بررسی روشهای موجود فرآوری “كانی آلونیت” در گذشته و حال 85 صفحه دسته زمین شناسی

به صفحه دریافت بررسی روشهای موجود فرآوری “كانی آلونیت” در گذشته و حال خوش آمدید.

از قرون و اعصار گذشته بشر در پی دستیابی به امكانات و ابزارهای توسعه تلاشهای فراوانی را در راه كشف مجهولات وتازه‌ها انجام داده است

فرمت فایل: doc

تعداد صفحات: 85

حجم فایل: 151 کیلو بایت

قسمتی از محتوای فایل و توضیحات:

روشهای موجود فرآوری

“كانی آلونیت” در گذشته و حال

مقدمه:

از قرون و اعصار گذشته بشر در پی دستیابی به امكانات و ابزارهای توسعه تلاشهای فراوانی را در راه كشف مجهولات وتازه‌ها انجام داده است.

بی‌شك فلز درعصر حاضر به عنوان زیر ساخت توسعه و فناوری همواره مورد توجه بوده و كشورهای پیشرفتة جهان با علم به این نكته سعی فراوانی را در راه كشف وتوسعة‌ ذخایر و منابع فلزی خود انجام داده و هم اكنون نیز علاوه بر استفادة‌ بهینه از ذخایر و منابع خود چشم به بهره‌برداری از مواد و كانی‌های غنی موجود در كرات دیگر و من جمله ماه دارند.

بدیهی است با توجه به بودن ذخایر و معادن قابل استحصال كشورها و همچنین استفادة‌ نادرست در بعضی مناطق، دورنمای صنعت فلز مبهم نماید با توجه به مطالب فوق نیاز بشر به ابداع روشهای جدید فرآوری جهت بهره‌برداری از معادن و ذخایر كم عیار و همچنین استحصال آن بخشی از كانی‌هایی كه از لحاظ متالوژیكی و كانه‌آرایی مشكل‌زا می باشند ضروری به نظر می‌رسد.

لذا در عصر حاضر تمام توجهات به سمت مواد و كانیهایی است كه تاكنون مورد توجه نبوده و یا به دلیل مشكلات فرآوری قابل استحصال نبوده‌اند.

با توجه به این مطلب فلز آلومینیوم نیز از این قاعده مستثنی نبوده و نیاز بشر به تولید واستحصال آن در سالهای آتی بسیار مورد توجه می‌باشد. در حال حاضر در صنعت آلومینیم جهان مهمترین منبع برای تأمین آلومینیوم كانی بوكسیت می‌باشد.

هم‌اكنون مهمترین و بهترین گزینه‌ برای تأمین آلومینیوم بعد از بوكسیت، آلونیت می‌باشد. كانیهای دیگری نیز جهت تولید آلومینیوم مورد توجه قرار دارند كه از آن جمله می‌توان به آنورتوزیت – نفلین- رسها و شیل اشاره كرد.

سمیناری كه در حال مطالعه می‌فرمایید بحث در مورد روشهای موجود فرآوری كانی آلونیت در گذشته و حال می‌باشد كه همراه با بحث در مورد رفتارهای اختصاصی كانی آلونیت در شرایط مختلف شیمیایی و حرارتی و مطالعه دقیق خواص این كانی در محیطهای اسیدی و قلیایی می‌باشد.

همچنین كاربردهای مختلف آلونیت به غیر از تولید آلومینا مانند استفاده به عنوان منعقد كننده ( كواگولان) و ( فلوگولانت) در بحث تصفیه آب (‌Water Treatment ) و داروسازی مورد بحث قرار گرفته است.

بحث در مورد مشكلات محیط زیستی و مشكلات موجود فرآوری این كانی نیز از جمله مطالعات انجام گرفته در این سمینار می‌‌باشد. در پایان لازم می‌دانم از استاد راهنمای درس سمینار جناب آقای دكتر محمدمهدی سالاری‌راد و همچنین كمكها و راهنماییهای استاد درس سمینار جناب آقای مهندس یاوری كمال تشكر را بنمایم.

در آخر امید است با تلاش و كوشش شبانه‌روزی متخصّصین و كارشناسان صنعت و معدن وابستگی عظیم درآمد كشور به نفت به مرور زمان كم شده و ما نیز همچون سایر كشورها در حفظ ذخایر و منابع ملّی خود برای آیندگان كوشاتر باشیم.

سهند اندرزی گرگری

زمین شناسی و پراكندگی آلونیت در ایران و جهان

پیش درآمد :

آلونیت در جهان از قرن پانزدهم تا اواخر قرن حاضر بعنوان منبعی برای زاج و سولفات آلومینیوم مورد استفاده قرار گرفته است . از زمان شناخت و بكارگیری آلونیت در ایران تاریخ دقیقی در دسترس نیست اما تردیدی نیست كه سابقه طولانی داشته و چه بسا ایرانیان از پیش از قرن پانزدهم آن را مورد استفاده قرار می دهند از اوایل قرن حاضر از بوكسیت و رس هم تا حدودی برای بدست آوردن زاج و سولفات آلومینیوم استفاده می شود . آلونیت در طول اولین جنگ جهانی نقشی استراتژیك و حساس در استرالیا و ایالات متحده امریكا در تهیه كود سولفات پتاسیم ایفا كرده است . ( ( Hall et al 1983

1 ـ 1 ـ تركیب شیمیایی و برخی خصوصیات كانی شناسی آلونیت

آلونیت خالص از نظر تئوری با فرمول دارای كه 05/13 ، درصد 37/11 درصد ، 92/36 درصد و 66/38 درصد می باشد آنالیز بعضی از بلورها ممكن است مشابه تركیب فوق باشد اما آلونیت طبیعی مقداری سدیم دارد كه جانشین پتاسیم شده است. و در صورتیكه نسبت اتمی سدیم به پتاسیم معادل یك یا بزرگتر از یك باشد كانی را ناترو آلونیت گویند. چنانچه نسبت اتمی سدیم به پتاسیم بزرگتر از 1:3 می باشد ممكن است به آن آلونیت سدیك گویند اگر چه این نام گاهی به غلط مترادف با ناترو آلونیت در نظر گرفته می شود .

آلونیت از نظر بلورشناسی در سیستم هگزا گونال تبلور یافته و در حالت بلوری به صورت فیبری ولی اغلب در طبیعت به صورت متراكم یافت می شود . سختی كانی خالص آن 5/3 تا 4 درمقیاس موس و وزن مخصوص آن بین 6/2 تا 8/2 متغیر است . رنگ این كانی با توجه به ناخالصی های همراه آن نیز متغیر است چنانكه در رنگهای سفید ، خاكستری ، صورتی ، متمایل به زرد و قهوه ای و حتی بنفش مشاهده می شود .

2 ـ1 ـ موارد استفاده و پراكندگی آلونیت در جهان

در برخی كشورها آلونیت جهت تولید آلومین مورد استفاده قرار می گیرد ، چنانكه در آذربایجان شوروی ( سابق ) كارخانه ای با ظرفیت تولید تقریباً 200 تن در روز آلومین برپاست كه از آلونیت ، آلومین استخراج می شود ، از آنجا كه آلومین منبع با ارزشی برای آلومینیوم است ، آلونیت را می توان كانسار آلومینیوم بشمار آورد . كود از محصولات فرعی آلونیت است در ایران آلونیت از قدیم و بطور سنتی در تولید زاج مصرف می شده است كه بكار رنگرزی و تصفیه خانه های آب و نفت می آید .

آلونیت در بسیاری از كشورها وجود دارد البته باید در نظر داشت كه انباشته های بزرگ و غنی از آلونیت كه برای تاسیس كارخانه تولید آلومین یا كود مناسب باشد ، به طور نسبی ، كم است .

در دهه اخیر انباشته های بزرگی از آلونیت در برخی از ایالات باختری آمریكا كشف شده كه مهمترین آن ها در جنوب باختر یوتا است ، ولی انباشته های آریزونا و كلرادو هم شایان توجه اند ، در نوادا و نیومكزیكو و به احتمال در مكزیك هم پتانسیل یا كانسارهایی از آلونیت با عیار بطور نسبی خوب وجود دارد .

به نظر می رسد بزرگترین و بهترین انباشته های آلونیت از نظر گستردگی و عیار در جمهوری های شوروی ( سابق ) است ، كارخانه تولید آلومین در آذربایجان شوروی از توف های آلونیتی شده اواخر ژوراسیك نزدیك ، زایلیك (Zaglik ) چند كیلومتری شمال باختر داش كسن ( Dashkesan ) تغذیه می شود و مقدار آلونیت سنگ ها حدود 40 درصد می باشد در دیگر جمهوری های شوری ( سابق ) بیش از 80 ذخیره دیگر وجود دارد كه این انباشته ها در قزاقستان ، ارمنستان ، ازبكستان ، قرقیزستان ، تاجیكستان ـ پراكنده است .

در قاره آسیا بویژه در چین انباشته خیلی بزرگ از سنگ های واجد آلونیت در ناحیه پین یانگ فانشن ( pinyang Fanshan ) ، در ژاپن ، جنوب كره ، تركیه و دیگر كشورها هم گزارش هایی در مورد آلونیت موجود است ولی اقتصادی بودن برخی از آنها هنوز نامشخص است . همچنین ذخایر یا منابع موجود در اسرائیل ( فلسطین اشغالی ) ، مصر ، مراكش ، تانزانیا ، نیجریه ، نیوزیلند ، و سوماترا و فیلیپین مورد بررسی های دقیق قرار نگرفته است . در كشورهای اروپایی مانند ایتالیا ، اسپانیا ، در جنوب امریكا ، جنوب مكزیك و استرالیا هم انباشته های قابل توجهی از آلونیت موجود است .

3 ـ 1 ـ چگونگی رخداد

آلونیت به صورت عدسی ها و رگچه ها در داخل كانسارهای رگه ای فلزات و نیز در داخل شكاف های سنگ های آذرین قلیائی یافت می شود ولی توده های بسیار بزرگ آن به طور معمول ،‌‌ در داخل توف ها و گدازه ها تشكیل می گردد . در ایران هم از هر دو نوع وجود دارد ولی تنها آن دسته كه در اثر آلتراسیون با هر پدیده دیگر در سنگ های ولكانیكی یا توفی بوجود آمده ، از نظر حجم و وسعت شایان توجه است .

انباشته آلونیت نوع جانشینی شباهت كمی با نمونه های موجود در موزه یا توصیف های موجود در متون و نشریه های كانی شناسی دارد . بطور نمونه آلونیت در سنگهای آتشفشانی دانه ریز یا پورفیرهای دانه درشت تر ساب ولكانیك و یا در سنگ های نفوذی كم ژرفا بر اثر آلتراسیون می تواند بوجود آید. سنگ دگرسان شده اساساً از كواتزهای میكرو كریستالین ، آلونیت و مقادیر جزی هماتیت ، روتیل و آناتاز تشكیل شده است ، رسها و كانیهای سیلیسی غالباً از همراهان آلونیت در سنگ های آلتره شده می باشد . حضور فراون همین همراهان در فرایند تولید آلومین می تواند تولید اشكال نماید .

تشخیص سنگ های آلونیت دار در روی زمین كار ساده ای نیست . سنگ های ولكانیكی دگرسان شده غنی از آلونیت و كائولینیت ، سریسیت و دیگر كانی های دگرسانی خیلی مشابهند ، اما چون وزن مخصوص آلونیت ( 82/2 ) كمی بیش از وزن مخصوص كوارتز و رسها است ، بطور معمول ، حضور مقدار زیاد آلونیت در یك نمونه سنگ ولكانیك قابل تشخیص است .

آلونیت هایی كه بصورت رگه ای هستند معمولاً صورتی رنگند ولی رنگ كلاً معیاری ضعیف در تشخیص سنگ های آلونیتی است . چون آلونیت در رنگهای گوناگون می تواند باشد . ( بطور معمول ، رنگارنگ یا دارای خطوط رنگینی است و یا به آهن آلوده شده است . رنگ زرد پرتقالی معمولاً نشانه حضور جاروسیت ( سولفات آهن آبدار می باشد ) .

انباشته های مختلف آلونیت اندازه های متغیری دارد چنانكه از نودول ها یا عدسی های كوچك در حد سانتی متر و تا توده های بزرگ محتوی چندین میلیون تن سنگ دگرسان شده با 30 تا 40 درصد آلونیت در تغییر است . در رگه های درون زا (hypogene ) آلونیت به طور تقریب خالص می تواند یافت گردد . Hall ( 1978 ، 1980 ) انباشته های آلونیت را در سه گروه می گنجاند :

1 ـ آلونیت رگه ای ؛ 2 ـ آلونیت گرهكی ؛ 3 ـ آلونیت جانشینی ؛

1 ـ 3 ـ 1 ـ آلونیت های رگه ای

آلونیت در رگه ها یا خیلی ریز بلور و یا نهان بلور ( Cryptocrystaline ) است كه در این حالت به رنگ سفید و زرد می باشد . چنانكه آلونیت در رگه در چهره بلورهای درشت كه گاه طول آن ها به 10 تا 20 میلی متر می رسد پدیدار شود ، صورتی رنگ است ( 1983 ، Hall et al ) . اگر چه در رگه های با عیار بالا ، به طور تقریب ، ‌آلونیت جانشینی قابل قبول برای بوكسیت خواهد بود ، اما كل منابع در دسترس و موجود در رگه ها كمتر از آن است كه سازندة اساس ماده ای خام در صنعت باشد .

2 ـ 3 ـ 1 ـ آلونیت های گرهكی در سنگ های رسی رسوبی

آلونیت یا ناتروآلونیت گرهكی و لایه ها ور گه های كم ضخامت نامند آن از نظر جغرافیایی بسیار متداول و گسترده اند ( هال ،‌ 1978 ) و در شیل ها ، شیست های میكادار ، یا لایه های رسی یافت می شوند ، به نظر می رسد این آلونیت ها به طور دیاژنتیكی یا برون زایی ( Supergenic ) و در اثر عملكرد آب های زیرزمینی اسیدی غنی از سولفات ، در رسوبات آرژیلی سرشار از میكا یا ایلیتی بوجود آمده اند اكسیداسیون پیریت پراكنده در سنگ های رویی یا سنگ مجاور آن ، اسید لازم را فراهم می سازد ؛ پتاسیم از ایلیت یا میكا (مسكویت) موجود در رسوب میزبان آلونیت است . خلوص گرهك های آلونیتی ممكن است به خلوص آلونیت های رگه ای نزدیك باشد . ولی این رخدادهای رسوبی ، بیشتر ، محدود به لایه های كم ضخامت و ناممتدی است كه بطور معمول ، با كائولین مخلوط بوده ، و توده های آن قدر بزرگی را تشكیل نمی دهد كه به عنوان منبع آلومینیوم بهره برداری شوند .

3 ـ 3 ـ 1 ـ آلونیت جانشینی در سنگ های ولكانیكی و سنگ های نفوذی كم عمق

این انباشته ها ابعاد بزرگ و ذخیره های قابل ملاحظه دارند و به طریقه روباز می توانند استخراج شوند . این گروه از انباشته ها بخش عمده منابع آلونیت را در امریكا و سایر نقاط جهان تشكیل می دهند ، و به عنوان منبع اساسی هر طرح صنعتی آلومینیوم با بكارگیری آلونیت در نقش یك مادة‌ خام ، بهره برداری می شوند اگر چه این انباشته ها از نظر عیار در چنان گسترش و حجم بالای ذخیره برخوردارند كه می توان به طریقه روباز آن ها را استخراج نمود . در این انباشته ها میزان پتانسیل برای تغذیة یك كارخانه آلومین با مقیاس اقتصادی برای بیست سال یعنی تا زمان مستهلك شدن كارخانه كافی است . (Hall et al 1983)

4 ـ 1 ـ منطقه بندی انباشته های جانشینی

یكی از مشخصات انباشته های بزرگ آلونیت (آلونیت جانشینی ) حالت منطقه ای
( Zoning ) در آن ها است . زونینگ كانی شناختی مشخصه انباشته های بزرگ آلونیت نوع جانشینی در باختر ایالات متحده امریكا است . منطقه بندی یكسان یا بسیار مشابه نیز در متون زمین شناسی دیگر كشورها هم گزارش شده است .

به طور كلی چهار زون اصلی شناسایی شده است . مغزه یا پوشش سیلیسی ، كوارتز آلونیت ، آرژیلی ، پروپیلتی .

مغزه یا پوشش سیلیسی ( زون 1 ) مركزی و برجسته و مترفع است ، و زون كوارتز آلونیت ( زون 2 ) ، زون آرژیلی ( زون 3 ) و سرانجام زون پروپیلیتی ( زون 4 ) در بیرون و به سمت پائین جانشین آن می شود . ممكن است در سطح زمین این چهار زون در جنب یا پهلوی یكدیگر باشند ، همچنین به طور عمودی ، اگر چه عموماً برای آشكارشدگی ارتباط منطقه ای در ژرفا ، حفاری عمیق ضروری است .

شرحی كه در ادامه خواهد آمد حالتی ایده آل را به نمایش می گذارد و به ندرت در طبیعت رخ می دهد . بیشتر انباشته های طبیعی نامنظم و ناهمگن اند و انكلاوهای یك مجموعه منطقه بندی با دیگری احاطه می شود . دگرسانی ها ممكن است در هم داخل شود چنانكه یك زون یا چندین زون خیلی باریك و كم ضخامت می شود و در هنگام بررسی و مشاهده سطحی و اتفاقی ، آشكار نمی شود فزون بر آن مرزهای منطقه ای باریك و ظریف اند، نقشه برداری واقعی آن ها دشوار است و براساس اندازه گیری های پراش اشعه X پودر آن ها نقشه بطور دلخواه رسم می شود . ویژگی های هر یك از چهار زون نامبرده در ادامه اشاره خواهد شد .

1 ـ 4 ـ 1 ـ زون سیلیسی مغزه ای یا پوششی

در این زون سنگ به شدت سیلیسی شده و ممكن است شبیه چرت یا اپالیت باشد ،‌ و اگر در نزدیكی سطح یا سطح زمین یافت شود ممكن است متخلخل مانند سینتر سیلیسی باشد به طور معمول ، گوگرد طبیعی در خلل و فرج ها یا حفره ها پدیدار است . به طور تیپیك ، كواتز فاز سیلیسی غالب است . ولی كریستوبالیت هم نامتداول نیست ، و سیلیس بی شكل و تریدیمیت در شماری از مناطق تشخیص داده شده است . زون سیلیسی را نشانگر مجرا یا منفذ اصلی برای ، مرحله نهایی دگرسانی می دانند ، كه در اثر سیالات گرمابی ( hydrothermal fluids ) بشدت اسیدی و گازهایی كه منشاء آتشفشانی دارند ، قلیاها ، عناصر قلیایی ، آلومینا ، و دیگر عناصر از سنگ های ولكانیك شسته و پس مانده سیلیسی از آنها بر جای می ماند ، مقداری از سیلیس هم از زون زیرین دگرسانی آلونیتی به آن اضافه می شود و ممكن است سیلیس سنگ 90 درصد یا بیشتر باشد .

2 ـ 4 ـ 1 ـ زون كوارتز ـ‌ آلونیت و زون آرژیلی

زون سیلیسی به طرف بالا به یك زون سنگ به شدت دگرسان شده تغییر می یابد كه عمدتاً متشكل از كوارتز میكرو كیستالین و آلونیت است ،‌‌ این سازندگان زون ، كانه انباشته اقتصادی آلونیت است . مقدار آلونیت ممكن است 30% یا بیشتر باشد دیگر كانی ها به طور معمول ، در مقادیر كم یافت می شود و شامل هماتیت ، روتیل و آناتاز است . كائولینیت ( یا پلی مورف آن، دیكیت ) و سایر كانی های فیلوسیلیكاتی به علاوه كریستوبالیت اپالی متداول است . ولی چنانچه این كانی های سیلیسی بیش از مقادیر خیلی ناچیز باشد و در آن صورت اثراتی زیانبار بر كیفیت كانسار خواهد داشت . ممكن است در این زون پیریت ، به ویژه در ژرفا یافت شود .

جاروسیت ، سولفات آهن دار، مانند آلونیت ، ممكن است به صورت تشكیل دهندة درون زا یا برون زا ، موجود باشد . كانی های زاج به صورت شوره زنی های ( efflorescences ) فرعی هوازدگی پدیدار می شوند ، ولی در ژرفاها به ندرت یافت می شوند .

مقادیری محسوس كانی های رسی كائولنی ( بنابراین آرژیلی ) ، به طور معمول ، كائولینیت ، ولی بعضی مواقع دیكیت دارند ، هالوسیت در نواحی آلونیت دار ایتالیا به هر دو صورت ئیدارته و غیر ئیدراته متداول است (1979 Lombardia and Mattias ) ؛ اگر چه ، به نظر نمی رسد در انباشته های باختر امریكا هالوسیت به متداولی كائولینیت باشد. كواتز ریز بلور باز هم غالب است . ممكن است آلونیت از نظر اندازه به طور تقریب ، برابر كائولین باشد مواد در زون آرژیلی به دلیل حضور رس ها و دیگر كانی های ورقه ای زیانبار ، مرغوب نیست . كانی ها به غیر از گروه كائولن كه در زون آرژیلی هم تشكیل می شود شامل سریست ، دیاسپر ، پیروفیلیت و به طور نادر تر ، زونیت (Zunyite) است . هماتیت و روتیل یا اناستاز در همه جای این زون مانند تمام زون های دیگر ، یافت می شود . به طور معمول جاروسیت با آلونیت همراه شده ولی ممكن است بیشتر سوپرژن (برون زا) باشد تا هیپوژن (درون زا) جاروسیت با كانی های اكسید آهن نه رنگ های متمایل به زرد و قرمز به سنگ های دگرسان شده می دهد .

مجموعه دگرسانی آژریلی زون سوم به تدریج تغییر می یابد ، به طرف بیرون پرمایه از آلونیت ( زون 2 ) به سمت زون پروپیلیتی ( زون 4 ) پیش می رود . كانی های گروه كائولن كمتر می شود و سریست در آن به طور معمول ، تقریباً برابر با مقدار كوارتز است. زون 3 یا زون آرژیلی را در جایی كه سریسیت كانی غالب دگرسانی می شود (در بخش بیرونی یا مركزی آن) می توان به طور غیررسمی زون فیلیك نامید ولی این پدیده آن قدرها متداول نیست كه معرفی رسمی آن را به عنوان بخشی از طرح منطقه بندی شرح داده شده در اینجا را توجیه نماید . رس های اسمكتیت و كلریت در بخش دورتر زون آرژیلی اهمیت می یابد ، و آلونیت یا دیگر وجود ندارد و یا بصورت پراكنده یافت می شود .

3 ـ 4 ـ 1 ـ زون پروپیلیتی

زون آرژیلی به طور غیر محسوس و تدریجی به زون پروپیلیتی تبدیل می شود ، این زون با رنگ سبز متمایل به خاكستری تیره مشخص است و به طور معمول در آن ، بافت اولیه سنگ به خوبی حفظ شده است ، در این زون كوارتز نسبت به دیگر زون ها كم اهمیت تر می شود و گمان می رود كه كوارتز در اینجا یك كانی اولیه و نه یك كانی دگرسانی ثانوی باشد كانی های همراه و شاخص دگرسانی در این زون شامل اپیدوت ، كلریت ، زئولیت ها ، پیریت و كلسیت یعنی كانی هایی كه ناپایدارند و در محیط های به شدت اسیدی زون كوارتز ـ آلونیت نمی توانند حضور داشته باشند ، است . شاید پلاژیو كلاز اولیه سوسوریتیزه و كانی های مافیك در آن اورالیتیزه باشد ، این پدیده ها معرف دگرسانی كمتر اسیدی و ملایم تر از آنچه در مركز حكم فرما است ، می باشد .

5 ـ 1 ـ ژنز انباشته های جانشینی آلونیت

با توجه به آن كه در طبیعت تنها در انباشته های جانشینی است كه مقدار آلونیت فراوان و ذخیره آن چند میلیون تنی است، به چگونگی پیدایش آن ها، با تفضیل بیشتر می پردازیم .

انباشته های جانشینی را حاصل سیالات گرمایی می دانند كه طی آخرین مرحله فعالیت آتش فشانی خارج می شوند و حاوی اسید سولفوریك و گازهای گوگردی می باشند عناصر محلول از سنگ های نفوذپذیر ، بطور تیپیك سنگ های آذر آواری با تركیب ریولیتی تا آندزیتی یا داسیتی شسته و حمل می گردد ، جدا از سنگ های یاد شده پورفیرها و جریان های كم ژرفا نیز مناسب اند با تجزیه و فروپاشی فلدسپار ، میكا و سایر كانی های سازندة سنگ ، سیلیس آزاد می شود و دوباره به صورت كریستوبالیت یا كوارتز های خیلی ریز متبلور می شود . بافت های میكروسكوپی نشان از آن دارد كه آلونیت دانه ریز به طور كم و بیش هم زمان با فاز سیلیس ، تبلور می یابد .

عواملی نظیر ، بافت و تركیب سنگ ، تخلخل و نفوذ پذیری ، تركیب شیمیایی سیالات ، دما و فشار ، نرخ جریان سیالات و تداوم آن ها ، طول مدت دوره و ساخته هایی نظیر لایه ، گسل ها و درزه ها دگرسانی را كنترل می نماید . سیالات ممكن است در امتداد منفذ و مجزای محلی ، صعود نمایند و در این حالت منطقه بندی تقریباً متحدالمركز دگرسانی پدید می آید . این درگسانی از سنگ های به شدت سیلیسی شده در مركز به حلقه های آلونیتی ، آرژیلی و سرانجام سنگ های پروپیلیتی در پیرامون تغییر می كند . به نظر می رسد كه در بیشتر حالات ، مجرا یك شكستگی بزرگ یا گسلی بوده و سنگ به شدت سیلیسی شده در امتداد محور اصلی و زون های آلونیتی ، آرژیلی و پروپیلیتی به طور پی در پی پدیدار می شوند . سیستم شیمیایی دینامیك است ؛ ضمن مهاجرت و جابجایی سیالات در كانال مركزی و حركت رو به بالای اسیدی شده و با سنگ واكنش می نمایند . بنابراین ، مجموعه های دگرسانی در زون های مربوطه نشانگر دامنه پایداری كانی های سازنده آن است .

با آن كه فرایند آلونیتی شدن پدپده ای نزدیك به سطح زمین است ، ولی ضرورتاً بیشتر درون زا (Hypogene) است تا برون زا (Supergene) . آلونیت سوپرژن را همانگونه كه Hemley schoen White (1974) فرض نموده اند حاصل نفوذ و حركت رو به پائین آب اسیدی سطحی می دانند ، ولی توده های با چندین میلیون تن سنگ آلونیتی ضرورتاً در یك فرایند هیپوژنی تشكیل شده اند ـ كه عبارت از صعود محلول های هیدروترمال جوشان است . اسید سولفوریك سیستم ازبا منشاء آتش فشانی كه ازبخش پائین تر سیستم آتش فشان صعود نموده او در نزدیك سطح تا جایی كه جوشش رخ می دهد و با خروج اكسیژن اتمسفری در بالای سطح ایستایی ، اكسید شده بوجود می آید .

در سیستم هیدروترمال ، اصلا مقدار كمی از آب ممكن است ما گمایی باشد یا در برخی از حالات نیز شاید آب فسیل باشد ، ولی بررسی های متعدد ایزوتوپی كه از اواخر 1960 صورت پذیرفته حاكی از آن است كه بخش به مراتب بزگتر آب در این سیستم ها آب جوی به جریان افتاده در قسمت مواج بالایی یك سلول كنوكسیون است . كه با گرمایی ما گمایی زیریین یا حرارت توده ای نفوذی كه هنوز گرم است به جلو رانده می شود .

(Taylor ، 1974 ، Muffler and White Tresdell 1971) .

شاید انباشته های چندین میلیون تنی سنگ كوارتز ـ آلونیت با افت سطح ایستابی و به مروز زمان از افق های مرتفع تر به افق های كم ارتفاع تر پدیدار شده اند ، بدین گونه سنگ آلونیتی ژرف تر پی در پی در زیر آلونیتی شكل می گیرد كه پیشتر تشكیل شده است .

توسط شماری از پژوهشگران به نقش باكتری ها در ایجاد اسید سولفوریك ، با اكسیداسیون گوگرد عنصری در چشمه های آب گرم محیط های آتش فشانی توجه شده است .( 1977(Brock ; 1968 Ivanov et al Zinder and Brock ; 1975 and Mosser

اگر چه اهمیت فرایند میكروبی و تأثیرش در پیدایش توده های بسیار بزرگ سنگ آلونیتی ، در ابهام است .

از مطالب یاد شده در فوق ، مشخص می شود كه جای اصلی و طبیعی توده های آلونیتی بزرگ نوع جانشینی كه انباشته های اصلی آلونیت را در سراسر جهان تشكیل می دهند ، نواحی آتش فشانی است . كالدراها یا دهانه ای آتش فشانی به ویژه از این نظر كه عناصر ضروری در تشكیل سنگ پرمایه از آلونیت را فراهم می آورند ، مناسبند ؛ پوشش سنگ آتش فشانی مستعد آلونیتی شدن است ، یك مخزن ما گمایی در زیر سلول كنوكسیونی هیدروترمال را حركت داده و به پیش می راند ؛ گسل ها یا شكستگی های حلقوی مجراهایی را برای صعود سیالات گرمایی و منبع گوگرد را فراهم می سازد.

انباشته ها و معادن آلونیت در ایران

در ایران با توجه به كمبود انباشته های بوكسیتی ، اكتشاف آلونیت از سال 1356شروع شد . در پی بررسی های مقدماتی و نیمه تفصیلی آشكار شد كه انباشته ها و پتانسیل های پرشماری از آلونیت در نقاط مختلف ایران و عمدتاً بر محوری با جهت شمال باختر ـ جنوب خاور از تاكستان قزوین تا مزر ایران و جمهوری های آذربایجان و ارمنستان وجود دارد . مناطق عمدة تمركز آلونیت در شمال خاور زنجان ، باختر منجیل ، اطراف مشكین شهر و اهر و خاور جلفا است . اكتشاف بعدی و تكمیلی آشكار ساخت كه در مناطق فوق انباشته هایی فزون بر یك میلیون تن آلونیت وجود دارد كه تنها در صورت بررسی های دقیق فنی و اقتصادی و مثبت بودن آنها ، می توان اقدام به تولید آلومینا از این منابع عظیم كرد ، در حال حاضر تنها یك كارخانه تولید آلومینا از آلونیت در دنیا وجود دارد كه آن ها هم در جمهوری آذربایجان و نزدیك شهر گنجه است و از انباشته های آلونیت معدن داش كسن استفاده می كند .

آلونیت ایران در سنگ های آتشفشانی ترسیر قرار دارد و در زیر افق آلونیتی ، افق سفید رنگ محتوی كائولن قرار گرفته كه مقادیر كمتری آلونیت در آنها پدپدار است .

1 ـ 2 ـ خاستگاه آلونیت در سنگ های ولكانیكی ترسیر ایران

نظریات مختلفی برای ژنز آلونیت در سنگ های آتشفشانی ترسیر مطرح شده است كه به اجمال مورد بررسی قرار می گیرند .

الف ـ تاثیر و نقش فعالیت های هیدروترمال بعد از ائوسن و تزریق بخارها و مایعات گوگرددار در داخل رسوبات آذر آواری و ولكانیكی ائوسن و تشكیل منطقه بندی قائم ـ كه از پائین به بالا شامل كائولین ، آلونیت سیلیس می باشد و در اثر تبادلات یونی ناشی از فعالیت های هیدروترمال بوجود آمده است .

ب ـ در ضمن فعالیتهای آتش فشانی ائوسن بطور همزمان در آنها دگرسانی بوقوع پیوسته و آلونیت بوجود آمده است .

در نظریة فوق برای توضیح خاستگاه آلونیت ممكن است صحیح باشد ولی اثبات آنها نیاز به بررسی های دقیق تری دارد .

2 ـ 2 ـ انباشته های آلونیت در ایران

بهترین و بزرگترین انباشته های آلونیت ایران در طارم زنجان و اهر واقع شده است . بعلت فراوانی ماده آلونیت در ایران فقط عیارهای بیش از 30 درصد آلونیت و متوسط 35 تا 45 درصد بعنوان مادة معدنی قابل استحصال در نظر گرفته شده است . حدود 15 انباشته و 10 توده كوچك آلونیت در نواحی بین مرز ایران و آذربایجان و ارمنستان تا قزوین پیدا شده كه در بعضی مناطق ( كه متعاقباً خواهد آمد ) انباشته ها پر عیارتراند .

1 ـ 2 ـ 2 ـ كانسار حسن آباد

این كانسار در 24 كیلومتری جنوب باختر منجیل و به فاصله 500 تا 2500 متری از شمال باختر آبادی كوچك حسن آباد واقع و موقعیت جغرافیایی آن بدین قرار است :

طول شرقی ’12 و 49

عرض شمالی ’5/36 و 36

این كانسار در بالای كوهی به ارتفاع حداكثر 2125 متر از سطح دریا واقع شده است . بدین سبب زمستان های سرد و برفگیر و تابستان های اغلب مه آلود دارد . تا حدود 40 سال پیش از كانسار حسن آباد به منظور ساختن زاج به طریق كوره های سنتی دستی بهره برداری می شده است .

زمین شناسی كانسار

در محدوده كانسار حسن آباد سنگ ها مربوط به ائوسن میانی یا بطور كلی پالئوژن است و از نوع توف های خاكستری ضخیم لایه و توده ای شكل ، توف های بنفش حاوی گدازه های آندزیتی و آندزیت پرفیری تشكیل می شود. روی این طبقات را گدازه های ریولیتی و ریوداسیتی بطور دگر شیب فرا می گیرد . در جنوب كانسار در این توفها توده نفوذی اسیدی ( كوه قاجار ) نفوذ كرده و سن آن ظاهراً جوانتر از سری توف ها است .

كانسار حسن آباد لایه ای شكل است و در اثر دگرسانی توفها پدید آمده است . كانسار حسن آباد دارای یك زون بزرگ پر عیار آلونیت ( بیش از 30 درصد ) است . این زون تقریباً در قسمت سطحی زون دگرسانی اصلی قرار گرفته است . طول آن 2600 متر ، عرض 150 تا 350 آن نسبتاً كم است و در جریان مراحل تولید آلومین مزاحمتی ایجاد نمی كند .

فایل دیگر:  دانلود تحقیق در مورد اوپک زیر رشته زمین شناسی

ذخیره كانسار حسن آباد 000،000،166 تن آلونیت پر عیار برآورده شده است كه وسعت كانسار و توپوگرافی آن موقعیت مناسب را برای استخراج آن بصورت روباز فراهم آورده است .

2 ـ 2 ـ 2 ـ كانسار سیردان

معدن سیردان در شمال خاور كوه های طارم و به فاصله 5/22 كیلومتری جنوب باختر منجیل قرار دارد ،‌ موقعیت آن بدین قرار است :

طول جغرافیایی ’11 و 49 شرقی

عرض جغرافیایی ’39 و 36 شمالی

كانسار سیردان در كنار ده سیردان یا در جنوب باختر دریاچه سد سفیدرود است ، ارتفاع آن از سطح دریا تقریباً 985 متر و ارتفاع بلندترین قسمت كانسار 1230 متر است . ‌آب و هوا در تابستان خنك و زمستان معتدل بوده و فاصله كانسار از رودخانه قزل اوزن 10 كیلومتر است .

از كانسار سیردان در گذشته برای استفاده زاج بهره برداری می شده و مدتی تعطیل و سپس از سال 1363 كار در آن از سر گرفته شده است .

زمین شناسی كانسار

سنگ های پیرامون معدن را بیشتر توف های پالئوژن تشكیل می دهد كه یك توده اسیدی مربوط به اواخر ائوسن در آنها نفوذ كرده است . این توف ها را گدازه های ریولیتی نئوژن بطور دگر شیب می پوشاند توف های خاكستری ـ بنفش پالوژن و قسمت هایی از توده گرانودیوریتی به گونه ای منظم دچار دگرسانی شده است . چنانكه در قسمت پائین گچ ، كائولینیت و لیمونیت ، در قسمت میانی بیشتر آلونیت و در قسمت بالا سیلیس بوجود آمده است . در سنگ مادر آلونیت به رنگ های خاكستری نیلی تا بنفش نیز دیده می شود . ساخت این سنگ ها دانه دانه و لایه دار است .

عیار آلونیت در قسمت میانی بیش از دیگر قسمت ها است . ابعاد زون دگرسانی بصورت زیر است : 5000 متر طول ، 450 متر عرض ، و 175 متر ضخامت . این زون در جهت شمال باختر به طور تقریب یك به زون پر عیار دارای بیش از 30 درصد آلونیت و در بعضی قسمت ها تا 70 درصد ( متوسط 35 درصد ) آلونیت است . ذخیره كانسار سیردان 000،000،23 تن آلونیت پر عیار برآورده شده است .

كانسارهای سیردان و حسن آباد در حقیقت بهم متصلند و مجموع ذخیره پر عیار
آنها 000،000،400 تن است كه می تواند تولید آلومینا را برای سال های متمادی تامین كند .

3 ـ 2 ـ 2ـ كانسار زاجكان

این كانسار در یك كیلومتری جنوب خاور دهكده زاجكان بالا است ، از سمت جنوب خاور به دهكده زاجكان پائین وصل می شود یا بعبارت دیگر در جنوب باختر یوزباشی چای ( در 50 كیلومتری قزوین ) با مختصات جغرافیایی زیر است :

طول جغرافیایی ’25 و 49 شرقی

عرض جغرافیایی ’22 و 36 شمالی

این كانسار در منطقه ای كوهستانی واقع شده است و ارتفاع زون اصلی آن از سطح دریا 1940 متر است ( كوه سلطانلو ) . رودخانه كوچكی كه تقریباً تمام سال آب دارد از داخل دره زاجكان بالا عبور می كند .

معدن زاجكان از زمانهای قدیم مورد بهره برداری قرار گرفته و زاج پزی در آن به تناوب برقرار یا تعطیل بوده است . آثار كارهای قدیمی معدنی و زاج پزی در محل دیده می شود . نام دهكده زاكان از این معدن گرفته شده است .

پیرامون معدن از سنگ های رسوبی ـ ولكانیكی ائوسن میانی تشكیل شده كه بوسیلة رسوبات مارنی و ژیپس دارد و كنگلومرائی میوسن در شمال ،‌ شمال خاور پوشیده می شوند سنگ های ائوسن را یك توده گرانیتوئیدی قطع می كند . سنگ های نزدیك توده نفوذی ، توف های خاكستری و بنفش دگرسان شده ولی این دگرسانی در توف ها شدیدتر است . روند زون اصلی دگرسانی همان روند توده نفوذی یعنی شمال باختر ـ جنوب خاور است . زون دگرسانی این منطقه حدود 4500 متر طول و بین 400 تا 800 متر عرض دارد . دگرسانی كائولن ، آلونیت و سیلیس را پدید آورده است . در زون پر عیار بطور متوسط بین 40 تا 80% آلونیت وجود دارد (میانگین 30 تا 35 درصد). ذخیره كانسار 000،000،121 تن برآورده شده است . سنگ های دگرسان شده جنوب خاور و جنوب باختر معدن بیشتر كائولینتی است در حالی كه قسمت مركزی را سنگ های آلونیتی تشكیل می دهد . در جنوب خاور این كانسار یك معدن كائولینیت وجود دارد كه در حال حاضر از آن بهره برداری نمی شود .

4 ـ 2ـ 2 ـ كانسار یوزباشی چای

این كانسار در جنوب منجیل و حوضه رودخانه یوزباشی چای و در نزدیكی آبادی های یوزباشی چای ، آب ترش ، اسدی و زاجكان بالا و پائین قرار دارد . مختصات جغرافیایی آن بصورت زیر است :

طول شرقی ’26 و 49

عرض شمالی ’23 و 36

منطقه كانسار كوهستانی و داری دره های ژرف است . ارتفاع دره ها از سطح دریا حدود 1000 متر و ارتفاع كوه ها تا 1300 متر است . در دره ها رودخانه های دائم اما كوچك جاری است .

پیرامون این كانسار سنگهائی با ترتیب زیر (از پائین به بالا) قرار گرفته است : توف های خاكستری كه با گدازه های آندزیتی در تناوب است . توف های اگلومرائی ، توف های بنفش دانه ریز ماسه ای كه روی آنها گدازه های اسیدی و حد واسط مربوط به اواخر میوسن با دگر شیبی قرار دارد .

بیشتر سنگ های توفی و گدازه های دگرسان شده تا مرحله كائولینتی شدن پیشرفته و در بخشی از ناحیه نیز به تشكیل سیلیس رسیده است . وسعت زونهای كائولینیت و درگسانی این كانسار خیلی زیاد است چنانكه طول تقریبی آن 8700 متر ، عرض 7500 و ضخامت بین 80 تا 300 متر است .

زون پر عیار آلونیت (بیش از 30 درصد آلونیت) این ناحیه حدود 000،110 ، 1 متر مربع وسعت و تقریباً 50 متر ضخامت دارد . بخش كوچكی از این كانسار بطریقه روباز قابل استخراج است ، چون زون های پر عیار به طور معمول با پوشش نسبتاً ضخیمی از آلونیت كم عیار و زونهای آلتره كائولینیت دارد پوشیده شده است .

باید متذكر شد كه قسمت اعظم زون دگرسانی و آلونیت كم عیار ناحیه یوزباشی چای دارای مقدار متوسط یا كمی (حدود 15 تا 20 درصد) كائولینیت است .

ذخیره احتمالی این كانسار 000،560،170 تن آلونیت ناخالص است و آلونیت پرعیار حدود 000،000،121 تن برآورده شده كه با توجه به ذخیره زیاد و موقعیت مناسب با ایجاد مجتمع های كارخانه ای كائولن شویی و تولید آلومینا سه محصول عمده آلومینا ، و كائولینیت و سیلیس و محصولات فرعی دیگر مثل پتاس و سود را از آنها می توان بدست آورد ، و از این نظر كه ذخیره ممكن یا زمین شناسی كائولن در منطقه یوزباشی چای حدود چند میلیارد تن برآورده شده به احتمال زیاد تولید آلومینا و كائولینیت از این كانسار مقرون به صرفه است .

5 ـ 2 ـ 2ـ كانسار زاج كندی

كانسار زاج كندی در 10 كیلومتری رودخانه قزل اوزن یا 110 كیلومتری منجیل در طول شرقی ’42 و 48 عرض شمالی ’57 و 36 واقع است . حداكثر ارتفاع آن 1800 متر از سطح دریا است در این منطقه چند كانسار آلونیت به نام های زون شید ، زون قلع (فیض آباد) و زون زاج كندی وجود دارد . این ناحیه كوهستانی با دره هایی ژرف است، تابستان گرم و زمستان معتدل دارد آب فراوان است . در زون زاج كندی آثار كارهای قدیمی دیده می شود .

از نظر زمین شناسی بخش عمده ای از منطقه را توف ماسه ای خاكستری پالئوژن
(احتمالاً ائوسن كه در تناوب با گدازه های آندزیتی است) می پوشاند در این سنگ ها با تولیت بزرگی از سنگ های اسیدی نفوذ كرده و سبب دگرگونی همبری ضعیفی نیز شده است . دگرسانی بر توف های ، آندزیت ها قسمت های كوچكی از توده نفوذی با شدت كم اما وسعت زیاد ، اثر گذاشته است .

زون شید و كوه قلعه تنها بیش از 30% آلونیت دارند كه پوششی از طبقات مارن گچ دار نئوژن بعنوان باطله قسمتی از زون را می پوشاند .

ذخیره زون پرعیار آلونیت منطقه زاج كندی به نسبت بقیه مناطق یاد شده كمتر به نظر می رسد . اگر چه خود این ذخیره برای ایجاد صنعت تولید آلومینا كافی است ذخایر جالبی از كائولین نیز پدیدار است . در ذخیره آلونیت پرعیار كائولینیت كمی وجود دارد كه این نكته در تولید آلومینا از این كانه مفید است .

ذخیره كانسار زاج كندی 000، 000، 165 تن آلونیت پر عیار برآورده شده است و استخراج از آن بطریقه روباز امكان پذیر است .

6 ـ 2 ـ 2ـ كانسار تا كند ( در استان زنجان )

در 5 كیلومتری جنوب آبادی تا كند و با ارتفاع 2000 تا 21000 متر قرار گرفته ، سنگهای منطقه بیشتر شامل سنگ های ائوسن بالایی و احتمالاً الیگوسن و تركیب اسیدی و حد واسط می باشد . سنگ های دگرسان شده در مركز یكی از ناودیس ها است و سنگ های مختلف كائولینیتیزه و آلونیتیزه ، سیلیسیفیه را در امتداد كلی شمال باختر بوجود آورده است . در معدن تا كند سنگ های سنگ های ناحیه دگرسانی شامل نواری در امتداد باختر شمال باختر به طول 4 كیلومتر و عرض بیش از 2 كیلومتر است . طول سنگ های آلونیتیزه حدود 2 كیلومتر و عرض 600 متر و ضخامت 20 تا 40 متر است . سنگ های آلونیت در یك نقطه متمركز است ، درصد آلونیت آن خوب و راههای ارتباطی هم در منطقه وجود دارد .

7 ـ 2 ـ 2 ـ‌ كانسار زایلیك ـ قلندر

كانسار فوق در 85 كیلومتری شمال خاور تبریز و 8 كیلومتری شمال اهر با مختصات جغرافیایی زیر واقع است : طول خاوری عرض شمالی’5 و 47 تا ’08 و 47 عرض شمالی ’33 و 38 تا ’36 و 38

ارتفاع منطقه بین 1720 تا 2074 متر از سطح دریا است . در این منطقه توف های سبز و لاتیت آندزیت ائوسن میانی ـ بالائی سنگ های محدودة كانسار را تشكیل می دهد . و بر اثر نفوذ یك توده مونزوگرانیتی دچار دگرسانی شده اند ، دگرسانی بصورت كائولینیتیزاسیون ، آلونیتیزاسیون و سیلیسیفیكاسیون است . در منطقه آلونیت دارد ضخامت سنگ آلونیتی متفاوت است و بین 15 تا 40 متر تغییر می كند مقدار آلونیت در این زون متغیر است اما در كل آلونیت پر عیار ، كم است .

با توجه به تعیین ذخیره محاسباتی و ممكن ، كائولینیت بالای 250 میلیون تن ، كریستوبالیت بالای 51 میلیون تن و ذخیرة آلونیت با عیار 20 درصد در این كانسار حدود 000،000،10تن برآورده شده است .

8 ـ 2 ـ 3 ـ كانسار مشكین شهر

معدن مشكین شهر در 15 تا 20 كیلومتری شمال ـ شمال باختر مشكین شهر و در امتداد اهر چای واقع شده است ارتفاع منطقه 1200 تا 1300 متر از سطح دریا است .

ولكانیت های ائوسن در منطقه معدن گسترش فراوان داشته و توسط نوشته های ولكانیكی و آواری پلیستوسن ـ كواترنز پوشیده شده اند در قسمت شمال خاوری و كمی دورتر از معدن ، ولكانیك های ائوسن بر روی سنگ های كرتا سه بالا كه در مركز تاقدیسی بیرون زدگی دارند قرار گرفته اند .

سنگ های دگرسان شده در منطقه مشكین شهر گسترش زیادی دارند ، در حوزه اهر چای قره سو بصورت متناوب و بطرف شمال خاور امتداد می یابند (طول 30 كیلومتر و عرض متوسط 5 كیلومتر) . این سنگ ها توده مواد معدنی لایه بندی شده را بوجود آورده كه از نظر تركیب شامل سنگ های سیلیسیفیه ، سریسیتیزه ، كائولینیتیزه ، آلونیتیزه و ایلیتیزه بوده و ضخامتی بین 20 تا 100 متر را دارا هستند .

نواحی كوجنك ، سودخانلو و دوست بیگلی در منطقه مشكین شهر از بهترین مناطق جهت آلونیت است . حوزه معدنی آلونیت بطول تقریبی 5 كیلومتر بوده و آلونیت در آن بصورت لایه ای است كه دارای شیبی بطرف جنوب خاور است .

سنگ های دگرسان شده در منطقه مشكین شهر حاوی مقادیر نسبتاً زیادی زاج طبیعی هستند كه نسبت به سایر مناطق تجزیه شده كاملاً مشخص اند بیشترین مقدار زاج طبیعی زاج در ناحیه كرملو نزدیك آبادی زایلیك می توان مشاهده نمود ، این زاجها اغلب در فصل بهار تشكیل می شوند و ایجاد آن احتمالاً به خاطر وجود سنگ مادری است كه دارای درصدی از آلونیت بوده هر كجا كه شكستگی بیشتر است زاج بیشتری بوجود می آید .

از زاجهای طبیعی مردم محلی برای رنگرزی ـ دباغی و جلوگیری از خونریزی زخمهای حیوانات استفاده می نماید . سنگ های دگرسان شده معمولاً دارای مقادیر زیادی سیلیس بوده كه درصد در آنها بیش از 80 درصد می باشد در تمام نواحی دگرسان شده سنگ های سیلیسی به صورت سرپوشی بر روی سنگ های آلتره زیرین قرار گرفتهاست .

9 ـ 2 ـ 2ـ دیگر مناطقی كه دگرسانی گرمایی ( هیدروترمال ) تحمل نموده اند :

الف ـ زون سیاهرود كه در جنوب باختر سیاهرود و امتداد شمال باختر و عرض و طول 500 و 3000 متر ( بترتیب ) است ، از نظر آلونیت ، رآلگار و گالنیت ممكن است جالب باشد .

محصول های آلتراسون سنگ های توفی ائوسن پائینی شامل ژیپس ، سنگهای كائولینیتیزه ، سریسیتیزه و سیلیسیفیه می باشد .

ب ـ زون نوجمیر ـ آستمال در جنوب خاور زون سیاهرود و جنوب باختر كنتاكت گرانیت دو زال – گولان واقع شده و طول این زون حدود 25كیلومتر و عرض آن نیم تا یك كیلومتر است. ولكانیك های ائوسن و خود توده نفوذی است كه تجزیه شده اند .

در نزدیكی آبادی نوجمیر یك ناحیه كنتاكت وجود دارد كه طول آن 100 متر بوده و در آن آلونیت و پرهنیت بوجود آمده است .

ج ـ منطقه كركس ـ سنگ های دگرسان شده و آلونیتیزه رشته كركس (بین نطنز ـ نائین) نه از شدت دگرسانی و نه وسعت قابل مقایسه با شمال باختر ایران نیست و گسترش كمتری دارند در اینجا از سنگ های آلونیت به مقدار كم توسط مردم محلی جهت تهیه زاج استفاده می شده است .

زون نائین ـ بزمان چندین منطقه تجزیه شده دارد ( مانند جنوب نائین ، شمال باختر شهر بابك اطراف معدن سرچشمه و ـ ) كه سنگ های دگرسان شده در آنها دارای تركیبهای سولفوری است . آلونیت هم در چند ناحیه به مقدار كم دیده شده است .

در خاور ایران در كمربند زاهدان ـ بیرجند ـ فردوس چندین ناحیه دگرسان شده وجود دارد كه حاوی كائولینیت ، سیلیس و كمی آلونیت است .

همانگونه كه اشاره شده بهترین و مهمترین كانسارهای آلونیت در چهار گوش زنجان و در محدوده طارم زنجان متمركز است در این چهار گوش جدا از كانسارهایی كه شرح آن رفت آثار با اندیس های معدنی پر شمار دیگری از آلونیت و زاج وجود دارد و علاقمندان به گزارش های تفضیلی موجود در كتابخانه سازمان زمین شناسی ارجاع داده شود .

مطالب این فصل از منبع شمارة‌ 1 اخذ شده است.

روشهای فرآوری كانی آلونیت در آمریكا1 ـ روش چپل ( Chappel )

این طریقه در سال 1913 توسط شخصی بنام I .HOWARD F Chappel در آمریكا برای تهیه آلومینا و سولفات پتاسیم با استفاده از آلونیت پیشنهاد و به ثبت رسید . جهت تولید محصولهای ذكر شده می بایست از آلونیت نسبتاً خالص و حاوی حداكثر %2 سیلیس استفاده می شد .

در این طریق بطور كلی پس از تكلیس آلونیت تركیب قلیایی موجود در آن به سولفات قابل حل در آب تبدیل می شود سپس با یك عمل ساده حل كردن (Leaching ) با آب ، سولفاتهای محلول از سنگ تكلیس شده و جدا شده و اكسید آلومینیوم غیر قابل محلول در آب باقی می ماند .

مراحل مختلف در این طریقه :‌1‌ـ سنگ معدنی آلونیت :

پس از استخراج با كمك سنگ شكن شكسته شده و به وسیله تجزیة سرندی به اجزاء نرمه و كلوخه ای جدا می شود .

اجزاء نرمه از سرند عبور می كند و آنچه بر روی سرند باقی می ماند كلوخه ها هستند كه دارای ابعاد مخلتف بوده كه حداكثر آن 2 اینچ می باشد سنگ شكسته شده توسط كوره ها تكلیس می شود . در این طریقه برای كلوخه هایی كه با حرارت كوره نرم و پودر نمی شوند از یك كوره كوپلا ( CUPLA ) و یا یك كوره عمودی مانند آنچه برای تكلیس آهك بكار می رود استفاده شده است . برای قسمتهای نرم نیز از یك كورة‌ دورانی مشابه آنچه در كارخانجات سیمان بكار می رود . مورد استفاده می گیرد كه سوخت كمتری در این نوع كوره ها مصرف می شود . كوره های نوع شعله ای
( Rever – Bratory ) كه در داخل آنها جریانی از هوا وجود دارد نیز می تواند برای تكلیس آلونیت مورد استفاده قرار گیرد اما مصرف سوخت در این نوع كوره ها زیاد است .

مناسبترین وضعیت این است كه آلونیت را به كمك یك جریان قوی هوا با مصرف سوخت متعادل حرارت دهند برای این منظور وقتی آلونیت در كوره عمودی حرارت داده می شود اگر نفت استفاده شود آنرا به داخل اتاق سوخت تزریق می كنند و هوا نیز به مقدار مورد نیاز به داخل اتاق وارد می شود و سپس محصول احتراق به داخلاتاق دیگری در مجاورت آن وارد شده كه دارای دریچه ها و یا روزنه های ورود هوا است .

در این قسمت حرارت برای ورود به محفظة اصلی كوره تنظیم می شود و از اتاق روزنه ها كه پایین كوره تعبیه شده وارد می گردد . درجه حرارت تكلیس با توجه به تشكیل دهنده های آلونیت (بخصوص درصدsi ) تا (100 ) و حتی بالاتر هم می رسد در اثر حرارت دادن AL موجود در این سنگ معدنی بصورت آلومینهای غیر محلول در آن در می آید اما آلومینات پتاسیم تشكیل نمی شود . در اثر تكلیس ابتدا بین 400 تا 700 درجه آب مولكولی آلونیت خارج می شود و بین 1000 ـ 700 درجه سولفات آلومینیوم تجزیه شده و گاز خارج می شود . هر گاه درصد si سنگ آلونیت كم ( %2 تا 1 ) باشد درجه حرارت مورد نیاز برای تكلیس بین 1000 ـ 800 درجه است .

آنچه مسلم است هر قدر اجزا كوچكتر باشد عمل كلسیناسیون در درجه حرارت كمتری صورت می گیرد . به همین جهت درجه حرارت تكلیس ذرات ریز پایین تر از درجه حرارت مواد كلوخه ای است . در هر صورت هر نوع كوره ای كه برای تكلیس سنگ آلونیت مورد استفاده قرار می گیرد بایستی توجه داشت كه حرارت تكلیس در مراحل اولیه به آرامی و تدریجی بالا رود و سنگ بطور ناگهانی در معرض درجه حرارت بالا قرار نگیرد .

2 ـ محصول تكلیس شده را كه شامل سولفات پتاسیم و اكسید آلومینیوم است با آب حل می كنند ( Leaching ) و سولفات پتاسیم در آب حل شده و از اكسید آلومینیوم جدا می شود .

روش موفت R . MC . MOFFAT

در دهه 1930 موفت روش را برای استخراج آلومینا از آلونیت پیشنهاد كرد كه از آزمایشگاه فراتر نرفت .

مطالعات او بر روی نمونه هایی از آلونیت ایالت UTAH انجام گرفت .

روش Kalunite ( تأثیر محلولهای اسیدی )

آلومینا یا زاج سفید طبیعی در بسیاری از نقاط جهان توزیع شده و معروفترین آن در نزدیكی Morsyvale یوتا واقع است .

مزیت این كانه در داشتن %30 آلومینا و مقدار كم سیلیس و اكسید آهن می باشد . آلونیت مقدار كافی تری اكسید سولفور دارد كه جهت تولید اسید برای فرآوری و تهیه آلومینا مناسب است . در تهیه آلومینا از آلونیت مقدار زیادی سولفات پتاسیم به عنوان محصول فرعی تولید می شود . هدف این روش بدست آوردن آلومینا با خلوص بالا برای ارائه عیارهای مورد نیاز در متالورژی می باشد .

مراحل تهیه

آلونیت را 20 مش ( MESH ) ریز می كنند .

در كوره تا 600 درجه و گاهی نیز بیشتر از 700 درجه حرارت داده می شود تا آب موجود خارج شود . حرارت را نباید در حدی باشد كه سولفات های آلونیت تجزیه شود و گازهای سولفوره از آن خارج شوند .

چون از این گازها باید در مراحل بعدی استفاده كرد .

سپس آلونیت كلسینه شده را تحت تأثیر محلول اسید سولفوریك و سولفات پتاسیم قرار می دهند تا حل شود محتوی آلومینیوم و پتاسیم موجود در كانه به سولفات مضاعف آلومینیوم و پتاسیم تبدیل می شود . مزیت این انحلال در انحلال هر گونه آهن در مرحلة اول می باشد دیگر ناخالصی های نیز در مقابل اسید مقاومت كرده و نامحلول می ماند .

عمل بعدی كریستالیزه كردن سولفات مضاعف آلومینیوم و پتاسیم به صورت زاج و جدا كرده آن از محلول مادر ( Mother Liqour ) است .

در عمل كریستالیزه كردن با كمك محلولهای حاصل از شستشوی مواد باقیمانده از تیكنرها می تواند كریستالی كردن را تقویت نماید . برای جلوگیری از افزایش آهن در زاج محلول را قبل از كریستالیزه كردن تحت تأثیز گاز قرار می دهند . و بدین ترتیب آهن فریك III در محلول به آهن II تبدیل شده و پس از كریستالزه كردن املاح فرو ( Fero ) در محلول باقی می ماند .

بلورهای زاج را كه بدین ترتیب بدست آمد ، تكلیس شده تا به آلومینا گازهای و و سولفات پتاسیم تجزیه شود . گازها را برای تهیه اسید سولفوریك مورد استفاده قرار می دهند و با شستشوی مخلوط سولفات پتاسیم آلومینا سولفات را به صورت محلول از اكسید آلومینیوم جدا می كنند . این روش مراحل زیادی دارد و در مقیاس صنعتی در آمریكا برای تولید آلومینا بدون استفاده از بوكسیت اقتصادی است . برای این روش احتیاج زیادی به فراهم آوردن سوخت جهت كلسینه كردن و‌ آب برای شستشو می باشد .

3 ـ‌ روش ‌Mc Cullough ( تأثیر محلولهای اسیدی) :

در این روش نیز از آلونیتهای یوتا استفاده شده لیكن برخلاف روشهای دیگر هدف این است كه در مرحله اول اكسید AL با عیار بالا را بازبینی كرده و سپس در مرحله دوم پتاسیم را از سولفات پتاسیم استخراج كرد . در ابتدا آلونیت را خرد كرد و كلسینه می كنند سپس در مخزن واكنشی با اسید سولفوریك حل می كنند . محلول را فیلتر كرده و سیلیس (si ) غیر قابل حل را خارج می كنند .

4 ـ محلول فرآوری شده را با هیدروكسید پتاسیم كه از مرحله دیگر فرآیند آورده می شود مخلوط كرده و مجدداً فیلتر می كنیم در اولین فیلتراسیون هیدروكسید آهن نامحلول خارج شده و محلول فرآوری شده را این بار تحت تاثیر اسید سولفوریك قرار می دهیم و سپس برای سومین بار محلول را فیلتر كرد . و محلول پتاسیم سولفات را به الكترولیز فرستاده و باقیمانده هیدروكسید آلومینیوم است كه شسته شده و كلسینه می گردد تا را برای سلول های احیا آماده كند .

5 ـ روش آلومت ( Alumet ) :

شركت Earth science از اواسط دهة 1960 بررسیهایی را برای تولید آلومینا از مواد آلومنیوم دار غیر بوكسیتی شروع كرد .

شركتی بنام آلومت در گلدن كلرادو برای ادامه بررسیهای و تبدیل آلونیت به آلومینا تشكیل شد . این كارخانه در ابتدا در سال 1974 یك كارخانة پایلوت به ظرفیت نیم تن آلونیت در ساعت در شهر گلدن كلرادو ـ كار انداخت و تا پایان سال 1976 روشهای زیر را در مقیاس آزمایشگاهی و پایلوت ارائه كرده است .

روش(1974) D. Stevenes

در این روش ابتدا آلونیت خرد و حرارت داده می شود و سپس آنرا در یك محیط احیاءكننده حرارت می دهند تا مقداری از گوگرد موجود در كانی مربوط به سولفات آلومینیوم به صورت SO2 خارج شود پس از عمل احیا سنگ را در یك كورة دیگر و در محیط اكسید كننده حرارت می دهند تا احیاناً اگر در مدت احیا مقداری گوگرد تولید شده آنرا اكسید كرده ، بصورت SO2خارج كنند برای اكسید كردن می توان از هوا و یا اكسیژن استفاده كرد . عمل فوق یعنی گرفتن آب مولكولی احیاء اكسید كردن در درجه حرارت بین 850 ـ 400 انجام می گیرد . SO2حاصل از عملیات فوق را برای تولید SO2 مایع و یا اسید سولفوریك بكار می گیرند محصول خارج شده از كوره سوم ( كوره اكسید كردن ) را با آب می شویند و سپس مایع را از مواد جامد جدا می كنند .

محلول جدا شده شامل سولفات پتاسیم است كه به كریستالیزاتور فرستاده می شود . به مواد جامد كه مخلوطی از اكسید آلومینیوم و مواد باطله است مخلوطی از هیدروكسیدهای قلیایی كه غلظت سود در آن بصورت كربنات سدیم gr/lit 300 اثر می دهند . انحلال در فشار معمولی و در درجه حرارت 80 تا 110 درجه صورت می گیرد و انحلال بین 65 دقیقه تا 2 ساعت طول می كشد سپس مایع را كه شامل آلومینات قلیایی است از مواد جامد و یا باطله جدا می كنند . در محلول آلومینات بدست آمده . مقداری سیلیس بصورت محلول وجود دارد كه با حرارت یا به كمك بلورهای آلوموسیلیكات سدیم آنرا سیلیس زدایی می كنند . عمل سیلیس زدایی هر گاه در فشار معمولی و درجه حرارت 90 انجام شود یك ساعت بطور می انجامد .

و هر گاه با فشار بالاتر در درجه حرارت 200 انجام شود . 15 دقیقه طول می كشد محلول آلومینات عاری از سیلیس را خنك كرده و به آن مقداری بلور هیدرات آلومینیوم می افزاید تا آلومینیوم موجود در آن بصورت هیدروكسید آلومینیوم ته نشین شود با جدا كردن هیدرات فوق و تكلیس آن اكسید آلومینیوم حاصل می شود .

روش دومی هم Stevense در 1974 ارائه كرد كه مشابه روش قبلی بود . ولی در آنجا در ابتدا به محصول كوره یك باز ضعیف مانند هیدرات آلومینیوم( PH 12 تا 8 ) و غلظت 5/12 تا 32 گرم آمونیاك آزاد در هر لیتر محلول در درجه حرارت 100 اثر می دهند و نتیجة این عمل تشكیل سولفات آمونیوم و پتاسیم محلول و تبدیل آلومینیوم به هیدرات غیر محلول است .

روش C.j. Hartman

این طریقه در سال 1970 بوسیله شركت آلومت ارائه شد .

در این روش نیز پس از خرد كردن و حرات دادن آلونیت دنبالة عمل به دو طریق انجام می گیرد .

1 ـ احیا آلونیت با استفاده از احیا كننده ای شناخته شده مثل CO ، هیدروژن و یا مخلوطی از این دو و سپس اكسید كردن آن به منظور خارج كردن گوگرد باقیمانده و بعد از آن عمل حل كردن با آب و یا یك باز قلیایی مانند پتاس و تبدیل سولفات آلومینیوم به سولفات قلیایی .

2 ـ آلونیت حرارت داده شده را مستقیماً تحت تأثیر یكباز قلیایی مثل هیدروكسید آمونیوم و یا پتاس قرار می دهند تا سولفات آلومینوم به سولفات قلیایی تبدیل شود پس از حل كردن مایع را كه شامل سولفات پتاسیم است از مواد جدا می كنند ( مرحلة اول ) مواد جامد را در سود حل می كنند و سپس مایع را كه شامل آلومینات سدیم است از مواد جامد ( باطله ) جدا می سازند ( مرحلة 2 ) محلول آلومینات سدیم را كه دارای مقداری سیلیس بصورت محلول است را سیلیس زدایی می كنند و این كار در مراحل قبلی توضیح داده شده است . از این محلول در واحد مبدل یونی برای تهیه پتاس از سولفات پتاسیم بدست آمده در عمل حل كردن آلونیت حرارت داده شده استفاده می شود محلول آلومینات سدیم تصفیه شده را خنك می كنند و مقداری بلور ALOH3 به آن می افزایند تا هیدرات آلومینیوم را ته نشین نماید . هیدرات را از محلول جدا می كنند و با كلسینه كردن آن اكسید آلومینیوم بدست می آورند . محلول جدا شده از هیدرات آلومینیوم را كه شامل سودسوزآور است به 2 جریان تقسیم می كنند . قسمت اصلی پس از تغلیظ برای انحلال آلونیت فرستاده می شود و بقیه را برای تهیة پتاس مورد نیاز در قسمت حل كننده به واحد مبدل یونی می فرستند مایع جدا شده در مرحلة اول جدا كردن را كه شامل سولفات پتاسیم است به كریستالیزه می فرستند تا سولفات پتاسیم را كریستالی كرد . و از محلول جدا كنند .

این محلول به 2 جریان تقسیم می شود قسمتی به واحد حل كننده و قسمتی را برای تهیه پتاس مورد نیاز واحد حل كننده به واحد مبدل یونی فرستاده می شود . واحد مبدل از ستونی از آلوموسیلیكات سدیم تشكیل شده است . با عبور جریان شامل كه از كریستالیزاتور گرفته می شود یونهای سدیم آلوموسیلكات جانشین یونهای پتاسیم به سولفات پتاسیم شده و بدین ترتیب آلوموسیلكات پتاسیم سولفات سدیم بدستمی آید .

سولفات سدیم را خارج كرده و از داخل ستون آلوموسیلكات پتاسیم جریانی شامل سود سوزآور كه از قسمت رسوب كننده هیدرات آلومینیوم بدست می آید عبور می كند و با تعویض یونی سدیم سود پتاسیم آلوموسیلیكات انجام می گیرد و آلوموسیلیكات سدیم و محلول پتاس بدست می آید . محلول پتاس بدست آمده را به واحد حل كننده می فرستند تا مورد استفاده قرار گیرد .

مطالعات اقتصادی نشان می دهد كه هر گاه برای فرآوردهای جنبی بازار فروش وجود داشته باشد بهای تولید هر تن آلومینهای بدست آمده از آلونیت كمتر از بهای هر تن آلومینای بدست آمده از بوكسیت است .

 


از این که از سایت ما اقدام به دانلود فایل ” بررسی روشهای موجود فرآوری “كانی آلونیت” در گذشته و حال ” نمودید تشکر می کنیم

هنگام دانلود فایل هایی که نیاز به پرداخت مبلغ دارند حتما ایمیل و شماره موبایل جهت پشتیبانی بهتر خریداران فایل وارد گردد.

فایل – بررسی روشهای موجود فرآوری “كانی آلونیت” در گذشته و حال – با کلمات کلیدی زیر مشخص گردیده است:
بررسی روشهای موجود فرآوری كانی آلونیت در گذشته و حال ;زمین شناسی و پراكندگی آلونیت در ایران و جهان;موارد استفاده و پراكندگی آلونیت در جهان

جعبه دانلود

برای دانلود فایل روی دکمه زیر کلیک کنید
دریافت فایل


شما ممکن است این را هم بپسندید

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *