Por Santiago Carassale1
Halliburton Global Category Manager Mined Products
(foto de portada: Mina Mangampet (Andhra Pradesh, India), una de las mayores minas del mundo y desde donde se extrae la totalidad del volumen exportable)
Barita, o baritina, derivada de la palabra griega baros (pesado), es el nombre mineralógico del sulfato de bario. La barita es un mineral común en los depósitos minerales hidrotermales, y también aparece como una masa y veta que llena cavidades en esquisto, piedra caliza, arenisca y otras rocas sedimentarias. Para un mineral no metálico, tiene una densidad relativa inusualmente alta (4,48 g / cm3). La barita es quebradiza y su dureza promedio en la escala de Mohs es 3 a 3.5 (similar a un centavo de cobre). Muestra una solubilidad extremadamente baja (es insoluble en HCl) y es químicamente inerte. También es sumamente estable térmicamente, degradándose solo a 1580 ° C.
Aplicaciones
Aproximadamente el 85% de la barita del mundo se utiliza en la industria del petróleo como uno de los ingredientes clave en el lodo de perforación para pozos de petróleo y gas. El lodo de perforación se bombea hacia abajo a través del centro del vástago de perforación y fuera de la broca a medida que se perfora un pozo. El lodo lubrica la broca y también transporta los recortes de roca desde el fondo del pozo hasta la superficie. Se agrega barita molida al lodo de perforación para aumentar su densidad. Esto se hace para evitar que el gas o petróleo a alta presión que se encuentra durante la perforación expulse el lodo del pozo perforado y se ventile a la superficie donde podría incendiarse o derramarse accidentalmente. La barita también es el mineral más elegido como densificante debido a su inercia química y su baja dureza Mohs, que limita el desgaste de las brocas, la tubería de perforación y otros equipos, como bombas, etc. Una característica adicional de la barita es su falta de interferencia con sensores de medición. Y junto con la bentonita, la barita también puede ayudar a sellar y revestir la pared del hueco de perforado para evitar la pérdida de líquido en el pozo.
La mayoría de las personas están en contacto con la barita y se benefician de ella a través de sus aplicaciones de menor volumen. En la industria automotriz, la barita se vende como relleno funcional. Se utiliza en pinturas y recubrimientos, en materiales amortiguadores de ruido y vibraciones y en numerosas aplicaciones de fricción, incluidas las pastillas de freno. En aplicaciones de pintura y recubrimiento, la alta densidad de empaque de partículas de barita (debido a su forma de partícula) ayuda a mejorar el acabado de la superficie (y por lo tanto, el brillo), así como también aumenta la capacidad de sellado del recubrimiento y la resistencia asociada contra el impacto químico, la intemperie, y rayos ultravioleta. Debido a su alto índice de refracción, la barita puede proporcionar una cantidad limitada de ocultamiento en los revestimientos. Desde una perspectiva de ahorro de costos, la barita también puede extender y reemplazar pigmentos y resinas de mayor costo mientras mantiene o incluso mejora sus características. Dado que la barita no es particularmente dura, ayuda a minimizar el desgaste del equipo de la planta y también se lija fácilmente para obtener capas adicionales de pintura. Se humedece rápidamente, por lo que se dispersa con bastante facilidad y tiene un pH neutro, lo que proporciona una baja reactividad con los aglutinantes y ayuda a prevenir reacciones negativas en los sistemas de pintura.
La alta densidad de la barita se considera típicamente negativa en pinturas y revestimientos debido a su tendencia a asentarse. Sin embargo, existen ciertas aplicaciones en las que la alta densidad proporciona beneficios, como los revestimientos de los bajos, donde ayuda a sellar el ruido y los contaminantes de la carretera (como la sal), proporcionando una cierta cantidad de resistencia química y a la intemperie. Este beneficio de reducción de ruido se traslada a otras aplicaciones automotrices, como alfombras y paneles de aislación acústica, que se utilizan en todo el automóvil. Se pueden colocar en el cortafuegos entre el motor y el compartimiento de pasajeros, en los paneles del piso debajo de la alfombra, así como en otros lugares del automóvil que podrían ayudar a reducir los niveles de ruido y vibración. El tapete cortafuegos no solo se beneficia de la alta estabilidad térmica de la barita, sino también del panel adherido al interior del capó. Las cubiertas de las partes del motor también usan barita porque ayuda a disipar el calor y evitar la distorsión de estas partes.
Otra área clave para la barita en la industria automotriz son las aplicaciones de fricción. La barita se usa ampliamente en pastillas de freno. Como se indicó anteriormente, la inercia química y la estabilidad térmica de la barita son los principales beneficios. La barita no reacciona negativamente con otros componentes en la formulación de fricción y tampoco reacciona a los contaminantes de la carretera o del clima. Durante el frenado, las pastillas acumulan temperaturas a niveles muy altos, pero aún dentro de los límites térmicos de la barita. Sin embargo, un beneficio particular de la barita es que es lo suficientemente duro como para proporcionar algunos beneficios de abrasión. El uso de barita en la pastilla de freno ayuda a desgastar el rotor del freno y evita la acumulación de otros componentes de la pastilla en el rotor, lo que puede provocar el desvanecimiento del freno.
Los beneficios de la barita para la industria automotriz se trasladan a otras industrias, como revestimientos industriales (particularmente pinturas marinas), alfombras industriales (un empaque más apretado en los respaldos de espuma proporciona mejores características de rebote y menor desgaste) y tuberías (para ayudar con la reducción del ruido). Con el dramático aumento de la popularidad del golf y el tenis, cada vez más personas están expuestas a la barita, ya que se utiliza en las pelotas de golf y tenis como aditivo de peso. Dentro del campo de la medicina, muchos están familiarizados con los «batidos» de bario para radiografías gastrointestinales, pero quizás no tan familiarizados con la barita en goma y plásticos para juguetes y dispositivos médicos para niños, de modo que puedan ubicarse fácilmente dentro del cuerpo. La absorción de radiación que proporciona la barita en las aplicaciones anteriores también se transfiere al uso de barita para blindaje radiactivo en laboratorios de rayos X, instalaciones nucleares y otras aplicaciones similares.
Uno de los mercados más importantes para la barita fuera de la industria del petróleo fue como materia prima para la producción de carbonato de bario, últimamente en constante reemplazo por nuevas tecnologías. El carbonato de bario se agrega al proceso de fusión del vidrio para placas frontales de TV con el fin de contener la radiación de alta intensidad de los tubos de rayos catódicos.
El Instituto Americano del Petróleo ha establecido especificaciones sobre el tamaño de molienda de la barita para el campo petrolero; de forma predeterminada, la mayor parte de la producción mundial de barita se muele a este tamaño, ya que el 85% de toda la barita se suministra a esta industria. El resto del mineral se muele en tamaños de molienda similares o más pequeños, según la aplicación final o los requisitos de rendimiento específicos. El mercado de pinturas y revestimientos ha experimentado este cambio más que cualquier otro segmento, principalmente porque la barita precipitada es más pura y de menor tamaño. La pureza afecta la interacción, o la falta de ella, entre la barita y los otros ingredientes de la formulación, y el tamaño de las partículas ayuda a extender los pigmentos más caros, mientras mejora el brillo del recubrimiento final.
Los principales países productores de barita son China, India y Marruecos abasteciendo a los diferentes países y mercados, principalmente Estados Unidos y Medio Oriente debido al consumo en perforación petrolera.
Desde Zapala o Bahía Blanca se procesa la mayor parte de la Barita consumida para aplicaciones de petróleo y gas, dejando el volumen restante como importación directa de producto terminado desde Bolivia, Turquía o China.
La oportunidad Argentina
Argentina posee múltiples oportunidades en el
desarrollo de minerales de aplicación y la barita es uno de ellos tanto para aplicaciones
petroleras como industriales debido a las ventajas de nuestro bloque económico
como canal de desarrollo para la industria autopartista y de pinturas. Si bien
la explotación y exploración de nuevos reservorios dentro de Argentina se
encuentra paralizada, en el resto del país enfrenta obstáculos de financiación
y logísticos que deberán ser resueltos en regiones como Mendoza y Neuquén.
1 Santiago Carassale es Gerente Global de Productos Minerales para Baroid Drilling Fluids, una línea de Servicio de Halliburton Energy Services. A cargo de las actividades de Procesamiento y Minería para aplicación en minería e industrial en los cinco continentes. Previamente, fue Gerente de Operaciones de Baroid Industrial Products en Argentina a cargo de la construcción y puesta en marcha de la planta de trituración y pulverización que esa empresa posee en la ciudad de Bahía Blanca. Cuenta con más de 15 años de experiencia, y es autor de diferentes artículos técnicos y disertante en foros de minerales a nivel internacional
