پودر باریت (سولفات باریم ) یکی از پر مصرف ترین پودرهای معدنی استفاده شده در صنعت حفاری چاه نفت وگاز میباشد که طبق استانداردهای API و OCMA تولید و مورد مصرف قرار میگیرد.

پودر باریت تولیدی شرکت زمین کاو کاملاً با استاندارهای موجود منطبق و با مشخصات ذیل تولید میگردد:

Specific Gravity= Min 4.2
Retained on 200 mesh= Max. 3%
Retained on 325 mesh= 10±5%
Soluble alkaline earth metals as calcium= Max. 250 mg/L
Viscosity before adding gypsum= Max. 125 CP
Viscosity after adding gypsum= Max. 125 CP

در معادن گوناگون، كانيهايي از قبيل كوارتز، كالكوپيريت، كلسيت، گالن، مالاكيت و گاهي سيدريت و هماتيت، باريت را همراهي مي كنند. براي استفاده باريت در صنايع مصرف كننده، كانيهاي همراه باريت، بايد از آن جدا شوند. در تمامي معادن، عيار حد يعني عيار مشخص كننده بين باطله و كانسنگ بايد حتي المقدور به صورت دقيق تعيين شود.
مهمترين شاخص باريت وزن مخصوص بالاي آن است و در واقع كيفيت محصول يك كارخانه بر مبناي مقدار وزن مخصوص باريت مشخص مي شود. در صورتي كه وزن مخصوص باريت cm^3 /gr 2/4 و يا بيشتر باشد، كيفيت لازم براي فروش خواهد داشت. وجود ناخالصيها در اين كانه، باعث كاهش وزن مخصوص آن خواهد شد، اين نشان مي دهد كه فرآوري باريت براي استفاده در صنايع گوناگون بسيار مهم است.
در معادن باريت با منشاء سيالات گرمابي، كانه عمدتاً به همراه چند كانه فلزي ديگر در داخل سنگ درونگير مشاهده مي شود. در اين نوع معادن دگرسانيهاي متنوعي نيز وجود دارد. مجموعه اين عوامل باعث افزايش ناخالصي در كانه باريت مي گردد كه بايد از آن جدا شود. اين ناخالصيها شامل اكسيد كلسيم، اكسيد منيزيم، اكسيد تيتانيم و اكسيد استرانسيم، فلزات سنگين مانند سرب، سولفيدها و ارسناتها، سيليس، اكسيد آلومينيم، سولفات-استرانسيم و فلوئوريد كلسيم است. در صنعت حفاري ناخالصيهايي مانند عناصر قليايي خاكي قابل حل مانند كلسيم در باريت به عنوان عناصر مزاحم در اين صنعت محسوب مي شوند. در صنعت داروسازي ناخالصيهاي مزاحم موجود در باريت شامل فلزات سنگين مانند سرب، سولفيدها و آرسناتها هستند. در صنايع شيشه سازي ناخالصيهاي مزاحم باريت شامل سليس، اكسيد آهن و آلومينيم است. در صنايع رنگسازي، اكسيد آهن و در صنايع شيميايي سولفات-استرانسيم، اكسيد آهن و فلوئورايد كلسيم به عنوان ناخالصيهاي مزاحم محسوب مي شوند.

 معادن و كانسارهاي گوناگوني از باريت در ايران وجود دارد كه از لحاظ حجم و كيفيت در سطح جهاني قابل توجه هستند. كاني سازي باريت در ايران از پركامبرين ديده شده است و معادن باريت ايران در اكثر سازندهاي زمين شناسي يافت مي شوند.
بيشتر معادن و ذخاير باريت در ايران از نوع رگه اي و پرشدگي در شكافهاي مي باشد و انواع ديگر در صورتي كه وجود داشته باشند بسيار نادرند. سنگ درونگير بيشتر ذخاير رگه اي در ايران كربناتي و از نوع آهك دولوميتي است و در برخي از موارد توفهاي آهكي و توفهاي آندزيتي نيز به عنوان سنگ ميزبان مشاهده مي شوند. عيار اين نهشته ها در سنگ ميزبان اغلب پايين تر از 50 % است.
از ديدگاه زمين ساختي، پراكندگي ذخاير باريت ايران به ترتيب در زونهاي ايران مركزي و البرز بيشتر از ساير زونها و از ديدگاه زمين شناختي نيز عمدتاً سنگهاي دوران سنوزوئيك كه در برگيرنده اين ذخاير مي باشد، هر چند اين پراكندگي در ساير دورانهاي زمين شناختي نيز ديده مي شود.
ذخاير معدني باريت در بسياري از نقاط ايران يافت مي شود ولي بزرگترين و مهمترين آنها در اين نواحي حاجي آباد خور و دره كاشان در استان اصفهان، اليت در استان مازندران، جوشالو و آغجه مزار در استان قزوين، باريت الماس در آذربايجان شرقي، باريتين لار در استان تهران، اردکان و هفتهر عقدا و دشت ده در استان يزد قرار دارند.
بعلاوه عدسي ها، لايه ها و رگه هاي بسياري در نقاط مختلف از جمله اطراف فريدون شهر، ساوه، دورود، آباده، سمنان، تربت جام، كرج، آشتيان، ورامين و… كشف شده است، ولي وسعت و حجم اين ذخاير محدود است.

اكسيد باريم، Baryta‌ نام دارد و به صورت اوليه در كاني باريت BaSO4 يافت مي شود اما هرگز به شكل خالص ديده نمي شود، زيرا باريم در هوا بسيار واكنش پذير مي باشد.
باريت (Barite & Baryte) يا سولفات باريم طبيعي BaSO4 از واژه يوناني) (Barus & Barys به معني سنگين يا چگال گرفته شده است (به اين کاني Heavy spar و گاهي Tiff نيز مي گويند). باريم چهاردهمين عنصر فراوان در پوسته زمين است که در حدود 0.05% پوسته زمين و 425 گرم در تن سنگ هاي رسوبي پوسته را مي سازد.
باريم فلزي است قليايي (آلكالن) خاكي به رنگ سفيد- نقره اي با نماد Ba، عدد اتمي 56، وزن اتمي 137.327، وزن مخصوص 3.59 گرم بر سانتي متر مکعب، سختي 1.25 در مقياس موس، نرم، سنگين، نقطه جوش 1898 درجه سانتي گراد و نقطه ذوب بالا 729 درجه سانتي گراد.
باريم در گروه 2(II) جدول تناوبي به عنوان فلز قليايي (آلكالن) خاكي Alkali Earth Metals بوده و در دوره 6 قرار دارد. باريت عموماً حاوي ناخالصيهايي است كه باعث كاهش وزن مخصوص آن مي گردد. علاوه بر آن وجود ادخلها درباريت طبيعي نيز مي تواند وزن مخصوص آن را به نحو چشمگيري كاهش دهد.
سختي باريت بين 3 تا 3.5 است. از لحاظ اقتصادي با توجه به ميزان سهولت در آسيب پذيري باريت، اصطلاحات “سخت” و “نرم” به آن نسبت داده مي شود. رنگ خاكه آن اكثراً سفيد مي باشد و گاهي در اثر مالش يا خراشيده شدن، بودار مي شود كه برخي اين بو را مربوط به حضور مواد كربناته مي دانند.
اگر باريت كاملاً خالص باشد به صورت بي رنگ و شفاف است، ولي باريت خالص بندرت يافت مي شود و در اغلب موارد، وجود ادخل ها و ناخالصي ها در باريت باعث ايجاد رنگهاي متنوع درآن مي شود. به عنوان مثال در اثر وجود ادخلهاي گاز يا مايع به رنگ سفيد، حضور ادخلهاي آهن به رنگ قرمز و وجود ادخلها هيدروكسيد آهن باعث ايجاد رنگ زرد يا قهوه اي در اين كاني مي شود، علاوه بر آن وجود مواد آلي (مواد هيدروكربن يا بيتومينه) آنرا به رنگ تيره يا سياه در مي آورد.
در صورت وجود ادخال يا ناخالصي اين كاني در مقابل نور كدر بوده و در صورت داشتن رنگ سفيد با مرمر سفيد و خاكي شباهت پيدا مي كند.
جلاي اين كاني شيشه اي تا چرب و گاهي مرواريدي است. اين كاني داراي سه سيستم رخ (كليواژ) مي باشد كه كاملترين آنها به موازات {001} است. باريت در بيشتر موارد شكننده و داراي سطح شكست ناصاف است.
اين كاني اغلب همراه با كانيهاي كالكوپيريت، كلسيت، پيريت، كوارتز، وانادينيت، سروسيت و فلوئورين يافت مي شود. در جدول 1-1 برخي از خواص فيزيكي و بلورشناسي كانيهاي باريم دار ذكر شده است.

جدول 1-1- برخي خواص فيزيكي، شيميايي، ژئوشيميايي و… عنصر باريم
Atomic Number: 56
Group: 2
Period: 6
Series: Alkali Earth Metals
Barium’s Name in Other Languages
• Latin: Baryum
• Czech: Baryum
• Croatian: Barij
• French: Baryum
• German: Barium – s
• Italian: Bario
• Norwegian: Barium
• Portuguese: Bário

• Spanish: Bario
• Swedish: Barium
Atomic Structure of Barium
• Atomic Radius: 2.78Å
• Atomic Volume: 39.24cm3/mol
• Covalent Radius: 1.98Å
• Cross Section: 1.2barns ±0.1
• Crystal Structure: Cubic body centered

.

• Electron Configuration:
1s^2 2s^2p^6 3s^2p^6d^10 4s^2p^6d^10 5s^2p^6 6s^2
• Electrons per Energy Level: 2،8،18،18،8،2
Shell Model

.

• Ionic Radius: 1.35Å
• Filling Orbital: 6s^ 2
• Number of Electrons (with no charge): 56
• Number of Neutrons (most common/stable nuclide): 81
• Number of Protons: 56
• Oxidation States: 2
• Valance Electrons: 6s ^2
Electron Dot Model

.

Chemical Properties of Barium
Electrochemical Equivalent: 2.5621g/amp-hr
Electron Work Function: 2.7eV
Electronegativity (Pauling): 0.89
Heat of Fusion: 7.75kJ/mol
Incompatiblities:
Ionization Potential
First: 5.212
Second: 10.004
Valance Electron Potential (-eV): 21.3
Physical Properties of Barium
Atomic Mass Average: 137.327
Boiling Point: 2171K 1898°C 3448°F
Coefficient of lineal thermal expansion:
19cm/cm/°C (0°C)
Conductivity
Electrical: 0.03 10^6/cm∩
Thermal: 0.184 W/cmK
Density: 3.59g/cc @ 300K
Description:
Soft heavy silver colored metal.
Elastic Modulus:
Bulk: 9.6/GPa
Rigidity: 4.9/GPa
Youngs: 13/GPa
Enthalpy of Atomization: 175.7 kJ/mole @ 25&#-3920;C
Enthalpy of Fusion: 7.66 kJ/mole
Enthalpy of Vaporization: 140 kJ/mole
Flammablity Class:
Freezing Point: see melting point
Hardness Scale
Mohs: 1.2
Heat of Vaporization: 142kJ/mol
Melting Point: 1002K 729&#-3920;C 1344&#-3920;F
Molar Volume: 38.21 cm^3/mole
Pysical State (at 20&#-3920;C & 1atm): Solid
Specific Heat: 0.204J/gK
Vapor Pressure = 98Pa@729&#-3920;C
Regulatory / Health
CAS Number
7440-39-3
RTECS: CQ8370000
NFPA 704
Health: 2
Fire: 2
Reactivity:
Special Hazard:
OSHA Permissible Exposure Limit (PEL)
No limits set by OSHA
OSHA PEL Vacated 1989
No limits set by OSHA
NIOSH Recommended Exposure Limit (REL)
No limits set by NIOSH

کاني باريت از دسته سولفاتها جزء گروه عناصر قليايي خاكي و داراي فرمول شيميايي BaSO₄بوده و منبع اصلي تهيه عنصر باريم محسوب مي شود. باريم داراي عدد اتمي56، عدد جرمي 34/137، الكترونگاتيويته 85/0، شعاع يوني 36/1 آنگستروم و پتانسيل يوني 5/1 مي باشد. فراواني اين عنصر به صورت تركيب قابل حل BaSO₄ در آب دريا 20 ميكروگرم در ليتر است.
ميانگين عنصر باريم در پوسته 425 گرم درتن يا قسمت در ميليون (ppm) است )يعني 0425/0%). ميانگين آن در گرانيت 1220ppm و در دياباز160ppm مي باشد. در فلدسپات3 %، در پلاژيو كلازها3/7%، در مسكوويت 9/9 % و در بيوتيت 8-6 % BaO مي توان وجود داشته باشد.
7/65 درصد BaO و 3/34 درصد SO₃ در ساختمان باريت خالص وجود دارد. حلاليت اين كاني در آب و اسيد، در درجه حرارتهاي عادي، بسيار كم است، بنابراين مي توان از آن به عنوان ماده شيميايي خنثي استفاده كرد. از هرگرم باريت در درجه حرارت عادي در حدود 2 ميلي گرم در هر ليتر آب حل مي شود. با افزايش حرارت به ميزان حلاليت باريت زيادتر شده، به طوري كه از هر گرم باريت در درجه حرارت 500 تا 1000 درجه سانتيگراد بخار آب، 40 ميلي گرم آن در هر ليتر آب حل مي شود. حلاليت باريت با حضور كلريد در آب افزايش مي يابد (هسلي و مورگ 1951). در اثر شيميايي باريت، ويتريت (BaCO₃) كه كربنات باريم طبيعي است، حاصل مي شود. اين كاني به سختي گداخته مي گردد و ساختمان بلورين آن در اثر گرما (شعله فوتك) شكسته مي شود. اين كاني داراي خاصيت لومينسانس بوده و حرارت دادن شديد آن سبب تظاهر رنگ سبز متمايل به زرد مي گردد. اگر پودر اين كاني به داخل شعله دميده شود، رنگ سبز متمايل به زرد به شعله مي دهد.
باريم با شعاع يوني 36/1 انگستروم، پتانسيل يوني 5/1، الکترونگاتيوي 85/0، عدد کوردينانسيون 8 بوده و از عناصر ليتوفيل محسوب مي شود. باريم از نظر شيميايي بسيار شبيه به كلسيم است و فرم خالص آن به رنگ سفيد- نقره مشابه سرب است. اين فلز زماني در معرض هوا قرار مي گيرد، بسيار آسان اكسيد مي شود و با آب و الكل واكنش پذيري بالايي دارد و توسط آب و يا الكل تجزيه مي شود.
بيشتر مواد مركب حاوي عنصر باريم به علت وزن مخصوص بالاي آن‌ (بالاتر از 2/4 گرم بر سانتي متر مکعب) که ناشي از وزن اتمي بالاي آن (137) مي باشد، كاني شفاف و سنگين ناميده مي شوند.

باريم به صورت يك عنصر كمياب در بسياري از سنگ ها وجود دارد، اين عنصر بيشتر در سنگ هاي آذرين اسيدي يافت مي شود و هنگام واكنش هاي بين آب و سنگ، به محيط آبي وارد مي شود، ولي انحلال آن به تشكيل كاني سولفات باريم يا باريت وابسته است. بنابراين تمركز باريم در آب هاي سطحي و زيرزميني به طور معكوس به تمركز سولفات بستگي دارد.
باريم به سرعت در هوا اكسيد مي شود و دستيابي به اين فلز در شكل خالص آن مشكل بدست مي آيد. باريم به صورت اوليه به صورت كاني باريت (سولفات باريم متبلور) يا ويتريت (BaCo₃) Witherite يافت مي شود. باريم از نظر اقتصادي از طريق الكتروليز كلريد باريم مذاب (BaCl2) ايجاد مي شود.
اكسيداسيون در باريم به آساني اتفاق مي افتد و باريم به ندرت به شكل خالص باقي مي ماند بنابراين باريم بايد در زير نفت سفيد و يا مايعات داراي اكسيژن آزاد مناسب نگهداري شوند.
مهمترين مواد مركب باريم پروكسيد، كلريد، سولفات، كربنات، نيترات و كلرات هستند. زماني كه باريم مي سوزد، نمك هاي باريم به رنگ سبز درخشان در مي آيند.
باريم با منشأ طبيعي مخلوطي از 7 ايزوتوپ پايدار است. 22 ايزوتوپ آن شناسايي شده اند اما اين ايزوتوپهاي با خاصيت راديواكتيو بالا و نيمه عمري از رنج چندين هزارم ثانيه به چندين دقيقه مي باشد. تنها يك مورد استثناء Ba^133 با نيمه عمر 51/10 سال مي باشد.
پودر باريت BaSo₄ به صورت پودري سنگين با وزن مخصوص 5/4، سختي 5/3- 5/2، سفيد رنگ تا خاكستري با جلاي شيشه اي، كليواژ كامل در جهت {001}، بدون بو و غيرمحلول در آب و حلال هاي آلي است و به علت محلول نبودن در آب خاصيت سمي ندارد حال آن که سولفيد باريم به علت محلول بودن و آزاد شدن يون باريم در آب به شدت سمي است. باريت خالص از 7/65 % SO₃ و 3/43 % BaO تشكيل شده است وليكن در طبيعت باريت با ناخالصي هايي همراه است كه اين ناخالصي ها از وزن مخصوص آنها مي كاهند.

  اين كاني از نظر بلورشناسي در سيستم ارتورمبيك و رده دي پيراميدال متبلور مي شود. اين كاني دو محوره مثبت بوده و زاويه بين محورهاي نوري درآن36 تا 5/37 درجه است.
غالباً بلورهاي آن به صورت صفحه اي مسطح در جهت (001) ديده مي شود. علاوه بر آن در اشكال منشوري، هم بعد، تيغه اي، توده اي، ستوني، رشته اي، صفحات خميده، دانه اي، نهان بلور، ورقه هاي درشت پرمانند و كروي همچنين به صورت رز صحرايي ديده مي شوند. در اين كاني معمولاً ماكل هاي پلي سنتتيك تشكيل مي شود كه به صورت نوارهايي در روي سطح آن ديده مي شود. وضعيت محورهاي بلوري در آن به صورت زير مي باشد:

محورهاي a وc در بلورهاي باريت بسيار شاخص و برجسته است و محورهاي b در تمامي بلورهاي تيغه اي و در گروههاي واگرا مشترك است.
از لحاظ مشخصات ميكروسكوپي، اين كاني داراي بيرفرانژانس نسبتاً ضعيف است به طوري كه 12 % = na-ny كه كمي بالاتر از كوارتز است و به ندرت از رنگهاي نارنجي و زرد درجه اول بالاتر مي رود. در اكثر مواقع رنگ بيرفرنژانس آن لكه لكه به نظر مي آيد. اين كاني داراي ديسپرسيون ضعيف مي باشد. در ديسپرسيون زاويه محورها، مقدار زاويه v2 براي نورهاي مختلف ثابت نيست. در مورد كاني باريت ديسپرسيون زاويه محورها براي نور قرمز (r) كمتر از نور بنفش (v) است (v>r).

فرمول: BaSO4
رنگ : بی‌رنگ، سفید
وزن مخصوص : 4.5
سیستم : ارتورومبیك
این كانی با فرمول شیمیایی BaSO4و در سیستم ارتورومبیك متبلور
می‌شود. نام دیگر آن Heary spar می‌باشد به رنگ سفید تا خاكستری …
فرمول: BaSO4
رنگ : بی‌رنگ، سفید
وزن مخصوص : 4.5
سیستم :ارتورومبیك
این كانی با فرمول شیمیایی BaSO4و در سیستم ارتورومبیك متبلور می‌شود. نام دیگر آن Heary spar می‌باشد به رنگ سفید تا خاكستری روشن می‌باشد یك كانی اوپك است و دارای جلای شیشه ای تا صدفی است سختی آن ۲/۵ تا ۳/۵ می‌باشد استرانیم و سرب باریم جانشینی انجام می‌دهند.
ویژگی شاخص:
این كانی را به واسطه چگالی زیاد ( در مقابل كانیهای غیر فلزی زیاد است) وزن مخصوص آن ۴/۳ تا ۴/۶ می‌باشد .
پیدایش:
این كانی نسبتاً فراوان است. معمولاً به صورت كانی باطله در رگه های هیدروترمال و همراه با سنگ معدنهای نقره‌ـ سرب‌ـ مس‌ـ كبالت‌ـ منگنز و آنتیمون یافت می‌شود. در رگه‌های آهكی همراه با كلسیت دیده می‌شود. در ماسه سنگها همراه با سنگ معدنهای مس وجود دارد و گاهی هم به صورت سیمان در ماسه سنگها هم دیده می‌شود.

كاربرد:
بیشترین درصد باریت تولیدی به عنوان گل حفاری در حفاری چاههای نفت به كار می‌رود، این گل مانع از خروج گازهای در حین حفاری شده و همچنین باعث سرد شدن مته حفاری و كمك به بیرون آمدن تفاله حفاری از درون چاه می‌كند.
منبع تهیه مواد شیمیایی باریم‌دار
به صورت خرده شده و به عنوان روكش و پوشش در لاستیك‌سازی
باریت خرد شده به عنوان پوشش سیمان لوله های زیر آب در نقل و انتقال نفت و گاز مصرف می‌شود.
در رادیولوژی دستگاه گوارش نیز به بیمار سولفات باریم خورانده می‌شود.
علت نامگذاری آن :
از لغت یونانی به معنی سنگین گرفته شده است.