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BRGM- L'ENIREPRISE AU SERVICE DE LA TERRE Mémento roches et minéraux industriel

BRGM- L'ENIREPRISE AU SERVICE DE LA TERRE Mémento roches et minéraux industriels La barytine Ministhre de l'Industrie, des Postes et Télécommunications et du Commerce extérieur Étude réalisée dans le cadre des actions de Service public du BRGM Août 1993 R 37775 BRGM L'ENIREPRlSE AU SERVICE DE LA TERRE Mémento roches et minéraux industriels La barytine L. Albouy avec la collaborationde Ch. Rousseau Août 1993 R 37775 BRGM Ministère de l'Industrie, Direction Mines Moyens des Postes et TBlécommunication Département Roches et Minéraux Industriels et du Commerce extérieur B.P. 6009 Étude rkalisée dans le cadre des 45060 ORLEANS CEDEX 2 - France actions de Service public du BRGM TéI.:(33) 38.64.34.34 Memento : La barytine RESUME La barytine est utilisée à des fins industrielles depuis le milieu du siècle dernier. Aujourd'hui elle est utilisée principalement par l'industrie pétrolière comme additif à forte densité oour les boues de forage. Les autres utilisations se trouvent dans les - applications chimiques et comme charges minérales dans certains produits : peintures, plastiques, caoutchouc, bétons, plaquettes de keins et disques d'embrayage ... Le marché mondial de la barytine a été dominé dans le passé par les énormes besoins de l'industrie pétrolière des USA. L'augmentation dans les décennies 70-80, du nombre de pays producteurs de pétrole et de gaz et la forte demande mondiale de barytine, a amené une diversification des pays producteurs et l'émergence de certains d'entre eux comme exportateurs très importants : Chine, Inde, Maroc, Thailande. A partir de 1982, l'effondrement des prix du pétrole et la très forte diminution de l'activité de forage pétrolier ont entraîné une baisse notable de la consommation. Devenue premier producteur de barytine après l'arrêt de l'essentiel des capacités américaines, la Chine a aussi multiplié ses ventes en direction de la CEE en prenant des parts de nouveaux marchés. Alors que certains producteurs américains et européens luttent pour la survie, les négociants et transformateurs développent des capacités de traitement avec des produits chinois importés. En France, la Société Barytine de Chaillac, filiale de Solvay Deutschland SLVD, assure actuellement toute la production nationale. Elle exploite à ciel ouvert un gisement de dimension européenne situé dans l'Indre au sud-ouest de Châteauroux. La production de Chaillac est destinée pour l'essentiel à la fabrication de carbonate de baryum dans I'usine allemande de Bad-Hokngen. Le carbonate de baryum produit dans cette usine, est principalement utilisé dans la fabrication des verres des écrans de télévision. La production de Barytine de Chaillac doit faire face à la concurrence des produits chinois ou indiens, qui alimentent d'autres usines du groupe SOLVAY en Italie et en Corée du Sud. Rapport BRGM R 37775 DMM-RMI-93 Memento : La barytine TABLE DES MATIERES .............................................................................. INTRODUCTION ............................... . . 4 1 . LES PROPRIETES FONDAMENTALES DE LA BARYTINE .................................... 5 ............................................................................................................................... 1.1. Aspect 5 . . 1.2. Proprietks fondamentales .................................................................................................. 5 .............. 2 . PROPRIETES ET APPLICATIONS INDUSTRIELLES DE LA BARYTINE 6 ............................................................................. 2.1. La barytine dans l'industrie pktrolière 6 ................ 2.2. La barytine dans l'industrie chimique .................... ................................................. 2.3. La barytine comme charge minérale . . . . 8 .......................................................................... 3 . GEOLOGIE ; TYPES DE GISEMENTS 10 ......................................................... 3.1. Les gisements filoniens et de remplissage de cavités 10 3.2. Les gisements stratiformes .............................................................................................. 11 3.2.1. Les gisements de couvertures sédimentaires en milieu évaporitique, lagunaire ou lacustre ........................................................................................................ 11 3.2.2. Les gisements d'origine hydrothermale exhalative ............................................................. 12 . . 3.3. Les gisements residuels ..................................................................................................... 14 4 . EXPLORATION. PRODUCTION. TRAITEMENT E T COMMERCIA- LISATION DE LA BARYTINE ............................................................................. 15 ... 4.1. Exploration miniere .............................................................................................. 15 . . ... 4.2. Exploitation miniere .............................................................................................. 15 4.3. Traitement ........................................................................................................... 15 . . . 4.4. Commercialisation . prix ...................................................................................... 16 Rapport BRGM R 37775 DMM-RMI-93 Memento : La baryiine ..................................................... 5 . PANORAMA MONDIAL DE LA BARYTINE 18 5.1. Réserves exploitables ............................................................................................ 18 5.2. Production mondiale de barytine depuis 1930 .................................................... 19 5.3. Principaux pays producteurs ................................................................................ 19 5.4. Producteurs. transformateurs et consommateurs de barytine ............................ 20 5.5. Consommation mondiale ...................................................................................... 26 5.5.1. Consommation de barytine dans les forages aux USA ........................................... 27 .......................................... 5.5.2. Consommation européenne de barytine dans la chimie 27 5.5.3. Les marchés des charges minérales ....................................................................... 28 6 . PANORAMA FRANCAIS SUR LA BARYTINE .................................................. 29 6.1. Les principales ressources exploitables et potentielles ......................................... 29 6.2. La production minière française .......................................................................... 29 6.3. L'approvisionnement de la France et le Commerce Extérieur ......................... 31 6.4. La consommation française de barytine et le bilan global du Commerce . . Exterieur .............................................................................................................. 32 6.5. Perspectives d'évolution à court et moyen terme .............................................. 32 REMERCIEMENTS ................................................................................................... 33 REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES PRINCIPALES ......................................... 34 Rapport BRGM R 37775 DMM-RMI-93 Mernento : La bafyfine INTRODUCTION La barytine est un sulfate de baryum naturel largement utilisé dans différents secteurs industriels pour ses propriétés particulières : densité élevée, neutralité chimique, blancheur, absence d'abrasivité. Les résewes exploitables mondiales sont importantes. La Chine, l'Inde et les USA en détiennent près de 60 %. Avec seulement 3,5 % , la CEE a des réserves très limitées. La production minière mondiale en 1992 s'élevait à 5,2 millions de tonnes. La Chine en assurait plus du tiers. La consommation de barytine en Europe est largement dominée par l'industrie chimique, puissante et totalement intégrée et par les différents marchés des charges. Partout ailleurs, surtout sur le continent nord-américain, l'industrie pétrolière est de très loin le plus important consommateur. La consommation de barytine dans le monde est directement liée au nombre colossal de forages pour la recherche d'hydrocarbures ; cette consommation est donc en étroite liaison avec le prix du pétrole. Les produits les plus purs alimentent les secteurs de la chimie et des charges ; les grandes quantités, aux spécifications moins exigeantes sont consommées en forages. Les prix pratiqués sont très variables et dépendent de la qualité du matériau et des procédés de traitement plus ou moins sophistiqués qui sont utilisés pour répondre aux besoins des marchés. La barytine brute pour forages vaut environ 40 $/t (FOB Maroc). La harytine broyée qualité forage coûte 75,5 $/t ( C F USA). En Europe, le coût moyen rendu usine utilisatrice, de la barytine broyée pour la chimie varie de 120 à 150 DM (soit 75 à 95 $) ; la barytine broyée pour charges et verrerie coûte entre 130 et 135 $. Rapport BRGM R 37775 DMM-RMI-93 Mernento : La barytine 1. LES PROPRIETES FONDAMENTALES DE LA BARYTINE La barytine a été depuis fort longtemps remarquée du fait de sa densité élevée. Son nom dérive du mot Grec "barns" qui signifie lourd. Les allemands utilisent le mot "Scbwerspat" (spath pesant). En anglais on trouve les termes de " b e y spar", "barite" ou "baryte". Le terme de barytine est une dénomination d'usage courant dans le commerce et l'industrie pour désigner une espèce minérale bien définie : le sulfate de baryum naturel BaS04. La dénomination de baryte est réservée a l'oxyde de baryum BaO. Au point de vue minéralogique, la barytine correspond à la composition : Une petite quantité de baryum est toujours remplacée par du strontium ou du calcium. Les barytines anglaises, par exemple, peuvent contenir S04Sr (0,2 à 1,6 %) et S04Ca (0,7 %) en solution solide. 1.1. ASPECT Les cristaux de barytine peuvent être développés et présenter de belles facettes de formes tabulaires très aplaties, réunies sous le faciès de "barytine crêtée". Mais le plus souvent la barytine se présente en concrétions globulaires ou fibreuses, ou en masses lamellaires plus ou moins translucides, généralement blanches, parfois grisâtres ou jaunâtres. Les baryîines fortement colorées sont plus rares : les couleurs jaune, rouge, marron etc. sont dues a des inclusions de matières étrangères : principalement des oxydes de fer, des sulfures et des matières organiques. 1.2. PROPRIETES FONDAMENTALES La propriété la plus importante de la barytine est sa densité élevée qui atteint à l'état pur la valeur de 4,48 à 26OC. Les impuretés contenues dans les minerais peuvent réduire notablement cette valeur. Sa dureté est faible et oscille entre 2,5 et 3,5 suivant la direction du cristal. Son point de fusion est élevé puisqu'elle fond à 1580°C. Elle est fragile, ses cristaux présentent trois clivages parfaits. Elle est extraordinairement peu soluble dans l'eau pure mais elle peut se dissoudre facilement en présence de chlorures. Elle est pratiquement insoluble à froid dans les acides et légèrement soluble dans l'acide sulfurique bouillant. Sa poudre est blanche ou parfois teintée pour les variétés les plus colorées. Par réduction elle permet d'obtenir du sulfure de baryum soluble qui est la base d'une variété de dérivés barytiques. Rapport BRGM R 37775 DMM-RMI-93 Mernento : La baryfine 2. PROPRIETES ET APPLICATIONS INDUSTRIELLES DE LA BARYTINE Les utilisations industrielles de la barytine sont basées sur sa densité, sa stabilité chimique, sa blancheur et son abondance relative dans la nature. 2.1. LA BARYTINE DANS L'INDUSTRIE PETROLIERE Ce secteur correspond à plus de 78 % de la consommation mondiale. Les boues de forage sont des milieux fluides complexes constitués d'eau ou d'huile, de produits chimiques et de minéraux en suspension. La boue injectée dans les forages, doit être capable de faire remonter correctement à la surface les débris uploads/Industriel/ baryte.pdf