Из других свойств существенны высокое содержание бария, высокая адсорбционная способность к рентгеновскому излучению, нерастворимость в воде и слабых кислотах, прозрачность крупных кристаллов, ядовитость бариевых соединений. Перечисленные свойства обусловили применение остальных 25% барита в качестве белого наполнителя бумаги, в производстве жестких сортов резины, гидравлического бариевого цемента, специальных штукатурок и тяжелых бетонов, изолирующих рентгеновское излучение, в производстве керамики и специальных стекол, в химической и лакокрасочной промышленности для получения красок, бариево-цинковых белил, всевозможных солей и препаратов бария, включая инсектициды (ядовитые соединения, используемые в сельском хозяйстве для борьбы с грызунами и др.), в черной металлургии в качестве раскислителя. Молотый барит в смеси с латексом и горячим асфальтом применяется для покрытия взлетно-посадочных полос и обычных дорог, обеспечивая получение прочного и гибкого слоя. Крупные бездефектные прозрачные кристаллы барита используются как пьезооптическое сыре. Сплавы с участием бария употребляют для изготовления газопоглотителей, типографских и антифрикционных изделий, а его соединения - в производстве сегнетоэлектриков и материалов для защиты от радиоактивного и рентгеновского излучения.
Другой промышленный минерал бария - природный карбонат витерит (ВаСО3) по своим физическим свойствам близок бариту, отличаясь несколько большей твердостью и сравнительно хорошей растворимостью в воде и слабых кислотах. Значительно меньшая распространенность в природе резко сужает возможность его практического использования.
Руды барита и витерита обычно всегда требуют обогащения. Наиболее легко обогатимыми являются песчано-баритовые и глинисто-баритовые руды. Труднее обогащаются барит-кварцевые и барит-флюоритовые руды (особенно при тонком взаимном прорастании этих минералов), их переработка рентабельна при содержании барита более 35-40%. Наиболее трудно обогащаются руды, содержащие оксиды железа. Для витеритовых руд, используемых главным образом в химической промышленности, содержание витерита должно превышать 36%. Товарный барит может представлять гравитационный и флотационный концентраты, тонкоизмельченный (молотый) и грубоизмельченный (кусковый) барит.
Качество баритового концентрата определяется его принадлежностью к различным классам и маркам (табл. 11). Концентрат класса <А> как наполнитель и сырье для получения солей бария используется в химической, лакокрасочной, цементной, строительной и др. отраслях промышленности, а концентрат класса <Б> (марки КБ-3, КБ-5, КБ-6) как утяжелитель идет на нужды нефте - и газодобывающей промышленности.
Таблица 11. Требования промышленности к качеству баритовых концентратов (по И. Ф.Романовичу) | ||||||
Класс | Марка | Массовая доля BaSO4 не менее, % | Максимально допустимые массовые доли % | |||
SiO2 | Fe | Ca + Mg | Водорастворимые соли | |||
А | КБ-1 | 95,0 | 1,5 | 0,5 | 0,5 | 0,25 |
КБ-2 | 92,0 | 1,5 | 1,0 | 1,0 | 0,30 | |
Б | КБ-3 | 90,0 | 2,5 | 1,5 | 1,5 | 0,35 |
КБ-4 | 87,0 | 3,5 | 2,0 | 6,0 | 0,40 | |
КБ-5 | 85,0 | 4,5 | 2,5 | 7,0 | 0,45 | |
КБ-6 | 80,0 | 4,5 | 2,5 | 7,0 | 0,45 | |
Примечание: Fe учитывается в пересчете на Fe2O3, (Ca+Mg) - в пересчете на CaO; для всех марок |
В связи с все расширяющимся перечнем областей использования барита, а главное с ростом объема глубокого бурения на нефть и газ, его добыча и потребление в целом возрастают. В настоящее время при общей мировой добыче барита свыше 7 млн т/год лидирующее положение занимают КНР (до 3,5 млн т), США (до 0,7 млн т), Индия (до 0,5 млн т) и Марокко (0,35 млн т), оставшаяся часть приходится в основном на Мексику, Иран, Таиланд, Болгарию, Германию, Испанию, Северную Корею и Турцию. В России максимум добычи составил 0,16 млн т (1996 г.), в Казахстане - 0,135 млн т (1994 г.), в Грузии - 0,012 млн т (1995 г.).
Сырьевая база баритдобывающей промышленности представлена как собственно баритовыми, так и комплексными месторождениями. По минеральному составу в первых могут быть монобаритовые, барит-витеритовые, кварц-баритовые и кальцит-кварцево-баритовые руды, а в комплексных месторождениях - барит-флюоритовые, редкометалльно-барит-флюорит-железорудные, барит-колчеданные и барит-полиметаллические. В России и Казахстане по промышленным запасам и добыче преобладают месторождения сульфидно-баритовых руд (барит-колчеданные и барит-полиметаллические), среди которых могут появляться обособленные тела собственно баритовых руд (например, на месторождении Кварцитовая Сопка в Хакассии - одном из главных разрабатываемых объектов в России).
Генетически подавляющее большинство баритовых и комплексных баритсодержащих месторождений являются гидротермальными (в том числе гидротермально-осадочными), реже - делювиальными и элювиальными россыпными. Дело в том, что в процессе магматической дифференциации барий, поступающий из глубинного очага, рассеивается, изоморфно замещая калий в породообразующих и акцессорных минералах (микроклине, ортоклазе, гиалофане, цельзиане, некоторых слюдах и др.), не давая промышленных скоплений. В гидротермальном процессе, наоборот, происходит концентрация бария с образованием собственных минералов - барита и витерита. Кристаллизация этих минералов из гидротермальных растворов (природа которых часто дискуссионна) подтверждается в частности присутствием в них газово-жидких включений, гомогенизирующих в широком интервале температур (по данным различных авторов от 380њдо 50њC). Считается, что минералообразование происходит в обстановке повышенного парциального давления кислорода. В условиях гипергенеза при выветривании горных пород содержащийся в их минералах барий переходит в раствор и переносится в область седиментации, накапливаясь там преимущественно в глинистых осадках. Кроме того, в область седиментации (морской либо озерный бассейн) могут поступать барийсодержащие гидротермальные растворы - дериваты магматической (чаще вулканической) деятельности и отлагать в соответствующих условиях барит и другие минералы. Если в зону выветривания попадает плохо растворимый барит, то он способен образовать значительные элювиально-делювиальные скопления за счет разрушения и выноса сопутствующих минералов окружающих пород.
Все многообразие собственно баритовых месторождений, имеющих существенное практическое значение, может быть сведено к трем основным геолого-промышленным типам: жильному, стратиформному и песчано-валунчатому в корах выветривания. Ведущими являются первые два. Жильные месторождения по запасам обычно мелкие (до 100 тыс. т сульфата бария), но чаще сложены богатыми рудами (более 75% сульфата бария); получаемое при их отработке сырье используется в отраслях, предъявляющих высокие требования к его качеству. Стратиформные месторождения как правило крупные (свыше 1 млн. т сульфата бария), простой морфологии, легкие в разработке (часто возможна открытая добыча); в основных баритодобывающих странах они обеспечивают более 80% добычи, а сырье, получаемое при их отработке, используется в качестве утяжелителей буровых растворов.
Жильный тип объединяет определенно эпигенетические гидротермальные жилы, неправильные тела, линзы и зоны брекчирования, сформировавшиеся путем отложения барита из гидротермальных растворов в полостях секущих разломов, межслоевых трещин, зон брекчирования, в пустотах растворения и пр. среди осадочных, изверженных и метаморфических пород. Отдельные жилы прослеживаются по простиранию на 1-2 километра; мощности жил и линз как правило изменчивы, варьируя от сантиметров до метров - первых десятков метров; предельная глубина развития баритового оруденения в жилах не установлена. Минерализованные зоны брекчирования выполнены обломками вмещающих пород, сцементированными баритом и витеритом (так называемые баритовые брекчии). В зависимости от минерального состава выделяют баритовые, барит-витеритовые, барит-сидеритовые, кварц-баритовые, кальцит-баритовые и кварц-кальцит-баритовые жилы и другие тела этого типа. Классическими примерами баритовых месторождений жильного типа являются Арпакленское и Елы-Су в Туркмении, Чордское и Кутаисская группа в Грузии, Дрождяк, Златник и Запаленица в Чехии, ряд месторождений Германии, Болгарии, Турции, Греции, Марокко и др. стран. В России к этому типу относится месторождение Туманный перевал на Дальнем Востоке.
К стратиформному типу месторождений относятся согласные пластовые и линзовидные залежи барита в разрезах осадочных и вулканогенных пород. Размеры этих залежей могут достигать нескольких квадратных километров, а мощности 15-20 и более метров. Среди них имеются как гидротермально-метасоматические образования, сформировавшиеся путем метасоматического замещения благоприятных пород гидротермальными растворами (как, например, Апшринское месторождение в Грузии), так и хемогенно-осадочные, становление которых связано с отложением барита в бассейне осадконакопления (месторождение Чиганак в Казахстане). Особое место занимают вулканогенно-осадочные залежи, также сформировавшиеся на или близ поверхности морского дна при осаждении здесь барита в результате смешивания восходящих барийсодержащих гидротермальных растворов с морской водой, обогащенной сульфат-ионом (месторождения о-ва Хоккайдо в Японии).
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 |
Основные порталы (построено редакторами)