เนื้อหา
แร่แบไรท์: แบไรต์จาก Kings Creek, South Carolina ชิ้นงานทดสอบยาวประมาณ 4 นิ้ว (10 เซนติเมตร)
แบไรท์คืออะไร
แบไรท์เป็นแร่ที่ประกอบด้วยแบเรียมซัลเฟต (BaSO)4) มันได้รับชื่อมาจากคำภาษากรีก "barys" ซึ่งแปลว่า "หนัก" ชื่อนี้เป็นการตอบสนองต่อแรงโน้มถ่วงที่จำเพาะสูงถึง 4.5 ซึ่งมีคุณสมบัติพิเศษสำหรับแร่ที่ไม่ใช่โลหะ แรงโน้มถ่วงที่เฉพาะเจาะจงสูงของแร่แบไรท์ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมการแพทย์และการผลิตที่หลากหลาย แบไรท์ยังทำหน้าที่เป็นแร่หลักของแบเรียม
แบไรท์โรส: "แบไรท์โรส" นี้เป็นกลุ่มของคริสตัลแบไรต์มีดที่ปลูกในทรายผสมผสานเม็ดทรายจำนวนมากในแต่ละคริสตัล ตัวอย่างและภาพถ่ายโดย Arkenstone / www.iRocks.com
การเกิดขึ้นของแบไรท์
แบไรท์มักเกิดขึ้นในรูปของคอนกรีตและตะกอนที่เป็นโมฆะในตะกอนและหินตะกอน มันเป็นเรื่องธรรมดาโดยเฉพาะอย่างยิ่งเป็น concretions และหลอดเลือดดำอุดในหินปูนและ dolostone ซึ่งหน่วยหินคาร์บอเนตเหล่านี้ถูกผุกร่อนอย่างหนักบางครั้งก็พบแร่แบไรท์จำนวนมากเมื่อสัมผัสกับพื้นดิน เหมืองแร่แบไรท์เชิงพาณิชย์หลายแห่งผลิตจากแหล่งตกค้างเหล่านี้
แบไรท์พบว่าเป็นคอนกรีตในทรายและหินทราย concretions เหล่านี้เติบโตเป็นแร่แบไรท์ตกผลึกภายในช่องว่างคั่นระหว่างเม็ดทราย บางครั้งผลึกแร่แบไรท์จะเติบโตเป็นรูปร่างที่น่าสนใจภายในทราย โครงสร้างเหล่านี้เรียกว่า "กุหลาบแบไรท์" (ดูรูป) สามารถมีความยาวได้ถึงหลายนิ้วและรวมเม็ดทรายจำนวนมาก บางครั้งแร่แบไรท์มีอยู่มากมายในหินทรายซึ่งทำหน้าที่เป็น "ซีเมนต์" สำหรับหิน
แบไรท์เป็นแร่ที่พบได้บ่อยในเส้นเลือดไฮโดรเทอร์มอลและเป็นแร่ที่เกี่ยวข้องกับแร่ซัลไฟด์ มันถูกพบในความสัมพันธ์กับแร่ของพลวง, โคบอลต์, ทองแดง, ตะกั่ว, แมงกานีสและเงิน ในบางสถานที่จะมีแร่แบไรท์สะสมอยู่เป็นตัวเผาที่น้ำพุร้อน
วิธีที่ดีที่สุดในการเรียนรู้เกี่ยวกับแร่ธาตุคือการศึกษาด้วยชุดตัวอย่างขนาดเล็กที่คุณสามารถจัดการตรวจสอบและสังเกตคุณสมบัติได้ มีการรวบรวมแร่ราคาไม่แพงในร้านค้า
คุณสมบัติทางกายภาพของแบไรท์
โดยทั่วไปแบไรต์นั้นสามารถระบุได้ง่าย มันเป็นหนึ่งในไม่กี่แร่ธาตุที่ไม่ใช่โลหะที่มีแรงโน้มถ่วงเฉพาะของสี่หรือสูงกว่า รวมกับความแข็ง Mohs ต่ำ (2.5 ถึง 3.5) และสามทิศทางของการแตกมุมฉากและมักจะสามารถระบุแร่ได้อย่างน่าเชื่อถือด้วยการสังเกตเพียงสามครั้ง
ในห้องเรียนนักเรียนมักมีปัญหาในการระบุตัวอย่างแร่แบไรท์ขนาดใหญ่ด้วยคริสตัลละเอียด พวกเขาดูตัวอย่างดูลักษณะน้ำตาลให้ถูกต้องเพื่อแยกและใช้หยดกรดไฮโดรคลอริกเจือจาง แร่ธาตุเหล่านี้ปล่อยออกมาและพวกเขาคิดว่าพวกมันมีแร่แคลไซต์หรือหินอ่อน ปัญหาคือการที่เกิดจากการปนเปื้อน นักเรียนทดสอบความแข็งของแร่แบไรท์ด้วยชิ้นส่วนแคลไซต์จากชุดความแข็ง หรือตัวอย่างแร่แบไรท์สามารถบรรจุแคลไซต์ตามธรรมชาติ อย่างไรก็ตามนักเรียนคนใดที่ทดสอบความถ่วงจำเพาะจะพบว่าแคลไซต์หรือหินอ่อนนั้นเป็นตัวบ่งชี้ที่ไม่ถูกต้อง
แบไรท์ยังเป็นแร่ธาตุที่ดีที่จะใช้เมื่อสอนเกี่ยวกับแรงโน้มถ่วงที่เฉพาะเจาะจง ให้นักเรียนตัวอย่างแร่สีขาวหลายชนิดที่มีขนาดใกล้เคียงกัน (เราแนะนำให้ใช้แคลไซต์, ควอตซ์, แบไรท์, แป้งฝุ่น, ยิปซั่ม) นักเรียนควรสามารถระบุแร่แบไรท์ได้ง่าย ๆ โดยใช้ "การทดสอบ heft" (วางตัวอย่าง "A" ไว้ในมือขวาและตัวอย่าง "B" ในมือซ้ายและ "hefting" ตัวอย่างเพื่อกำหนดว่าอันไหนที่หนักที่สุด) นักเรียนที่เรียนเกรดสามหรือเกรดสี่สามารถใช้แบบทดสอบยกเพื่อระบุตัวแบไรท์
ไซต์บ่อก๊าซ: แบไรท์ใช้ทำโคลนเจาะที่มีความหนาแน่นสูงสำหรับบ่อ ภาพถ่ายทางอากาศของไซต์บ่อก๊าซ ภาพลิขสิทธิ์ iStockphoto / Edward Todd
แบไรต์จากแคนาดา: แบไรต์จาก Madoc ออนแทรีโอแคนาดา ชิ้นงานทดสอบยาวประมาณ 4 นิ้ว (10 เซนติเมตร)
การใช้แบไรท์
แร่แบไรท์ที่ผลิตส่วนใหญ่จะใช้เป็นสารถ่วงในการขุดเจาะโคลน นี่คือสิ่งที่ 99% ของแร่แบไรท์ที่ใช้ในสหรัฐอเมริกา โคลนที่มีความหนาแน่นสูงเหล่านี้จะถูกอัดลงในก้านดอกเจาะออกจากรูตัดและกลับสู่พื้นผิวระหว่างก้านดอกสว่านและผนังของบ่อ การไหลของของเหลวนี้ทำสองสิ่ง: 1) มันทำให้สว่านเย็นลง และ 2) โคลนแร่แบไรท์ที่มีความหนาแน่นสูงจะหยุดการตัดหินที่เกิดจากการเจาะและนำขึ้นสู่ผิวน้ำ
แบไรท์ยังใช้เป็นเม็ดสีในสีและเป็นสารตัวเติมน้ำหนักสำหรับกระดาษผ้าและยาง กระดาษที่ใช้ทำไพ่บางใบมีแบไรท์บรรจุอยู่ระหว่างเส้นใยกระดาษ สิ่งนี้ทำให้กระดาษมีความหนาแน่นสูงมากซึ่งอนุญาตให้ผู้เล่นรอบโต๊ะไพ่ได้อย่างง่ายดาย แบไรท์ใช้เป็นสารเติมแต่งน้ำหนักในยางเพื่อทำแผ่นยางกันลื่นสำหรับรถบรรทุก
แบไรท์เป็นแร่หลักของแบเรียมซึ่งใช้ทำสารประกอบแบเรียมหลากหลายชนิด สิ่งเหล่านี้บางส่วนใช้สำหรับการป้องกันเอ็กซ์เรย์ แบไรท์มีความสามารถในการสกัดกั้นรังสีเอกซ์และรังสีแกมม่า แบไรท์ใช้ทำคอนกรีตที่มีความหนาแน่นสูงเพื่อป้องกันการปล่อยรังสีเอกซ์ในโรงพยาบาลโรงไฟฟ้าและห้องปฏิบัติการ
สารประกอบแบไรท์ยังใช้ในการตรวจวินิจฉัยทางการแพทย์ หากผู้ป่วยดื่มของเหลวในถ้วยเล็ก ๆ ที่มีผงแบเรียมในนมปั่นผสมกันของเหลวจะเคลือบหลอดอาหารของผู้ป่วย รังสีเอกซ์ของลำคอที่ถ่ายทันทีหลังจาก "แบเรียมกลืน" จะถ่ายภาพเนื้อเยื่ออ่อนของหลอดอาหาร (ซึ่งมักจะโปร่งใสต่อรังสีเอกซ์) เนื่องจากแบเรียมทึบแสงไปจนถึงรังสีเอกซ์และขวางทางของมัน "สวนแบเรียม" สามารถใช้ในลักษณะที่คล้ายกันเพื่อภาพรูปร่างของลำไส้ใหญ่
แบไรต์จากออสเตรเลีย: แบไรท์จากแม่น้ำอีดิ ธ ดินแดนทางเหนือของออสเตรเลีย ชิ้นงานทดสอบมีขนาดประมาณ 2 นิ้ว (5 เซนติเมตร)
แบไรต์จากยูทาห์: แบไรต์จาก Mercur, Utah ชิ้นงานทดสอบยาวประมาณ 4 นิ้ว (10 เซนติเมตร)
การผลิตแร่แบไรท์
อุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซเป็นผู้ใช้หลักของแร่แบไรท์ทั่วโลก มีใช้เป็นตัวแทนน้ำหนักในการเจาะโคลน นี่คืออุตสาหกรรมที่กำลังเติบโตเนื่องจากความต้องการน้ำมันและก๊าซธรรมชาติทั่วโลกเพิ่มขึ้นในระยะยาว นอกจากนี้แนวโน้มการขุดเจาะระยะยาวคือการขุดเจาะฟุตต่อบาร์เรลของน้ำมันที่ผลิตได้มากขึ้น
ทำให้ราคาแร่แบไรท์เพิ่มขึ้น ระดับราคาระหว่างปี 2555 อยู่ระหว่าง 10% ถึง 20% สูงกว่าปี 2554 ในตลาดสำคัญหลายแห่ง ราคาโดยทั่วไปของการเจาะโคลนแร่แบไรท์อยู่ที่ประมาณ $ 150 ต่อเมตริกตันที่เหมือง
แร่แบไรท์ในการขุดเจาะโคลน ได้แก่ เซเลสไทท์อิลเมนต์แร่เหล็กและออกไซด์สังเคราะห์ ไม่มีสิ่งทดแทนใดที่มีประสิทธิภาพในการแทนที่แร่แบไรท์ในพื้นที่ตลาดหลัก ๆ มีราคาแพงเกินไปหรือไม่สามารถแข่งขันได้
จีนและอินเดียเป็นผู้นำในการผลิตแร่แบไรท์และมีปริมาณสำรองมากที่สุด สหรัฐอเมริกาไม่ได้ผลิตแร่แบไรท์เพียงพอที่จะตอบสนองความต้องการภายในประเทศ ในปี 2554 สหรัฐอเมริกาผลิตแร่แบไรท์ประมาณ 700,000 ตันและนำเข้าประมาณ 2,300,000 ตัน