Barita en polsés un mineral gruixut utilitzat a la indústria. Prové de roca natural anomenada sulfat de bari (BaSO₄). És útil com a farciment i per afegir pes en moltes àrees. És molt important en la perforació de petroli i gas perquè el seu pes específic, que està entre 4,0 i 4,5 g/cm³, controla la pressió dins del pou i atura els esclats perillosos. Aquesta substància útil no només s'utilitza en la investigació energètica; també millora els recobriments, els plàstics, els articles de cautxú i els materials de fricció fent-los més densos, més resistents als productes químics i més estables a altes temperatures alhora que abarata la producció.
Entendre la barita i les seves propietats bàsiques
Definició i fonts naturals de sulfat de bari
La barita és un mineral que està format per sulfat de bari. Es pot trobar a tot el món en capes de llim i roques calentes. Es treu molta barita del sòl a la Xina, l'Índia, el Marroc i els Estats Units. Després de ser excavada, la barita crua es neteja, es tritura i es micronitza per fer pols de barita amb mides de partícules controlades des de 200 malles fins a 5000 malles. Aquest element natiu és valuós en molts camps que necessiten farcits d'alta-densitat que no es barregin amb productes químics perquè és fàcil de trobar i treballar.
Especificacions físiques i químiques crítiques
Hi ha diverses coses que es poden utilitzar per mesurar com funciona correctament la pols de barita. Al voltant del 90-98% de la seva composició química- és BaSO₄. També hi ha petites quantitats de sílice, òxids de ferro i carbonats. L'especificació API 13A diu que el nivell de gravetat específica per a la perforació ha de ser com a mínim de 4,20 g/cm³. Amb una duresa Mohs de 3,0-3,5, la barita és prou forta com per utilitzar-la sense trencar la maquinària massa ràpid.
No es fon a temperatures inferiors a 1580 graus, de manera que es manté estable en temps calorós. Encara no es dissol en aigua (menys del 0,1%), de manera que es pot utilitzar en coses que funcionen amb aigua. És a causa d'aquestes qualitats que la barita pot funcionar bé en entorns industrials difícils on la fermesa del material afecta tant la seguretat dels treballadors com la qualitat del producte.
Compliment de seguretat i salut per a la manipulació industrial
És feina de les persones encarregades d'aconseguir les coses per assegurar-se que les empreses que ofereixenbarita en polsseguiu totes les normes internacionals de seguretat. El sulfat de bari no és gaire perillós perquè no es barreja amb l'aigua, però tot i així l'has de tractar de la manera correcta. Cada comanda ha de tenir una fitxa de dades de seguretat del material (MSDS) enviada amb ella. En aquests fulls s'ha d'indicar quin equip de protecció individual (EPI) és necessari.
Per exemple, per treballar amb pols, és possible que necessiteu màscares antipols i escuts de seguretat. Els proveïdors amb un bon nom segueixen les normes establertes per REACH a Europa i OSHA als EUA per protegir els treballadors. El govern diu que les quantitats de metalls pesants com el plom, el mercuri i el cadmi s'han de mantenir per sota de certs valors. La majoria de les vegades, les proves en un laboratori diferent ho demostren. Aquestes preocupacions per la seguretat mantenen els treballadors sans i asseguren que es compleixin normes més estrictes sobre el medi ambient que afecten les cadenes de subministrament a tot el món.
Usos industrials primaris de la pols de barita
Agent de ponderació en fluids de perforació de petroli i gas
La indústria petroliera utilitza aproximadament el 85% de la producció mundial de barita. Els professionals de la perforació utilitzen barita en pols per fer fangs d'alta-densitat que anivellen les pressions a les capes de roca sota la superfície mentre es fa el pou. Quan perfora una roca porosa amb petroli, gas o aigua salada, la pressió hidràulica del fluid de perforació ponderat atura el flux de fluid de formació que no s'atura.
Això atura una "puntada" que pot provocar que els pous explotin. La barita no reacciona químicament amb les roques de formació o els farcits de polímers, de manera que no es barreja amb elles. Això assegura que la reologia del fang es mantingui estable durant llargs treballs d'excavació. No es trenca en pous d'alta pressió d'alta temperatura (HPHT) per sobre de 15.000 psi i 300 graus F, però la barita sí. Per a projectes d'aigües profundes i geotèrmica, això ho fa imprescindible.
Farciment i Extensor en formulacions de pintura i recobriment
La pols de barita per a recobriments és útil perquè redueix els preus i augmenta el rendiment. Amb la barita com a extensió de l'espaiador, l'opacitat es manté mentre el cost de la preparació baixa entre un 15 i un 25%. Ho fa substituint alguns colors cars que contenen diòxid de titani (TiO₂). Com que té un alt índex de refracció d'1,64, les pintures d'edificis són més brillants i s'amaguen millor.
Com que només absorbeix de 10 a 15 grams d'oli per cada 100 grams, es pot afegir més farcit sense canviar el funcionament del producte. Les aplicacions industrials poden utilitzar barita perquè és molt resistent als àcids, àlcalis i líquids; no canvien les seves propietats. Això fa que els recobriments que protegeixen edificis d'acer, canonades i equipament militar durin més. Si és més del 90% de blanc, funcionarà amb acabats-de colors clars i no canviarà el color.
Aplicacions en cautxú, plàstics i materials de fricció
Quan un producte ha de ser més dens per funcionar millor, afegeixen els compostos de cautxúbarita en polsa coses com ara burletes per a cotxes, cintes transportadores i peces de reducció de so. La barita s'utilitza per afegir pes als motlles de plàstic per a la coberta de canonades i cables elèctrics que s'han de moure menys quan es posen a l'aigua. L'empresa que treballa amb materials de fricció va trobar que la barita es pot utilitzar per millorar les pastilles de fre. Hi ha de 4,3 a 4,5 g/cm³ de gravetat específica, cosa que fa que sigui fàcil de donar forma.
La barita és una substància de duresa mitjana-a l'escala de Mohs i pot reduir les freqüències naturals de vibració i mantenir constants els coeficients de fricció en un ampli rang de temperatures. Això ajuda a desfer-se dels crits-de fre d'alta freqüència. A les pastilles de fre de ceràmica per a cotxes i semi-metàl·liques per a camions utilitzats per a la feina, s'utilitza barita. Com que no canvia gaire de temperatura, els frens no es desgasten en llargs descensos pronunciats. Les propietats físiques de la barita es poden utilitzar d'aquestes maneres específiques per resoldre problemes tècnics difícils que van més enllà de només canviar la densitat.
Pols de barita vs materials alternatius: una anàlisi comparativa
Comparació de densitat i rendiment amb substituts
Quan la barita és millor que altres opcions depèn de les necessitats específiques de la feina. El carbonat de calci costa menys i té una gravetat específica de 2,7, però no es pot fer tan gruixut com es necessita per a fangs de perforació o protecció contra la radiació. Tot i que la sorra de sílice és dura, no és químicament neutre i la sílice sòlida que hi ha és dolenta per a la vostra salut. És aproximadament del mateix color que la barita, però la pols de guix es descompon a l'aigua i per sobre dels 150 graus , de manera que no es pot utilitzar per a processos d'alta-temperatura o superfícies exteriors.
La magnetita i l'hematita, que són minerals de ferro, poden tenir la mateixa densitat que la barita. També es poden oxidar i són magnètics. Una ullada a aquestes alternatives mostra que la barita és l'única que té totes aquestes característiques: una alta densitat, estabilitat química, no-toxicitat i un preu baix. Aquests trets no es poden trobar en cap altre material alhora.
Criteris de selecció basats en els requisits industrials
Correspon als equips que compren coses establir estàndards tècnics clars que responguin a les necessitats de l'ús final. Per a la perforació, necessiteu graus que tinguin la certificació API-i que tinguin rangs de mida de partícules controlats perquè els sistemes de drenatge de fang no s'aturin. A la gent que fa recobriments els importa el fi que és, el blanc que és i el bé que absorbeix l'oli. El grau estàndard és de 325 malles i el grau de brillant-alta és de 1250 malles o més.
És important que els materials de fricció tinguin un nivell de sal baix (per sota del 0,1%) perquè les plaques de suport del fre no s'oxidin. Per protegir-se de la radiació, el BaSO₄ ha de ser més del 95% de puresa perquè pugui aturar els raigs X-de la millor manera possible sense afegir cap contaminant nuclear. En combinar aquests factors amb les necessitats del venedor, els compradors poden triar els millors materials sense-especificar més, la qual cosa augmenta els costos sense un millor rendiment.
Com obtenir i comprar barita en pols de manera eficient?
Navegant entre fabricants, distribuïdors i proveïdors regionals
Quan treballeu directament amb les persones que fabriquen el mineral, podeu estar segurs de quantitats estables i preus clars. La Xina produeix al voltant del 40% de la barita del món, i algunes de les mines més grans es troben a Guizhou i Guangxi. Els productors-coneguts mantenen plantes de processament properes a aquestes mines. Els venedors indis dels estats d'Andhra Pradesh i Rajasthan ofereixen maneres addicionals d'aconseguir coses perquè puguin arribar a més gent.
Els compradors poden trobar socis que puguin conservar-reclamacions de volum a llarg termini quan coneixen la diferència entre els propietaris de mines, els processadors de peatge i els intermediaris comercials. Guanyen més diners mantenint les coses a prop de casa, reduint la mida mínima de la comanda i enviant-ne més alhora, però cada tona els costa més. La millor manera de trobar venedors és mirar aquest sistema de cadena de subministrament i veure quant costa tenir mercaderies a mà i quantes mercaderies s'han de comprar.
Mètodes de verificació de la qualitat i avaluació dels proveïdors
Per demostrar que pots confiar en l'empresa, el primer que has de fer és mirar els papers. És important demanar resultats de proves de tercers-que inclouen anàlisis químiques, gravetat específica i distribució de la mida de les partícules, així com certificacions de gestió de qualitat ISO 9001 i l'aprovació de l'especificació API 13A per als graus de perforació. Els picnòmetres s'utilitzen per esbrinar la densa d'una mostra i els làsers per esbrinar la mida de les partícules. Això és per assegurar-se que es compleixen les especificacions donades.
Les recomanacions comercials i els registres de crèdit us poden ajudar a esbrinar si un venedor és econòmicament estable. Això és especialment important si només voleu treballar amb una font. Les comprovacions fetes a la mina mostren quant de temps ha estat en funcionament, quant pot processar i com manté la qualitat alta. La barita no torna a créixer, de manera que aquest estudi mostra que la pèrdua de mineral podria provocar problemes de subministrament. Això és un gran risc. Tenir relacions amb una sèrie de bons proveïdors redueix el risc de dependre d'un sol i també fa que els preus siguin més competitius.
Consideracions logístiques per a la compra internacional
Molt sovint, la pols de barita s'envia en contenidors. Per estalviar diners en l'enviament, s'utilitzen bosses normals de polipropilè de 25 kg o bosses jumbo d'1 tona. Els terminis de lliurament de fonts asiàtiques solen ser de 30 a 45 dies, que inclouen la fabricació de la mercaderia, l'enviament i el transport marítim. Els compradors haurien de mirar els Incoterms (sovint FOB o CIF) per esbrinar qui paga per què i quin tipus de protecció els protegeix. L'enviament de més de 20 tones a granel normalment us ofereix una millor oferta, però hi ha d'haver una bona raó per això.
Les comandes més grans necessiten més espai per emmagatzemar-les i s'han de vendre més productes. Els límits del contingut d'humitat (normalment menys de l'1% del pes total) eviten que les coses s'enganxin mentre es mouen. Tan bon punt arribi el paquet, comproveu que segueix sent el mateix. Si es desfà, la nota baixarà. La coordinació de les revisions de mostres abans de la producció completa us pot ajudar a evitar errors costosos. Si el material arriba a temps i segons el previst, aquests detalls logístics són molt importants i sovint es passen a faltar durant la primera part de la compra.
Maximització del valor de la pols de barita a la vostra cadena de subministrament
Bones pràctiques d'emmagatzematge i manipulació
Si manteniubarita en polsde la manera correcta, durarà molt de temps. Col·loqueu les bosses als prestatges i guardeu-les en un lloc sec i tancat de fonts d'aigua que puguin fer que s'agrupin. Les temperatures exteriors s'han de mantenir per sota dels 40 graus perquè l'embalatge no es trenqui. El moviment de botigues del primer-in, primer-sort (FIFO) us ajudarà a desfer-vos de les coses velles abans que entrin les noves.
La pols de barita s'ha de barrejar lentament amb líquids mentre es manté el moviment per evitar que la pols s'assenti i assegurar-se que s'estén uniformement. Per fer fang de perforació, heu de mullar completament la pols abans de canviar-ne la densitat. En alguns llocs, el percentatge no canviarà per això. Algunes regles sobre com gestionar coses que poden no semblar importants tenen un gran impacte en el bon funcionament del producte i ajuden a reduir els residus d'execucions fallides.
Integració del control de qualitat i seguiment del rendiment
Quan arriben nous materials, els equips de producció haurien d'establir maneres de comprovar-los comparant els factors clau amb les especificacions donades quan es van comprar els materials. Els valors correctes no són tan importants com els que són iguals de lot a lot. Si voleu trobar la deriva de la font, feu un seguiment de la gravetat específica, els números de mida de partícula D50/D97 i el contingut d'humitat en les comandes.
A l'hora de cobrir alguna cosa, vigileu les propietats de la pel·lícula final, el fàcil que és d'estendre i la rapidesa amb què s'instal·la per veure si la qualitat canvia abans que arribin als clients. S'han d'utilitzar bàscules de fang a pressió ajustades als estàndards API per comprovar la densitat del fang en temps real durant l'excavació. Hauríeu d'escriure-les perquè pugueu fer registres de rendiment que vinculin la manera com es fan les coses amb el seu bon funcionament. Amb aquest enfocament basat en dades-, el control de qualitat passa de ser un control que es fa després del fet a gestionar la cadena de subministrament abans que passi.
Tecnologies emergents de processament i tendències del mercat
S'ha avançat molt en les tècniques de modificació de superfícies. Ara és fàcil barrejar cristalls de barita funcionalitzats amb materials polimèrics. Els aglutinants de silà i titanat s'utilitzen per millorar la distribució i les propietats dinàmiques dels plàstics reforçats quan es trituren. Les tecnologies de mòlta ultrafines que fan que les peces siguin més petites que una micra es poden utilitzar per fer materials i acabats d'alt rendiment-que s'adaptin millor a les vostres necessitats.
Necessitem més barita com a sinergista ignífug-a causa de les noves regles sobre els materials de cables lliures d'halògens-que no fumin. Tanmateix, la demanda de grau-de perforació es manté alta a causa dels projectes que utilitzen energia geotèrmica i recullen carboni. La indústria dels combustibles fòssils encara no està clara. Si les persones que treballen en la compra estan atents a aquestes tendències, poden endevinar com canviaran l'oferta i la demanda i fer bones ofertes a-a llarg termini abans que el mercat s'ajusti massa i els preus pugin.
Conclusió
Com que és barat, té una alta densitat i no es pot descompondre químicament,Barita en polsés un material important de la indústria que no es pot substituir. S'utilitza de moltes maneres importants en els camps de les pintures, l'energia i la indústria. Pel que fa als estàndards tècnics, les habilitats d'origen i els problemes organitzatius, la compra estratègica de materials i les ofertes de productes bàsics són diferents.
Si voleu ser bons en les compres, heu de conèixer aquestes diferències. Seguint els consells i trucs dels quals es parla aquí, els gestors de compres poden obtenir productes de barita que siguin fiables, compleixin amb estàndards de qualitat elevats i tinguin el cost total de propietat més baix. El mercat de la barita continuarà canviant a mesura que surtin noves tecnologies i normes. Els compradors que mantinguin les seves opcions obertes per a les fonts i aprenguin noves maneres de treballar amb barita estaran millor.
PMF
Quina gravetat específica qualifica com a barita-d'alta qualitat per a aplicacions de perforació?
La barita de perforació molt bona sol tenir una gravetat específica de 4,20 a 4,35 g/cm³. Els graus normals haurien de tenir un percentatge de sòlids d'almenys 4,20 SG, però per a la perforació HPHT, necessiten 4,30 SG o més per obtenir els pesos de fang que necessiten, que són més de 18 lliures per galó, sense tenir massa sòlids que alentirien el procés de perforació.
Com la barita millora el rendiment del fluid de perforació en comparació amb les alternatives?
La barita és químicament neutra, per la qual cosa no es barreja amb polímers en el fluid de perforació o elements que ja estan al sòl. Això vol dir que les seves propietats reològiques no canvien amb el temps. La seva mida de partícula constant evita que les pantalles s'enganxin i que la solució sigui estable. Quan es tracta d'eines de mesura de fons de forat, la barita no embruta els imants com ho fan els agents de pesatge a base de ferro-.
Quins protocols de seguretat han d'implementar les instal·lacions per a la manipulació de pols de barita?
Les màscares de seguretat aprovades per NIOSH han de ser utilitzades pels treballadors que manipulen pols seca per protegir els seus ulls. No obstant això, el millor és no respirar sulfat de bari, tot i que no és molt perillós. Assegureu-vos que hi hagi prou flux d'aire on esteu barrejant i netegeu bé perquè no s'acumuli pols. Després d'escampar la pols, hi hauria de ser fàcil--arribar a llocs on rentar-se els ulls. Conserveu les fitxes de dades de seguretat del material a cada escriptori perquè sigui fàcil d'arribar-hi.
Col·labora amb Henghao Technology per a un subministrament fiable de pols de barita
Moltes persones de 33 països que treballen en trepants, recobriments i materials de fricció han comprat sulfat de bari d'alta -puresa aHenghao Technology Development (Hangzhou) Co., Ltd.des de fa més de 20 anys perquè saben que poden confiar en ells per fer pols de barita. Treballem amb mines directes per assegurar-nos que la qualitat del mineral es mantingui igual i que mai ens quedem sense. Els equips de compra B2B sovint tenen problemes perquè compten amb una única font. Això soluciona aquest problema.
Mantenim graus de perforació amb certificació API-, graus de recobriment ultra-blancs i fórmules especials de material de fricció a les nostres instal·lacions de producció controlada. Els nostres equips d'experts podran comptar amb això de lot en lot. El nostre model de fàbrica-directe us pot ajudar a guanyar més diners tot complint els estàndards de qualitat més alts del món. Envieu-nos un correu electrònic ainfo@henghaopigment.comara mateix amb exemples dels nostres productes i preus de compra a granel per saber com funciona.
Referències
1. Institut Americà del Petroli. (2019). Especificació API 13A: Materials fluids de perforació. Washington, DC: API Publishing Services.
2. Kogel, JE, Trivedi, NC, Barker, JM i Krukowski, ST (2006). Industrial Minerals & Rocks: Commodities, Markets, and Uses (7a ed.). Societat de Mineria, Metal·lúrgia i Exploració.
3. Serveis d'informació de Roskill. (2021). Barite: Global Industry Markets and Outlook (15a ed.). Londres: Roskill.
4. Nesse, WD (2016). Introducció a la Mineralogia (3a ed.). Oxford University Press.
5. Turner, GPA (2017). Introducció a la química de la pintura i principis de la tecnologia de la pintura (4a ed.). CRC Press.
6. Jacobs, PF i Harris, JC (2020). Farciments funcionals per a plàstics: rendiment i beneficis ambientals. Weinheim: Wiley-VCH.
