ورمیکولیت ماده معدنی طبیعی است که در تحت تاثیر حرارت منبسط می شود. معادن بزرگ ورمیکولیت بیشتر در روسیه، چین، برزیل و آفریقای جنوبی وجود دارد. ورمیکولیت نیز مانند پرلیت، کاربردهای صنعتی و کشاورزی بسیار متنوعی دارد که تنها کاربری های عایق کاری را دربر نمی گیرند. ورمیکولیت به دلیل مقاومت حرارتی بسیار بالا، به عنوان عایق نسوز نیز شناخته می شود.

ترکیب شیمیایی

جدول زیر ترکیب و درصد عاصر شیمیایی موجود در ساختار ورمیکولیت را نشان می دهد:

کاربری ورمیکولیت

• عایق کاری دما بالا
• استفاده به عنوان پنل های صوتی و آکوستیک
• استفاده به عنواان عایق های نسوز و ضدآتش
• مناسب برای عایق کاری لوله های فولادی
• استفاده در ساخت اسلب ها و قطعات عایق کلسیم سیلیکات
• استفاده در صنعت کشاورزی به عنوان غنی کننده خاک و کود و جذب کننده رطوب برای ریشه گیاهان (مانند پرلیت)، همچنین استفاده در کشاورزی بدون خاک
• استفاده فله ای در محافظ به خصوص در سقف ها و زیرشیروانی ها به عنوان عایق حرارتی
• استفاده به عنوان ماده اولیه در پوشش دهی، چراکه ورمیکولیت مذاب را می توان در لایه های بسیار نازک روی فلزات و مواد دیگر پشش داد
• استفاده در صنایع و پروسه های شیمیایی از جمله صنعت تصفیه آب
• استفاده به عنوان جاذب ضربه و ارتعاشات در صنایع بسته بندی
• استفاده به عنوان عایق حرارتی یا نسوز فله ای در بلوک های سیمانی و مصالح ساختمانی
• استفاده به صورت پودر در پوشش های ساختمانی دیوارها مانند گچ

مزایای ورمیکولیت

• وزن سبک
• مقاومت حرارتی بسیار بالا
• خواص آکوستیک مناسب
• مقاومت شیمیایی، یو وی و بیولوژیکی بسیار خوب

شرکت زمین کاو

www.zaminkav.com

info@zaminkav.com

تلفن: 3-88385541-021

فکس: 88385096-021

موبایل شرکت: 09365077781

در پي‌جويي ورميكوليت، توجه به شواهد زمين‌شناختي اهميت زيادي دارد. نهشته‌هاي اقتصادي، بيشتر با سنگهاي اولترامافيك (به ويژه پيروكسنيت‌ها) همراه بوده و ممكن است دايك‌هاي سينيتي، پگماتيتي و كربناتيتي در آن نفوذ كرده باشد.
از آنجايي كه پي‌جويي و اكتشاف ورميكوليت همانند ساير كاني‌هاي ورقه‌اي از روش خاصي تبعيت نمي‌كند، شواهد زمين‌شناختي فوق مي‌بايست با داده‌هاي تكميلي مورد ارزيابي قرار گيرد، لذا طراحي پيمايش‌هاي صحرايي همواره توصيه مي‌شود. در اصل رخنمون‌هاي ورميكوليت كم بوده و به علت ويژگي‌هاي خاص اين كاني (فرسايش‌پذيري، قابليت نگهداري آب و غيره) اين رخنمون‌ها اغلب توسط پوشش گياهي از ديد مخفي مي‌ماند. بطور معمول حضور ذرات ورميكوليت در خاك يا آبرفت‌هاي بستر رودخانه، از مهمترين روش‌هاي شناسايي محسوب مي‌شود.
پس از مرحله زمين‌شناسي سطحي (surface geology) و تعيين موقعيت رخنمون‌هاي ماده معدني، حفاري‌هاي ]سطحي شامل چاهك و ترانشه و يا چال با استفاده از اوگر auger))[ جهت تعيين ابعاد منطقه كاني‌زايي و عمق آن، تعيين ضخامت باطله فوقاني و ارزيابي كيفيت ورميكوليت صورت مي‌گيرد. كيفيت ورميكوليت، ارزش اقتصادي نهشته‌هاي ورميكوليت را تعيين مي‌كند. در ارزيابي نمونه‌هاي معدني، آنچه كه قبل از هر چيز مورد بررسي قرار مي‌گيرد، آزمايش انبساط در كوره است. افشره ماده معدني بايد بتواند بدون شكفتن (decrepitation) تا درجه بالايي منبسط شود و ذرات منبسط ‌شده بايستي به اندازه كافي محكم باشد تا بتواند در برابر فشار دست مقاومت نمايد. اندازه پولك‌هاي ورميكوليت بايد بالاي 65 مش باشد (اين امر به خاطر نياز بازار است، زيرا تقاضاي ورميكوليت زير 65 مش اندك است) و نيز ذخاير معدني ورميكوليت مي‌بايست به اندازه كافي بزرگ باشد تا امكان استخراج مكانيزه فراهم شود. ذخاير معدني عيار بالا داراي بيش از 30 درصد ورميكوليت 65 مش بوده و ذخاير معدني كه غيراقتصادي يا در مرز اقتصادي بودن هستند، حدوداً كمتر از 20 درصد ورميكوليت 65 مش دارند.

ذخاير و پتانسيلهاي عمده ورميکوليت در ايران

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.

جدول 3-4- نتيجه تجزيه شيميايي نمونه شاخص كانسار ورميكوليت املش (برحسب درصد وزني)

 ورميكوليت، نام عمومي گروهي از آلومينوسيليكات هاي آبدار آهن و منيزيم است و يا بخشي از گروه كاني هاي فيلوسيليكاته (سيليكات هاي صفحه اي) است كه در ظاهر شبيه به ميكا مي باشد. گروه کاني هاي ميکا شامل کاني هاي بيوتيت، مسکويت، ليپدوليت و فلوگوپيت مي باشد که ورميکوليت از دگرساني و يا هوازدگي كاني هاي بيوتيت و فلوگوپيت ايجاد مي شود.
نام كاني ورميكوليت از واژه لاتين vermiculusیاWorm (كرم يا كرم- حشره)، Vermiculitaيا Vermiculit و Vermicular به معناي كرم مانند گرفته شده است، زيرا در اثر ضربه گرمايي (دماي بيش از 870 سانتیگراد)، حجم آن 20 تا 30 برابر حجم اوليه افزايش يافته (منبسط شده) و رشته هاي كرم مانندي به وجود مي آورد كه مهمترين ويژگي اين ماده است.
در گذشته نامهاي جفريسیت(Jefferisite) ، كريت (Kerrite)، پروتوورميكوليت (Protovermiculite) و وآليت (Voalite) بكار مي‌رفت ولي امروزه از واژه عمومي ورميكوليت استفاده مي‌شود.

ورميکوليت با فرمول عمومي زیر در سيستم مونوکلينيک متبلور شده و داراي سختي 2- 1.5 مي باشد (Mg,Ca نمادي از کاتيون هاي تبادل پذير است):

 پيدايش ورميكوليت، بيشتر در نتيجه دگرساني (alteration) ميكا (بيوتيت و فلوگوپيت) در اثر فرآيندهاي هوازدگي (weathering processes) و دگرساني گرمابي (hydrothermal alteration processes) است. شواهدي دال بر تشكيل كاني ورميكوليت در اثر عملكرد چشمه‌هاي آبگرم معدني با دماي 60 تا 90 درجه سانتي‌گراد و اسيديته 3 تا 6 در ژاپن گزارش شده است.
ورميكوليت گاه جزو كاني‌هاي تشكيل‌دهنده برخي اسليت‌ها است و يا به عنوان يك كاني ثانويه، حفرات سنگهاي آتشفشاني بازيك (خصوصاً بازالت) را به صورت بافت بادامكي (amygdaloidal) پر مي‌كند. همچنين ورميكوليت (به همراه ميكاي كلريتي) يكي از كاني‌هاي فرعي تشكيل‌دهندة رسوبات قديمي با منشاء دريايي محسوب مي‌شود. با توجه به تأثير منفي پتاسيم موجود در آب دريا بر فرآيند تشكيل، احتمال پيدايش اين كاني از دگرساني كاني‌هاي خانواده ميكا در رسوبات دريايي اندك است. لذا ورميكوليت يافت شده در رسوبات دريايي، مي‌بايست از دگرساني كاني‌هايي غير از ميكا و براي مثال از مواد آتشفشاني، كلريت و هورنبلند ايجاد شده باشد. ورميكوليت، همچنين با كربناتيت‌ها و سنگ آهك‌هاي دگرگون‌شده نيز يافت شده است. نظريه‌هاي موجود در زمينه نحوة پيدايش كانسارهاي ورميكوليت حاصل انجام مطالعات تفصيلي بر روي سه ذخيره بزرگ بوده است.
مطالعات انجام يافته در معدن لايبي (Libby) واقع در ايالت مونتاناي آمريكا نشان مي‌دهد كه پيدايش ماده معدني حاصل از دگرساني بيوتيت در داخل پيكره پيروكسنيت‌ها به هيدروبيوتيت و در نهايت ورميكوليت است. اين پيروكسنيت‌ها بخشي از كمپلكس اولترامافيك آلكالن ريني كريك (Riny Creek) است كه سنگ درونگير كانسار را تشكيل مي‌دهد. دگرساني بيوتيت‌ها به عملكرد آبهاي زيرزميني نسبت داده شده است، اگرچه ممكن است هيدروبيوتيت، ناشي از دگرساني حرارت بالا به نظر برسد.
بررسي نهشته‌هاي ورميكوليت تايگرويل (Tigerville) واقع در كاروليناي جنوبي، نشان مي‌دهد كه در تشكيل ذخاير ورميكوليت پرعيار اين منطقه، فعاليت‌هاي گرمايي بر روي بيوتيتي كه پيش‌تر به واسطه عملكرد آبهاي زيرزميني حاصل شده، ضروري است.

مطالعات انجام يافته در كانسار ورميكوليت اينوري (Enoree) نيز بر تشكيل ورميكوليت و هيدروبيوتيت در اثر فرآيندهاي هوازدگي دلالت دارد. مناطق داراي ورميكوليت در اين كانسار در مرز بين سنگهاي دگرگونه (با ماهيت رسوبي) و توده اولترامافيك پتاسيك قرار گرفته‌اند.
پيدايش ذخاير اقتصادي ورميكوليت عمدتاً حاصل دگرساني بيوتيت است، كه در اين امر عوامل هوازدگي بيشتر از فرآيندهاي گرمابي نقش دارد، چرا كه ايجاد ورميكوليت در شرايط تعادلي و در دماي بيشتر از 300 درجه سانتي‌گراد در فرآيندهاي گرمابي محتمل نيست. ورميكوليت حاصله بلورهاي درشتي تشكيل مي‌دهد كه پسودومورف ميكا است. اين نوع ورميكوليت از سازنده‌هاي رسي برخي از خاك‌ها به شمار مي‌آيد. وجود شرايط آب و هوايي گرم و مرطوب، اين نوع دگرساني را تشديد مي‌كند.

ورميكوليت نام عمومی گروهی از سيليكاتهای آلومينيوم فرومنيزيم دار بوده كه از نظر شيميائی مشابه اسمكتيت های تری اكتائدر و از نظر ساختمان مشابه تالك ميباشد.ورميكوليت ها از نظر بار الكتريكی و خاصيت تورم پذيری در حد واسط ميكاها و اسمكتيت ها قراردارند. ورميكوليت تحت تاثير شوك حرارتی (حدود 800 درجه سانتی گراد) حدود 20 تا 40 برابر حجم اوليه افزيش حجم يافته و ورقه ورقه ميشود و تا نزديكی نقطه ذوب يعنی 1350 درجه سانتيگراد خاصيت نسوزندگی بسيارخوبی از خود نشان ميدهد.ماده معدنی ورميكوليت بعد از استخراج از معدن واقع در منطقه كليبر به كارخانه فراوری جهت پرعيارسازی ،انبساط و دانه بندی واقع در نزديكی معدن حمل ميشود.مشخصات فيزيكی و شيميائی ورميكوليت خام و فراوری شده درجداول زير ارائه گرديده است:

تركيب شيميائی ورميكوليت خام
SiO2 Al2O3 MgO Fe2O3 CaO K2O Na2O TiO2 BaO MnO L.O.I Tot.
33.9 15.7 14.8 12.9 5.7 0.97 0.16 0.12 0.20 0.03 14.9 99.20
.:: مقادير عددی برحسب درصد است.

ورمیکولیت با کیفیت ودرجه بالا به صورت گسترده در صنایع سطوح اصطکاکی استفاده می شود.

برای مثال می توان در تولید صفحه کلاچ و لنت ترمز از ورمیکولیت استفاده کرد. ورمیکولیت نسبت به آزبست، بسیار امن تر و بهداشتی تر است و همچنین رغیب جدی ورمیکولیت در این صنعت آزبست است که هم اکنون به دلیل خطرات استفاده ی آن و با ممنوعیت استفاده آزبست در داخل ایران این ماده جایگزین آزبست گردیده است.

مواردي كه بايد در جايگزيني ماده غير آزبستي با ماده آزبستي در صنايع لنت و ديسك مورد توجه قرار گيرد:

– هزينه تكنولوژي و مواد محصولات غير آزبستي خيلي بيشتر از نوع آزبستي نشود.

– فرايند هاي مربوط به ساخت آن پيچيده نباشد.

– هزينه محصول نهايي خيلي زيادتر از نوع آزبستي نشود.

– ماده جايگزين بسیار كم خطرتر از ماده آزبستي باشد.

– قدرت عملكرد ماده جايگزين مناسب باشد، يعني ضريب اصطكاك، ثبات گرمايي، ميزان فرسايش، قدرت يا استحكام مواد، توليد صدا، ساييدگي يا فرسايش ديسك، رسانايي گرمايي، و … مناسب باشد و در نتيجه ايمني رانندگي نيز حفظ شود.

 نگرش مشتري به آن مثبت باشد. مثلاً برخي مشتري ها معتقدند كه لنت هاي آزبستي سروصدا و غبار سياه(كنار ديسك لنت) دارند و همچنين عمر كوتاهي دارند که .رانندگان در اصطلاح حسّ خوبي در ترمز گرفتن با اين لنت ها ندارند

ورمیکولیت یک ماده بسیار مناسب برای استفاده در صنایع نسوز از جمله تولید آجر نسوز کوره و سقف کوره ها، آجرهای تزئینی نسوز برای شومینه، دیگها و واگن های حمل شمش و فلزات در صنایع ذوب فلزات و فولاد و ریخته گری بشمار می آید، چرا که ورمیکولیت دارای ویژگیهایی نظیر: عایق حرارتی خوب، چگالی کم، دیرگداز بودن، جذب تشعشعات وفلزات سنگین،سبکی و مقاومت زیاد می باشد.

خواص نسوز ورمیکولیت دردمای  Sintering 1260°C و نقطه ذوب  1315°Cدر متالورژی (مواد مركب داغ و مواد عایق مذاب) و نسوزها (آجرهای عایق و تخته ها یا اشكال) وجود دارد.

در ایالات متحده امریكا، تقریباً اندازه های سرند بالایی و پائینی عبارتند از :

درجه 1 (درشت ) 8- تا 4- مش تیلور (mm 36/2-75/4)

درجه 2 (متوسط) 4- تا 8- مش تیلور (mm 18/1-35/2)

درجه 3 (ریز ) 28- تا 14- مش تیلور (mm 60/0-18/1)