayback Machine
  9. ^ а б c М. Майкл Миллер Барит, Ежегодник полезных ископаемых 2009 г.
  10. ^ "Барит: информация о минерале Барит и изображения". www.minerals.net. Получено 2017-12-14.
  11. ^ а б «Международная минералогическая ассоциация: Комиссия по новым минералам и названиям минералов». Минералогический журнал. 38 (293): 102–5. Март 1971 г. Bibcode:1971минМ ... 38..102.. Дои:10.1180 / минмаг.1971.038.293.14.
  12. ^ «Монография о Баритах». Индийское горное бюро. 1995 г.. Получено 14 июля 2017.
  13. ^ «Определение слова blanc fixe». Словарь Merriam-Webster. Мерриам-Вебстер. Получено 14 июля 2017.
  14. ^ Рубин, Алан Э. (март 1997 г.). «Минералогия метеоритных групп». Метеоритика и планетология. 32 (2): 231–247. Bibcode:1997M&P ... 32..231R. Дои:10.1111 / j.1945-5100.1997.tb01262.x.
  15. ^ Бен Бульбен. Mhti.com. Проверено 05 мая 2011.
  16. ^ Duchač, K. C; Ханор, Дж. С. (сентябрь 1987 г.). «Происхождение и время метасоматического окварцевания раннеархейской коматиитовой толщи, Барбертон Маунтин Лэнд, Южная Африка». Докембрийские исследования. 37 (2): 125–146. Bibcode:1987Пред ... 37..125D. Дои:10.1016/0301-9268(87)90075-1. ISSN  0301-9268.
  17. ^ Шахта Мюршиэль
  18. ^ «Производство барита в мире 2019». Statista. Получено 2020-08-30.
  19. ^ а б "Ассоциация баритов, статистика баритов". Архивировано из оригинал на 2015-05-18. Получено 2015-05-11.
  20. ^ Кастнер, Мириам (30 марта 1999 г.). «Минералы океана: их происхождение, природа окружающей среды и значение». Proc. Natl. Акад. Sci. СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ АМЕРИКИ. 96 (7): 3380–7. Bibcode:1999PNAS ... 96.3380K. Дои:10.1073 / пнас.96.7.3380. ЧВК  34278. PMID  10097047.
  21. ^ Драгоценные камни: свойства, идентификация и использование Артур Томас с.138

Эта статья включаетматериалы общественного достояния от Геологическая служба США документ: «Барит» (PDF).