ماده معدنی باریت: خواص، کاربردها و اهمیت آن

ماده معدنی باریت یکی از مهمترین مواد معدنی است که در صنایع مختلف استفاده می‌شود. این ماده به دلیل خواص منحصر به فرد خود، از جمله چگالی بالا و قابلیت جذب پرتوهای ایکس، در صنایع نفت و گاز، حفاری، آرایشی و بهداشتی، صنایع شیشه، رنگ و رزین، صنایع معدنی و ساختمانی استفاده می‌شود. در این مقاله از سری مقلات ماناماین، به بررسی خواص، کاربردها و اهمیت ماده معدنی باریت می‌پردازیم.

تاریخچه باریت از گذشته تا حال

در قرن هفدهم، باریت به عنوان یک ماده معدنی جدید کشف شد. اولین کشف باریت در منطقه بولونیا در ایتالیا صورت گرفت. سپس، معدن‌های باریت در سراسر جهان شناسایی و استخراج شدند. امروزه، باریت به صورت گسترده در کشورهای مختلف استخراج می‌شود.

باریت یکی از مواد معدنی با اهمیت است که در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ماده جالب توجه به دلیل خواص و کاربردهای آن در طول تاریخ توجه بسیاری را به خود جلب کرده است.

سنگ باریت «Barite» از روش‌های شستشو، جداسازی در محیط‌های مختلف، شناورسازی و …، از معدن به دست می‌آید. ترکیب به دست آمده عموماً خلوص کافی را نداشت و نیاز بود که درصد خلوص باریم در آن بهینه شود.

باریت معدنی از گذشته تا کنون به عنوان سنگدانه در سیمان سنگین استفاده می‌شده است؛ بنابراین می‌توان آن را یک ماده پرکننده دانست.

این ماده معدنی، یک افزودنی مناسب به محصولات صنعتی نیز است. در تولید ترکیبات شیمیایی حاوی باریم از این ترکیب معدنی استفاده می‌شود. باریت می‌تواند به عنوان عامل افزایش وزن در گل حفاری در چاه‌های نفت نیز مورد استفاده قرار بگیرد.

ویژگی‌های باریت

باریت یک ماده معدنی بی رنگ یا سفید رنگ است که دارای خواص ویژه‌ای است. اگر در هنگام تشکیل کریستال باریت ناخالصی وجود داشته باشد، به رنگ‌های قرمز، قهوه ای، زرد و بنفش نیز ایجاد خواهد شد. از جمله خواص باریت می‌توان به چگالی بالا، قابلیت جذب پرتوهای ایکس و گاما و ضدرادیونوکلئیدی بودن و مقاومت در برابر حرارت اشاره کرد. سختی باریت در حدود 3 است.

چگالی باریت

چگالی باریت به طور معمول بیش از 4.5 گرم بر سانتیمتر مکعب است که این ویژگی آن را به یک ماده سنگین تبدیل می‌کند. همچنین، باریت قادر است پرتوهای ایکس را جذب کند و در تصویربرداری پرتو ایکس مورد استفاده قرار می‌گیرد.

باریت دارای سه جهت رخ با زاویه‌ی قائمه می‌باشد که برای شناسایی آن باید سه طرف آن را مشاهده نمود.

یک ویژگی مهم سولفات باریم، خنثی بودن آن است و در واقع، در مقابل تمام فازهای مایع، یک ترکیب بسیار پایدار است.

سولفات باریم فقط در اسید سولفوریک غلیظ در حال حرارت دادن حل می‌شود اما با سرد شدن و یا رقیق شدن محلول، باریت دوباره ته نشین شده و رسوب می‌کند.

استفاده‌های سنتی از باریت

استفاده از باریت در تمدن‌های باستانی به دوران باستان بازمی‌گردد. برخی از کشورهای قدیمی مانند مصر با استفاده از باریت در تهیه رنگ‌های طبیعی برای نقاشی‌ها و دیوارنگاره‌ها بهره می‌بردند. همچنین، باریت در طب سنتی درمانی مورد استفاده قرار می‌گرفته است.

فرآیند تولید و استخراج باریت

این ترکیب معدنی عموماً به صورت خرد شده و دانه بندی به مصرف می‌رسد.

استخراج باریت از معادن و رخنه‌های آن صورت می‌گیرد. در این مرحله، معادن باریت شناسایی می‌شوند و با استفاده از متدهای استخراج معدنی، باریت استخراج می‌شود.

باریت یا همان سولفات باریم به صورت طبیعی، در رسوبات معدن و سنگ کربنات کلسیم به شکل بلوری و کریستالی تشکیل می‌شود. مقدار زیادی سولفات باریم در سنگ معدن‌های کربناته پیدا می‌شود. این سنگ معدنی به صورت محلول در بافت ماسه و ماسه سنگ وجود دارد که هنگام تبخیر و متبلور شدن آن، باریت در لابه‌لای دانه‌ها تشکیل می‌شود.

بلورهای باریت در ماسه به شکل‌های جالبی تبدیل می‌شوند. به این ترکیبات «رُز باریت» می‌گویند.

رز باریت rose barite همچنین سنگ معدنی سولفات باریم یک ترکیب معدنی است که در منابع معدنی سنگ سولفید نیز یافت می‌شود. این ترکیبات با معادن غنی از آنتیموان، کبالت، مس، سرب، منگنز و نقره در ارتباط هستند و در آن مکان‌ها پیدا می‌شوند.

در برخی مکان‌ها، بسته به موقعیت‌های زمین شناسی، ممکن است این سنگ معدنی در چشمه‌های آب گرم نیز رسوب کند.

سنگ باریت در معادن گوگرد هم وجود دارد.

از مهم‌ترین تولیدکنندگان باریت جهان می‌توان مناطق دستمورلند، کامبریا، انگلستان، فلسوبانیا و آلمان را نام برد.

البته در بین تولیدکنندگان سولفات باریم، چین و هند از بزرگترین تولیدکنندگان باریت به حساب می آیند.

خردایش باریت

پس از استخراج، باریت به اندازه مناسب خرد می‌شود. این مرحله باعث کاهش اندازه بلوک‌های باریت و تهیه مواد خرد شده برای مراحل بعدی می‌شود.

پاک‌سازی و غربال‌بندی

در این مرحله، مواد خرد شده به وسیله فرآیندهای پاک‌سازی و غربال‌بندی از ذرات ناخالص جدا می‌شوند. این کار باعث افزایش کیفیت باریت و دسته‌بندی آن بر اساس اندازه ذرات می‌شود.

غلظت‌دهی

در این مرحله، برای افزایش غلظت باریت، از فرآیندهای غلظت‌دهی مانند فلوتاسیون و ته‌نشینی استفاده می‌شود. این فرآیندها به منظور جداسازی باریت از سنگ‌های بی‌ارزش و افزایش کیفیت باریت در مواد استخراج شده انجام می‌شوند.

خشک‌کردن

بعد از غلظت‌دهی، باریت خشک می‌شود. این مرحله به منظور حذف رطوبت موجود در باریت و آماده سازی آن برای مراحل بعدی تولید استفاده می‌شود.

بسته‌بندی و انبار‌کردن

در این مرحله، باریت بسته‌بندی شده و برای انبارکردن آماده می‌شود. بسته‌بندی به منظور حفاظت از باریت در مقابل خطرات محیطی و نقل و انتقال آسان آن انجام می‌شود.

کاربردهای باریت

باریت در صنایع نفت و گاز

باریت در صنایع نفت و گاز باعث افزایش چگالی مخازن نفتی می‌شود و در عملیات حفاری استفاده می‌شود. به دلیل وزن بالای باریت، در حفاری چاه‌های نفتی از آن به عنوان ماده‌ای پرکاربرد برای پر کردن فضاهای خالی استفاده می‌شود.

باریت در صنعت حفاری

باریت در صنعت حفاری به عنوان یک ماده پرکاربرد برای پر کردن لوله‌های حفاری استفاده می‌شود. این عمل باعث افزایش وزن مایع حفاری می‌شود و باعث کاهش فشار هیدرواستاتیکی درون لوله‌ها می‌شود. همچنین، باریت به عنوان یک پیگمنت سفید در رنگ‌های حفاری استفاده می‌شود.

یکی از مهمترین کاربردهای باریت استفاده در استخراج نفت است. برای حفر سوراخ‌های عمیق، مته حفاری باید از لایه های مختلف عبور کند و هرچه سوراخ عمیق‌تر باید به مخلوط گل و لای و باریت با درصد بیشتری نیاز است. از آنجایی که باریت خاصیت غیر مغناطیسی دارد، هیچ تداخلی در اندازه گیری‌ها ایجاد نمی‌کند. 

باریت در صنعت آرایشی و بهداشتی

باریت در صنعت آرایشی و بهداشتی به عنوان یک ماده‌ای سفیدرنگ که به پودر آرایشی اضافه می‌شود، استفاده می‌شود. این ماده به پودر مات کننده و رژ لب دوام می‌بخشد و باعث ایجاد انعطاف‌پذیری و روانی در محصولات آرایشی می‌شود.

باریت در صنعت شیشه، رنگ و رزین

باریت به عنوان یک ماده پرکاربرد در صنایع شیشه، رنگ و رزین استفاده می‌شود. به دلیل خاصیت سفیدرنگی و مقاومت در برابر حرارت، باریت در تولید شیشه سفید و کریستال به کار می‌رود. همچنین، در تولید رنگ‌های سفید، خاکستری و سایر رنگ‌ها نیز استفاده می‌شود. در صنعت رزین نیز باریت به عنوان یک ماده پرکاربرد در تولید رزین‌های سنتتیک به کار می‌رود.

باریت در صنایع معدنی و ساختمانی

در صنایع معدنی و ساختمانی، باریت به عنوان یک ماده پرکاربرد در تولید بتن سنگین و بلوک‌های سنگین به کار می‌رود. این ماده به بتن چگالی و وزن بیشتری می‌بخشد و باعث افزایش مقاومت در برابر رطوبت و ضربه می‌شود.

اهمیت باریت

باریت به دلیل خواص و کاربردهای متنوع خود در صنایع مختلف، اهمیت بالایی دارد. این ماده به عنوان یک عامل کلیدی در صنایع نفت و گاز، حفاری، آرایشی و بهداشتی، صنایع شیشه، رنگ و رزین، صنایع معدنی و ساختمانی استفاده می‌شود. استفاده از باریت در این صنایع باعث بهبود عملکرد و کیفیت محصولات می‌شود و همچنین به صنایع مذکور کمک می‌کند تا نیازهای بازار را برآورده کنند.

شرایط نگهداری باریت

جابجایی غیر استاندرد بسته بندی‌های حاوی باذریت منجر به تشکیل گرد و غبار می‌شود.

تهویه مناسب را برای انبار محل نگهداری این ترکیب، فراهم کنید.

استفاده از لنز تماسی برای کارگرانی که با این ترکیب سروکار دارند ممنوع است.

بسته‌های حاوی این ترکیب باید در دمای محیط، در محل خشک و خنک و با تهویه مناسب نگهداری شود.

پس از هر بار مصرف، درب مخازن یا بسته‌بندی‌های باریت را محکم ببندید.

سخن پایانی

ماده معدنی باریت با خواص و کاربردهای منحصر به فرد خود، در صنایع مختلف از جمله صنایع نفت و گاز، حفاری، آرایشی و بهداشتی، صنایع شیشه، رنگ و رزین، صنایع معدنی و ساختمانی استفاده می‌شود. اهمیت باریت در بهبود عملکرد و کیفیت محصولات صنایع مذکور و تامین نیازهای بازار بسیار مهم است.