Βαρυτίνη

Ο βαρίτης, γνωστός και ως θειικό βάριο (BaSO4), είναι ένα ορυκτό που έχει ένα ευρύ φάσμα βιομηχανικών εφαρμογών λόγω των μοναδικών ιδιοτήτων του

Ο βαρίτης θειικού βαρίου πήρε το όνομά του από την ελληνική λέξη barys, που σημαίνει «βαρύ» μια αναφορά στο υψηλό ειδικό βάρος του. Έχει ονομαστεί και βαρύ σπάρ. Οι κρύσταλλοι βαρίτη έχουν μερικές φορές κίτρινη, μπλε ή καφέ απόχρωση. Ο χρυσός βαρίτης προέρχεται από τη Νότια Ντακότα. Οι κρύσταλλοι είναι καλά σχηματισμένοι, συνήθως είτε πρισματικοί είτε σε πίνακα. Κοκοκοροιμία (λοφοειδή αδρανή) και τριαντάφυλλα της ερήμου (συσσωματώματα ροζέτας) από κρυστάλλους είναι κοινά. Οι διαφανείς, μπλε κρύσταλλοι βαρίτη μπορεί να μοιάζουν ακουαμαρίνης αλλά διακρίνονται για την απαλότητα, τη βαρύτητα και το κρυστάλλινο σχήμα τους. Ο βαρίτης μπορεί επίσης να είναι σταλακτιτικός, σταλαγμιτικός, ινώδης, συστατικός ή ογκώδης. Ο βαρίτης είναι ένα κοινό βοηθητικό ορυκτό σε οδηγήσει και ψευδάργυρος φλέβες. Βρίσκεται επίσης σε ιζηματογενή πετρώματα, πηλός καταθέσεις, θαλάσσιες αποθέσεις και κοιλότητες σε πυριγενή πετρώματα.

Όνομα: Από τα ελληνικά για το βάρος, σε υπαινιγμό του υψηλού ειδικού βάρους.

Πολυμορφισμός & Σειρά: Σχηματίζει μια σειρά με Celestine.

Όμιλος Ορυκτών: Ομάδα βαρίτη.

Associaton: Φθορίτης, ασβεστίτης, δολομίτης λίθος, ροδοχρόζη, γύψος, σφαλερίτη, γαληνίτης, στιμπνίτης.

Χημικές ιδιότητες του βαρίτη

Χημική ταξινόμηση	Θειικό ορυκτό, ομάδα βαρίτη
Χημική σύνθεση	BaSO4

Φυσικές ιδιότητες του βαρίτη

Χρώμα	Άχρωμο, λευκό, ανοιχτές αποχρώσεις του μπλε, κίτρινου, γκρι, καφέ
Ράβδωση	Άσπρο
Λάμψη	Υαλοειδές, Μαργαριτάρι
Σχίσιμο	Τέλειο σχίσιμο παράλληλα με τις όψεις βάσης και πρίσματος
Διαφυσικότητα	Διαφανές έως αδιαφανές
Mohs σκληρότητα	3-3.5
Ειδική βαρύτητα	4.3-5
Διαγνωστικές ιδιότητες	λευκό χρώμα, υψηλό ειδικό βάρος, χαρακτηριστικό διάσπαση και κρύσταλλα
Σύστημα κρυστάλλου	Ορθορομβικός
Επιμονή	Εύθραυστος
Κάταγμα	Ανώμαλο/Ανομοιόμορφο
Πυκνότητα	4.50 g/cm3 (Μετρήθηκε) 4.50 g/cm3 (Υπολογισμένο)

Οπτικές ιδιότητες του βαρίτη

Χαρακτηριστικά	Ανισότροπος
Χρώμα / Πλειχρωισμός	Ορατός
Οπτική πινακίδα	Διαξονικό (+)
birefringence	δ = 0.012
Ανακούφιση	Μέτρια

Εμφάνιση και σχηματισμός βαρίτη

Ο βαρίτης (θειικό βάριο, BaSO4) εμφανίζεται φυσικά σε μια ποικιλία γεωλογικών πλαισίων και σχηματίζεται μέσω πολλών διαφορετικών διεργασιών. Η εμφάνιση και ο σχηματισμός του μπορούν να κατανοηθούν στο πλαίσιο αυτών των γεωλογικών ρυθμίσεων:

1. Ιζηματογενή κοιτάσματα:

• Κρεβατοκάμαρες ή Στρωματικές Καταθέσεις: Ο βαρίτης συχνά σχηματίζεται ως στρώματα ή στρωματοειδή εναποθέσεις σε ιζηματογενή βράχους. Αυτά τα κοιτάσματα συνδέονται συνήθως με θαλάσσια περιβάλλοντα, όπου τα πλούσια σε βάριο υγρά αναμιγνύονται με νερά πλούσια σε θειικά. Με την πάροδο του χρόνου, το θειικό βάριο καθιζάνει και συσσωρεύεται ως στρώματα ή στρώματα βαρίτη.
• Καταθέσεις εξάτμισης: Ο βαρίτης μπορεί επίσης να εμφανιστεί σε κοιτάσματα εξατμιστήρα, τα οποία σχηματίζονται όταν τα αλατούχα υδάτινα σώματα (όπως ρηχές θάλασσες ή αλμυρές λίμνες) εξατμίζονται, αφήνοντας πίσω ορυκτά όπως ο βαρίτης, ο γύψος και χαλίτης (επιτραπέζιο αλάτι).

2. Υδροθερμικές φλέβες:

• Ο βαρίτης μπορεί να βρεθεί σε υδροθερμικές φλέβες που σχετίζονται με πυριγενή και μεταμορφικά πετρώματα. Σε αυτές τις ρυθμίσεις, ζεστά, πλούσια σε μεταλλικά υγρά μεταναστεύουν μέσω θραυσμάτων στον φλοιό της Γης. Καθώς τα υγρά ψύχονται και η πίεση μειώνεται, μπορούν να εναποθέσουν βαρίτη και άλλα μέταλλα στις δομές των φλεβών.

3. Καταθέσεις αντικατάστασης:

• Ο βαρίτης μπορεί να αντικαταστήσει τα προϋπάρχοντα ορυκτά σε πετρώματα μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται μετασωματισμός. Σε αυτή την περίπτωση, τα υγρά που περιέχουν βάριο αντιδρούν με τα ορυκτά των πετρωμάτων ξενιστή, αντικαθιστώντας τα με βαρίτη.

4. Υπολειμματικές καταθέσεις:

• Σε ορισμένες περιπτώσεις, ο βαρίτης μπορεί να βρεθεί ως υπολειμματικό ορυκτό σε αποξηραμένα πετρώματα. Καθώς τα γύρω ορυκτά διασπώνται και οι καιρικές συνθήκες, ο βαρίτης μπορεί να παραμείνει πίσω ως πιο ανθεκτικό ορυκτό.

5. Mississippi Valley-Type (MVT) Καταθέσεις:

• Τα κοιτάσματα MVT χαρακτηρίζονται από τη σύνδεση διαφόρων θειούχων ορυκτών και βαρίτη. Αυτές οι αποθέσεις βρίσκονται συχνά σε ανθρακικά πετρώματα και σχηματίζονται από την κυκλοφορία του υδροθερμικά υγρά.

6. Θερμές Πηγές και Γεωθερμικά Συστήματα:

• Ο βαρίτης μπορεί να καθιζάνει από θερμές πηγές και γεωθερμικά συστήματα όταν ζεστά, πλούσια σε μεταλλικά νερά έρχονται σε επαφή με ψυχρότερα επιφανειακά νερά.

Ο σχηματισμός βαρίτη τυπικά απαιτεί την παρουσία βαρίου (που συνήθως προέρχεται από τη διάλυση ορυκτών που φέρουν βάριο) και θειικών ιόντων (συχνά προέρχονται από την οξείδωση θειούχων ορυκτών ή από θαλασσινό νερό). Οι ακριβείς συνθήκες, όπως η θερμοκρασία, η πίεση και η χημική σύνθεση των ρευστών, παίζουν καθοριστικό ρόλο στον προσδιορισμό των χαρακτηριστικών των εναποθέσεων βαρίτη, συμπεριλαμβανομένου του μεγέθους, της καθαρότητας και της κρυσταλλικής δομής τους.

Τα κοιτάσματα βαρίτη είναι οικονομικά σημαντικά λόγω της χρήσης τους σε διάφορες βιομηχανίες, όπως αναφέρθηκε προηγουμένως. Οι γεωλογικές διεργασίες και οι συνθήκες που οδηγούν στο σχηματισμό κοιτασμάτων βαρίτη ποικίλλουν ευρέως, με αποτέλεσμα μια σειρά τύπων και ποιοτήτων κοιτασμάτων που βρίσκονται σε όλο τον κόσμο.

Περιοχές εφαρμογής και χρήσεων βαρίτη

Ο βαρίτης (θειικό βάριο, BaSO4) έχει ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών σε διάφορες βιομηχανίες λόγω των μοναδικών ιδιοτήτων του, ιδιαίτερα της υψηλής πυκνότητάς του, της χημικής αδράνειας και της ικανότητάς του να απορροφά τις ακτίνες Χ. Εδώ είναι μερικές από τις κύριες περιοχές εφαρμογής και χρήσεις του βαρίτη:

1. Βιομηχανία πετρελαίου και φυσικού αερίου:

• Υγρά διάτρησης: Ο βαρίτης χρησιμοποιείται συνήθως ως παράγοντας στάθμισης σε υγρά γεώτρησης που χρησιμοποιούνται στην εξερεύνηση πετρελαίου και φυσικού αερίου. Προσθέτοντας βαρίτη στη λάσπη γεώτρησης, αυξάνει την πυκνότητά της, συμβάλλοντας στον έλεγχο της πίεσης στο φρεάτιο και στην αποφυγή εκρήξεων.
• Πρόσθετο λάσπης διάτρησης: Ο βαρίτης δρα επίσης ως τροποποιητής ρεολογίας στα υγρά γεώτρησης, βοηθώντας στον έλεγχο του ιξώδους και των ιδιοτήτων ροής της λάσπης.

2. Ιατρική Απεικόνιση:

• Θειικό βάριο σκιαγραφικό παράγοντα: Το θειικό βάριο χρησιμοποιείται ως παράγοντας αντίθεσης σε ιατρικές διαδικασίες απεικόνισης όπως ακτινογραφίες και αξονικές τομογραφίες. Όταν καταπίνεται ή εισάγεται στο σώμα, ενισχύει την ορατότητα των μαλακών ιστών και επιτρέπει την καλύτερη απεικόνιση του γαστρεντερικού σωλήνα, των αιμοφόρων αγγείων και άλλων εσωτερικών δομών.

3. Χρώματα και επιστρώσεις:

• Γεμιστικό σε χρώματα: Ο βαρίτης χρησιμοποιείται ως πληρωτικό στην παραγωγή χρωμάτων, επιστρώσεων και ασταριών. Ενισχύει την αδιαφάνεια, βελτιώνει την ανθεκτικότητα και παρέχει λείο φινίρισμα.

4. Πλαστικά και καουτσούκ:

• Γεμιστικό σε πλαστικά και καουτσούκ: Ο βαρίτης προστίθεται σε πλαστικά και προϊόντα από καουτσούκ για να αυξήσει την πυκνότητά τους, να βελτιώσει την αντοχή στη φλόγα και να ενισχύσει τις μηχανικές τους ιδιότητες.

5. Κατασκευαστική Βιομηχανία:

• Αδρανή σκυροδέματος: Στην κατασκευαστική βιομηχανία, ο βαρίτης μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως αδρανή στο σκυρόδεμα για να αυξήσει την πυκνότητά του και τις ιδιότητες θωράκισης από την ακτινοβολία σε εφαρμογές όπου απαιτείται προστασία από την ακτινοβολία, όπως σε νοσοκομεία και πυρηνικές εγκαταστάσεις.

6. Κατασκευή γυαλιού:

• Βιομηχανία Γυαλιού: Ο βαρίτης χρησιμοποιείται στη βιομηχανία γυαλιού ως παράγοντας ροής, ο οποίος βοηθά στη μείωση της θερμοκρασίας τήξης του γυαλιού και βελτιώνει τη διαύγεια και τη φωτεινότητά του.

7. Βιομηχανία χαρτιού και χαρτοπολτού:

• Επικάλυψη χαρτιού: Ο βαρίτης χρησιμοποιείται ως πληρωτικό στην παραγωγή χαρτιού και χαρτοπολτού για τη βελτίωση της φωτεινότητας, της αδιαφάνειας και της δυνατότητας εκτύπωσης των προϊόντων χαρτιού.

8. Χημική βιομηχανία:

• Χημική Παραγωγή: Ο βαρίτης χρησιμοποιείται ως πηγή βαρίου για την παραγωγή διαφόρων χημικών ουσιών, όπως το ανθρακικό βάριο, το χλωριούχο βάριο και το υδροξείδιο του βαρίου.

9. Τσιμεντοβιομηχανία:

• Πρόσθετο τσιμέντου: Σε ορισμένες συνθέσεις τσιμέντου, ο βαρίτης χρησιμοποιείται ως πρόσθετο ορυκτών για την αύξηση της πυκνότητας και τη βελτίωση της απόδοσης γεώτρησης στην τσιμεντοποίηση πετρελαιοπηγών.

10. Θωράκιση από την ακτινοβολία: – Λόγω της υψηλής πυκνότητάς του και της ικανότητάς του να απορροφά τις ακτίνες Χ και τις ακτίνες γάμμα, ο βαρίτης χρησιμοποιείται στην κατασκευή υλικών θωράκισης από την ακτινοβολία σε πυρηνικούς σταθμούς, νοσοκομεία και εργαστήρια.

11. Τακάκια φρένων: – Ο βαρίτης μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως υλικό τριβής σε επενδύσεις φρένων και τακάκια συμπλέκτη λόγω της υψηλής πυκνότητάς του και αντοχής στη θερμότητα.

Αυτά είναι μερικά μόνο παραδείγματα από τις πολλές εφαρμογές του βαρίτη σε διάφορες βιομηχανίες. Η ευελιξία του βαρίτη προκύπτει από τον μοναδικό συνδυασμό ιδιοτήτων του, καθιστώντας τον πολύτιμο σε τομείς που κυμαίνονται από την εξερεύνηση ενέργειας έως την υγειονομική περίθαλψη και την κατασκευή.

Πηγές Εξόρυξης Βαρίτη, Διανομή

Ο βαρίτης (θειικό βάριο, BaSO4) εξορύσσεται από διάφορες πηγές σε όλο τον κόσμο και η διανομή του είναι ευρέως διαδεδομένη. Η διαθεσιμότητα κοιτασμάτων βαρίτη εξαρτάται από τις γεωλογικές συνθήκες και την παρουσία ορυκτών πλούσιων σε βάριο. Ακολουθούν ορισμένες βασικές πηγές και περιοχές διανομής της εξόρυξης βαρίτη:

1. Ηνωμένες Πολιτείες:

• Οι Ηνωμένες Πολιτείες ήταν ιστορικά σημαντικός παραγωγός βαρίτη. Οι κύριες πολιτείες παραγωγής περιλαμβάνουν τη Νεβάδα, το Μιζούρι, τη Τζόρτζια και το Τέξας. Τα τεράστια κοιτάσματα στη Νεβάδα, ιδιαίτερα στην περιοχή Battle Mountain-Eureka, ήταν μια σημαντική πηγή βαρίτη.

2. Κίνα:

• Η Κίνα είναι ένας από τους μεγαλύτερους παραγωγούς βαρίτη στον κόσμο. Έχει άφθονα κοιτάσματα σε επαρχίες όπως το Guizhou, το Hunan και το Hubei.

3. Ινδία:

• Η Ινδία διαθέτει σημαντικά αποθέματα βαρίτη, με σημαντικές εξορυκτικές δραστηριότητες στις πολιτείες Άντρα Πραντές, Τελανγκάνα και Ρατζαστάν.

4. Μαρόκο:

• Το Μαρόκο είναι γνωστό για τη σημαντική παραγωγή βαρίτη. Τα κοιτάσματα βρίσκονται κυρίως στα βουνά του Άτλαντα.

5. Μεξικό:

• Το Μεξικό είναι ένας άλλος σημαντικός παραγωγός βαρίτη, με κοιτάσματα σε πολλές πολιτείες, συμπεριλαμβανομένων των Chihuahua, Sonora και Durango.

6. Ιράν:

• Το Ιράν διαθέτει σημαντικούς πόρους βαρίτη, ιδιαίτερα στις επαρχίες Kermanshah και Fars.

7. Καζακστάν:

• Το Καζακστάν έχει μεγάλα κοιτάσματα βαρίτη και υπήρξε αξιόλογος παραγωγός βαρίτη.

8. Καναδάς:

• Ο Καναδάς παράγει βαρίτη κυρίως από κοιτάσματα στη Βρετανική Κολομβία και τη Νέα Γη και το Λαμπραντόρ.

9. Αυστραλία:

• Η Αυστραλία έχει κοιτάσματα βαρίτη σε διάφορες πολιτείες, όπως η Νέα Νότια Ουαλία, το Κουίνσλαντ και η Δυτική Αυστραλία.

10. Ταϊλάνδη: – Η Ταϊλάνδη διαθέτει πόρους βαρίτη σε αρκετές περιοχές και είναι δευτερεύων παραγωγός.

11. Νιγηρία: – Η Νιγηρία έχει σημαντικά κοιτάσματα βαρίτη σε πολιτείες όπως το Benue, το Cross River και το Nasarawa.

12. Περού: – Το Περού έχει επίσης κοιτάσματα βαρίτη και εξορυκτικές δραστηριότητες πραγματοποιούνται σε περιοχές όπως το Huánuco.

13. Ηνωμένο Βασίλειο: – Το Ηνωμένο Βασίλειο παρήγαγε ιστορικά βαρίτη, με σημαντικά κοιτάσματα στη Σκωτία.

Αυτές είναι μερικές από τις βασικές χώρες και περιοχές όπου γίνεται η εξόρυξη και η παραγωγή βαρίτη. Η κατανομή των κοιτασμάτων βαρίτη είναι στενά συνδεδεμένη με τους γεωλογικούς σχηματισμούς και τα διαφορετικά κοιτάσματα μπορεί να έχουν διαφορετικές ποιότητες και χαρακτηριστικά. Η εξόρυξη βαρίτη συνήθως περιλαμβάνει την εξόρυξη του ορυκτού μέσω γεώτρησης και εκσκαφής και το εξορυσσόμενο μετάλλευμα στη συνέχεια υποβάλλεται σε επεξεργασία για να καλύψει τις συγκεκριμένες ανάγκες διαφόρων βιομηχανιών, όπως περιγράφεται σε προηγούμενες απαντήσεις.

Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι η διαθεσιμότητα και η προσβασιμότητα των κοιτασμάτων βαρίτη μπορεί να αλλάξει με την πάροδο του χρόνου λόγω παραγόντων όπως η ζήτηση της αγοράς, οι οικονομικές συνθήκες και οι περιβαλλοντικοί κανονισμοί. Ως αποτέλεσμα, η εξέχουσα θέση ορισμένων περιοχών εξόρυξης μπορεί να εξελιχθεί με την πάροδο των ετών.

αναφορές

• Bonewitz, R. (2012). Βράχοι και ορυκτά. 2η έκδ. Λονδίνο: DK Publishing.
• Handbookofmineralogy.org. (2019). Εγχειρίδιο του Ορυκτολογία. [σε απευθείας σύνδεση] Διαθέσιμο στη διεύθυνση: http://www.handbookofmineralogy.org [Πρόσβαση στις 4 Μαρ. 2019].
• Mindat.org. (2019). Βαρίτης: Πληροφορίες για ορυκτά, δεδομένα και τοποθεσίες. Διαθέσιμο στο: https://www.mindat.org/