Оглавление
1 Промышленное сырье
2 Промышленные типы месторождения
3 Требования к сырью
4 Мировые запасы и их распределение по континентам и
странам
5 Главнейшие потребители и производители минерального
сырья
6 Сфера использования
7 Конъюнктура
8 Конкуренция
Промышленное сырье
Барий-элемент
относительно широко распространенный в природе. Среднее содержание его в земной
коре 0,047-0,065вес.%. Присутствует он как в изверженных, так и в
метаморфических и осадочных породах, где входит в состав многих минералов,
однако промышленное значение в настоящее время имеют только два из них: барит и
в меньшей степени витерит.
Барит или
тяжелый шпат”, представляет собой природный сульфат бария (BaSO4), содержащий 65,7% ВаО. В качестве наиболее
часто встречающихся примесей
отмечаются: изоморфные- Sr, Pb, Ra;
механические - окисли железа и марганца, сульфиды
цветных металлов и железа, глинистое и органическое вещество. Количество и
состав примесей обуславливают разнообразие окраски барита, которая бывает
белой, серой до черной, голубой, желтой, розовой, бурой, коричневой, красной;
прозрачные бесцветные кристаллы крайне редки. Плотность химически чистого
барита 4,48 г/см при 25 С, у природных баритов 4,3-4,7 г/см. Твердость по Моосу
3-3,5. Барит наблюдается в виде зернистых агрегатов или конкреций, изредка
образует хорошо ограненные таблитчатые кристаллы ромбической сингонии; хрупок;
обладает стеклянным блеском, на плоскостях спайности перламутровым; химически
инертен, практически нерастворим в воде, плохо растворятся (даже при
нагревании) в соляной кислоте, незначительно (10-12%) в концентрированной
серной кислоте.
Витерит -
природный карбонат барий (ВаСО3), содержащий 77,7% ВаО; формирует шаровидные,
почковидные, зернистые агрегаты; кристаллы бипирамидальной формы, встречаются
двойники. По физическим свойствам близок к бариту, имеет ту же плотность и
твердость; цвет белый, часто серый или желтоватый, может быть бесцветным. В
отличие от барита легко растворяется даже в слабых кислотах. Значительные
концентрации витерита крайне редки. Единственное крупное месторождение -
Сеттлингстоун в Великобритании. Поэтому промышленностью в основном потребляется
достаточно широко распространенный в природе барит.
Промышленные типы месторождения
В настоящее
время промышленностью разрабатываются месторождения барита, среди которых по
условиям образования могут быть выделены гидротермальные, осадочные и
месторождения выветривания. Каждый из этих типов включает месторождения, крайне
разнообразные по форме и размерам залежей, взаимоотношениями с вмещающими
породами, возрасту и составу руд.
Гидротермальные
месторождения барита широко распространены в природе и в
отдельных странах занимают ведущие позиции в промышленной добыче. В рудах
практически всегда присутствуют флюорит, кальцит, кварц, сульфиды железа, меди,
свинца, цинка и другие минералы.
Количество их определяет качества руды, обуславливая рентабельность отработки.
В целом же для жильных месторождения характерны руды высокого качества,
содержащее до 95% BaSO4.
По запасам
месторождения этого подтипа в основном относятся к мелким, реже к средним;
крупные месторождения единичны.
Благодаря
химической стойкости барит нередко накапливается в зоне гипергенеза за счет
разрушения баритсодержащих пород и руд, формируя месторождения выветривания. Практическую ценность имеют остаточные
месторождения - эльювиально-делювиальные россыпи. Месторождения этого типа
широко распространены в США. Становление их связано с выветриванием барит
содержащих доломитов кембрийского и ордовикского возраста.
Многие
остаточные месторождения содержат в среднем 12-20% барита, однако содержание
его может быть и более 50%. Промышленная добыча барита осуществляется в
настоящее время в США при условии содержания в 1м породы не менее 100кг барита. По данным Д. Бробста, до 70-х годов
остаточные месторождения обеспечивали свыше 50% добычи барита в этой стране. В
России месторождения этого типа не разрабатываются.
Осадочные
месторождения образуются в морских водоемах и в
зависимости от источника бария разделяются на собственно осадочные и
вулканогенно-осадочные (гидротермально-осадочные). Источником бария для
собственно осадочных месторождений считают коры выветривания богатых барием
пород. Формируются месторождения преимущественно в прибрежных условиях и
представляют собой скопления стяжений, конкреций, маломощные пропластки барита
среди карбонатно-терригенных толщ. Такие скопления хотя и широко распространены
в природе, но промышленных концентраций достигают исключительно редко.
Промышленное
значение в настоящее время имеют лишь вулканогенно-осадочных
(гидротермально-осадочные) месторождения. В зависимости от минерального
парагенезиса руд, состава рудовмещающих комплексов и их геотектонической
позиции среди них можно выделить три формационных типа, имеющих в настоящее
время промышленную ценность: 1) баритовый, связанный с кремнисто-сланцевыми
формациями лептогеосинклинальных прогибов; 2) барит-полиметаллический,
приуроченный к вулканогенно-теригенно-карбонатным формациям наложенных
геосинклинальных прогибов; 3) барит-колчедан-полиметаллический, связанный с
вулканогенными и вулкангенно-осадочными формациями эвгеосинклинальных прогибов.
Требования к сырью
В зависимости
от сферы потребления барита изменяются и требования к качеству исходного сырья.
В настоящее время они регламентируются ГОСТ 4682-74 “Концентрат баритовый”, в
котором выделяются два промышленных класса (А и Б) и шесть марок. Барит класса
Б используется в нефти - и газодобывающей промышленности, в других отраслях
промышленности применяется барит класса А. В обоих классах нормируется
содержание сернокислого бария и водорастворимых солей, которые в зависимости от
марки не должны выходить за пределы соответственно 90-95 и 0,25-0,45%. Для
класса А содержание некоторых примесей в зависимости от марки не должно
превышать (в %): SiO2 1.5-4.5; Fe2O3
0,5-2,5 СаО 0,5-7; для класса Б нормируется также гранулометрический состав:
содержание остатка на сите 0009К не должно превышать 4%, содержание фракции
5мкм составляет более 5-20%.
Мировые запасы и
их распределение по
континентам, странам
Мировые запасы
барита составляют 2млрд.т , разведанные запасы - 377 877 тыс. т. Общие запасы
барита в 44 развитых капиталистических и развивающихся странах на начало 1990
г., согласно оценке ВНИИзарубежгеологии, составляли 272 952 тыс. т, в том числе
подтвержденные - 146 535 тыс. т, (табл.1). Из
них на долю развивающихся стран приходилось 69,8%, или 190 452 тыс.т ,
на развитые капиталистические - 30,2%, или 82 500 тыс. т. По сравнению с
предыдущим годом общие запасы барита уменьшились на 4 280 тыс. т, в том числе
подтвержденные - на 1 000 т, в связи с их переоценкой в ряде стран Западной
Европы.
Таблица 1
Запасы барита на
начало 1990 г. ,тыс. т
Контененты Общие в том числе
Содержание барита
и страны подтвержденные в руде, %
Запасы барита
заключены в месторождениях жильного, стратиформного и остаточного типов. Около
55% подтвержденных запасов развитых капиталистических и развивающихся стран
сосредоточена в жильных месторождениях, представленных высококачественными
(содержание BaSO4 до 75-95%)
собственно баритовыми, барит-полиметаллическими, барит-флюорит-редкометальными,
барит-флюоритовыми, барит-кварцевыми и барит-кальцитовыми рудами. Наибольшее
распространение жильные месторождения имеют в Мексике, Бразилии, Алжире, Перу,
Чили, Турции, странах Западной Европы. В стратиформных месторождениях заключено
44% подтвержденных запасов барита, наиболее значительные из которых
сосредоточены в Индии, США, Таиланде, Франции, Италии, Канаде. Содержание BaSO4 в рудах составляет от 50 до90%. Остаточные
месторождения барита промышленное значение имеют лишь в США в штатах Джорджия,
Миссури, Теннесси и Техас и представляют собой элювиальные отложения.
Ресурсы
барита в развитых капиталистических и развивающихся
странах оцениваются в 840млн. т. Основная их часть - 72,6% или 610 млн. т,
сосредоточенна в развивающихся странах. Наиболее значительные ресурсы выявлены
в Индии - 215 млн. т, Бразилии - 135 млн. т, Мексике - 105 млн. т, Турции - 55
млн. т. Кроме того ресурсы барита известны в Замбии, Индонезии, Малави,
Мавритании, Сенегале, Сомали. На долю развитых капиталистических стран
приходится 27,4% суммарных ресурсов барита капиталистического мира. Крупнейшими
ресурсами в этой группе стран располагают США - 90 млн. т и Канада - 50
млн. т. Около 40% всех ресурсов барита сосредоточены в Азии и столько же в
Америке, на Западную Европу и Африку приходится по 9,4%, на Австралию - 1,2%.
Геологоразведочные
работы на барит в 1989 г. В развитых
капиталистических и развивающихся странах проводились в небольших объемах, что
связано с невысоким спросом на него со стороны нефтедобывающих компаний. Вместе
с тем в ряде стран продолжались работы по дальнейшему изучению уже известных
месторождений барита, как, например, в Ирландии в графстве Типперари -
месторождение Сильвермайнз, запасы которого ограничены и рассматривается
возможность подземной отработки. Подземные запасы барита здесь предварительно
оценены в 35 тыс. т. Ожидается, что подготовительные работы на месторождении
будут завершены к концу 1990 г. Кроме того, продолжались поиски перспективных
площадей во Франции, Ирландии, Великобритании, ФРГ, Канаде, Бразилии и других
странах.
Главнейшие
потребители и производители
минерального сырья
Добыча
барита в 1989 г. осуществлялась в 37 развитых
капиталистических и развивающихся странах, и составило 3 070 тыс. т, на 0,9% ниже уровня
предыдущего года, причем в развитых капиталистических странах она сократилась
на 5,8% - до 1 027,1 тыс. т, а в развивающихся - увеличилась на 1,8%
- до 2 042,9 тыс. т.
Крупнейшим
продуцентом барита среди развитых капиталистических и развивающихся стран в
1989 г. являлась Мексика, на долю которой приходилось 18,4% всего объема добычи
капиталистического мира, или 556 тыс. т. Мощности перерабатывающих предприятий
ведущего в стране продуцента - государственной компании Barita de Sonora, составляют около 300 тыс. т. барита
в год.
В США в связи
с падением спроса добыча продолжала сокращаться и достигла 351 тыс. т. - на 13% ниже уровня предыдущего года.
Добыча велась в шести штатах страны. Лидирующее место, по прежнему, оставалось
за шт. Невада, на долю которого приходилось в 1989 г. около 77% всего объема
добытого в стране барита. Крупнейшие в Неваде продуценты барита - компании Baroid Corp., MI Drilling Fluids Co. и Milpark. Эти три компании являются ведущими
поставщиками буровых растворов для нефтегазодобывающей промышленности.
Значительными
продуцентами барита в 1989 г. среди прочих стран капиталистического мира были
Турция (12,7% суммарного объема добычи), Марокко (8,8%), Индия (8,8%), ФРГ
(5,2%).
Потребление
барита в развитых капиталистических и развивающихся странах в1989 г. в целом
несколько сократилось в связи с продолжавшимся падением спроса на него в
нефтегазодобывающей промышленности, являющейся главным его потребителем, и
оценивалось на уровне 4 млн. Т, хотя в отдельных регионах наблюдалось некоторое
увеличение объемов бурения, и в частности, в регионе Северного моря, а также
побережья Австралии и Индонезии, и западного побережья Африки. В других же
сферах потребления спрос на барит оставался высоким, особенно для различных
наполнителей, а также для производство бариевой керамики, бариевых химикатов,
стекла, пигментов и бетона для радиационных щитов. Крупнейшими потребителем
барита среди стран капиталистического мира оставались США. В 1989 г.
потребление необработанного барита в стране находилось на уровне предыдущего
года - 1,5 млн. т, а молотого -
сократилось на 8,7% - до 1,3 млн. т. против 1,6 млн. т. в 1988 г. Доля
барита, используемого в качестве утяжелителя буровых растворов, составляла в
1989 г. около 80%. Другими значительными потребителями барита являлись также
ФРГ, Франция, Великобритания, Италия, Нидерланды, Норвегия, Мексика и др.
Сфера
использования
Промышленное
использование барита определяется его физико-химическими свойствами: большой
плотностью, химической инертностью, способностью поглощать гамма лучи, белизной
и прозрачностью некоторых сортов, ядовитостью бариевых соединений и др. В
основном барит служит утяжелителем, инертным и полуактивным наполнителем и
исходным химическим сырьем для производства бариевых соединений.
Применяется
тонкоизмельченный (молотый) и грубоизмельченный (кусковой) барит. Молотый барит используют следующие
отрасли промышленности: 1) нефтяная и газодобывающая (утяжелитель промывочных
жидкостей при бурении скважин); 2) лакокрасочная (производство белых, цветных,
силикатнозащитных и топографических красок; расход барита от 10 до 80% от массы
готового продукта; в ряде стран, например во Франции, в лакокрасочной
промышленности применяется более 50% добываемого барита); 3) резиновая
(изготовление жестких сортов резины - шины, шланги, а также резиновых изделий
для работ с рентгеновскими лучами); 4) бумажная (производство специальных сортов
бумаги - бристольский картон, фотобумага, гравюрные сорта, плотная печатная
бумага, ватман и д.; баритовая паста, используемая при производстве фотобумаги,
пока не может быть заменена никаким другим продуктом);
5) стекольная (добавка в стекломассу для ее
гомогенизации и придания стеклу блеска) 6) химическая (получение различных
твердых пластмасс: полиметалкрилата, полистирола, поликарбоната и др.).
Используют барит также при производстве искусственного мрамора, сургуча, мыла,
некоторых асбестовых изделий, гидравлического бариевого цемента,
устойчивого в морской воде (содержание ВаО в составе клинкера от 75 до 85%), в
смесях для получения кафельных плиток, беложгущихся, тяжелых глиняных изделий и
др. (в эти смеси вводится 30- 60% барита); в строительной промышленности - в
фундаментах тяжеловесных железных конструкций, при прокладке трубопроводов в
заболоченных местах и под водой, в качестве наполнителя в смеси с латексом (6%)
и горячим асфальтом (47%) в дорожном строительстве; в высокосортных эмалях, применяемых
для антикоррозионной защиты, в качестве флюса при плавке желтой меди и др.
Кусковый
барит применяется в химической промышленности для производства различных
соединений бария (бланфикс, углекислый барий, окись бария, перекись бария и
др.). Они используются: 1) в качестве инсектицида в сельском хозяйстве; 2) при
производстве искусственных цеолитов для смягчения воды; 3) в текстильной
промышленности для придания жароустойчивых
и водонепроницаемых свойств тканям; 4) в кожевенной промышленности для
упрочения кожи; 5) в сталелитейном деле для цементации стали; 6) при
изготовлении щелочно-известковых и оптических стекол; 7) в постоянных магнитах
для трансформаторов, динамомашин, моторов и др.; 8) в электропечах для
увеличения срока службы кислых прокладок и получения более ровной и спокойной
вольтовой дуги, а также уменьшения вязкости шлаков; 9) в керамической
промышленности, способствуя уничтожению “мушки”; 10) в сахарной промышленности
для извлечения сахара из черной потоки; 11) в радиотехнике, электротехнике, в
диэлектрических усилителях и ультразвуковых генераторах; 12) в медицине при
производстве медикаментов, витаминов, гормонов и коагулянтов крови; 13) в
люминофорах для флюоросцентных ламп; 14) в реагентах при обогащении руд; 15) в
сварочных флюсах, при плавлении и очистке магния, восстановления индия.
Намечаются широкие перспективы применения барита в алюминиевой промышленности -
для получения чистой окиси глинозема.
Конъюнктура
Внешняя
торговля. В связи с отсутствием сведений об объеме внешней
торговли баритом в капиталистическом мире за последние годы можно предположить,
что ввиду некоторого оживления геологоразведочных работ на нефть и газ в ряде
регионов поставки барита, как утяжелителя буровых растворов, вероятно
возрастут.
Импорт
необработанного барита в США в 1989 г. по предварительным данным увеличился на
4,4% - до 1,18 млн. т, по сравнению с предыдущим годом. Основными поставщиками
были: Китай (61% всего ввоза), Индия (16%), Марокко (11%), прочие страны (12%).
Крупнейшими импортерами
по прежнему оставались ФРГ, Великобритания, Норвегия, Нидерланды и Дания.
Экспорт барита из
США в 1989 г. по сравнению с предыдущим годом увеличился в 9 раз и составил 8
тыс. т.
Крупнейшими
экспортерами были Франция, Ирландия, Бельгия, Нидерланды, Марокко, Турция,
Таиланд.
Цены.
В США средняя цена на необработанный барит в 1989 г. повысилась на 17,3% - до
45,09 долл. за 1 т. в предыдущем году.
Литература:
1. “Минеральное
сырье развитых капиталистических и развивающихся стран”, М. Недра 1991
2. “Неметаллические
полезные ископаемые СССР (справочное пособие)”, М. Недра 1984
3. “Курс
месторождений неметаллических полезных ископаемых”, М. Недра 1969