La barita , barita o barita ( / ˈ b ær aɪ t , ˈ b ɛər -/ [7] o / b ə ˈ r aɪ t iː z / [8] ) es un mineral formado por sulfato de bario (Ba S O 4 ). [3] La barita es generalmente blanca o incolora , y es la principal fuente del elemento bario . El grupo de la barita está formado por barita, celestina (sulfato de estroncio), anglesita (sulfato de plomo) y anhidrita (sulfato de calcio). Barita y celestina forman una solución sólida (Ba,Sr)SO 4 . [2]
La forma radiante, a veces denominada Piedra de Bolonia , [9] alcanzó cierta notoriedad entre los alquimistas por especímenes encontrados en el siglo XVII cerca de Bolonia por Vincenzo Casciarolo. Estos se volvieron fosforescentes al ser calcinados . [10] [11]
Carl Scheele determinó en 1774 que la barita contenía un nuevo elemento, pero no pudo aislar el bario , sólo el óxido de bario . Johan Gottlieb Gahn también aisló óxido de bario dos años más tarde en estudios similares. El bario fue aislado por primera vez mediante electrólisis de sales de bario fundidas en 1808 por Sir Humphry Davy en Inglaterra . [12]
La especificación API 13/ ISO 13500 del American Petroleum Institute , que regula la barita para fines de perforación, no se refiere a ningún mineral específico, sino a un material que cumple esa especificación. [13] Sin embargo, en la práctica suele tratarse del mineral barita. [14]
El término "barita primaria" se refiere al primer producto comercializable, que incluye barita cruda (de mina) y los productos de métodos de beneficio simples , como lavado, jigging, separación de medios pesados, tabulación y flotación. La mayoría de la barita en bruto requiere cierta mejora hasta alcanzar una pureza o densidad mínima. La barita que se utiliza como agregado en un cemento "pesado" se tritura y se tamiza hasta obtener un tamaño uniforme. La mayor parte de la barita se muele hasta obtener un tamaño pequeño y uniforme antes de usarse como relleno o diluyente, como complemento a productos industriales, en la producción de productos químicos de bario o como agente densificante en el lodo de perforación de pozos petroleros . [15]
El nombre barita se deriva del griego antiguo : βαρύς , romanizado : barús , 'pesado'. La ortografía americana es barita . [3] [16] La Asociación Mineralógica Internacional adoptó inicialmente "barita" como ortografía oficial, pero recomendó adoptar la ortografía más antigua "barita" más adelante. Esta medida fue controvertida y notablemente ignorada por los mineralogistas estadounidenses. [17]
Se han utilizado otros nombres para la barita, incluyendo baritina , [18] barita , [18] barita , [19] mástil pesado , [3] tiff , [4] y blanc fixe . [20]
La barita se produce en muchos entornos de depósito y se deposita mediante muchos procesos, incluidos los biogénicos, hidrotermales y de evaporación, entre otros. [2] La barita se encuentra comúnmente en vetas de plomo y zinc en calizas , en depósitos de aguas termales y con minerales de hematita . A menudo se asocia con los minerales anglesita y celestina . También ha sido identificado en meteoritos. [21]
Se ha encontrado barita en lugares de Australia, Brasil, Nigeria, Canadá, Chile, China, India, Pakistán, Alemania, Grecia, Guatemala, Irán, Irlanda (donde se extrajo en Benbulben [22] ), Liberia, México, Marruecos, Perú, Rumania ( Baia Sprie ), Turquía, Sudáfrica ( Barberton Mountain Land ), [23] Tailandia, Reino Unido ( Cornualles , Cumbria , Dartmoor / Devon , Derbyshire , Durham , Shropshire , [24] Perthshire , Argyllshire y Surrey [ 3] ) y en los EE. UU. de Cheshire, Connecticut , De Kalb, Nueva York y Fort Wallace, Nuevo México. Se extrae en Arkansas, Connecticut, Virginia, Carolina del Norte, Georgia, Tennessee, Kentucky, Nevada y Missouri. [3]
La producción mundial de barita en 2019 se estimó en alrededor de 9,5 millones de toneladas métricas, frente a los 9,8 millones de toneladas métricas de 2012. [25] Los principales productores de barita (en miles de toneladas, datos de 2017) son los siguientes: China (3.600) , India (1.600), Marruecos (1.000), México (400), Estados Unidos (330), Irán (280), Turquía (250), Rusia (210), Kazajstán (160), Tailandia (130) y Laos (120). ). [26]
Los principales usuarios de barita en 2017 fueron (en millones de toneladas) EE.UU. (2,35), China (1,60), Oriente Medio (1,55), la Unión Europea y Noruega (0,60), Rusia y CEI (0,5), América del Sur (0,35). , África (0,25) y Canadá (0,20). El 70% de la barita se destinó a lodos de perforación de pozos de petróleo y gas. 15% para productos químicos de bario, 14% para aplicaciones de relleno en las industrias automotriz, de construcción y de pintura, y 1% para otras aplicaciones. [26]
La barita natural formada en condiciones hidrotermales puede estar asociada con cuarzo o sílice . [27] En los respiraderos hidrotermales , la mineralización de barita-sílice también puede ir acompañada de metales preciosos. [28]
En algunos artículos científicos se presenta información sobre la base de recursos minerales de los minerales de barita. [29]
En todo el mundo, entre el 69% y el 77% de la barita se utiliza como agente de ponderación para fluidos de perforación en la exploración de petróleo y gas para suprimir las altas presiones de formación y prevenir explosiones . A medida que se perfora un pozo, la broca pasa a través de varias formaciones, cada una con características diferentes. Cuanto más profundo sea el pozo, más barita se necesita como porcentaje de la mezcla total de lodo. Un beneficio adicional de la barita es que no es magnética y, por lo tanto, no interfiere con las mediciones magnéticas tomadas en el pozo, ya sea durante el registro durante la perforación o en el registro de pozos de perforación separados. La barita utilizada para perforar pozos de petróleo puede ser negra, azul, marrón o gris según el yacimiento. La barita se muele finamente de modo que al menos el 97% del material, en peso, pueda pasar a través de una malla de 200 (75 μm), y no más del 30%, en peso, pueda tener menos de 6 μm de diámetro. La barita molida también debe ser lo suficientemente densa como para que su gravedad específica sea 4,2 o mayor, lo suficientemente blanda como para no dañar los cojinetes de una broca tricónica, químicamente inerte y que no contenga más de 250 miligramos por kilogramo de sales alcalinas solubles. [16] En agosto de 2010, el Instituto Americano del Petróleo publicó especificaciones para modificar los estándares de grado de perforación 4.2 para barita para incluir materiales 4.1 SG.
En las profundidades del océano, lejos de las fuentes continentales de sedimentos, la barita pelágica precipita y forma una cantidad significativa de sedimentos. Dado que la barita tiene oxígeno, se ha utilizado la sistemática en el δ 18 O de estos sedimentos para ayudar a limitar las paleotemperaturas de la corteza oceánica.
Las variaciones en los isótopos de azufre ( 34 S/ 32 S) se están examinando en minerales de evaporita que contienen azufre (por ejemplo, barita) y sulfatos asociados a carbonatos (CAS) para determinar concentraciones pasadas de azufre en el agua de mar, lo que puede ayudar a identificar períodos de depósito específicos, como condiciones anóxicas u óxicas. . El uso de la reconstrucción con isótopos de azufre suele ir acompañado del oxígeno cuando una molécula contiene ambos elementos. [30]
La datación de la barita en los respiraderos hidrotermales ha sido uno de los principales métodos para conocer las edades de los respiraderos hidrotermales . [31] [32] [33] [34] [35] Los métodos comunes para fechar la barita hidrotermal incluyen la datación radiométrica [31] [32] y la datación por resonancia de espín electrónico . [33] [34] [35]
La barita se utiliza en aplicaciones de valor agregado que incluyen rellenos en pinturas y plásticos, reducción de sonido en compartimientos de motores, capas de acabados de automóviles para mayor suavidad y resistencia a la corrosión, productos de fricción para automóviles y camiones, concreto de protección contra radiación , cerámica de vidrio y aplicaciones médicas ( por ejemplo, una ingesta de bario antes de una tomografía computarizada con contraste ). La barita se suministra en diversas formas y el precio depende de la cantidad de procesamiento; las aplicaciones de relleno exigen precios más altos tras un intenso procesamiento físico mediante molienda y micronización, y existen primas adicionales por blancura, brillo y color. [16] También se utiliza para producir otros productos químicos de bario, en particular carbonato de bario , que se utiliza para la fabricación de vidrio LED para pantallas de televisión y computadoras (históricamente en tubos de rayos catódicos ); y para dieléctricos .
Históricamente, la barita se utilizó para la producción de hidróxido de bario para refinar el azúcar y como pigmento blanco para textiles , papel y pintura . [3]
Aunque la barita contiene bario , un metal alcalinotérreo tóxico , no es perjudicial para la salud humana, los animales, las plantas ni el medio ambiente porque el sulfato de bario es extremadamente insoluble en agua.
A veces también se utiliza como piedra preciosa . [36]
Este artículo incorpora texto de un trabajo de contenido gratuito . Licenciado bajo dominio público. Texto tomado de Barite Statistics and Information, National Minerals Information Center, US Geological Survey.
Este artículo incorpora material de dominio público de Barita (PDF) . Encuesta geológica de los Estados Unidos .