لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل: Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه :86

بخشی از متن مقاله

مقدمه:

از قرون و اعصار گذشته بشر در پي دستيابي به امكانات و ابزارهاي توسعه تلاشهاي فراواني را در راه كشف مجهولات وتازه‌ها انجام داده است.

بي‌شك  فلز درعصر حاضر به عنوان زير ساخت توسعه و فناوري همواره مورد توجه بوده و كشورهاي پيشرفتة جهان با علم به اين نكته سعي فراواني را در راه كشف وتوسعة‌ ذخاير و منابع فلزي خود انجام داده و هم اكنون نيز علاوه بر استفادة‌ بهينه از ذخاير و منابع خود چشم به بهره‌برداري از مواد و كاني‌هاي غني موجود در كرات ديگر و من جمله ماه دارند.

بديهي است با توجه به بودن ذخاير و معادن قابل استحصال كشورها و همچنين استفادة‌ نادرست در بعضي مناطق، دورنماي صنعت فلز مبهم نمايد با توجه به مطالب فوق نياز بشر به ابداع روشهاي جديد فرآوري جهت بهره‌برداري از معادن  و ذخاير كم عيار و همچنين استحصال آن بخشي از كاني‌هايي كه از لحاظ متالوژيكي و كانه‌آرايي مشكل‌زا مي باشند ضروري به نظر مي‌رسد.

 لذا در عصر حاضر تمام توجهات به سمت مواد و كانيهايي است كه تاكنون مورد توجه نبوده و يا به دليل مشكلات فرآوري قابل استحصال نبوده‌اند.

با توجه به اين مطلب فلز آلومينيوم نيز از اين قاعده مستثني نبوده و نياز بشر به توليد واستحصال آن در سالهاي آتي بسيار مورد توجه مي‌باشد. در حال حاضر در صنعت آلومينيم جهان مهمترين منبع براي تأمين آلومينيوم كاني بوكسيت مي‌باشد.

هم‌اكنون مهمترين و بهترين گزينه‌ براي تأمين آلومينيوم بعد از بوكسيت، آلونيت مي‌باشد. كانيهاي ديگري نيز جهت توليد آلومينيوم مورد توجه قرار دارند كه از آن جمله مي‌توان به آنورتوزيت – نفلين- رسها و شيل اشاره كرد.

سميناري كه در حال مطالعه مي‌فرماييد بحث در مورد روشهاي موجود فرآوري كاني آلونيت در گذشته و حال مي‌باشد كه همراه با بحث در مورد رفتارهاي اختصاصي كاني آلونيت در شرايط مختلف شيميايي و حرارتي و مطالعه دقيق خواص اين كاني در محيطهاي اسيدي و قليايي مي‌باشد.

همچنين كاربردهاي مختلف آلونيت به غير از توليد آلومينا مانند استفاده به عنوان منعقد كننده ( كواگولان) و ( فلوگولانت) در بحث تصفيه آب (‌Water Treatment ) و داروسازي مورد بحث قرار گرفته است.

زمين شناسي و پراكندگي آلونيت در ايران و جهان

پيش درآمد :

آلونيت در جهان از قرن پانزدهم تا اواخر قرن حاضر بعنوان منبعي براي زاج و سولفات آلومينيوم مورد استفاده قرار گرفته است . از زمان شناخت و بكارگيري آلونيت در ايران تاريخ دقيقي در دسترس نيست اما ترديدي نيست كه سابقه طولاني داشته و چه بسا ايرانيان از پيش از قرن پانزدهم آن را مورد استفاده قرار مي دهند از اوايل قرن حاضر از بوكسيت و رس هم تا حدودي براي بدست آوردن زاج و سولفات آلومينيوم استفاده    مي شود . آلونيت در طول اولين جنگ جهاني نقشي استراتژيك و حساس در استراليا و ايالات متحده امريكا در تهيه كود سولفات پتاسيم ايفا كرده است . ( (  Hall et al, 1983  

1 ـ 1 ـ تركيب شيميايي و برخي خصوصيات كاني شناسي آلونيت

آلونيت خالص از نظر تئوري با فرمول   داراي كه  05/13 ، درصد  37/11 درصد ،  92/36 درصد و  66/38 درصد مي باشد آناليز بعضي از بلورها ممكن است مشابه تركيب فوق باشد اما آلونيت طبيعي مقداري سديم دارد كه جانشين پتاسيم شده است. و در صورتيكه نسبت اتمي سديم به پتاسيم معادل يك يا بزرگتر از يك باشد كاني را ناترو آلونيت گويند. چنانچه نسبت اتمي سديم به پتاسيم بزرگتر از 1:3 مي باشد ممكن است به آن آلونيت سديك گويند اگر چه اين نام گاهي به غلط مترادف با ناترو آلونيت در نظر گرفته مي شود .

آلونيت از نظر بلورشناسي در سيستم هگزا گونال تبلور يافته و در حالت بلوري به صورت فيبري ولي اغلب در طبيعت به صورت متراكم يافت مي شود . سختي كاني خالص آن 5/3 تا 4 درمقياس موس و وزن مخصوص آن بين 6/2 تا 8/2 متغير است . رنگ اين كاني با توجه به ناخالصي هاي همراه آن نيز متغير است چنانكه در رنگهاي سفيد ، خاكستري ، صورتي ، متمايل به زرد و قهوه اي و حتي بنفش مشاهده      مي شود .

2 ـ1 ـ موارد استفاده و پراكندگي آلونيت در جهان

در برخي كشورها آلونيت جهت توليد آلومين  مورد استفاده قرار مي گيرد ، چنانكه در آذربايجان شوروي ( سابق ) كارخانه اي با ظرفيت توليد تقريباً 200 تن در روز آلومين برپاست كه از آلونيت ، آلومين استخراج مي شود ، از آنجا كه آلومين منبع با ارزشي براي آلومينيوم است ، آلونيت را مي توان كانسار آلومينيوم بشمار آورد . كود از محصولات فرعي آلونيت است در ايران آلونيت از قديم و بطور سنتي در توليد زاج مصرف مي شده است كه بكار رنگرزي و تصفيه خانه هاي آب و نفت مي آيد .

آلونيت در بسياري از كشورها وجود دارد البته بايد در نظر داشت كه انباشته هاي بزرگ و غني از آلونيت كه براي تاسيس كارخانه توليد آلومين يا كود مناسب باشد ، به طور نسبي ،  كم است .

در دهه اخير انباشته هاي بزرگي از آلونيت در برخي از ايالات باختري آمريكا كشف شده كه مهمترين آن ها در جنوب باختر يوتا است ، ولي انباشته هاي آريزونا و كلرادو هم شايان توجه اند ، در نوادا و نيومكزيكو و به احتمال در مكزيك هم پتانسيل يا كانسارهايي از آلونيت با عيار بطور نسبي خوب وجود دارد .

به نظر مي رسد بزرگترين و بهترين انباشته هاي آلونيت از نظر گستردگي و عيار در جمهوري هاي شوروي ( سابق ) است ، كارخانه توليد آلومين در آذربايجان شوروي از توف هاي آلونيتي شده اواخر ژوراسيك نزديك ، زايليك (Zaglik ) چند كيلومتري شمال باختر داش كسن ( Dashkesan ) تغذيه مي شود و مقدار آلونيت سنگ ها حدود 40 درصد مي باشد در ديگر جمهوري هاي شوري ( سابق ) بيش از 80 ذخيره ديگر وجود دارد كه اين انباشته ها در قزاقستان ، ارمنستان ، ازبكستان ، قرقيزستان ، تاجيكستان ـ پراكنده است .

در قاره آسيا بويژه در چين انباشته خيلي بزرگ از سنگ هاي واجد آلونيت در ناحيه   پين يانگ فانشن ( pinyang Fanshan ) ، در ژاپن ، جنوب كره ، تركيه و ديگر كشورها هم گزارش هايي در مورد آلونيت موجود است ولي اقتصادي بودن برخي از آنها هنوز نامشخص است . همچنين ذخاير يا منابع موجود در اسرائيل ( فلسطين اشغالي ) ، مصر ، مراكش ، تانزانيا ، نيجريه ، نيوزيلند ، و سوماترا و فيليپين مورد بررسي هاي دقيق قرار نگرفته است . در كشورهاي  اروپايي مانند ايتاليا ، اسپانيا ، در جنوب امريكا ، جنوب مكزيك و استراليا هم انباشته هاي قابل توجهي از آلونيت موجود است .

3 ـ 1 ـ چگونگي رخداد

آلونيت به صورت عدسي ها و رگچه ها در داخل كانسارهاي رگه اي فلزات و نيز در داخل شكاف هاي سنگ هاي آذرين قليائي يافت مي شود ولي توده هاي بسيار بزرگ آن به طور معمول ،‌‌ در داخل توف ها و گدازه ها تشكيل مي گردد . در ايران هم از هر دو نوع وجود دارد ولي تنها آن دسته كه در اثر آلتراسيون با هر پديده ديگر در سنگ هاي ولكانيكي يا توفي بوجود آمده ، از نظر حجم و وسعت شايان توجه است .

انباشته آلونيت نوع جانشيني شباهت كمي با نمونه هاي موجود در موزه يا توصيف هاي موجود در متون و نشريه هاي كاني شناسي دارد . بطور نمونه آلونيت در سنگهاي آتشفشاني دانه ريز يا پورفيرهاي دانه درشت تر ساب ولكانيك و يا در سنگ هاي نفوذي كم ژرفا بر اثر آلتراسيون مي تواند بوجود آيد. سنگ دگرسان شده اساساً از كواتزهاي ميكرو كريستالين ، آلونيت و مقادير جزي هماتيت ، روتيل و آناتاز تشكيل شده است ، رسها و كانيهاي سيليسي غالباً از همراهان آلونيت در سنگ هاي آلتره شده مي باشد . حضور فراون همين همراهان در فرايند توليد آلومين  مي تواند توليد اشكال نمايد .

تشخيص سنگ هاي آلونيت دار در روي زمين كار ساده اي نيست . سنگ هاي ولكانيكي دگرسان شده غني از آلونيت و كائولينيت  ، سريسيت و ديگر كاني هاي دگرساني خيلي مشابهند ، اما چون وزن مخصوص آلونيت ( 82/2 ) كمي بيش از وزن مخصوص كوارتز و رسها است ، بطور معمول ، حضور مقدار زياد آلونيت در يك نمونه سنگ ولكانيك قابل تشخيص است .

آلونيت هايي كه بصورت رگه اي هستند معمولاً صورتي رنگند ولي رنگ كلاً معياري ضعيف در تشخيص سنگ هاي آلونيتي است . چون آلونيت در رنگهاي گوناگون       مي تواند باشد . ( بطور معمول ، رنگارنگ يا داراي خطوط رنگيني است و يا به آهن آلوده شده است . رنگ زرد پرتقالي معمولاً نشانه حضور جاروسيت ( سولفات آهن آبدار مي باشد ) .

انباشته هاي مختلف آلونيت اندازه هاي متغيري دارد چنانكه از نودول ها يا  عدسي هاي كوچك در حد سانتي متر و تا توده هاي بزرگ محتوي چندين ميليون تن سنگ دگرسان شده با 30 تا 40 درصد آلونيت در تغيير است . در رگه هاي درون زا (hypogene ) آلونيت به طور تقريب خالص مي تواند يافت گردد . Hall ( 1978 ، 1980 )        انباشته هاي آلونيت را در سه گروه مي گنجاند :

1 ـ آلونيت رگه اي ؛      2 ـ آلونيت گرهكي ؛        3 ـ آلونيت جانشيني ؛

1 ـ 3 ـ 1 ـ آلونيت هاي رگه اي

آلونيت در رگه ها يا خيلي ريز بلور و يا نهان بلور ( Cryptocrystaline ) است كه در اين حالت به رنگ سفيد و زرد مي باشد . چنانكه آلونيت در رگه در چهره بلورهاي درشت كه گاه طول آن ها به 10 تا 20 ميلي متر مي رسد پديدار شود ، صورتي رنگ است ( 1983 ، Hall et al  ) . اگر چه در رگه هاي با عيار بالا ، به  طور تقريب ، ‌آلونيت جانشيني قابل قبول براي بوكسيت خواهد بود ، اما كل منابع در دسترس و موجود در رگه ها كمتر از آن است كه سازندة اساس ماده اي خام در صنعت باشد .

2 ـ 3 ـ 1 ـ آلونيت هاي گرهكي در سنگ هاي رسي رسوبي

آلونيت يا ناتروآلونيت گرهكي و لايه ها ور گه هاي كم ضخامت نامند آن از نظر جغرافيايي بسيار متداول و گسترده اند ( هال ،‌ 1978 ) و در شيل ها ، شيست هاي ميكادار ، يا لايه هاي رسي يافت مي شوند ، به نظر مي رسد اين آلونيت ها به طور دياژنتيكي يا برون زايي ( Supergenic ) و در اثر عملكرد آب هاي زيرزميني اسيدي غني از سولفات ، در رسوبات آرژيلي سرشار از ميكا يا ايليتي بوجود آمده اند اكسيداسيون پيريت پراكنده در سنگ هاي رويي يا سنگ مجاور آن ، اسيد لازم را فراهم مي سازد ؛ پتاسيم از ايليت يا ميكا (مسكويت) موجود در رسوب ميزبان آلونيت است . خلوص گرهك هاي آلونيتي ممكن است به خلوص آلونيت هاي رگه اي نزديك باشد . ولي اين رخدادهاي رسوبي ، بيشتر ، محدود به لايه هاي كم ضخامت و ناممتدي است كه بطور معمول ، با كائولين مخلوط بوده ، و توده هاي آن قدر بزرگي را تشكيل      نمي دهد كه به عنوان منبع آلومينيوم بهره برداري شوند .

3 ـ 3 ـ 1 ـ آلونيت جانشيني در سنگ هاي ولكانيكي و سنگ هاي نفوذي كم عمق

اين انباشته ها ابعاد بزرگ و ذخيره هاي قابل ملاحظه دارند و به طريقه روباز مي توانند استخراج شوند . اين گروه از انباشته ها بخش عمده منابع آلونيت را در امريكا و ساير نقاط جهان تشكيل مي دهند ، و به عنوان منبع اساسي هر طرح صنعتي آلومينيوم با بكارگيري آلونيت در نقش يك مادة‌ خام ، بهره برداري مي شوند اگر چه اين انباشته ها از نظر عيار در چنان گسترش و حجم بالاي ذخيره برخوردارند كه مي توان به طريقه روباز آن ها را استخراج نمود . در اين انباشته ها ميزان پتانسيل براي تغذية يك كارخانه آلومين با مقياس اقتصادي براي بيست سال يعني تا زمان مستهلك شدن كارخانه كافي است . (Hall et al, 1983)

4 ـ 1 ـ منطقه بندي انباشته هاي جانشيني

يكي از مشخصات انباشته هاي بزرگ آلونيت (آلونيت جانشيني ) حالت منطقه اي
( Zoning ) در آن ها است . زونينگ كاني شناختي مشخصه انباشته هاي بزرگ آلونيت نوع جانشيني در باختر ايالات متحده امريكا است . منطقه بندي يكسان يا بسيار مشابه نيز در متون زمين شناسي ديگر كشورها هم  گزارش شده است .

به طور كلي چهار زون اصلي شناسايي شده است . مغزه يا پوشش سيليسي ، كوارتز آلونيت ، آرژيلي ، پروپيلتي .

مغزه يا پوشش سيليسي ( زون 1 ) مركزي و برجسته و مترفع است ، و زون كوارتز آلونيت ( زون 2 ) ، زون آرژيلي ( زون 3 ) و سرانجام زون پروپيليتي ( زون 4 ) در بيرون و به سمت پائين جانشين آن مي شود . ممكن است در سطح زمين اين چهار زون در جنب يا پهلوي يكديگر باشند ، همچنين به طور عمودي ، اگر چه عموماً براي آشكارشدگي ارتباط منطقه اي در ژرفا ، حفاري عميق ضروري است .

شرحي كه در ادامه خواهد آمد حالتي ايده آل را به نمايش مي گذارد و به ندرت در طبيعت رخ مي دهد . بيشتر انباشته هاي طبيعي نامنظم و ناهمگن اند و انكلاوهاي يك مجموعه منطقه بندي با ديگري احاطه مي شود . دگرساني ها ممكن است در هم داخل شود چنانكه يك زون يا چندين زون خيلي باريك و كم ضخامت مي شود و در هنگام بررسي و مشاهده سطحي و اتفاقي ، آشكار نمي شود فزون بر آن مرزهاي منطقه اي باريك و ظريف اند، نقشه برداري واقعي آن ها دشوار است و براساس اندازه گيري هاي پراش اشعه X پودر آن ها نقشه بطور دلخواه رسم مي شود . ويژگي هاي هر يك از چهار زون نامبرده در ادامه اشاره خواهد شد .

متن کامل را می توانید بعد از پرداخت آنلاین ، آنی دانلود نمائید، چون فقط تکه هایی از متن به صورت نمونه در این صفحه درج شده است.

دانلود فایل