موسکویت (به انگلیسی: Muscovite) با فرمول شیمیایی KAl2[(OHF)2-AlSi3O10] از مجموعه کانی هاست و به صورت فلس‌های قابل انعطاف و قابل ارتجاع که از انواع آن می توان به هیدروموسکویت، فنژیت(Phengite)، ماری پوزیت(Mariposite) و فوشیست (Fuchsite) اشاره کرد که میزان K,H2O,Cr2O۳ در آنها متغیر است. نام موسکوویت از کلمه Moscou گرفته شده‌است. در اسیدها نامحلول است. از کانی های مشابه آن سایر میکاها هستند. دارای ترکیب شیمیائی پیچیده و متغیر سبز – زرد رنگ است و اثر خط سفید دارد. این کانی برای اولین بار در چک اسلواکی کشف شد و از نظرشکل بلور: پهن و کوتاه – منشوره ای است رنگ موسکوویت سفید، خاکستری، سفید نقره‌ای، متمایل به قهوه‌ای و متمایل به سبز است. از نظر شفافیت، شفاف – نیمه شفاف، از نظر جلا صدفی – شیشه‌ای – ابریشمی، از نظر رخ عالی، از نظر سیستم تبلور مونوکلینیک و در رده‌بندی سیلیکات است و منشأ تشکیل آن ماگمایی، پگماتیتی، هیدروترمال است.
همایند کانی‌شناسی (پارانژ) آن فلدسپات، بیوتیت، کوارتز و غیره و دگرگونی هرمی استفاده می‌شود است. کاربرد آن در صنایع الکترونیک، برای ایزولاسیون و سرامیک و غیره نیز، از نظر ژیزمان بلوری، اگرگات های فلسی، دانه‌ای، توده‌ای، کریپتوکریستالین بسیار فراوان است و بیشتر در با بلورهای بزرگ و زیبا در پگماتیت های نروژ، سوئد، روسیه، آلمان و اطریش، در هندوستان بلورهای ورقه‌ای آن تا ۵ متر مربع و تا ۸۰ تن یافت شده است یافت می‌شود.
موسکوویت (که همچنین با نام های میکای رایج،سریشم یا پتاس میکا هم شناخته می شود) یک ماده ی معدنی فیلوسیلیکات آلومنیوم و پتاسیم با فرمول KAl2(AlSi3O10)(F,OH)2 یا (KF)2(Al2O3)(SiO2)6(H2O) می باشد. موسکوویت رخ بسیار بارز، قابل ملاحظه و ورقه ای دارد که معمولاً قابلیت الاستیک دارد. ورقه هایی از موسکوویت به مساحت 5*3 متر در نلور هند یافت شده است.
سختی موس موسکوویت بین 2 تا 2.25 است. وزن مخصوص موسکوویت بین 2.76 تا 3 است. می تواند بی رنگ، خاکستری، قهوه ای سبز، زرد (و به ندرت) بنفش یا قرمز باشد. این کانی ناهمسان گرد است. سیستم تبلور منوکلینیک دارد. موسکوویت های سبز و غنی از کروم را با نام فوشیت می شناسند. ماریپوزیت هم یکی دیگر از موسکوویت های غنی از کروم است.
موسکوویت رایج ترین میکایی است که در گرانیت های ،پگماتیت ها،گنایس ها و شیست ها یافت می شوند. همچنین موسکوویت به عنوان یک سنگ دگرگونی تماس (a contact metamorphic rock) و یا به عنوان یک ماده ی معدنی ثانویه ی ناشی از تغییر (Alteration) توپاز، فلدسپار وکینایت هم شناخته می شود. در پگماتیت ها معمولاً موسکوویت در ورقه های عظیم تجاری-با ارزش یافت می شوند. موسکوویت برای تولید مواد عایق، ضد حریق و تا حدی به عنوان یک روان کننده مورد استفاده قرار می گیرد. نام موسکوویت از شیشه های موسکوی (Muscovy glass) برگرفته شده است. دلیل این نامگذاری این است که در گذشته در کشور روسیه از این کانی برای ساختن پنجره استفاده می شد.
میکا(mica) در لنت سازی
در گذشته از آزبست به عنوان مواد پرکننده در لنت استفاده می شده که سرطان زا بودن ترکیبات آزبست بر هیچ کس پوشیده نیست و تمام کشورهای دنیا اذعان دارند افرادی که به طور مداوم با آزبست و ترکیبات حاوی این کانی در تماس هستند ، دچار عوارض و بیماری های لاعلاجی مانند سرطان می شوند. هنگام ترمزهای شدید که بوی لنت ترمز استشمام می شود ، در واقع ذرات آزبست موجود در لنت در هوا پراکنده و با تنفس وارد ریه ها می شود.
یکی از مهمترین مواد پرکننده معدنی در صنعت لنت سازی میکا می باشد که به منظور افزایش آثار اصطکاکی ، افزایش مقاومت مکانیکی و حرارتی و جلوگیری از خوردگی سریع صفحه دیسک و بالا بردن استحکام استفاده می شود.
شرکت زمین کاو افتخار دارد باقیمت مناسب و کیفیت عالی محصول ، در خدمت تولید کنندگان محترم باشد
یکی از مهمترین مواد پرکننده معدنی در صنعت لاستیک سازی میکا می باشد که به منظور افزایش مقاومت مکانیکی و حرارتی ، افزایش ضریب شکل پذیری ، افزایش مقاومت حرارتی ، کششی ، سختی و خاصیت دی الکتریک استفاده می‌شود.
شرکت زمین کاو افتخار دارد با قیمت مناسب و کیفیت عالی محصول ، در خدمت تولید کنندگان محترم باشد
داده هاي مدون موجود پيرامون نهشته هاي ورميكوليت در ايران، بسيار نامحدود و پراكنده است. تاكنون هيچ فعاليتي براي پي جويي و اكتشاف ورميكوليت انجام نشده است.
برحسب اطلاعات گردآوري شده از وزارت صنايع و معادن، تاكنون نشانه‌هايي در نواحي كرمان، املش (شرق گيلان)، شاهين‌دژ (آذربايجان غربي) و كليبر (شمال آذربايجان شرقي) شناخته شده است كه از اين ميان ذخاير كليبر و املش به صورت معدن در حال استخراج است و ساير موارد از حد يك نشانه كوچك معدني فراتر نرفته است.
– معدن كليبر
در منطقه كليبر، روستاييان محمود آباد و تازكند كه نهشته ورميكوليت در اراضي آنان واقع است، از ديرباز اين كاني را “سسمه” مي‌ناميدند، بدين سبب كه ورميكوليت بر اثر همجواري آتش و حرارت با خروج آب، صداي “سيس” مي‌دهد.
معدن كليبر در جنوب شهرستان كليبر و در منطقه كوهستاني هشتسر (هشتاد سر) قرار گرفته است. مورفولوژي عمومي منطقه، با توجه به ماهيت آذرين سنگهاي تشكيل‌دهنده آن، مرتفع و خشن است. محدوده معدني در منطقه چين‌خوردة شمالي چهارگوش اهر قرار گرفته است. براساس مطالعات انجام يافته، زمين‌شناسي منطقه معدني متشكل از يك توده آذرين نفوذي اولترامافيك است كه توسط رديف‌هاي آتشفشاني ولكانيك ائوسن زيرين و پالئوسن محصور شده است. ورميكوليت كليبر، درشت و به احتمال داراي منشاء ثانويه است. اگرچه مطالعه خاصي بر روي ژنز كانسار صورت نگرفته است وليکن وجود برخي شواهد كاني‌شناختي، دال بر عملكرد دگرساني گرمابي بر روي بيوتيت‌ها و پيدايش كاني ورميكوليت است. سنگ مادر اين كانسار سنگهاي آذرين اولترامافيك و مافيك است كه با دايك‌هاي سينيتي قطع شده است. كاني‌زايي در امتداد درز و شكاف‌هاي موجود در پيروكسنيت‌ها و در مجاورت با ماگماهاي گابرويي صورت گرفته است. جدول 3-2 تركيب شيميايي نمونة شاخص ورميكوليت اين كانسار را نشان مي‌دهد.
جدول 3-2- نتيجه تجزيه شيميايي نمونه شاخص كانسار ورميكوليت كليبر (بر حسب درصد وزني)
برحسب اطلاعات گردآوري شده، دو كارگاه فرآوري ورميكوليت در ايران فعال است. شركت منطقه‌اي معادن آذربايجان به عنوان مكتشف و بهره‌‌بردار نخستين كانسار ورميكوليت كشور (معدن كليبر) عمليات احداث واحد فرآوري ورميكوليت (پرعيارسازي و انبساط) را با ظرفيت 400 تن در سال در نزديكي معدن به انجام رسانده است.
ورميكوليت منبسط شده در واحد فرآوري كليبر رنگ نقره‌اي تا خاكستري داشته، ضريب قابليت هدايت گرمايي آن در 25 درجة سانتيگراد 036/0 كيلوكالري بر متر ساعت و ضريب انبساط آن 04/0 سانتيمتر مكعب بر درجه سانتيگراد است. شركت گيلان ميكا نيز به احداث كارخانه فرآوري با ظرفيت (اسمي) 800 تن در سال اقدام نموده است. از ميزان توليد و فروش آن اطلاعي در دست نيست (جدول 3-3).
جدول 3-3- مشخصات ورميكوليت منبسط‌شدة كليبر
– معدن املش
معدن ورميكوليت املش در جنوب شهرستان املش قرار گرفته است. اين منطقه جزو دامنه‌هاي جنوبي ارتفاعات درفك- چاك رود (از رشته كوه‌هاي البرز مركزي) محسوب مي‌شود. بخش اعظم منطقه داراي پوشش جنگلي است و مزارع كشت چاي در مجاورت روستاها گسترش دارد. كاني‌زايي ورميكوليت در اين منطقه، در مرز يك دايك ديابازيك با سنگهاي رسوبي قديمي‌تر (مارن و ماسه سنگ) پديد آمده است. مطالعه خاصي بر روي ماده معدني اين كانسار صورت نگرفته، با اين حال در مقام مقايسه مي‌توان گفت كه نسبت به ورميكوليت كليبر دگرساني كمتري را متحمل شده است بطوريكه در مركز بلورها، مي‌توان بيوتيت را به وضوح مشاهده نمود.
جدول 3-4 تركيب شيميايي نمونة شاخص ورميكوليت كانسار املش را نشان مي‌دهد.
كانيهاي خانواده ميكا از سيليكاتهاي صفحه اي(ورقه اي شکل) با ترکيبات فيزيکي و شيميايي مختلف تشکيل شده اند كه شامل موسكوويت، بيوتيت، فلوگوپيت، لپيدوليت و ناترونيت مي گردند. موسكوويت، مهمترين و فراوانترين كاني صفحه اي به شمار مي رود. موسكوويت ورقه اي در پگماتيتها و نوع پولكي در گرانيت، پگماتيتها و شيستها پيدا مي شود. ليپدوليت در پگماتيتهاي غني از ليتيوم تشكيل مي شود. فلوگوپيت به صورت رگه اي و توده اي در پيروكسنيت ها و اسكارنهاي منيزيم دار گزارش شده است.
کاني هاي گروه ميکا که از نظر اقتصادي داراي اهميت هستند به صورت زير طبقه بندي مي گردند:
-موسكوويت، پتاسيم ميکا (به رنگ سبز يا ياقوتي) 3 H2KAl3(SiO4)
-بيوتيت، منيزيم آهن ميکا (به رنگ تيره)Mg,Fe)3 Al(SiO4)3 ) (H2K)
-فلوگوپيت منيزيم ميکا (زرد، قهوه اي تيره) H2K(Mg)3Al(SiO4)3
-ورميکوليت، بيوتيت آبدار (زرد برتري)
-ليپيدوليت، ليتيوم ميکا (زرد کم رنگ) KLi Al(OH,F)2Al(SiO4)3
سيستم بلوري اين کاني ها منوکلينيک است. اين گروه از کاني ها داراي ترکيبات مختلفي از سيليکات آلومينيم آهن، منيزيم و ميکا هستند. حضور فلوئورين، باريم، منگنز، واناديم نيز در اين کاني ها گزارش شده است. از بين اين کاني ها، موسکوويت به خاطر خواص فيزيکي، شيميايي، حرارتي و مکانيکي استثنايي که دارد، در صنعت کاربرد فراوان دارد. ورميکوليت و فلوگوپيت هم مانند ميکا از اهميت برخوردار هستند. از بيوتيت به ندرت در مصارف صنعتي استفاده مي شود.
از نظر کاني شناسي کاني هاي گروه ميکا به سه گروه تقسيم مي شوند که عبارتند از:
گروه اصلي ميکا، گروه ميکاهاي شکننده و گروه کلريتي. همه کاني هاي اين گروه ها داراي ساختمان منوکلينيک هستند. ساختار ميکا ترکيبي از دو لايه تتراهدرال سيليکا و يک لايه اکتاهدرال مرکزي است.ترکيب و خواص فيزيکي و شيميايي انواع مختلف ميکا در جدول 1 ارائه شده است.
جدول1- ترکيب و خواص فيزيکي و شيميايي انواع مختلف ميکا
ميکا اصطلاحي عمومي است که به گروهي از کاني هاي آلومينوسيليکات گفته مي شود. اين کاني ها ساختار ورقه اي شکل دارند و از ترکيبات فيزيکي و شيميايي مختلف تشکيل شده اند. كاني هاي خانواده ميكا از سيليكات هاي صفحه اي هستند كه شامل موسكوويت، بيوتيت، فلوگوپيت، لپيدوليت و ناترونيت مي گردند. موسكوويت، مهمترين و فراوانترين كاني صفحه اي به شمار مي رود. موسكوويت ورقه اي در پگماتيت ها و نوع پولكي در گرانيت، پگماتيت ها و شيست ها پيدا مي شود. ليپدوليت در پگماتيـت هاي غني از ليتيوم تشكيل مي شود. فلوگوپيت به صورت رگه اي و توده اي در پيروكسنيت ها و اسكارن هاي منيزيم دار گزارش شده است.
کاني هاي گروه ميکا که از نظر اقتصادي داراي اهميت هستند به صورت زير طبقه بندي مي گردند:
-موسكوويت، پتاسيم ميکا (به رنگ سبز يا ياقوتي) H2KAl3(SiO4)3
-بيوتيت، منيزيم آهن ميکا (به رنگ تيره)(Mg,Fe)3Al(SiO4)3 ) (H2K)
-فلوگوپيت منيزيم ميکا (زرد، قهوه اي تيره( H2K(Mg)3Al(SiO4)3
-ورميکوليت، بيوتيت آبدار (زرد پر رنگ(
-ليپيدوليت، ليتيوم ميکا (زرد کم رنگ)(KLi Al(OH,F)2Al(SiO4)3
سيستم بلوري اين کاني ها منوکلينيک است. اين گروه از کاني ها داراي ترکيبات مختلفي از سيليکات آلومينيم آهن، منيزيم و ميکا هستند. حضور فلوئورين، باريم، منگنز، واناديم نيز در اين کاني ها گزارش شده است. از بين اين کاني ها، موسکوويت به خاطر خواص فيزيکي، شيميايي، حرارتي و مکانيکي استثنايي که دارد، در صنعت کاربرد فراوان دارد. ورميکوليت و فلوگوپيت هم مانند ميکا از اهميت برخوردار هستند. از بيوتيت به ندرت در مصارف صنعتي استفاده مي شود.
از نظر کاني شناسي کاني هاي گروه ميکا به سه گروه تقسيم مي شوند که عبارتند از:
گروه اصلي ميکا، گروه ميکاهاي شکننده و گروه کلريتي. همه کاني هاي اين گروه ها داراي ساختمان منوکلينيک هستند. ساختار ميکا ترکيبي از دو لايه تتراهدرال سيليکا و يک لايه اکتاهدرال مرکزي است.
از بين کاني هاي ميکا، موسکوويت به خاطر خواص فيزيکي، شيميايي، حرارتي و مکانيکي استثنايي که دارد، در صنعت کاربرد فراوان دارد.
موسكوويت نوع پولكي بيشتر براي ساختن صفحه هاي ميكايي به كار مي رود. مصارف بيشتر موسكوويت پولكي عبارتند از : پركننده در سيمان، آسفالت و رنگ، تزيين بتن، جلوگيري از گيركردن مته ها به هنگام حفاري، و نوع بسيار دانه ريز مسكويت براي بالا بردن مقاومت رنگ در برابر رطوبت، چسبندگي و فرسايش به كار مي رود.موسكوويت نوع صفحه اي در الكترونيك(خازن ها و لامپ ها)، سـاختن ورقه 84 و همچنين به دليل خاصيت دي الكتريك آن در ساخت لوازم عايق حرارتي و الکتريکي كاربرد دارد. به علت مقاومت بالاي حرارتي و شفاف بودن آن، در پنجره هاي كوره هاي الكتريكي از مسكويت بهره مي گيرندميکاي ورقه اي با کيفيت بالا، عمدتاٌ مسکويت، در بسياري از صنايع خصوصاٌ الکتريسيته به کار مي رود. اين امر به دليل آن است که اين کاني داراي مقاومت دي الکتريک بالاست. همچنين استفاده از اين کاني از اتلاف انرژي جلوگيري مي کند. از ديگر مشخصه هاي اين کاني حساسيت الکتريکي بالا و ضريب حرارتي پايين مي باشد.علاوه بر اين خصوصيات، ميکا در دماي بالا مقاوم باقي مي ماند.
پنجره هايي که از ميکا ساخته مي شود داراي مقاومت مکانيکي بالايي هستند و از هدر رفتن انرژي جلوگيري مي کنند. انواع ميکا داراي ضريب دي الکتريک بين 5 تا7 است. به طوريکه ازآن مي توان در ساختن خازن استفاده کرد. خواص الکتريکي و مکانيکي بالاي ميکا همراه با چسبندگي کم و همچنين توانايي دور کردن گرما از خود باعث شده است که از آن در ساختن ترانزيستور استفاده شود و از ميکا ها با ضخامت 1/0 ميلي متر براي ساختن پوشش براي سيم ها استفاده مي شود. کاربرد اين سيم ها بيشتر در مبدل هاي الکتريکي است، که باعث کوچک تر شدن و سبک تر شدن آنها مي شود.
مقاومت بالاي ميکا درمقابل گرما، چگالي کم و مقاومت مکانيکي بالاي آن باعث شده است که از آن در ساختن مقاومت هاي الکتريکي استفاده شود. همچنين ميکا، به دليل بالا بودن کيفيت در توليد ليزرهاي هليوم نئون فيلترهاي اپتيکي مخصوص، آسترها و پوشش براي شيشه هايي که بايد فشار بالاي بخار را تحمل کنند، ساخت ديافراگم براي وسايل تـنفس اکسـيژن، وسايلي جـهت رديابي و همچنين وسايلي براي سنجش گرما استفاده مي شود.
تحقيقات و آزمايش هاي اخير نشان داده است که از ميکا مي توان در ساخت محدوده وسيعي از وسايل مانند ساختن پرده هاي پنکه هاي هوايي، ساخت داشبورد ماشين و کف پوش استفاده کرد. همچنين از آن به عنوان جانشيني براي آزبست در ساخت ترمز ماشين استفاده مي شود.
جايگزين ها
ميکا را به دليل خواص فيزيکي و مکانيکي بالايي که دارد، در بسياري از مصارف صنعتي استفاده مي کنند و شايد بتوان گفت که جايگزيني براي آن وجود نداشته باشد. اما در بعضي موارد شن و تالک به جاي آن مورد استفاده قرار مي گيرند از (مانند پوشش سقف ها) از فايبر گلاس در موارد محدودي به جاي ميکا در ساختن پلاستيک هاي مخصوص استفاده مي شود
ميزان مصرف ظاهري ميکاي پولکي در جهان در سال هاي1995- 2000 از 112000 تن در سال 1995 به 137000 تن در سال 1998 افزايش داشته و پس از آن ميزان مصرف کاهش يافته و به 119000 تن در سال2000 مي رسد ( جدول4)
جدول4- ميزان مصرف ظاهري ميکاي پولکي در جهان در سال هاي1995-( 2000 تن)
شکل1- ميزان مصرف ظاهري ميکاي پولکي در جهان در سال هاي1995- 2000
ميزان مصرف ظاهري ميکاي ورقه اي در جهان در سال هاي1995- 2000 داراي نوسان بوده و از 3800 تن در سال 1995 به 3660 تن در سال 1998 و 5500 تن در سال 2000 مي رسد ( جدول5)
جدول5- ميزان مصرف ظاهري ميکاي ورقه اي در جهان در سال هاي1995- (2000تن)
شکل2- ميزان مصرف ظاهري ميکاي ورقه اي در جهان در سال هاي1995- 2000
روش اکتشاف، استخراج و فرآوری
ميکاي نوع ورقه اي هم به صورت زيرزميني و هم به صورت روباز استخراج مي شود.
استخراج زيرزميني
استخراج زيرزميني با حفر يک چاه در داخل پگماتيت با عمق و زاويه مناسب انجام مي گيرد. اين کار توسط ماشين هاي حفاري که با هوا کار مي کنند يا به وسيله آتشباري انجام مي شود. هنگامي که ميکا يافت شد آن را با دقت تمام و بدون اينکه آسيبي به آن برسد به سطح منتقل مي کنند. استخراج اين نوع ميکا بيشتر در هند در جايي که هزينه کارگر کمتر است و قوانين محيط زيستي از انعطاف بيشتري برخوردار هستند، انجام مي گيرد. استخراج روباز
در حال حاضر ميکاهاي نوع يک در امريکا از پگماتيت ها و ميکاشيست هاي هوازده به دست مي آيند. در اين مورد معدنکاري به صورت روباز انجام مي گيرد. در مورد مواد نرم از شاول، اسکراپر و لودر براي انتقال مواد استفاده مي شود. در اغلب موارد کائولن، کوارتز و فلدسپار همراه ميکا بازيابي مي شوند.
در مورد استخراج ميکا از سنگ هاي سخت احتياج به عمليات حفاري و آتشباري مي باشد. بعد از عمليات آتشباري مواد به دست آمده توسط آسيا خرد مي شوند و سپس توسط کاميون به کارخانه فرآوري جهت بازيابي ميکا، کوارتز و فلدسپار فرستاده مي شود.
روش هاي متداول فرآوري ميکا
ميکا را مي توان با بازدهي بالا توسط روش هاي تغليظ ثقلي بازيابي کرد، اين در حالي است که کنسانتره نهايي بيشتر در اثر اختلاف در شکل ذرات به دست مي آيد تا اختلاف در وزن مخصوص.
کنسانتره ميکا را مي توان به دو صورت تر و خشک فرآوري کرد. فرآوري ميکا در حالت تر به وسيله اسپيرال و توسط روشي به نام زيگزاگ انجام مي گيرد. در حالتي که کنسانتره خشک باشد، کاني در دو مرحله توسط سنگ شکن فکي خرد مي شود. بعد از سنگ شکن اول ذرات خرد شده توسط سرند به پنج بخش ابعادي مختلف تقسيم مي شوند که عبارتند از: ذرات درشت + (65/1) mm که اين ذرات براي خردايش مجدد به داخل سنگ شکن بر مي گردد. سه فراکسيون بعدي + (65/1) mm وmm 4/0+8/0و-mm (15/0+4/0) هر کدام به صورت جداگانه بر روي ميز فرآوري مي شوند تا کنسانتره نهايي به دست آيد. محصول مياني به دست آمده از هر کدام از ميزها وارد سنگ شکن دوم شده و پس از خردايش مجدداٌ سرند مي شوند تا اندازه هاي مورد نظر به دست آيد. عمده محصولات فرعي ميکا که در کارخانه هاي فرآوري توليد مي شود، عبارتند از کائولن – کوارتز و فلسپار. در بعضي از کارخانه ها همه اين محصولات توليد مي شود در حالي که در بعضي ديگر يک يا دو مورد از آنها به عنوان محصول ارائه مي شود. شيشه از نوع سيليکا مي تواند در بيشتر کارخانه هاي فرآوري ميکا با اضافه کردن مقدار کافي از کوارتز به دست آيد.
در حال حاضر ميکاهاي نوع يک در امريکا از پگماتيت ها و ميکاشيست هاي هوازده به دست مي آيند. در اين مورد معدنکاري به صورت روباز انجام مي گيرد. در مورد مواد نرم از شاول، اسکراپر و لودر براي انتقال مواد استفاده مي شود. در اغلب موارد کائولن، کوارتز و فلسپار همرا ميکا بازيابي مي شوند.در مورد استخراج ميکا از سنگ هاي سخت احتياج به عمليات حفاري و آتشباري مي باشد. بعد از عمليات آتشباري مواد به دست آمده توسط آسيا خرد مي شوند و سپس توسط کاميون به کارخانه فرآوري جهت بازيابي ميکا، کوارتز و فلدسپار فرستاده مي شود.
میکا گروهی از ترکیب های پیچیده سیلیکات آلومینیوم آبدار و فلزهای قلیایی است که آب ترکیب همه آنها به صورت هیدروکسیل بوده و بیشتر آنها دارای یک یا چند عنصر دیگر مانند آهن، منیزیم، لیتیم و فلوئور هستند. کانی های اصلی گروه میکا، مسکوویت، فلوگوپیت، بیوتیت، لیپدولیت هستند که از میان آنها، مسکوویت و فلوگوپیت ارزش اقتصادی بیشتری دارند.
اصلی ترین میکای مصرفی در صنعت، نوعی مسکوویت است که به فراوانی در طبیعت یافت می شود و خواص عالی الکتریکی دارد. معمولی ترین کانی این گروه بیوتیت است. صنعت امروزی میکا به دو شیوه کار می کند:
– گروه نخست: تولید کنندگان میکای ورقه ای
– گروه دوم: تولید کنندگان میکای خرد شده
گفته می شود که بهره برداری از میکا در هند، پیشینه ای 2000 ساله دارد. در آغاز، در پزشکی و داروسازی و سپس اندک اندک در رشته های گوناگون کاربرد یافته است و واژه لاتین میک (Micate) به معنی درخشنده یا براق است که نخستین بار توسط اگریکولا در سال 1546 میلادی به کار گرفته شده است. در سده نوزدهم میلادی در ایالات متحده امریکا، میکا در پنجره های کوچک بازدید کوره کاربرد داشته است.
میکاها – مسکویت و بیوتیت
میکاها زیرگروه مهمی از فیلوسیلیکاتها 2 یا سیلیکاتهای ورقه ای هستند که از مهمترین آنها می توان به مسکویت ، بیوتیت ، فلوگوپیت، ورمیکولیت و لپیدولیت اشاره نمود. نام میکا احتمالاً از واژه یونانی به معنی درخشان و براق گرفته شده است. نام مسکویت از شهر مسکو گرفته شده است . مسکویت بیشترین خاصیت تورق را در بین میکاها دارد. به صورت پولکی، پرمانند و کروی نیز مشاهده می شود. ورقه های نازک مسکویت بی رنگ و شفاف بوده ولی ورقه های ضخیم آن به رنگهای زرد، قهوه ای، سبز و قرمز دیده می شود. نام بیوتیت به افتخار فیزیکدان فرانسوی جی . بی. بیوت انتخاب شده است. بیوتیت به صورت توده های ورقه ای نامنظم، پولکهای پراکنده، انبوهه های فلسی شکل و یا شش گوشه دیده می شود . رنگ بیوتیت سبز تیره، قهوه ای تا سیاه و به ندرت به صورت زرد روشن است. ورقه های نازک بیوتیت دودی است.
محیطهای پیدایش مسکویت و بیوتیت
مسکویت یکی از کانیهای مهم سنگهای آذرین درونی اسیدی مثل گرانیتها و پگماتیتها است. ابعاد بلورهای مسکویت در داخل پگماتیتها گاهی به چند ده سانتی متر می رسد. در سنگهای دگرگونی مثل شیستها و گنیسها نیز مسکویت به فراوانی یا فت می شود . در بعضی از سنگهای شیستی، پولکهای ریز مسکویت به صورت انبوهه های رشته ای با جلای ابریشمی ظاهر می شود که به آن سریسیت می گویند. سریسیت به صورت ثانویه از تجزیه و دگرسانی کانیهایی مثل فلدسپات، آندالوزیت، توپاز، کیانیت و اسپودمن حاصل می شود.
بیوتیت را می توان در بسیاری از سنگها مشاهده نمود. این کانی در سنگهای آذرین مختلف از جمله در گرانیتها، پگماتیتها، دیوریتها، گابروها و حتی پریدوتیتها دیده می شود. همچنین بیوتیت در سنگهای آذرین خروجی نیز مشاهده می شود. در سنگهای دگرگونی در گستره وسیعی از شرایط دما و فشار تشکیل می شود و علاوه بر سنگهای دگرگونی از نوع همبری، در سنگهای دگرگونی ناحیه ای نیز مشاهده می گردد. ورمیکولیت نیز از میکاهایی است که عمدتاً از دگرسانی بیوتیت حاصل می شود. استیلپنوملان 1 کانی مشابه بیوتیت است که در سنگهای دگرگونی مثل شیستها و سازنده های آهن نواری دیده می شود.
کاربردهای بیوتیت و مسکویت
بیشترین میکایی که در صنعت مورد استفاده قرار می گیرد مسکویت و فلوگوپیت است ولی بیوتیت نیز دارای استفاده های فراوانی در صنایع مختلف است . غیر از چند مورد، کاربرد این دو کانی مشابه یکدیگر می باشد. در صنعت، میکاها به دو شکل عمده مصرف می شوند:
1- میکای ورقه ای
2- میکای پودری
میکاها بر اساس کیفیت و به ویژه از نظر درشتی و ریزی به 6 دسته تقسیم می شوند:
1- میکای ورقه ای با کیفیت بالا
2- میکای کتابی
3- میکای بلوکی
4- فیلم میکا
5- پانچ میکا
6- میکای خردشده
به علت خاصیت دی الکتریک، مقاومت گرمایی زیاد و قابلیت خمشی زیاد، این دو میکا به عنوان عایق الکتریسیته در ساخت لوازم برقی، خازنها، مدارهای رادارها، اتوی برقی، حافظه کامپیوترها و کندانسورها استفاده می شوند . از مسکویت به عنوان شیشه در کوره ها استفاده می شود . از میکای پودری در ساخت کاغذ دیواری، روان کننده، تولید واشر، بتونه و ماده ضد آتش استفاده می شود. از میکاها به عنوان پرکننده در صنایع لاستیک، رنگ سازی، سیمان و افزایش مقاومت در مقابل رنگ، رطوبت، چسبندگی و فرسایش استفاده می گردد . از نوع ورمیکولیت به دلیل قابلیت انبساط بسیار شدید برای عایقهای ضد صدا و حرارت استفاده می شود. میکانیت 1 محصولی است صنعتی که به جای میکا در صنایع مختلف از جمله صنایع سرامیک مصرف می شود ولی هزینه تهیه آن نسبتاً زیاد است . قبل از استفاده از میکاها باید عملیات فرآوری که شامل خردایش، شستشو و دانه بندی است انجام گیرد . گرد و غبار میکا در حد بیش از 6 میلی گرم در متر مکعب برای سلامتی انسانها خطرناک است.
کشورهای تولیدکننده میکا
کشورهای انگلستان، ایرلند، سوئد، روسیه، هندوستان، امریکا ، کانادا، کره جنوب ی ، چین و ماداگاسکار از مهمترین تولید کنندگان میکا در دنیا هستند . تولید میکا در سال 1994 در دنیا در حدود 240000 تن بوده که 60 درصد سهم امریکا، 17 درصد سهم روسیه، 13 درصد سهم هندوستان و 4 درصد سهم کره جنوبی بوده است. پگماتیتهای الوند همدان، گرانیتهای مشهد، پگماتیتهای بین اراک و بروجرد و جندق اصفهان وگرانیتهای روستای قره باغ ارومیه از مناطق مهم میکادار ایران به شمار می رود.
موارد مصرف میکا
از بين کاني هاي ميکا، موسکوويت به خاطر خواص فيزيکي، شيميايي، حرارتي و مکانيکي استثنايي که دارد، در صنعت کاربرد فراوان دارد. ورميکوليت و فلوگوپيت هم مانند ميکا از اهميت برخوردار هستند. از بيوتيت به ندرت در مصارف صنعتي استفاده مي شود.
موسكوويت نوع صفحه اي در الكترونيك(خازن ها و لامپ ها)، ساختن ورقه 84 و همچنين به دليل خاصيت دي الكتريك آن در ساخت لوازم عايق حرارتي و الکتريکي كاربرد دارد. به علت مقاومت بالاي حرارتي و شفاف بودن آن، در پنجره هاي كوره هاي الكتريكي از مسكويت بهره مي گيرند.
موسكوويت نوع پولكي بيشتر براي ساختن صفحه هاي ميكايي به كار مي رود. مصارف بيشتر موسكوويت پولكي عبارتند از : پركننده در سيمان، آسفالت و رنگ، تزيين بتن، جلوگيري از گيركردن مته ها به هنگام حفاري، و نوع بسيار دانه ريز مسكويت براي بالا بردن مقاومت رنگ در برابر رطوبت، چسبندگي و فرسايش به كار مي رود.
ميکاي ورقه اي با کيفيت بالا، عمدتاٌ مسکويت، در بسياري از صنايع خصوصاٌ الکتريسيته به کار مي رود. اين امر به دليل آن است که اين کاني داراي مقاومت دي الکتريک بالاست. همچنين استفاده از اين کاني از اتلاف انرژي جلوگيري مي کند. از ديگر مشخصه هاي اين کاني حساسيت الکتريکي بالا و ضريب حرارتي پايين مي باشد.علاوه بر اين خصوصيات، ميکا در دماي بالا مقاوم باقي مي ماند.
پنجره هايي که از ميکا ساخته مي شود داراي مقاومت مکانيکي بالايي هستند و از هدر رفتن انرژي جلوگيري مي کنند. انواع ميکا داراي ضريب دي الکتريک بين 5 تا7 است. به طوريکه ازآن مي توان در ساختن خازن استفاده کرد. خواص الکتريکي و مکانيکي بالاي ميکا همراه با چسبندگي کم و همچنين توانايي دور کردن گرما از خود باعث شده است که از آن در ساختن ترانزيستور استفاده شود و از ميکا ها با ضخامت 1/0 ميلي متر براي ساختن پوشش براي سيم ها استفاده مي شود. کاربرد اين سيم ها بيشتر در مبدل هاي الکتريکي است، که باعث کوچک تر شدن و سبک تر شدن آنها مي شود.
مقاومت بالاي ميکا درمقابل گرما، چگالي کم و مقاومت مکانيکي بالاي آن باعث شده است که از آن در ساختن مقاومت هاي الکتريکي استفاده شود. همچنين ميکا، به دليل بالا بودن کيفيت در توليد ليزرهاي هليوم نئون فيلترهاي اپتيکي مخصوص، آسترها و پوشش براي شيشه هايي که بايد فشار بالاي بخار را تحمل کنند، ساخت ديافراگم براي وسايل تنفس اکسيژن، وسايلي جهت رديابي و همچنين وسايلي براي سنجش گرما استفاده مي شود.
تحقيقات و آزمايش هاي اخير نشان داده است که از ميکا مي توان در ساخت محدوده وسيعي از وسايل مانند ساختن پرده هاي پنکه هاي هوايي، ساخت داشبورد ماشين و کف پوش استفاده کرد. همچنين از آن به عنوان جانشيني براي آزبست در ساخت ترمز ماشين استفاده مي شود.
جايگزين ها
ميکا را به دليل خواص فيزيکي و مکانيکي بالايي که دارد، در بسياري از مصارف صنعتي استفاده مي کنند و شايد بتوان گفت که جايگزيني براي آن وجود نداشته باشد. اما در بعضي موارد شن و تالک به جاي آن مورد استفاده قرار مي گيرند (مانند پوشش سقف ها). از فايبر گلاس در موارد محدودي به جاي ميکا در ساختن پلاستيک هاي مخصوص استفاده مي شود.
آیا هرگز تاکنون تکه ای از میکا را یافته و آن را با ناخن از هم جدا کرده اید؟
میکا چیست؟ آن یک ماده ی معدنی است . ورقه های میکا را « آیزِن گلاس » می گویند.
میکا نامی است که بر گروهی از کانی های سنگ پدیدآر ، نهاده شده است . کانی های میکا عبارتند از : میکای سفید – فلوگوپیت – میکا سیاه – لپیدولیت . چون ممکن است در تلفظ این اسم ها دچار اشکال شوید از این رو ما ترجیح دادیم که برای همه لفظ میکا را بکار ببریم.
تمام انواع میکا هر چند از فلزات مختلفی تشکیل شده اند ولی همه شبیه به یکدیگرند . تمام انواع « میکا » را می توان به
صورت ورقه های نازکی در آورد ، چون خیلی نرم هستند و به آسانی با ناخن خط بر می دارند.
همه ی میکا ها نوعی کریستال بوجود می آورند که به لحاظ رنگ گوناگون است .
یعنی آنکه به ترتیب از بی رنگ شروع شده به رنگ های سبز ، قرمز ، قهوه ای و سیاه در می آید.
میکا در بیشتر سنگ های موجود در قشر زمین یافت می شود.
میکا بخش مهمی از سنگ های آذرین می باشد . لابد به خاطر دارید که سنگ های آذرین از سرد شدن مواد گداخته ، تشکیل شده اند، پس میکا نیز همین گونه پدید آمده است .
گاهی برخی از مواد معدنی در شرایط خاصی تبدیل به میکا می شوند .این عمل را متامورفیزم یا دگردیسی می نامند و مقصود تغییراتی است که در مواد معدنی بر اثر حرارت ، فشار و آب بوجود می آید.
میکا را از معدن استخراج می کنند . مهم ترین مناطقی که میکا به دست می آید در کوه های آپالاش و راکی و در کانادا ، هندوستان ، ماداگاسکار ، شوروی ، برزیل و در اتحاد آفریقای جنوبی می باشد.
برای اینکه میکا را جهت استفاده ی تجاری آماده کنند آنرا ورقه ورقه کرده سپس به اندازه و ضخامت های مورد نظر در می آورند.
« میکا » عایق خوبی است ، الکتریسیته و گرما از آن عبور نمی کند . بنابراین ، می بینید چقدر در ساختن وسایل الکتریکی و مواد آتش ناگیر مفید می باشد . شما هم اکنون در منزل خود حتماً مقداری میکا در اطوی برقی ، سرپیچ لامپ و در دستگاه نان برشته کن دارید .
ضمناً این را هم بدانید که قبل از اختراع شیشه ، ورقه های میکا را برای روشنایی پنجره ها به کار می بردند .
میکا را میتوان بعنوان یکی از مهمترین مواد بکار گرفته در پیشرفت تکنولوژی (مخصوصا صنایع الکترونیک) در حال و آینده نام برد. این کانی به صورت های ورقه ای یا بصورت دانه های ریز و فلسی در صنعت به کار می برند. کاربردها: خشک کننده و پوشش دهنده، دیوارهای سیمان گچی (افزایش مقاومت دیوار)، منبسط کننده ماده رنگی، بلکا، حفاری نفت (پوشش دهنده ترک ها و خلل و فرج ها)، الکترودهای جوشکاری، کاغذ سازی، تولید لاستیک، پلی پروپیلن، آجر نسوز، کوره های ذوب ریخته گری، فولادسازی (منبع تهیه لیتیوم)، ساخت وسایل اپتیک (عدسی)، زیور آلات، دیوار عایق حرارتی، پلاستیک سازی، علاج برخی بیماریهای پوستی، چسبنده ها، تولید کاغذ میکا (میکای مصنوعی)، صنایع کشاورزی و …
موسکویت(Muscovite) با فرمول شیمیایی KAl2[(OHF)2-AlSi3O10] از مجموعه کانی هاست و به صورت فلس‌های قابل انعطاف و قابل ارتجاع – از انواع آن هیدروموسکویت، فنژیت(Phengite)، ماری پوزیت(Mariposite) وفوشیست(Fuchsite) می‌باشد که میزان K,H2O,Cr2O۳ در آنها متغیر است، از کلمه Moscou گرفته شده‌است.
این ماده در اسیدها نامحلول است و از کانی های مشابه آن می توان به سایر میکاها اشاره کرد که دارای ترکیب شیمیائی پیچیده و متغیر سبز – زرد است. رنگ اثر خط موسکویت سفید است.
موسکویت برای اولین بار در چک اسلواکی کشف شد و از نظر شکل بلور پهن و کوتاه دارای منشور است. رنگ آن غالباً سفید، خاکستری، سفید نقره‌ای، متمایل به قهوه‌ای و متمایل به سبز است. از نظر شفافیت، شفاف و یا نیمه شفاف بوده و جلا آن نیز به شکل صدفی، شیشه‌ای و یا ابریشمی است. این کانی از نظر رخ عالی (سطح 001) است. سیستم تبلور آن مونوکلینیک و در رده‌بندی سیلیکات است و منشأ تشکیل آن ماگمایی، پگماتیتی و هیدروترمال است.
بیرفرنژانس موسکویت ها متوسط تا قوى ( سرى دوم و سوم ) است و مقاطع عرضى بيرفرنژانس ضعيف دارند. قابل توجه اين که تمام ميکاها در همه نقاط در فاصله تارهاى نيکل از حالت خاموشى بلور 1 يا 2 درجه دورتر، سطح دان دان شده مشخصى را نشان مى دهند.
از نظر جهت یابی نوری این ماده در مقاطع (010) حداکثر زاويه خاموشى تا اثر رخ، بين صفر تا 3 درجه است و در ديگر مقاطع خاموشى مستقيم است ورقه هاى چين خورده و خميده خاموشى موجى نشان مي دهند و علامت طولى مثبت است.
برای تشخیص موسوکویت و شناخت وجوه تمایز این کانی باید نکات زیر را در نظر داشت. تمام ميکا ها داراى سطوح دان دان شده مى باشند (ساختمان چشم پرنده اى) که اين ساختمان در ديگر سيليکات ها ورقه اى مثل تالک، پيروفيليت، ورميکوليت و کلريت نيز ديده مى شود. نداشتن رنگ و دارا بودن يک جهت رخ مشخصه است، ولى تعيين کننده نيست. به همين دليل مسکويت با فيلوسيليکات هاى بى رنگ ديگر به آسانى اشتباه مى شود. تالک، ورميکوليت، فلوگوپيت بيرنگ و کلينتونيت داراى 2Vx<30 و پيروفيليت2Vx<50 مى باشد. کلريت بيرنگ و داراى بيرفرنژانس پايين است. برجستگى ليپدوليت پايين تر از برجستگى مسکويت است. پاراگونيت از نظر نورى از مسکويت غير قابل تشخيص است. براى تشخيص سريسيت از دانه هاى ريز تالک و يا پيروفيليت ،آزمايش اشعه ايکس لازم است تالک با کانى هاى غنى از منيزيوم ديده مى شود و پيروفيليت و پاراگونيت غالباً همراه سنگ هاى دگرگونى، رسوبات يا در تجزيه کانى هاى بدون پتاسيم (فقير از پتاسيم) متداول هستند.
مسکويت در مقابل هوازدگى مقاوم است و مانند سريسيت خود حاصل تجزيه کانى هاى ديگر است. آبدار شدن يا هوازدگى آن ممکن است مسکويت را به ايليت و هيدرومسکويت تبديل کند که به وسيله بيرفرنژانس پايين تر مشخص مى شود. اين کانى ها به نوبت به مونت موريلونيت و رس هاى کائولين تجزيه مى شوند.
مسکويت بيشتر مشخصه سنگ هاى دگرگونى است تا محيط هاى آذرين، جايى که مقدار آلومينيوم به ندرت از مقدار مورد احتياج فلدسپات تجاوز مى کند. اگر چه در گرانيت ها به همراه بيوتيت و ميکروکلين ديده مى شود که ممکن است به صورت بلور درشت تحت فشار زياد مستقيماً از ماگما متبلور شود، يا اينکه در حالت جامد در اثر واکنش متاسوماتيسم يا دگرسانى مراحل آخر انجماد ماگما به صورت پولک هاى کوچک در فلدسپات ها تشکيل شود. گنايس سنگ ريز دانه حاوى کوارتز – ميکا است و مخصوص متاسوماتيسم فلورين(Fluorine) در گرانيت ها است. مسکويت با کوارتز و فلدسپات آلکالى تشکيل دهنده اصلى پگماتيت ها است و همچنين به صورت توده هاى بزرگ نزديک هسته هاى پگماتيت ها و به صورت مجموعه هاى ريز دانه در قسمت هاى خارجى در جايى که کانى هاى آلومينيوم جا به جا شده اند ديده مى شود. مسکويت ميکاى متداول در دايک هاى آپليتى است در رگه هاى هيدروترمال ظاهر مى شود. مسکويت اوليه کانى نفوذى و تحت فشار، مخصوصاً فشار مستقيم است و در سنگ هاى آتش فشانى ديده نمى شود همه انواع سنگ هاى دگرگونى شامل مسکويت هستند در زون هاى دگرگونى ناحيه اى مسکويت از اولين کانى هاست که در اندازه قابل ديد از تبلور مجدد سريست در فليت ها ظاهر مى شود در سنگ هاى حاوى کلريت، بيوتيت، گرونا، استروتيد و کيانيت (رخساره شيست سبز و آمفيبوليت) مسکويت مخصوص شيست ها و گنايس ها است اما در درجات بالاتر دگرگونى، مسکويت متلاشى شده و ميکروکلين و سيليمانيت جاى آن را مى گيرند.
متاسوماتيسم رسوبات سيليسى و سنگ هاى حاوى کوارتز – فلدسپات در درجات پايين تر منجر به تشکيل کوارتز، مسکويت شيست و در بازگشت در درجات بالاتر منجر به تشکيل سنگ هاى کوارتز فلدسپاتى مى گردد در دگرگونى مجاورتى رسوبات ارژيلى در درجات متوسط، سريسيت يا مسکويت تشکيل مى شود و با ازدياد دگرگونى تجزيه شده و منجر به تشکيل فلدسپات آلکالى و آندالوزيت مى گردد.
سريسيت مشخص دگرگونى قهقرائى(پس رونده) است و به وسيله تجزيه هيدروترمال(حرارتى) فلدسپات ها در سنگ هاى آذرين به فراوانى تشکيل مى شود.
فلدسپات هاى کلسيم دار قبل از فلدسپات هاى سديم دار سريسيتيزه مى شوند و فلدسپات هاى آلکالى بيشتر از دو فلدسپات نامبرده در مقابل تجزيه به سريسيت مقاوم هستند در سنگ هاى رسوبى آرژيلى، مسکويت به صورت سريسيت، به فراوانى در بين لايه هاى با ايليت، مونت موريلونيت و رس هاى کائولينيت ديده مى شود.
Raw vermiculite is rarely using and it applies mostly as expanded. The most important applications of Vermiculite is in agriculture (produce of chemical fertilizers, herbicides, insecticides and its incorporation with soil causes more porosity and soil absorption), horticulture (32%), building materials (36%) (producing plaster and cement with light weight, adding Vermiculite to mixed concrete and creating mixed light weight concrete), filler materials, acoustic and thermal insulations (27% thermal insulation).
Zaminkav mining Company supplies raw and expanded Vermiculite in various particle sizes; 1-3, 3-5 and 5-10 for the purposes of agriculture, fireproof, insulation and other industries, in packing to export.
