الباريت

الباريت، المعروف أيضًا باسم كبريتات الباريوم (BaSO4)، هو معدن له مجموعة واسعة من التطبيقات الصناعية بسبب خصائصه الفريدة.

يأخذ باريت كبريتات الباريوم اسمه من الكلمة اليونانية barys، والتي تعني "ثقيل" في إشارة إلى جاذبيته النوعية العالية. وقد أطلق عليه أيضًا اسم الصاري الثقيل. في بعض الأحيان تكون بلورات الباريت مشوبة باللون الأصفر أو الأزرق أو البني. الباريت الذهبي يأتي من ولاية داكوتا الجنوبية. تتشكل البلورات بشكل جيد، وعادة ما تكون إما منشورية أو جدولية. من الشائع وجود عشش الديك (مجموعات متوجة) وورود الصحراء (مجموعات وردية) من البلورات. قد تشبه بلورات الباريت الزرقاء الشفافة زبرجد ولكنها تتميز بنعومتها وثقلها وشكلها البلوري. يمكن أن يكون الباريت أيضًا مقرنصات أو صواعدية أو ليفية أو متحجرة أو ضخمة. الباريت هو معدن ملحق شائع في قيادة و zinc عروق. تم العثور عليها أيضًا في صخور رسوبية، فخار الودائعوالرواسب البحرية والتجاويف الموجودة فيها الصخور النارية.

الاسم: من اليونانية للوزن ، في إشارة إلى الثقل النوعي العالي.

تعدد الأشكال & المتسلسلة: تشكل سلسلة باستخدام سلستين.

المجموعة المعدنية: مجموعة الباريت.

جمعية: الفلوريت معدن متبلور, الكالسيت, الدولوميت, rhodochrosite, جبس, سفاليرايت, الغالينة كبرتيد الرصاص, كبريتيد الأنتيمون.

الخواص الكيميائية للباريت

التصنيف الكيميائي معدن كبريتات ، مجموعة الباريت
التركيب الكيميائي BaSO4

الخصائص الفيزيائية للباريت

لون عديم اللون ، أبيض ، ظلال فاتحة من الأزرق والأصفر والرمادي والبني
خط أبيض
بريق زجاجي ، لؤلؤي
انقسام انقسام مثالي موازٍ لوجوه القاعدة والمنشور
شفقة شفافة إلى معتم
موس صلابة 3-3.5
جاذبية معينة 4.3-5
خصائص التشخيص اللون الأبيض ، والجاذبية النوعية العالية ، والانقسام المميز والبلورات
نظام كريستال تقويم العظام
عناد هش
كسر العظم غير منتظم / متفاوت
كثافة 4.50 جم / سم 3 (محسوب) 4.50 جم / سم 3 (محسوب)

الخصائص البصرية للباريت

الباريت المعدني PPL و XPL
النوع متباين
اللون / تعدد التلاون مرئي
علامة بصرية ذو محورين (+)
الانكسار δ = 0.012
الإغاثة متوسطة

حدوث الباريت وتشكيله

يتواجد الباريت (كبريتات الباريوم، BaSO4) بشكل طبيعي في مجموعة متنوعة من البيئات الجيولوجية ويتشكل من خلال عدة عمليات مختلفة. يمكن فهم حدوثه وتكوينه في سياق هذه البيئات الجيولوجية:

1. الرواسب الرسوبية:

  • الودائع الطبقية أو الطبقية: غالبًا ما يتشكل الباريت على شكل رواسب طبقية أو طبقية في الرسوبيات الصخور. وترتبط هذه الرواسب عادة بالبيئات البحرية، حيث تختلط السوائل الغنية بالباريوم بالمياه الغنية بالكبريتات. مع مرور الوقت، تترسب كبريتات الباريوم وتتراكم كطبقات أو طبقات من الباريت.
  • رواسب المتبخرات: يمكن أن يتواجد الباريت أيضًا في رواسب المتبخرات، والتي تتشكل عندما تتبخر المسطحات المائية المالحة (مثل البحار الضحلة أو البحيرات المالحة)، تاركًا وراءه المعادن مثل الباريت والجبس و الهاليت (ملح الطعام).

2. الأوردة الحرارية المائية:

  • يمكن العثور على الباريت في الأوردة الحرارية المائية المرتبطة بالنارية و الصخور المتحولة. في هذه البيئات، تهاجر السوائل الساخنة الغنية بالمعادن عبر الشقوق الموجودة في القشرة الأرضية. عندما تبرد السوائل وينخفض ​​الضغط، فإنها يمكن أن تترسب الباريت والمعادن الأخرى في هياكل الوريد.

3. ودائع الاستبدال:

  • يمكن للباريت أن يحل محل المعادن الموجودة مسبقًا في الصخور من خلال عملية تسمى metasomatism. في هذه الحالة، تتفاعل السوائل الحاملة للباريوم مع المعادن الموجودة في الصخور المضيفة، ويحل محلها الباريت.

4. الودائع المتبقية:

  • في بعض الحالات، يمكن العثور على الباريت كمعدن متبقي في الصخور المتعرضة للعوامل الجوية. مع انهيار المعادن المحيطة والطقس، يمكن أن يبقى الباريت كمعدن أكثر مقاومة.

5. نوع وادي المسيسيبي (MVT) الودائع:

  • تتميز رواسب MVT بربط معادن الكبريتيد المختلفة والباريت. غالبًا ما توجد هذه الرواسب في الصخور الكربونية وتتشكل عن طريق تداول السوائل الحرارية المائية.

6. الينابيع الساخنة وأنظمة الطاقة الحرارية الأرضية:

  • يمكن أن يترسب الباريت من الينابيع الساخنة وأنظمة الطاقة الحرارية الأرضية عندما تتلامس المياه الساخنة الغنية بالمعادن مع المياه السطحية الباردة.

يتطلب تكوين الباريت عادةً وجود الباريوم (المشتق عادةً من تحلل المعادن الحاملة للباريوم) وأيونات الكبريتات (غالبًا ما يتم الحصول عليها من أكسدة معادن الكبريتيد أو من مياه البحر). تلعب الظروف الدقيقة، مثل درجة الحرارة والضغط والتركيب الكيميائي للسوائل، دورًا حاسمًا في تحديد خصائص رواسب الباريت، بما في ذلك حجمها ونقاوتها وبنيتها البلورية.

وتتمتع رواسب الباريت بأهمية اقتصادية نظراً لاستخدامها في مختلف الصناعات كما ذكرنا سابقاً. تختلف العمليات والظروف الجيولوجية التي تؤدي إلى تكوين رواسب الباريت بشكل كبير، مما يؤدي إلى مجموعة من أنواع الرواسب والصفات الموجودة في جميع أنحاء العالم.

مجالات تطبيق واستخدامات الباريت

الباريت (كبريتات الباريوم، BaSO4) لديه مجموعة واسعة من التطبيقات في مختلف الصناعات بسبب خصائصه الفريدة، وخاصة كثافته العالية، والخمول الكيميائي، والقدرة على امتصاص الأشعة السينية. فيما يلي بعض مجالات التطبيق الأساسية واستخدامات الباريت:

1. صناعة النفط والغاز:

  • سوائل الحفر: يستخدم الباريت عادة كعامل ترجيح في سوائل الحفر المستخدمة في التنقيب عن النفط والغاز. من خلال إضافة الباريت إلى طين الحفر، فإنه يزيد من كثافته، مما يساعد على التحكم في ضغط البئر ومنع الانفجارات.
  • طين الحفر المضافة: يعمل الباريت أيضًا كمعدل للريولوجيا في سوائل الحفر، مما يساعد على التحكم في اللزوجة وخصائص تدفق الطين.

2. التصوير الطبي:

  • عامل التباين كبريتات الباريوم: تستخدم كبريتات الباريوم كعامل تباين في إجراءات التصوير الطبي مثل الأشعة السينية والأشعة المقطعية. عند تناوله أو إدخاله إلى الجسم، فإنه يعزز رؤية الأنسجة الرخوة ويسمح بتصوير أفضل للجهاز الهضمي والأوعية الدموية والهياكل الداخلية الأخرى.

3. الدهانات والطلاءات:

  • حشو في الدهانات: يستخدم الباريت كمادة حشو في إنتاج الدهانات والطلاءات والبادئات. فهو يعزز العتامة، ويحسن المتانة، ويوفر لمسة نهائية ناعمة.

4. البلاستيك والمطاط:

  • حشو في البلاستيك والمطاط: يضاف الباريت إلى المنتجات البلاستيكية والمطاطية لزيادة كثافتها وتحسين مقاومة اللهب وتعزيز خواصها الميكانيكية.

5. صناعة البناء:

  • الركام الخرساني: في صناعة البناء والتشييد، يمكن استخدام الباريت كركام في الخرسانة لزيادة كثافته وخصائص الحماية من الإشعاع في التطبيقات التي تتطلب الحماية من الإشعاع، كما هو الحال في المستشفيات والمرافق النووية.

6. صناعة الزجاج:

  • صناعة الزجاج: يستخدم الباريت في صناعة الزجاج كعامل صهر، مما يساعد على تقليل درجة حرارة انصهار الزجاج وتحسين وضوحه وسطوعه.

7. صناعة الورق واللب:

  • طلاء الورق: يستخدم الباريت كمادة حشو في إنتاج الورق واللب لتحسين السطوع والعتامة وقابلية طباعة المنتجات الورقية.

8. الصناعة الكيميائية:

  • التصنيع الكيميائي: يستخدم الباريت كمصدر للباريوم في إنتاج المواد الكيميائية المختلفة، بما في ذلك كربونات الباريوم، وكلوريد الباريوم، وهيدروكسيد الباريوم.

9. صناعة الأسمنت:

  • مادة مضافة للأسمنت: في بعض تركيبات الأسمنت، يتم استخدام الباريت كمادة مضافة معدنية لزيادة الكثافة وتحسين أداء الحفر في تدعيم آبار النفط.

10. الحماية من الإشعاع: – بسبب كثافته العالية وقدرته على امتصاص الأشعة السينية وأشعة جاما، يستخدم الباريت في بناء مواد الحماية من الإشعاع في محطات الطاقة النووية والمستشفيات والمختبرات.

11. بطانات الفرامل: – يمكن استخدام الباريت كمادة احتكاك في بطانات الفرامل ووسادات القابض بسبب كثافته العالية ومقاومته للحرارة.

هذه مجرد أمثلة قليلة على التطبيقات العديدة للباريت في مختلف الصناعات. ينشأ تنوع الباريت من مزيجه الفريد من الخصائص، مما يجعله ذا قيمة في قطاعات تتراوح من استكشاف الطاقة إلى الرعاية الصحية والتصنيع.

مصادر تعدين الباريت وتوزيعه

معدن الباريت

يتم استخراج الباريت (كبريتات الباريوم، BaSO4) من مصادر مختلفة حول العالم، ويتم توزيعه على نطاق واسع. يعتمد توفر رواسب الباريت على الظروف الجيولوجية ووجود المعادن الغنية بالباريوم. فيما يلي بعض المصادر الرئيسية ومناطق التوزيع لتعدين الباريت:

1 - الولايات المتحدة:

  • كانت الولايات المتحدة تاريخياً منتجاً هاماً للباريت. تشمل الولايات المنتجة الرئيسية نيفادا وميسوري وجورجيا وتكساس. كانت الرواسب الضخمة في ولاية نيفادا، وخاصة في منطقة باتل ماونتن-يوريكا، مصدرا رئيسيا للباريت.

2- الصين:

  • الصين هي واحدة من أكبر منتجي الباريت في العالم. لديها رواسب وفيرة في مقاطعات مثل قويتشو وهونان وهوبي.

3. الهند:

  • تمتلك الهند احتياطيات كبيرة من الباريت، مع أنشطة التعدين الرئيسية في ولايات أندرا براديش، وتيلانجانا، وراجستان.

4. المغرب:

  • يشتهر المغرب بإنتاجه الكبير من الباريت. وتقع الودائع في المقام الأول في جبال الأطلس.

5. المكسيك:

  • تعد المكسيك منتجًا رئيسيًا آخر للباريت، ولها رواسب في عدة ولايات، بما في ذلك تشيهواهوا وسونورا ودورانجو.

6. إيران:

  • تمتلك إيران موارد كبيرة من الباريت، خاصة في محافظتي كرمانشاه وفارس.

7. كازاخستان:

  • تمتلك كازاخستان رواسب كبيرة من الباريت، وكانت منتجًا بارزًا للباريت.

8 - كندا:

  • تنتج كندا الباريت بشكل رئيسي من الرواسب في كولومبيا البريطانية ونيوفاوندلاند ولابرادور.

9. أستراليا:

  • تمتلك أستراليا رواسب الباريت في ولايات مختلفة، بما في ذلك نيو ساوث ويلز وكوينزلاند وأستراليا الغربية.

10. تايلاند: – تمتلك تايلاند موارد الباريت في عدة مناطق، وهي منتج ثانوي.

11. نيجيريا: – تمتلك نيجيريا رواسب كبيرة من الباريت في ولايات مثل بينو وكروس ريفر وناساراوا.

12 - بيرو: - تمتلك بيرو أيضًا رواسب الباريت، وتتم أنشطة التعدين في مناطق مثل هوانوكو.

13- المملكة المتحدة: – أنتجت المملكة المتحدة تاريخياً الباريت، مع وجود رواسب كبيرة في اسكتلندا.

هذه بعض البلدان والمناطق الرئيسية التي يتم فيها تعدين الباريت وإنتاجه. يرتبط توزيع رواسب الباريت ارتباطًا وثيقًا بالتكوينات الجيولوجية، وقد يكون للرواسب المختلفة صفات وخصائص مختلفة. يتضمن تعدين الباريت عادةً استخراج المعدن من خلال الحفر والتنقيب، ثم تتم معالجة الخام المستخرج لتلبية الاحتياجات المحددة لمختلف الصناعات، كما هو موضح في الردود السابقة.

من المهم ملاحظة أن توفر رواسب الباريت وإمكانية الوصول إليها يمكن أن يتغير بمرور الوقت بسبب عوامل مثل الطلب في السوق، والظروف الاقتصادية، واللوائح البيئية. ونتيجة لذلك، فإن أهمية بعض مناطق التعدين قد تتطور على مر السنين.

مراجع حسابات

  • بونويتز ، ر. (2012). الصخور والمعادن. الطبعة الثانية. لندن: DK Publishing.
  • Handbookofmineralogy.org. (2019). كتيب علم المعادن. [عبر الإنترنت] متوفر على: http://www.handbookofmineralogy.org [تم الوصول إليه في 4 مارس 2019].
  • Mindat.org. (2019). الباريت: المعلومات المعدنية والبيانات والمواقع. متاح على: https://www.mindat.org/