Contenu
- Qu'est-ce que la barite?
- Occurrence de baryte
- Propriétés physiques de la baryte
- Utilisations de la baryte
- Production de baryte
Barytine: Barytine de Kings Creek, Caroline du Sud. Le spécimen mesure environ 4 pouces (10 centimètres) de diamètre.
Qu'est-ce que la barite?
La baryte est un minéral composé de sulfate de baryum (BaSO4). Il tire son nom du mot grec "barys" qui signifie "lourd". Cette dénomination répond à une densité de 4,5 barites élevée, exceptionnelle pour un minéral non métallique. La densité élevée de la baryte la rend adaptée à un large éventail d'utilisations industrielles, médicales et de fabrication. La baryte sert également de principal minerai de baryum.
Barite Rose: Cette "rose de baryte" est une grappe de cristaux de barite à lames qui ont poussé dans le sable, incorporant de nombreux grains de sable dans chaque cristal. Spécimen et photo par Arkenstone / www.iRocks.com.
Occurrence de baryte
La baryte se présente souvent sous forme de concrétions et de cristaux de remplissage de vide dans les sédiments et les roches sédimentaires. Il est particulièrement courant en tant que concrétions et obturations de veines dans le calcaire et la dolomie. Lorsque ces unités de roches carbonatées ont été fortement altérées, de grandes accumulations de baryte se trouvent parfois au contact du sol et du substrat rocheux. Bon nombre des mines commerciales de barytine produisent à partir de ces dépôts résiduels.
La baryte se trouve également sous forme de concrétions dans le sable et le grès. Ces concrétions se développent lorsque la baryte cristallise dans les espaces interstitiels entre les grains de sable. Parfois, les cristaux de baryte prennent des formes intéressantes dans le sable. Ces structures sont appelées "roses de baryte" (voir photo). Ils peuvent atteindre plusieurs pouces de longueur et incorporer un grand nombre de grains de sable. Parfois, la barytine est si abondante dans un grès qu'elle sert de "ciment" à la roche.
La baryte est également un minéral commun dans les veines hydrothermales et est un minéral de la gangue associé aux veines de minerai sulfuré. On le trouve en association avec des minerais d'antimoine, de cobalt, de cuivre, de plomb, de manganèse et d'argent. Dans quelques endroits, la barite est déposée comme fritté dans des sources thermales.
La meilleure façon d'apprendre sur les minéraux est d'étudier avec une collection de petits spécimens que vous pouvez manipuler, examiner et observer pour en connaître les propriétés. Des collections de minéraux peu coûteux sont disponibles dans le magasin.
Propriétés physiques de la baryte
La baryte est généralement facile à identifier. C'est l'un des rares minéraux non métalliques ayant une densité de quatre ou plus. Combinez cela avec sa faible dureté de Mohs (2,5 à 3,5) et ses trois directions de clivage à angle droit. Le minéral peut généralement être identifié de manière fiable en trois observations seulement.
En classe, les élèves ont souvent du mal à identifier les spécimens de baryte massive contenant des cristaux à grains fins. Ils regardent le spécimen, voient l'aspect sucré, l'attribuent correctement au clivage et appliquent une goutte d'acide chlorhydrique dilué. Le minéral s'effrite et ils pensent avoir de la calcite ou un morceau de marbre. Le problème est que l'effervescence est causée par une contamination. Les étudiants ont testé la dureté de la baryte avec un morceau de calcite de leur kit de dureté. Ou bien le spécimen de baryte peut naturellement contenir de la calcite. Cependant, tout étudiant qui teste la gravité spécifique découvre que la calcite ou le marbre sont des identifications incorrectes.
La baryte est également un bon minéral à utiliser pour enseigner la gravité spécifique. Donnez aux élèves plusieurs spécimens de minéraux blancs qui ont à peu près la même taille (nous suggérons la calcite, le quartz, la baryte, le talc et le gypse). Les étudiants doivent être capables d'identifier facilement la baryte en utilisant le "test de résistance" (en plaçant l'échantillon "A" dans la main droite et l'échantillon "B" dans la main gauche et en "soutenant" les échantillons pour déterminer lequel est le plus lourd). Les élèves de troisième ou de quatrième année sont capables d'utiliser le test du poids pour identifier la baryte.
Site du puits de gaz: La baryte est utilisée pour fabriquer de la boue de forage à haute densité pour les puits. Photo aérienne d'un site de puits de gaz. Copyright de l'image iStockphoto / Edward Todd.
Barytine du Canada: Barytine de Madoc, Ontario, Canada. Le spécimen mesure environ 4 pouces (10 centimètres) de diamètre.
Utilisations de la baryte
La majeure partie de la baryte produite est utilisée comme agent alourdissant dans les boues de forage. C'est à cela que servent 99% de la baryte consommée aux États-Unis. Ces boues à haute densité sont pompées dans la tige de forage, sortent par le trépan tranchant et retournent à la surface entre la tige de forage et la paroi du puits. Cet écoulement de fluide fait deux choses: 1) il refroidit le foret; et, 2) la boue de barytine à haute densité suspend les déblais de roche produits par la foreuse et les transporte à la surface.
La baryte est également utilisée comme pigment dans les peintures et comme charge pondérée pour le papier, le tissu et le caoutchouc. Le papier utilisé pour fabriquer des cartes à jouer contient de la baryte emballée entre les fibres du papier. Cela donne au papier une densité très élevée qui permet aux cartes d'être "distribuées" facilement aux joueurs autour d'une table à cartes. La baryte est utilisée comme charge de pondération dans le caoutchouc pour fabriquer des bavettes anti-voile pour camions.
La baryte est le principal minerai de baryum, qui est utilisé pour fabriquer une grande variété de composés de baryum. Certains d'entre eux sont utilisés pour le blindage contre les rayons X. La baryte a la capacité de bloquer les émissions de rayons X et gamma. La baryte est utilisée pour fabriquer du béton à haute densité afin de bloquer les émissions de rayons X dans les hôpitaux, les centrales électriques et les laboratoires.
Les composés de baryte sont également utilisés dans les tests médicaux de diagnostic. Si un patient boit une petite tasse de liquide contenant une poudre de baryum dans une consistance de milkshake, le liquide recouvrira l'œsophage du patient. Une radiographie de la gorge prise immédiatement après "l'hirondelle de baryum" permettra d'imager les tissus mous de l'œsophage (qui sont généralement transparents aux rayons X) car le baryum est opaque aux rayons X et bloque leur passage. Un "lavement baryté" peut être utilisé de manière similaire pour imager la forme du côlon.
Barytine d'Australie: Barytine de la rivière Edith, Territoire du Nord, Australie. Le spécimen mesure environ 5 cm de diamètre.
Barite d'Utah: Barite de Mercur, Utah. Le spécimen mesure environ 4 pouces (10 centimètres) de diamètre.
Production de baryte
L'industrie pétrolière et gazière est le principal utilisateur de baryte dans le monde. Là, il est utilisé comme agent alourdissant dans la boue de forage. Il s’agit d’un secteur en croissance, car la demande mondiale de pétrole et de gaz naturel est en augmentation à long terme. En outre, la tendance à long terme du forage est de plus en pieds de forage par baril de pétrole produit.
Cela a entraîné une augmentation du prix de la barite. Les niveaux de prix en 2012 ont été entre 10% et 20% supérieurs à ceux de 2011 sur de nombreux marchés importants. Le prix typique de la barite de boue de forage est d'environ 150 $ la tonne métrique à la mine.
Les substituts de la baryte dans la boue de forage comprennent la célestite, l'ilménite, le minerai de fer et l'hématite synthétique. Aucun de ces substituts n'a été efficace pour déplacer la baryte dans les principaux marchés. Ils sont trop chers ou ne sont pas compétitifs.
La Chine et l’Inde sont les principaux producteurs de baryte et disposent des plus grandes réserves. Les États-Unis ne produisent pas assez de baryte pour satisfaire leurs besoins intérieurs. En 2011, les États-Unis ont produit environ 700 000 tonnes métriques de barytine et importé environ 2 300 000 tonnes métriques.