Барит: свойства, месторождения и применение¶

Барит — минерал класса сульфатов, природный сульфат бария (BaSO₄). Является главной рудой бария и широко используется в промышленности благодаря высокой плотности, химической инертности и способности поглощать рентгеновское излучение. Название происходит от греческого слова «барос» (тяжесть), что связано с рекордно высокой для неметаллических минералов плотностью (4,3–4,7 г/см³).

¶Свойства и разновидности

Барит кристаллизуется в ромбической сингонии, образуя таблитчатые, реже столбчатые и игольчатые кристаллы. Часто встречается в виде плотных, зернистых, землистых и конкреционных агрегатов. Чистый минерал бесцветен или белый, но примеси придают ему серую, жёлтую, бурую, голубую и даже розовую окраску. Блеск — стеклянный, на плоскостях спайности — перламутровый. Твёрдость по шкале Мооса составляет 3–3,5, что делает его мягким минералом.

Характерная особенность — совершенная спайность в трёх направлениях и высокий удельный вес. Минерал химически инертен: не растворяется в кислотах (кроме концентрированной серной), не токсичен, не магнитен. При нагревании до 1400–1500 °C разлагается с образованием оксида бария.

Среди разновидностей выделяют плотный тонкозернистый барит (известный как «тяжёлый шпат»), известковистый барит с примесью кальция, радиобарит (содержащий радий), а также агрегаты, образующие «баритовые розы».

¶Месторождения

Барит — распространённый жильный минерал, встречающийся в гидротермальных жилах, пластовых залежах и зонах выветривания. Крупнейшие промышленные месторождения сосредоточены в Китае (провинции Гуанси, Гуйчжоу, Хунань), который обеспечивает около трети мировой добычи. Значительные запасы находятся в Индии, США (штаты Джорджия, Миссури, Невада), Марокко, Мексике, Турции и Иране.

В России барит добывают на Урале (Кузнечихинское месторождение в Свердловской области), в Кемеровской области (Салаирское), Хакасии (Толчеинское), Забайкальском крае и республике Башкортостан. Месторождения часто связаны с полиметаллическими рудами, где барит сопутствует галениту, сфалериту и халькопириту. В качестве попутного компонента его извлекают при разработке свинцово-цинковых месторождений.

¶Обогащение и переработка

Промышленное использование требует обогащения руды. Основной метод — гравитационное обогащение, основанное на разнице плотностей барита и пустой породы. Для тонковкрапленных руд применяют флотацию с использованием жирнокислотных собирателей. Полученный концентрат подвергают отмучиванию, сушке и измельчению до тонкодисперсного состояния.

В зависимости от назначения выпускают барит различных марок: утяжелитель для буровых растворов (требуемая плотность не менее 4,2 г/см³), наполнитель для лакокрасочной и бумажной промышленности (тонкость помола до 10–50 мкм), а также химически чистый продукт для производства солей бария.

¶Применение

¶Буровая промышленность

Главная область потребления — приготовление утяжелённых буровых растворов при бурении нефтяных и газовых скважин. Высокая плотность барита позволяет уравновешивать пластовое давление и предотвращать выбросы. На эту отрасль приходится до 80 % мирового потребления минерала.

¶Химическая промышленность

Барит служит сырьём для получения солей бария: карбоната (витерита), хлорида, нитрата и гидроксида. Из них производят пиротехнические составы (зелёное пламя), средства защиты растений, кожевенные и текстильные вспомогательные вещества.

¶Лакокрасочная и бумажная промышленность

Измельчённый барит — белый пигмент-наполнитель, придающий краскам укрывистость, стойкость к кислотам и атмосферным воздействиям. В производстве бумаги повышает гладкость и белизну поверхности. Используется также в составе шпатлёвок, грунтовок и пластмасс.

¶Медицина и радиационная защита

Благодаря высокой плотности и способности поглощать рентгеновские лучи барит применяют в рентгенологии: водную взвесь сульфата бария («баритовая каша») принимают внутрь для контрастирования желудочно-кишечного тракта. Баритовый бетон и штукатурка используются для защиты помещений рентгеновских кабинетов и атомных реакторов.

¶Прочие сферы

Минерал применяется в производстве резины (утяжелитель), линолеума, абразивных материалов, оптического стекла с высоким показателем преломления. Прозрачные кристаллы барита иногда используются в ювелирном деле как коллекционный материал.

¶Интересные факты

• В 1945 году в Англии был найден кристалл барита весом около 4 тонн.
• Барит способен люминесцировать в ультрафиолетовых лучах.
• Минерал входит в состав «баритовых конкреций» — сферических образований, встречающихся в морских осадках.
• В России барит впервые описан в XVIII веке на Кыштымском месторождении Урала.

¶Источники

• Бетехтин А. Г. «Курс минералогии», 2010.
• Годовиков А. А. «Минералогия», 1983.
• Минерально-сырьевая база России: справочник, 2020.
• Данные Геологической службы США (USGS) о мировом производстве барита.