بایگانی برچسب: s

روش‌هاي عمده اكتشاف ورميکوليت

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.

زمین شناسی ورمیکولیت

 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.

مشخصات فيزيكي و مكانيكي میکا

 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

خاک معدن ورمیکولیت

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 و صنایع نسوز

vermi nasoozورمیکولیت 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)

vermi shomineh