Барит , барит или бариты ( / ˈbæraɪt , ˈbɛər - / BARR -eyet , BAIR - [ 7] или / bəˈraɪt iːz / bə - RYTE -eez [8] ) — минерал , состоящий из сульфата бария ( BaSO4 ). [ 3] Барит обычно белый или бесцветный и является основным источником элемента бария . Группа барита состоит из барита, целестина ( сульфата стронция ), англезита (сульфата свинца) и ангидрида (сульфата кальция). Барит и целестин образуют твёрдый раствор (Ba,Sr)SO4 . [ 2]
Излучающая форма, иногда называемая Болонским камнем , [9] приобрела некоторую известность среди алхимиков благодаря образцам, найденным в XVII веке близ Болоньи Винченцо Кашароло. Они стали фосфоресцирующими после прокаливания . [10] [11]
Карл Шееле определил, что барит содержит новый элемент в 1774 году, но не смог выделить барий , а только оксид бария . Иоганн Готлиб Ган также выделил оксид бария два года спустя в аналогичных исследованиях. Барий был впервые выделен электролизом расплавленных солей бария в 1808 году сэром Гемфри Дэви в Англии . [12]
Спецификация Американского института нефти API 13/ ISO 13500 , которая регламентирует использование барита в буровых целях, не относится к какому-либо конкретному минералу, а скорее к материалу, который соответствует этой спецификации. [13] Однако на практике это обычно минеральный барит. [14]
Термин «первичные бариты» относится к первому товарному продукту, который включает сырой барит (рудник) и продукты простых методов обогащения , таких как промывка, отсадка, разделение в тяжелой среде, таблетирование и флотация. Большая часть сырого барита требует некоторой доработки до минимальной чистоты или плотности. Барит, который используется в качестве заполнителя в «тяжелом» цементе , измельчается и просеивается до однородного размера. Большая часть барита измельчается до небольшого однородного размера, прежде чем он будет использован в качестве наполнителя или расширителя, добавки к промышленным продуктам, в производстве бариевых химикатов или в качестве утяжелителя в буровом растворе нефтяных скважин . [15]
Название барит происходит от древнегреческого : βαρύς , романизированного : barús , «тяжелый». Американское написание — barite . [3] [16] Международная минералогическая ассоциация изначально приняла «barite» в качестве официального написания, но позже рекомендовала принять более старое написание «baryte». Этот шаг был спорным и был заметно проигнорирован американскими минералогами. [17]
Для барита использовались и другие названия, в том числе баритин , [18] баритит , [18] бариты , [19] тяжелый шпат , [3] тифф , [4] и блан-фикс . [20]
Барит встречается во многих осадочных средах и откладывается посредством многих процессов, включая биогенные, гидротермальные и испарения, среди прочих. [2] Барит обычно встречается в свинцово-цинковых жилах в известняках , в отложениях горячих источников и с гематитовой рудой. Он часто ассоциируется с минералами англезитом и целестином . Он также был обнаружен в метеоритах. [21]
Барит был обнаружен в местах в Австралии, Бразилии, Нигерии, Канаде, Чили, Китае, Индии, Пакистане, Германии, Греции, Гватемале, Иране, Ирландии (где он был добыт на Бен-Балбене [22] ), Либерии, Мексике, Марокко, Перу, Румынии ( Байя-Сприе ), Турции, Южной Африке ( Барбертон-Маунтин-Лэнд ), [23] Таиланде, Великобритании ( Корнуолл , Камбрия , Дартмур / Девон , Дербишир , Дарем , Шропшир , [24] Пертшир , Аргайлшир и Суррей [3] ) и в США в Чешире, Коннектикуте , Де-Калбе, Нью-Йорке и Форт-Уоллесе, Нью-Мексико. Его добывают в Арканзасе, Коннектикуте, Вирджинии, Северной Каролине, Джорджии, Теннесси, Кентукки, Неваде и Миссури. [3]
Мировое производство барита в 2019 году оценивалось примерно в 9,5 млн метрических тонн, что ниже показателя 2012 года в 9,8 млн метрических тонн. [25] Основными производителями барита (в тысячах тонн, данные за 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). [26]
Основными потребителями барита в 2017 году были (в миллионах 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% барита было предназначено для буровых растворов нефтяных и газовых скважин. 15% - для бариевых химикатов, 14% - для наполнителей в автомобильной, строительной и лакокрасочной промышленности и 1% - для других применений. [26]
Природный барит, образовавшийся в гидротермальных условиях , может быть связан с кварцем или кремнеземом . [27] В гидротермальных источниках минерализация барита и кремнезема может также сопровождаться драгоценными металлами. [28]
Сведения о минерально-сырьевой базе баритовых руд представлены в ряде научных статей. [29]
Во всем мире 69–77% барита используется в качестве утяжелителя для буровых растворов при разведке нефти и газа для подавления высокого пластового давления и предотвращения выбросов . По мере бурения скважины долото проходит через различные формации, каждая из которых имеет разные характеристики. Чем глубже скважина, тем больше требуется барита в процентах от общей смеси бурового раствора. Дополнительным преимуществом барита является то, что он немагнитен и, таким образом, не мешает магнитным измерениям, проводимым в скважине, как во время каротажа во время бурения , так и при отдельном каротаже скважин. Барит, используемый для бурения нефтяных скважин, может быть черным, синим, коричневым или серым в зависимости от рудного тела. Барит тонко измельчается таким образом, что не менее 97% материала по весу может проходить через сито 200 меш (75 мкм), и не более 30% по весу могут быть диаметром менее 6 мкм. Измельченный барит также должен быть достаточно плотным, чтобы его удельный вес составлял 4,2 или больше, достаточно мягким, чтобы не повредить подшипники трехшарошечного бурового долота, химически инертным и содержать не более 250 миллиграммов на килограмм растворимых щелочных солей. [16] В августе 2010 года Американский институт нефти опубликовал спецификации для изменения стандартов бурения класса 4.2 для барита, чтобы включить материалы с удельным весом 4.1.
В глубине океана, вдали от континентальных источников осадков, пелагический барит выпадает в осадок и образует значительное количество осадков. Поскольку барит содержит кислород, систематика в δ 18 O этих осадков использовалась для ограничения палеотемператур для океанической коры.
Изменения в изотопах серы ( 34 S/ 32 S) изучаются в эвапоритовых минералах, содержащих серу (например, барит) и карбонатных ассоциированных сульфатах (CAS), чтобы определить прошлые концентрации серы в морской воде, которые могут помочь идентифицировать определенные периоды осадконакопления, такие как бескислородные или кислородные условия. Использование реконструкции изотопов серы часто сочетается с кислородом, когда молекула содержит оба элемента. [30]
Датирование барита в гидротермальных источниках было одним из основных методов определения их возраста. [31] [32] [33] [34] [35] Обычные методы датирования гидротермального барита включают радиометрическое датирование [31] [32] и датирование методом электронного спинового резонанса . [33] [34] [35]
Барит используется в приложениях с добавленной стоимостью, которые включают наполнитель в краске и пластике, шумоподавление в моторных отсеках, покрытие автомобильных покрытий для гладкости и коррозионной стойкости, фрикционные изделия для автомобилей и грузовиков, радиационную защиту бетона , стеклокерамику и медицинские приложения (например, бариевую муку перед контрастной КТ ). Барит поставляется в различных формах, и цена зависит от объема обработки; приложения наполнителя требуют более высоких цен после интенсивной физической обработки путем измельчения и микронизации, и есть дополнительные надбавки за белизну, яркость и цвет. [16] Он также используется для производства других бариевых химикатов, 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 гидроксида бария для очистки сахара , а также в качестве белого пигмента для текстиля , бумаги и красок . [3]
Хотя барит содержит токсичный щелочноземельный металл барий , он не вреден для здоровья человека, животных, растений и окружающей среды, поскольку сульфат бария крайне нерастворим в воде.
Иногда его также используют как драгоценный камень . [36]
В этой статье использован текст из свободного контента . Лицензия Public domain. Текст взят из Barite Statistics and Information, National Minerals Information Center, US Geological Survey. 
В данной статье использованы материалы из общедоступного источника Barite (PDF) . Геологическая служба США .