باریت (Barite) چیست؟
در این مقاله در سایت ماشین سازی هادی به سوالاتی همچون باریت چیست؟ ، انواع باریت و کاربرد آن می پردازیم. باریت، ترکیب طبیعی سولفات باریم به فرمول BaSO4می باشد که به نام Heavy Spar نیزشناخته میشود که جزو گروه سولفاتها می‌باشد. نام باریت از واژه یونانی barys به معنای سنگین و به دلیل سنگینی ویژه و بالای آن گرفته شده است. سیستم تبلور آن ارتورومیک می‌باشد.
مهمترین ترکیبات باریم‌دار عبارتند از : (BaSO4) و ویتریت (BaCO3).
لازم به ذکر است که میزان فراوانی باریت بیشتر از ویتریت است.
سولفات باریم استخراج شده از معادن که با نام تجاری باریت ها شناخته شده است. ودیگری ، سولفات باریم مصنوعی خالص که با نام بلانک فیکس مشهور است. باریت در طبیعت به صورت رگه‌ای ، لایه‌ای و بر جای مانده یافت میشود.باریت سنگ معدنی شناخته شده ای است که در بسیاری از نقاط دنیا یافت می شود، اما مشخصات درجه ی خلوص و رنگ آن بسته به نوع معدن تغییر می کند. بعضی از خالص ترین انواع آن در آلمان یافت شده است و ذخایر و ذخایر وسیعی نیز با درجه ی خلوص بالا، در ایالات متحده امریکا وجود دارد. معادن دیگر آن در الجزایر و یونان می باشد.
باریت طبیعی
باریت را از معدن استخراج میکنند.سپس آنرا آماده سازی میکنند.ساده ترین روش تولید این نوع باریت شامل خردایش و طبقه بندی خشک است. برای حصول باریت با توزیع ریزتر تکنیک هایی از جمله غلظت دهی، خردایش خیس، سفید کاری و سایزبندی استفاده میشود. شمای کلی از فرآیند تولید باریت طبیعی از سنگ معدن آن در شکل زیر آمده هست. متوسط قطر اندازه ذرات محصولات طبیعی معمولاً در بازه 2 تا 30 میکرومتر (حداکثر اندازه ذرات 15-75 میکرومتر) است. معمولا باریت طبیعی غیر متخلخل و شکل نامنظمی دارد.
انواع باریت از نظر اختلاف رنگ
باریت دارای دو نوع رنگ کلی می باشد که در این مقاله در سایت ماشین سازی هادی و در این لیست به آن می پردازیم:
- باریت سفید
- باریت بدرنگ و ناخالص
ماشین آلات و فرآیند مورد استفاده در فرآوری باریت
درصورتی که سنگ معدن باریت از نوع کریستال خالص باشد آن را با استفاده از دستگاه های آسیاب مانند آسیاب ریموند خرد و اُلک کرده و سپس از طریق دمیدن هوا با دستگاه سپراتور صنعتی آن را بر حسب اندازه ذرات دسته بندی می کنند. انواع بدرنگ و با ناخالصی بالای باریت را اغلب با اسید کلریدریک یا اسید سولفوریک عمل می کنند تا با خارج کردن نا خالصیهای موجود در آنها، که ممکن است اکسید آهن یا ترکیبات سرب باشند، رنگشان بهبود یابد. همراه با رنگدانه یار بوجود آمده ممکن است مقداری سولفات یا کربنات کلسیم نیز وجود داشته باشد. از آنجا که باریت یک رنگدانه سنگین است و به سرعت ته نشین می شود، می توان به راحتی از طریق ظرف به ظرف کردن اسید همراه آن را خارج کرد. باریت بدست آمده را فیلتر، خشک، با آسیاب ریموند، آسیاب و از طریق دمیدن هوا با دستگاه سپراتور برحسب اندازه ذرات، دسته بندی و جدا می کنند.
برای اطلاع بیشتر درمورد ماشین آلات فرآوری باریت (آسیاب ریموند و سپراتور هوایی) می توانید از این صفحات دیدن کنید:
سپراتور و سپراتور هوایی
آسیاب ریموند
باریت در انواع معمولی و میکرونیزه شده به بازار عرضه می شود. در نوع معمولی اندازه ذرات بین 20 تا 25 میکرومتر می باشد. در نوع میکرونیزه این امکان وجود دارد که اندازه ذرات دارای چندین طیف باشند و آنها را با اندازه های متوسط 2، 5، 10 میکرومتر و غیره به بازار عرضه می کنند. اکنون انواع میکرونیزه به میزان وسیعی مورد استفاده قرار می گیرد و جایگزین انواع معمولی شده اند. علاوه بر این، نوع میکرونیزه نسبت به نوع بلانک فیکس جذب روغن کمتری دارد و در بسیاری از موارد جایگزین آن شده است.
البته درصورتی که ناخالصی باریت از عناصری با وزن مخصوص بیش از باریت معمولی باشد، ابتدا باید این نوع باریت در دستگاه جیگ آبی فرآوری گردد که به این نوع از این باریت، باریت جیگ شده می گویند. برای اطلاع بیشتر در مورد دستگاه جیگ آبی می توانید از این مقاله "جیگ آبی" دیدن کنید.
طرزشناسایی باریت(Barite)
باریت طبیعی در زیر میکروسکوپ به طور مشخص کریستالی بنظر می رسد، اما در انواع میکرونیزه شده آن حالت کریستالی کمتر آشکار است، زیرا عمل میکرونیزه کردن باعث از بین رفتن گوشه ها و لبه های تیز ذرات می شود.
هرگاه یک سیم پلاتینی را درون محلول باریت وارد کرده و آن را بر روی شعله قرار دهیم (آزمایش شعله سیم پلاتینی)، باریت رنگ سبز خاصی ایجاد می کند که مشخصه ترکیبات باریم می باشد.
این ماده از نظر شیمیایی بی نهایت بی اثر است، و به منظور اطمینان از وجود یونهای باریم و سولفات، لازم است که آن را با کربنات سدیم بی آب ذوب کنیم.
در این صورت طبق معادله زیر، عمل تجزیه اتفاق می افتد:
BaSO4+Na2CO3→BaCO3+Na2SO4
ماده ذوب شده را در آب حل کرده وآن را صاف کنیم. محلول حاصل را با محلول رقیق اسید کلریدریک، اسیدی کرده و محلول کلرید باریم به آن می افزاییم. تشکیل رسوب سفید دلیل بر وجود یون سولفات می باشد. رسوبی را که قبلا ً بدست آورده بودیم در محلول رقیق اسید کلریدریک حل می کنیم و سپس به آن محلول رقیق اسید سولفوریک می افزاییم. تشکیل رسوب سفید دلیل بر وجود یون باریم در محلول می باشد.
کاربرد باریت
- صنایع معدنی
- حفاری
- رنگ سازی
- سرامیک و کاشی
نقش باریت در گل حفاری
در گل حفاری از باریت ، گالن و آهک استفاده میشود. در مواردی که فشار آب و یا گاز در منطقه حفاری زیاد باشد، یا حفاری در سنگ خاصی (نظیر شیل) صورت گیرد، از باریت می‌توان استفاده نمود. در صورتی که فشار آب و یا گاز در سنگهایی که حفاری میشود خیلی زیاد باشد، از گالن استفاده میکنند. از آهک به منظور کاهش وزن مخصوص کمک می‌گیرد. به این نوع از این محصول باریت حفاری نیز گفته میشود.
مواد تغییر دهنده غلظت
به منظور بازیابی سریع مواد حفاری شده ، جلوگیری از گیر کردن مته و افزایش سرعت حفاری ، از نبتونیت سدیم‌دار ، اتاپولژیت (Attapulgite) ، آزبست ، موسکویت ، گرافیت و دیاتومیت می‌توان استفاده کرد.
کنترل ترکیب شیمیایی محلول حفاری
ترکیب شیمیایی محلول حفاری بر غلظت ، وزن مخصوص ، سرعت حفاری و دستگاههای حفاری تاثیر مستقیم می‌گذارد. مواد معدنی مورد استفاده عبارتند از بی‌کربنات سدیم ، نمک ، آهک ، دولومیت و ژیپس.