فهرست مطالب

چکیده…………………………………………………………………….. 1
مطالعات اکتشافی و زمین شناسی کائولن در ایران………………… 2
کانسارهای هوازده (کانسارهای برجای مانده)……………………….. 3
کانسارهای سولفاتار Solfata……ra ا……………………………………5
کائولن‌های رسوبی………………………………………………………… 6
زمین شناسی و پراکندگی کانه در ایران ………………………………..9
بررسی وضعیت کائولن در ایران وجهان………………………………….. 12
سرامیک‌سازیو……………………………………………………………… 14
نسوز………………………………………………………………………… 17
کاربرد شیمیایی……………………………………………………………: 19
تولیدکنندگان کائولن در ایران ………………………………………………..28
کارخانه کائولن شویی زنوز………………………………………………… 29
الف ـ فرآیند تولید…………………………………………………………. 29
ب ـ مراحل شستشو کائولن درخط تولید……………………………….. 30
ج ـ مراحل مختلف تولید کائولن تغلیظ نشده معدن زنوز ……………….31
د- مصارف گوناگون کائولن فرآوری شده کارخانه زنوز………………….. 33
کارخانه کائولن شویی گناباد……………………………………………. 34
کارخانه معدن فرآور……………………………………………………….. 35
بیولوژی و تاثیرات زیست محیطی کائولن………………………………. 62
منابع و ماخذ :………………………………………………………………65

برای دانلود رایگان قسمت های بیشتراز فایل به انتهای مطلب مراجعه کنید

مطالعات اکتشافی و زمین شناسی کائولن در ایران
با بررسی مناطق پتانسیل‌دار کائولن مشاهده می‌گردد، مناطق آباده، طبس، شاهین دژ، اهر، سمیرم، شهرکرد، یزد، زنوز، میانه، زنجان، ساوه، سمنان، تهران و قزوین از مناطق مستعد جهت سرمایه‌گذاری در زمینه اکتشاف هستند. از دلایل انتخاب مناطق فوق می‌توان به میزان ذخیره کیفیت، سرمایه‌گذاری در زمینه اکتشاف هستند. از دلایل انتخاب مناطق فوق می‌توان به میزان ذخیره کیفیت، وجود امکانات زیربنائی نسبتاً مناسب و امکان استقرار وجود کارخانجات مصرف‌کننده کائولن در مناطق فوق اشاره نمود.
در برنامه‌ریزی جهت اکتشاف بعنوان اولین قدم پیشنهاد می‌شود اکتشاف تفصیلی از 60 منطقه ذکر شده در صفحات قبل صورت پذیرد. از آنجائی که بعلت محدودیت‌های اعتباری، شروع عملیات در کلیه مناطق مورد اشاره امکان‌پذیر نمی‌باشد، مناطقی همچون آباده، زنوز، میانه که مطالعات مقدماتی بیانگر ذخیره احتمالی مناسب در آنها بوده و توجهات کافی جهت اکتشاف تفصیلی بر روی آنها موجود است می‌تواند مدنظر قرار گیرد.
چنانچه در طبقه‌بندی کانسارهای کائولن، کانه‌زائی در زمان و مکان و اصولاً‌خاستگاه آنها مد نظر باشد، می‌توان آنها را به سه گروه تقسیم کرد که عبارتند از :
کانسارهای کائولن بر جا مانده
کانسارهای کائولن رسوبی
کانسارهای کائولن گرمابی

براساس تقسیم بندی دیگری ذخایر کائولین به انواع ذخایر هوازده، ذخایر گرمابی، ذخایر حمل شده و ذخایر دیاژنزی تقسیم می شوند.
کانسارهای اولیه کائولن:
کانسارهای کائولن اولیه در جا بوسیله تجزیه و دگرسانی برخی کانی‌ها مانند فلدسپات یا سیلیکات‌های آلومینیوم دیگر و تبدیل آنها به کائولینیت تشکیل می‌شوند. کانسارهای کائولن اولیه براساس نحوه تشکیل آن به سه نوع زیر تقسیم می‌شوند:

٭ کانسارهای هوازده Weathering
٭ کانسارهای گرمابی Hydrothermal
٭ کانسارهای سولفاتار Solfatara

کانسارهای هوازده (کانسارهای برجای مانده)
سنگهای غنی از آلومینیوم نظیر شیلها، آرکوزهای غنی از الکالی فلدسپات، آذرین فلدسپاتوئید دار (نفلین سینیت)، بازالت کالک آلکالن و آلکالن، گرانیت های فوق آلومینیوم و… در شرایط آب و هوایی گرم و مرطوب در سطح زمین تحت تأثیر هوازدگی شیمیایی واقع شده و تغییرات زیادی در ترکیب شیمیایی و کانی شناختی آنها ایجاد می شود. آب کافی و دمای مناسب موجب رویش گیاهان شده و در نتیجه PH آب کاهش می یابد. پایداری کانیهای متشکله سنگها متفاوت بوده و نوع تغییرات آنها نیز یکسان نیست.
عوامل مهم و مؤثر در تشکیل ذخایر کائولین هوازده عبارتند از:
آب و هوای گرم و مرطوب، کاهش PH آب، سنگ مادر غنی از آلومینیوم، بالا بودن خلل و فرج و درزه و شکستگی در سنگ، پایین بودن سطح آبهای زیرزمینی، زمان کافی، بالابودن میزان آبی که در سنگ جریان داشته است و شست و شو و حمل کاتیون ها.
در شرایط مناسب یاد شده اکثر کانیهای سنگ به استثنای کوارتز تحت تأثیر هوازدگی شیمیایی واقع شده و به ترکیبات دیگر تغییر می کنند. پتاسیم فلدسپات با کاهش PH به کائولینیت و یا ایلیت تبدیل می شود:

در صورتی که تمامی KOH شسته شود، کائولینیت تشکیل خواهد شد (پایین بودن سطح آبهای زیر زمینی موجب شست و شوی کامل بیشتر کاتیونها می شود). اگر سطح آب زیرزمینی بالا باشد تمامی K، Na، Ca شسته نخواهد شد و در این حالت ایلیت و اسمکتیت تشکیل می شود.
این کانسارها مستقیماً بر اثر فرآیندهای هوازدگی شیمیایی سنگهای حاوی آلومینوسیلیکات همزمان با دفع عناصر قلیائی تشکیل می‌شوند، و به همین دلیل کانسارهای باقیمانده یا بجا مانده به آنها گفته می‌شود.
حاصل عمل هوازدگی در شرایط آب و هوائی استوائی قسمتی بصورت محلول از محیط خارج و قسمت دیگر بشکل مواد سخت ته‌نشین و در جا باقی می‌ماند. این مواد به اشکال زیر می‌توانند یافت شوند:
ـ خاکهای معمولی بی‌ارزش از نظر اقتصادی
ـ محلولهای بجا مانده که می‌تواند با نفوذ به درون زمین، کانسارهای اکسیدی را تشکیل و با اینکه با مواد دیگر مخلوط و بصورت غنی شده در آید. کانسارهای حاصل از این فعل و انفعالات به نام کانسارهای سولفیدی سوپرژن و اکسیداسیون معروفند.
ـ مواد باقیمانده بصورت مخلوطی از کانی‌های حاصل از هوازدگی با وزن مخصوص معمول و مواد سنگین مقاوم در برابر عوامل هوازدگی بوده که امکان جدا شدن این دو گونه مواد به وسیله عوامل محیطی (مانند هوا و آب) وجود دارد و در نتیجه آن نهشته‌های کانیهای سنگین با ارزش به نام کانسارهای کنستانتره مکانیکی تشکیل می‌گردد.
ـ مواد بجا مانده دارای کانی‌های با ارزش و کنستانتره شده که به نام کانسارهای کنسانتره شده بجا مانده معروفند. ذخائر کائولن و بوکسیت معمولاً از این نوعند. عمق نفوذ پدیده هوازدگی و دگرسانی از چند متر تا بیش از صد متر متغیر است. عموماً‌ فرآیندهای هوازدگی شیمیایی که نهشته‌‌های کائولن را بوجود می‌آورند مشابه با تشکیل بوکسیت است و به همین دلیل اغلب بوکسیت‌‌های لاتریتی اگر خالص باشند، یک افق کائولن در زیر آن تشکیل می‌گردد. بعبارت دیگر کائولینیتی شدن عالباً بعنوان یک مرحله حد واسط تشکیل بوکسیت‌های لاتریتی ظاهر می‌شوند. وجود سولفیدهای اکسیدی عمل کائولینیتی شدن را تسریع می‌بخشد.
کانسارهای کائولن در جا مانده معمولاً‌ دارای شکل نامنظم و کم و بیش در سنگ مادر بصورت زون دگرسانی و هوازده ساپرولیتی گسترش دارند. این کانسارهای دارای قلوه‌‌های مدور و نامنظم از سنگهای دست نخورده و یا فقط بصورت جزئی دگرسان شده در مرکز شکاف های بلوک‌ها می‌باشد. برخی کانسارهای کائولن کمربند جورجیا در آمریکا، چک و اسلواکی و برزیل این نوع ذخایر می‌باشند.

درصد مصرف کائولن درجهان در سال 2003

درصد مصرف کائولن درجهان در سال 2003

کانسارهای گرمابی
از تأثیر محلول های گرمابی( که PH آنها اسیدی است) بر سنگهای حاوی کانیهای آلومین سیلیکات (نظیر فلدسپات ها، فلدسپاتوئیدها، میکاها و…) در شرایط مناسب کائولینیت تشکیل می شود. ذخایر کائولینیت گرمابی غالباً در زون های گسلی قرار دارند، مگر درکانسارهای پورفیری (نوع قلع- مولیبدن و تنگستن) که منطقه گسترده ای را شامل می شوند. کائولینیت بخشی از زونهای آلتراسیون کانسارهای گرمابی را تشکیل می دهد.
در اکتشاف کانسارهای گرمابیAu , Ag , Sb, As , Hg , F ، زون کائولینیت راهنمای مناسبی برای تعیین موقعیت این ذخایر محسوب می شود.
پدیده دگرسانی گرمابی حاصل دگرسانی سنگها بوسیله آبهای گرم است. این عمل بسیار پیچیده و دارای مراحل متعددی می‌باشد. منبع حرارت آبهای گرم را می‌توان توده‌های نفوذی بزرگ مانند گرانیت و یا از حرارت موجود در اعماق زیاد حاصل از تجمع مواد رادیواکتیو دانست. توده‌های گرانیتی بیشترین سنگ درونگیز کانسارهای کائولن اولیه است. بخصوص گرانیت‌هایی که بیوتیت و میکای آن کم و یا فاقد آنها باشند. در مدت دگرسانی گرانیتها مقادیری از آهن خود را آزاد و موجب رنگ آمیزی کائولن می‌شوند. کانسارهایی از این قبیل را می‌توان کانسارهای خاک چینی کورنوال در انگلستان، چک و اسلواکی و فرانسه را نام برد.
پدیده کائولینیتی شدن در کانسار کورنوال طی چند مرحله صورت گرفته است. در مرحله اول این فرآیند کانی سازی موجب ایجاد گرانیتی شدن، تورمالینی شدن همراه با کانی‌های قلع، تنگستن و مس می‌گردد.
بدنبال آن دو مرحله از دگرسانی شامل آرژیلتی شده (حرارت پایین) و همچنین دوره طولانی از گردش آبهای گرم تازه انجام می‌گیرد. محصولات حاصله از تاثیرات مراحل مزبور عموماً مشابه نتایج هوازدگی می‌باشد. بعبارت دیگر می‌توان گفت طی این مراحل، فلدسپات های موجود در گرانیت به کائولینیت همراه با میکا ریزدانه تبدیل می‌شود که در نواحی دگرسانی شدید، میکای اولیه موجود در گرانیت، خود نیز به کائولینیت تبدیل می‌گردد.
توده‌های نفوذی و باتولیت های گرانیتی را می‌توان منبع حرارت مراحل اولیه دگرسانی (حرارت بالا) دانست، در حالیکه دمای حاصل از تشعشات رادیواکتیو که مقدار آن بالاتر از حد معمول اورانیوم و توریوم و گرانیت است. منشاء‌حرارت مراحل بعدی دگرسانی آرژیلتی (حرارت کم) می‌باشد.
اگر چه کانسارهای هوازدگی (نظیر کانسارههای کائولن در بوهی‌میا در چک و اسلواکی سابق) از اهمیت بیشتری نسبت به کانسارهای دگرسانی گرمابی برخوردارند ولی کانسارهای کوچک حاصل از گرانیت‌های کائولینیتی شده (در انگلستان، فرانسه، گالیا در شمال غرب اسپانیا) نیز از اهمیت زیادی برخوردار می‌باشند. این کانسارها به نظر می‌رسد عمدتاً حاصل از حرارت بالا نیستند. و عمل هوازدگی نقش بیشتری در تشکیل آنها داشته است.
برخی کانسارهای کائولن مانند بوریلا (شمال اسپانیا) و سوزو نزدیک شانگهای چین حاصل از دگرسانی گرمابی توده‌های نفوذی کوچک‌تر بوسیله مایعاتی که احتمالاً‌ گرمای آنها از خود توده سرچشمه گرفته است، تشکیل یافته‌اند. بنابراین نهشته‌های که بدین گونه بوجود می‌آیند از نهشته حاصل از هوازدگی شیمیایی سوپرژن واقع در کلاههای هوازده محدودترند اما ممکن است در بخشهای عمیق‌تر توسعه یابد.
کانسارهای سولفاتار Solfatara
این کانسارها مربوط به دگرسانی سنگها در شکافهای آتشفشانی یا شکافهای گوگردزا، مراحل پایانی فعالیت‌های آتشفشانی اسیدی است. بخارات یا آبهای گرم که سرشار از سولفور هستند و در سطح بصورت بخار از چشمه‌های آبگرم خارج می‌شوند در عبور از اعماق سنگهای آتشفشانی بطرف بالا موجب دگرسانی آنها می‌شوند. معمولاً‌با توجه به وجود سولفور آلونیت تشکیل می‌شود.
کائولن‌های نوع سولفاتاز معمولاً‌ غنی از سیلیس هستند و به همین دلیل سخت و خشن می‌باشند. نمونه‌های بارز این نوع کانسارها را می‌توان در نواحی مدیترانه نظیر رم در ایتالیا،‌ جزیره میلوز در یونان مشاهده نمود. این نوع کانسارها عموماً‌ دارای شکل نامنظم و در یک جهت کشیده شده مانند لوله‌ای شکل یا دانه‌های لوبیا دراز می‌باشند. این شکل در ارتباط با امتداد و شکل شکاف ها و یا افق‌های باز که حرکت آبهای گرم در آنها جریان دارد، می‌باشد.
بعبارت دیگر شکل کانسارهای سولفاتار بوسیله شکافها و افق‌های باز که مجرای حرکت آبهای گرم هستند،‌ کنترل می‌شود. برخی از این نوع کانسارها در توف‌ها قرار دارند. و دارای لایه‌بندی می‌باشند.
سن این نوع کانسارها مانند کانسارهای هوازدگی به سن سنگ مادر ارتباط ندارد ولی اغلب آنها قدیمی‌تر از زمان ترشیر نمی‌باشند. به همین دلیل سنگهای مادر خیلی قدیمی‌تر از خود کائولن هستند. معدن فعال موجود در دره کوچک آنتی لوب کالیفرنیا در آمریکا تنها کانسار کائولن از این نوع گزارش شده است.
ذخایر کائولن ثانویه :
کانسارهای ثانویه پس از حمل و نقل و رسوب کردن معمولاً در آبهای دور از محل اصلی خود تشکیل می‌شوند. کائولن‌های ثانویه نیز به سه گروه تقسیم می‌شوند.
الف ـ‌ کائولن‌های رسوبی
ب ـ ماسه‌های کائولینیتی
ج ـ بال کلی، خاک نسوز و رس دیر گداز
ارتباط گروههای فوق بصورت تدریجی بوده و شبیه سه زنجیر پیوسته به شرح زیر است:
٭ کائولن‌های رسوبی – رسهای کائولینیتی
٭ کائولن‌های رسوبی- بال کلی، خاک نسوز، رس دیر گداز
٭ بال کلی، خاک نسوز و رس دیر گداز

کائولن‌های رسوبی :
کائولن‌ها در سنگهای رسوبی که معمولاً‌دارای درجه خلوص بالا هستند به یکی از اشکال زیر تشکیل می‌گردند:
1- کائولن‌های اولیه که بطور برجا تشکیل شده‌اند بر اثر فرآیندهای هوازدگی از محل خود حمل شده و به صورت کانی آواری در حوضچه‌ها و گودالها رسوب می‌کنند.
2- قطعات و اجزاء‌سنگها‌ (که معمولاً‌بصورت خاک رس هستند) از منطقه اصلی خود حمل شده و در نقاط دیگر ته‌نشین می‌گردند. قطعات مزبور چه در حین حمل و چه در بعد از ته‌نشینی تحت تاثیر پدیده دگرسانی و تجزیه (بوسیله فرآیندهای هوازدگی سطحی، دگرسانی در محیط‌های آبی کم عمق مانند دریاچه‌ها و تالاب‌ها و تغییرات دیاژنیکی بعدی) قرار می‌گیرند و به کائولن تبدیل می‌شوند. برای مثال هوازدگی در نواحی استوائی می تواند رس‌ها با کیفیت پایین را به کانسارهای کائولن قابل بهره‌برداری تبدیل نماید.
شرایط دگرسانی و تغییرات دیانیکی بعدی کانی‌های رسی نسبت به دیگر فرآیندهای مزبور پیچیدگی بیشتری دارد. تغییرات قابل توجه مجموعه کانی‌های رسی در جریان دیاژنز وقتی قابل توجه است که شرایط رسوبگذاری آن آرام و بطئی بوده و عناصر متشکله رسوبی کاملاً ناپایدار باشند و یا هنگامی که غلظت یونی محیط دریائی و بین ذره‌ای در آن خیلی بالا باشد.
در محیط‌های رسوبی عادی که سرعت رسوبگذاری آن بیش از 1 سانتیمتر در هر هزار سال است،‌تغییرات دیاژنتیک زود هنگام رسوبهای رسی فقط منجر به مبادله یونی در سطح و در فضاهای بین لایه‌های ورقه‌ها می‌شود.
در بعضی از رسوبهای احیا کننده مانند ساپروپل‌های دوران چهارم مدیترانه شرقی، پدیده اضمحلال و فساد رس‌ها نیز ظاهر می‌شود. در این محیط‌‌های اسیدی و آلی سبب تجزیه انتخابی کانی‌هایی نظیر پلی گورسکیت که بسیار ظریف ضربه‌پذیر است. بیشتر از کائولینیت که مقاوم‌ترین کانیهای رسی است، در معرض تجزیه قرار می‌گیرند. در مرحله دیاژنز تاخیری فشردگی رسوبهای رسی که با پیدایش نظام جدیدی در ساختمان آنها همراه است، سبب از دست رفتن تخلخل و جذب سریع سطحی و گسترده کاتیونهای دو ظرفیتی در اولینمرحله دفن شدگی این کانی‌ها می‌شود. این پدیده در اعماق بیشتر دنبال شده و منجر به تشکیل آرژیلت از رس‌های اولیه می‌گردد و سپس به تشکیل شیست‌های در هنگام ظهور عوارض ساختمانی ختم می‌گردد.



  مقطع کارشناسی ارشد

بلافاصله بعد از پرداخت به ایمیلی که در مرحله بعد وارد میکنید ارسال میشود.


فایل pdf غیر قابل ویرایش

قیمت25000تومان

خرید فایل word

قیمت35000تومان