الباريت ، أو الباريت ، هو معدن غير معدني يتكون أساسا من كبريتات الباريوم (BaSO4) ، ويستمد اسمه من الكلمة اليونانية "barys" ، والتي تعني الثقل ، مما يدل على جاذبيته النوعية العالية ، وهو أمر نادر بين المعادن غير المعدنية. دعنا نتعمق في الخصائص الفريدة للباريت:
1. أشكال الباريت:
- يتبلور الباريت عادة في النظام البلوري التقويمي ، وغالبا ما يظهر على شكل بلورات متوازية {001} تشبه الصفائح أو أشكال عمودية. يمكن أن تشكل أيضا مجاميع مثل المجموعات والكتل والحبيبات والورود التي تشبه ورود الصحراء.
2. درجات الباريت:
- يصنف الباريت إلى درجات مختلفة بناء على النقاء والجاذبية النوعية:
- الدرجة 3.9: تتكون من نسبة 50/50 من الباريت ومواد الوزن البديلة مثل الإلمنيت أو الهيماتيت.
- الدرجة 4.0: تضم 85٪ إلى 90٪ BaSO4 ، مع ثقل نوعي 4.0 ، تستخدم بشكل أساسي في تطبيقات حقول النفط منخفضة الجودة.
- الصف 4.1 إلى الصف 4.3: درجات نقاء أعلى مع ثقل نوعي يتراوح من 4.1 إلى 4.3 ، ومناسبة للاستخدامات الصناعية المختلفة.
- الدرجة 4.4 وما فوق: أعلى درجات نقاء مع ثقل نوعي يتجاوز 4.4 جم / م 3 ، مفضل للتطبيقات المتخصصة.
3. الخصائص الفيزيائية والكيميائية:
- التركيب الكيميائي: في الغالب BaSO4 ، قد يحتوي على آثار من الكالسيوم والشوائب الأخرى.
- صلابة موس: تتراوح من 3 إلى 3.5.
- الثقل النوعي: عادة ما بين 3.9 إلى 4.6.
- نوع الكريستال: بلورات تقويم العظام.
- اللمعان: متنوع من الزجاجي إلى اللؤلؤي.
- اللون: يختلف من عديم اللون إلى الأبيض أو الرمادي أو الأزرق الفاتح أو الأصفر الفاتح أو الأحمر الفاتح أو الأخضر الفاتح.
- Diaphaneity: يمكن أن تكون شفافة إلى معتمة.
- الخط: أبيض.
- النشاط الإشعاعي: غير مشع.
- الخصائص المغناطيسية: غير مغناطيسية.
- ملاحظة: الباريت لديه القدرة على امتصاص الأشعة السينية والأشعة γ ، مما يجعله مفيدا في التطبيقات الطبية والصناعية.
4. الخصائص الخطرة:
- كبريتات الباريوم ، المكون الرئيسي للباريت ، غير قابلة للذوبان في الماء والأحماض ، مما يجعلها غير سامة عند تناولها.
- ومع ذلك ، يمكن أن تسبب مساحيق كبريتات الباريوم النقية عدم الراحة وضيق الصدر والسعال والتهاب رئوي الباريوم عند الاستنشاق.
- الاتصال المباشر مع مسحوق الباريت قد يهيج العينين أيضا.
باختصار ، في حين أن الباريت ليس خطيرا بطبيعته ، يجب اتخاذ الاحتياطات عند التعامل مع المساحيق النقية لتجنب الاستنشاق أو الاتصال المباشر ، مما يضمن الاستخدام الآمن في مختلف الصناعات.
الباريت ، بخصائصه الفريدة وتوزيعه الواسع ، يحمل أهمية صناعية كبيرة. دعنا نستكشف المعادن المرتبطة به والتكوينات الجيولوجية والتطبيقات المختلفة:
5. المعادن المرتبطة بالباريت:
- غالبا ما يوجد الباريت جنبا إلى جنب مع المعادن مثل الفلوريت والكالسيت والكوارتز والسفاليريت والفانادينيت والبيريت والجالينا والدولوميت والأنتيمونيت والكالكوبايرايت والمعادن الطينية والهيماتيت والسديريت والسبيكولاريت والويذريت والكبريتيدات.
6. جيولوجيا رواسب الباريت:
- رواسب الباريت الحرارية المائية: توجد في الهياكل المتصدعة للصخور الرسوبية والمتحولة والصهارية. تشكل هذه الرواسب عروقا مائلة بشكل حاد وغالبا ما ترتبط بالرصاص والزنك والنحاس والفلوريت والمعادن الأخرى.
- رواسب الباريت ذات الطبقات: تحدث في سلسلة الصخور الرسوبية في الباليوزويك كرواسب ذات طبقات أو عدسي مرتبطة بمعادن الكوارتز والشيرت والبيريت والدولوميت والكالسيت والسديريت والطين.
- رواسب الباريت البركانية: توجد عادة في سلسلة الصخور المتحولة Neoproterozoic ، المرتبطة بالبيريت ، والكالكوبايرايت ، والجالينا ، والسفاليريت ، والهيماتيت ، والفلوريت ، والمعادن الأخرى.
- رواسب الباريت المتبقية: تتشكل من خلال التجوية وتعرية رواسب الباريت الأولية ، التي تحتوي على شظايا الصخور المحيطة والطين والكوارتز والكالسيت.
7. استخدامات / تطبيقات الباريت:
- طين حفر الباريت: يعمل مسحوق الباريت الناعم كعامل ترجيح في طين حفر آبار النفط والغاز ، مما يمنع حوادث الانفجار عن طريق موازنة وزن الطين مع الضغط تحت الأرض.
- يضع معهد البترول الأمريكي (API) معايير للباريت كعامل ترجيح على أساس الكثافة.
- تطبيقات أخرى: يستخدم الباريت في مختلف الصناعات بما في ذلك:
- الصناعة الكيميائية: تستخدم في إنتاج كيماويات الباريوم والأصباغ والمواد المالئة والطلاء.
- المجال الطبي: يستخدم في إجراءات التصوير التشخيصي مثل الأشعة السينية والأشعة المقطعية نظرا لقدرته على امتصاص الأشعة السينية والأشعة γ.
- البناء: يستخدم كعامل ترجيح في الخرسانة لتعزيز الكثافة وخصائص الحماية من الإشعاع.
- حماية البيئة: تستخدم في جهود مكافحة التلوث ومعالجته ، لا سيما في معالجة مياه الصرف الصحي والتربة الملوثة.
إن تنوع الباريت ووفرته يجعله مكونا حاسما في العمليات الصناعية المتنوعة ، مما يساهم بشكل كبير في مختلف القطاعات في جميع أنحاء العالم. تلعب تقنية تنقية الباريت دورا حاسما في تعزيز قيمة الاستخدام الصناعي لخام الباريت المصاحب ، لا سيما بالنظر إلى استنفاد رواسب الباريت عالية الجودة وأحادية المصدر والارتباط الوثيق للباريت بالمعادن المعدنية الأخرى. فيما يلي طرق تنقية مختلفة:
9.1 الإثراء اليدوي:
- تتضمن هذه الطريقة الاختيار اليدوي لخامات الباريت ذات المحتوى العالي من BaSO4 بعد التكسير الخشن.
- البساطة والراحة والتكلفة المنخفضة للفصل اليدوي تجعلها قابلة للتطبيق. ومع ذلك ، فإنه يعاني من انخفاض كفاءة الإنتاج ، مما يؤدي إلى إهدار الموارد.
9.2 الإثراء المغناطيسي:
- عندما يتعايش الباريت مع معادن الحديد مثل siderite أو magnetite أو hematite ، فإن الفصل المغناطيسي يثبت فعاليته.
- يساعد الإثراء المغناطيسي في الحصول على باريت عالي النقاء مناسب للتطبيقات في المستحضرات الصيدلانية والصناعات الأخرى.
9.3 إثراء الجاذبية:
- غالبا ما يتشابك خام الباريت مع الخامات المعدنية وغير المعدنية. يستخدم إثراء الجاذبية الاختلافات في الكثافة لتنقية الباريت.
- تتضمن العملية غسل الخام ، وإزالة القشور ، والغربلة ، والقفز ، والتناوب لفصل الباريت عن المعادن المرتبطة به.
9.4 التعويم:
- في حين يفضل فصل الجاذبية ، قد تتطلب خامات الباريت المعقدة طرق التعويم بالجاذبية أو التعويم للفصل الفعال.
- يساعد التعويم على فصل الباريت عن التركيبات المعدنية المعقدة ، مما يحسن النقاء والعائد.
9.5 التكليس:
- يمكن أن تتلوث معادن الباريت بالشوائب مثل Fe2O3 و TiO2 والمواد العضوية أثناء التمعدن ، مما يؤثر على النقاء والبياض.
- التكليس ، الذي ينطوي على التحلل والتطاير بدرجة حرارة عالية ، يزيل الشوائب بشكل فعال ، ويعزز بياض ونقاء الباريت.
في الممارسة العملية ، يعتمد اختيار طريقة الإثراء والتنقية على عوامل مثل نوع المنجم ، وخصائص الخام الخام ، وحجم عمليات التعدين ، وتطبيقات الباريت المقصودة ، وأكثر من ذلك. تقدم كل طريقة مزايا وقيود ، ويتم تحديد النهج الأمثل من خلال ظروف محددة.