La barytine, également connue sous le nom de sulfate de baryum (BaSO4), est un minéral qui possède une large gamme d'applications industrielles en raison de ses propriétés uniques.

Le sulfate de baryum barytine tire son nom du mot grec barys, qui signifie « lourd », en référence à sa densité élevée. On l'appelle également espar lourd. Les cristaux de barytine sont parfois teintés de jaune, de bleu ou de brun. La barytine dorée provient du Dakota du Sud. Les cristaux sont bien formés, généralement prismatiques ou tabulaires. La crête de coq (agrégats à crête) et les roses du désert (agrégats de rosettes) de cristaux sont courantes. Les cristaux de barytine bleus et transparents peuvent ressembler à bleu vert mais se distinguent par leur douceur, leur lourdeur et leur forme cristalline. La barytine peut également être stalactitique, stalagmitique, fibreuse, concrétionnée ou massive. La barytine est un minéral accessoire courant dans conduire et zinc veines. On le retrouve aussi dans roches sédimentaires, argile Cautions, les dépôts marins et les cavités dans roches ignées.

Nom: Du grec pour poids, en allusion à la densité élevée.

Polymorphisme & Série : forme une série avec célestine.

Groupe minéral: Groupe baryté.

Association: Fluorite, calcite, dolomite, rhodochrosite, gypse, sphalérite, galène, stibine.

Propriétés chimiques de la barytine

Classification chimique Minéral sulfaté, groupe barytine
Composition chimique BaSO4

Propriétés physiques de la barytine

Couleur Incolore, blanc, nuances claires de bleu, jaune, gris, marron
Traînée Blanc
Lustre Vitré, Nacré
Décolleté Clivage parfait parallèle aux faces de la base et du prisme
Diaphanéité Transparent à opaque
Dureté de Mohs 3-3.5
densité 4.3-5
Propriétés diagnostiques couleur blanche, densité élevée, clivage et cristaux caractéristiques
Système cristallin Orthorhombique
Ténacité Fragile
Fracture Irrégulier/inégal
Densité 4.50 g/cm3 (mesuré) 4.50 g/cm3 (calculé)

Propriétés optiques de la barytine

Barytine minérale PPL et XPL
Type Anisotrope
Couleur / Pléochroïsme Visible
Signe optique Biaxiale (+)
Biréfringence δ = 0.012
Soulagement Modérés

Occurrence et formation de barytine

La barytine (sulfate de baryum, BaSO4) est présente naturellement dans divers contextes géologiques et se forme selon plusieurs processus différents. Son apparition et sa formation peuvent être comprises dans le contexte de ces contextes géologiques :

1. Dépôts sédimentaires:

  • Dépôts lités ou stratiformes : La barytine se forme souvent sous forme de dépôts lités ou stratiformes dans les sédiments. roches. Ces dépôts sont généralement associés aux environnements marins, où les fluides riches en baryum se mélangent aux eaux riches en sulfates. Au fil du temps, le sulfate de baryum précipite et s’accumule sous forme de couches ou de lits de barytine.
  • Dépôts d'évaporite : La barytine peut également être présente dans les dépôts d'évaporite, qui se forment lorsque des plans d'eau salés (tels que des mers peu profondes ou des lacs salés) s'évaporent, laissant derrière eux minéraux comme la barytine, le gypse et halite (sel de table).

2. Veines hydrothermales :

  • La barytine peut être trouvée dans les veines hydrothermales associées aux roches ignées et roches métamorphiques. Dans ces contextes, des fluides chauds et riches en minéraux migrent à travers les fractures de la croûte terrestre. À mesure que les fluides se refroidissent et que la pression diminue, ils peuvent déposer de la barytine et d’autres minéraux dans les structures veineuses.

3. Dépôts de remplacement :

  • La barytine peut remplacer les minéraux préexistants dans les roches grâce à un processus appelé métasomatisme. Dans ce cas, les fluides barytés réagissent avec les minéraux des roches encaissantes en les remplaçant par de la barytine.

4. Dépôts résiduels :

  • Dans certains cas, la barytine peut être trouvée comme minéral résiduel dans les roches altérées. À mesure que les minéraux environnants se décomposent et s’altèrent, la barytine peut rester sur place en tant que minéral plus résistant.

5. Type de la vallée du Mississippi (MVT) Dépôts :

  • Les gisements MVT sont caractérisés par l'association de divers minéraux sulfurés et de barytine. Ces dépôts se trouvent souvent dans des roches carbonatées et sont formés par la circulation de fluides hydrothermaux.

6. Sources chaudes et systèmes géothermiques :

  • La barytine peut précipiter à partir des sources chaudes et des systèmes géothermiques lorsque des eaux chaudes et riches en minéraux entrent en contact avec des eaux de surface plus froides.

La formation de barytine nécessite généralement la présence de baryum (généralement dérivé de la dissolution de minéraux contenant du baryum) et d'ions sulfate (souvent provenant de l'oxydation de minéraux sulfurés ou de l'eau de mer). Les conditions exactes, telles que la température, la pression et la composition chimique des fluides, jouent un rôle crucial dans la détermination des caractéristiques des gisements de barytine, notamment leur taille, leur pureté et leur structure cristalline.

Les gisements de barytine sont économiquement importants en raison de leur utilisation dans diverses industries, comme mentionné précédemment. Les processus et conditions géologiques qui conduisent à la formation de gisements de barytine varient considérablement, ce qui donne lieu à une gamme de types et de qualités de gisements trouvés dans le monde entier.

Domaines d'application et d'utilisation de la barytine

La barytine (sulfate de baryum, BaSO4) a un large éventail d'applications dans diverses industries en raison de ses propriétés uniques, notamment sa haute densité, son inertie chimique et sa capacité à absorber les rayons X. Voici quelques-uns des principaux domaines d’application et utilisations de la barytine :

1. Industrie pétrolière et gazière :

  • Fluides de forage: La barytine est couramment utilisée comme agent alourdissant dans les fluides de forage utilisés dans l’exploration pétrolière et gazière. En ajoutant de la barytine à la boue de forage, elle augmente sa densité, aidant ainsi à contrôler la pression du puits de forage et à prévenir les éruptions.
  • Additif de boue de forage : La barytine agit également comme modificateur de rhéologie dans les fluides de forage, aidant à contrôler la viscosité et les propriétés d'écoulement de la boue.

2. Imagerie médicale :

  • Agent de contraste sulfate de baryum : Le sulfate de baryum est utilisé comme agent de contraste dans les procédures d'imagerie médicale telles que les radiographies et les tomodensitogrammes. Lorsqu'il est ingéré ou introduit dans l'organisme, il améliore la visibilité des tissus mous et permet une meilleure imagerie du tractus gastro-intestinal, des vaisseaux sanguins et d'autres structures internes.

3. Peintures et revêtements :

  • Remplisseur de peintures : La barytine est utilisée comme charge dans la production de peintures, de revêtements et d'apprêts. Il améliore l'opacité, améliore la durabilité et offre une finition lisse.

4. Plastiques et caoutchouc :

  • Charge dans les plastiques et le caoutchouc : La barytine est ajoutée aux produits en plastique et en caoutchouc pour augmenter leur densité, améliorer leur résistance aux flammes et améliorer leurs propriétés mécaniques.

5. Industrie de la construction:

  • Granulat de béton : Dans l'industrie de la construction, la barytine peut être utilisée comme granulat dans le béton pour augmenter sa densité et ses propriétés de protection contre les rayonnements dans les applications où une radioprotection est nécessaire, comme dans les hôpitaux et les installations nucléaires.

6. Fabrication du verre :

  • Industrie du verre : La barytine est utilisée dans l'industrie du verre comme agent fondant, ce qui contribue à réduire la température de fusion du verre et à améliorer sa clarté et sa luminosité.

7. Industrie du papier et de la pâte à papier :

  • Revêtement du papier : La barytine est utilisée comme charge dans la production de papier et de pâte à papier pour améliorer la brillance, l'opacité et l'imprimabilité des produits en papier.

8. Industrie chimique:

  • Fabrication de produits chimiques La barytine est utilisée comme source de baryum dans la production de divers produits chimiques, notamment le carbonate de baryum, le chlorure de baryum et l'hydroxyde de baryum.

9. Industrie du ciment :

  • Additif pour ciment : Dans certaines formulations de ciment, la barytine est utilisée comme additif minéral pour augmenter la densité et améliorer les performances de forage lors de la cimentation des puits de pétrole.

10. Protection contre les radiations : – En raison de sa haute densité et de sa capacité à absorber les rayons X et gamma, la barytine est utilisée dans la construction de matériaux de protection contre les rayonnements dans les centrales nucléaires, les hôpitaux et les laboratoires.

11. Garnitures de frein : – La barytine peut être utilisée comme matériau de friction dans les garnitures de frein et les plaquettes d’embrayage en raison de sa haute densité et de sa résistance à la chaleur.

Ce ne sont là que quelques exemples des nombreuses applications de la barytine dans différentes industries. La polyvalence de la barytine découle de sa combinaison unique de propriétés, ce qui la rend précieuse dans des secteurs allant de l'exploration énergétique aux soins de santé et à la fabrication.

Sources minières de barytine, distribution

Minéral de barytine

La barytine (sulfate de baryum, BaSO4) est extraite de diverses sources à travers le monde et sa distribution est répandue. La disponibilité des gisements de barytine dépend des conditions géologiques et de la présence de minéraux riches en baryum. Voici quelques sources clés et zones de distribution de l’extraction de barytine :

1. États-Unis:

  • Les États-Unis ont toujours été un important producteur de barytine. Les principaux États producteurs sont le Nevada, le Missouri, la Géorgie et le Texas. Les vastes gisements du Nevada, en particulier dans la région de Battle Mountain-Eureka, constituent une source majeure de barytine.

2. Chine:

  • La Chine est l'un des plus grands producteurs de barytine au monde. Il possède des gisements abondants dans des provinces comme le Guizhou, le Hunan et le Hubei.

3. Inde:

  • L'Inde possède d'importantes réserves de barytine, avec d'importantes activités minières dans les États d'Andhra Pradesh, de Telangana et du Rajasthan.

4. Maroc :

  • Le Maroc est connu pour son importante production de barytine. Les gisements sont principalement situés dans les montagnes de l'Atlas.

5. Mexique :

  • Le Mexique est un autre producteur majeur de barytine, avec des gisements dans plusieurs États, dont Chihuahua, Sonora et Durango.

6. Iran :

  • L'Iran dispose d'importantes ressources en barytine, notamment dans les provinces de Kermanshah et du Fars.

7. Kazakhstan :

  • Le Kazakhstan possède d'importants gisements de barytine et est un producteur notable de barytine.

8. Canada :

  • Le Canada produit de la barytine principalement à partir de gisements situés en Colombie-Britannique et à Terre-Neuve-et-Labrador.

9. Australie:

  • L'Australie possède des gisements de barytine dans divers États, notamment en Nouvelle-Galles du Sud, dans le Queensland et en Australie occidentale.

10. Thaïlande: – La Thaïlande possède des ressources en barytine dans plusieurs régions et est un producteur mineur.

11. Nigéria : – Le Nigeria possède d’importants gisements de barytine dans des États comme Benue, Cross River et Nasarawa.

12. Pérou : – Le Pérou possède également des gisements de barytine et des activités minières se déroulent dans des régions comme Huánuco.

13. Royaume-Uni: – Le Royaume-Uni produit historiquement de la barytine, avec d’importants gisements en Écosse.

Ce sont quelques-uns des principaux pays et régions où se produisent l’extraction et la production de barytine. La répartition des gisements de barytine est étroitement liée aux formations géologiques et différents gisements peuvent avoir des qualités et des caractéristiques variables. L’exploitation minière de barytine implique généralement l’extraction du minéral par forage et excavation, et le minerai extrait est ensuite traité pour répondre aux besoins spécifiques de diverses industries, comme indiqué dans les réponses précédentes.

Il est important de noter que la disponibilité et l'accessibilité des gisements de barytine peuvent changer au fil du temps en raison de facteurs tels que la demande du marché, les conditions économiques et les réglementations environnementales. Par conséquent, la prédominance de certaines régions minières pourrait évoluer au fil des années.

Bibliographie

  • En ligneBonewitz, R. (2012). Roches et minéraux. 2e éd. Londres : DK Publishing.
  • Manuel de minéralogie.org. (2019). Manuel de Minéralogie. [en ligne] Disponible sur : http://www.handbookofmineralogy.org [Consulté le 4 mars 2019].
  • Mindat.org. (2019). Barytine : Informations minérales, données et localités. Disponible sur : https://www.mindat.org/