کانیها وسنگهای صنعتی
فهرست مطالب
فصل اول : مقدمه
فصل دوم: کاربرد کانیها و سنگهای صنعتی
فصل سوم:کانیهای صنعتی
فصل چهارم : سنگهای صنعتی
کانیها وسنگهای صنعتی
راهنمای مطالعه
1-1-تعریف کانیها وسنگهای صنعتی
1-2- تاریخچه استفاده و نقش کانیها و سنگهای صنعتی در زندگی انسانها
نکته
1-3-طبقه بندی کانیها و سنگهای صنعتی
1-3-1- طبقه بندی کانیها وسنگهای صنعتی بر اساس شکل مصرف
I. عناصر
II. کانیها
III. بلورها
IV. سنگها و خاکها
1-3-2- طبقه بندی کانیها وسنگهای صنعتی بر اساس نوع مصرف
به عنوان ساینده
تولید کاشی و سرامیک
مواد پر کننده
دیر گدازها
مصالح ساختمانی
مالون و سنگ نما
1-3-1- طبقه بندی استفاده شده در این کتاب
بر این اساس مواد معدنی به دو گروه بزرگ شامل انواع کانیهای صنعتی و انواع سنگهای صنعتی طبقه بندی شده اند
سنگهای صنعتی با منشاء آذرین
سنگهای صنعتی با منشاء دگرگونی
سنگهای صنعتی با منشاء رسوبی
سنگهای صنعتی با منشاء دگرسانی
کانیهای صنعتی بامنشاء آذرین
کانیهای صنعتی با منشاء دگرگونی
کانیهای صنعتی با منشاء رسوبی
کانیهای صنعتی با منشاء دگرسانی
سایر طبقه بندی های موجود برای کانیها و سنگهای صنعتی
مهمترین خاستگاههای تشکیل کانیها و سنگهای صنعتی
I. خاستگاه آذرین شامل نهشته های ماگمایی، پگماتیتی، کیمبرلیتی، کربناتیتی و گرمابی
II. خاستگاه رسوبی شامل نهشته های تبخیری، آواری، شیمیایی و بیوشیمیایی
III. خاستگاه دگرگونی شامل سنگها و کانیهای دگرگونی از نوع دفنی، ناحیه ای، پویا و همبری
IV. خاستگاه دگرسانی و هوازدگی شامل کانیها و سنگهای حاصل از انواع هوازدگی و دگرسانی
کربناتیتها از سنگهای آذرین آلکالن می باشند.
2-1- ساینده ها
ویژگیهای مواد ساینده
I. سختی قابل قبول
II. مقاومت و استحکام مناسب
III. از نظر شیمیایی بی اثر
IV. مقاوم در برابر شوک یا تغییر ناگهانی حرارت
V. دیرگداز
VI. شکل و اندازه مناسب
تقسیم بندی مواد ساینده براساس سختی موس
1) ساینده های سخت مثل الماس، کرندوم، گارنت و استروتید با سختی بیش از 7
2) ساینده های با سختی متوسط مثل کوارتز، کلسدونی، چرت، فلینت، فلدسپات، کوارتزیت، پامیس، پرلیت، میکاشیست، بازالت و گرانیت با سختی بین 5/5 تا 7
3) ساینده های با سختی کم مثل آپاتیت، کلسیت، دولومیت، دیاتومیت، اکسیدآهن، سیلت و تالک با سختی کمتر از 5/5
در بحث ساینده ها، دانه های هم بعد و بلوکی شکل تحت عنوان اشکال مناسب و دانه های غیر هم بعد با عنوان اشکال نامناسب مطرح هستند
تقسیم بندی ساینده ها بر اساس منشاء
انواع ساینده ها بر اساس شکل مصرف
1. ساینده های پودری یا دانه ای
2. ساینده های متصل
3. ساینده های پوششی یا غشایی
4. ساینده های خمیری یا صابونی
2-2- سرامیک
خاک رس بیشترین بخش سرامیک را تشکیل می دهد
مواد نسوز و کمک ذوب
مراحل تولید سرامیک
1. انتخاب مواد اولیه مناسب بر اساس نوع سرامیک تولیدی
2. آماده سازی مواد اولیه سرامیک(خرد نمودن، پودر و مخلوط کردن )
3. شکل دادن به صورت خشک، نیمه خشک یا دوغابی
4. خشک کردن در فضای باز یا در تونلهای حرارتی
5. پخت سرامیکهای خشک شده در دماهای معین
2-3- شیشه
بیشترین بخش شیشه را سیلیس تشکیل می دهد. سیلیس مورد نیاز برای صنایع شیشه سازی از منابع زیر تامین می شود:
أ- رگه های سیلیسی همراه با فازهای گرمابی ناشی از ماگماهای اسیدی
ب- کوارتزهای همراه با سنگهای پگماتیتی
ج- ماسه سنگهای سیلیسی حاوی بیش از 95% کوارتز
د- رگه های سیلیسی مناطق دگرسانی گرمابی
ه- سنگهای کوارتزیتی حاصل از دگرگونی ماسه سنگهای سیلیسی
انواع شیشه ها بر اساس نوع مصرف یا ترکیب شیمیایی
شیشه های معمولی
شیشه های ُبردار(ساخت لوازم آزمایشگاهی و پزشکی)
شیشه های سربی (تولید عدسی و قطعات نوری)
شیشه های کوارتزی (ساخت منشور)
شیشه های فسفردار(عبور امواج فرابنفش)
2-4- سیمان
سیمان پرتلند یا سیمان تیره رنگ از چهار ترکیب پیچیده به نسبتهای زیر تشکیل شده است:
أ- تری کلسیم سیلیکات یا آلیت ( 45% حجم اولیه سیمان)
ب- دی کلسیم سیلیکات یا بلیت (27%)
ج- تری کلسیم سیلیکات یا آلومینات (11%)
د- تترا کلسیم آلومینوفریت یا فریت (8%)
مراحل تولید سیمان
أ- سنگ شکن کردن مواد اولیه سیمان، آمیختن و آسیاب نمودن
ب- ارسال مواد مخلوط شده به کوره های پیش گرم کن
ج- پختن گرد یا لجن مخلوط در دمای 1450 درجه کوره دوار تا دانه ها به همدیگر جوش خورده وبه شکل کلینکر درآیند
د- خشک نمودن وآسیاب کردن کلینکر ومخلوط کردن آن با سنگ گچ
انواع سیمانها
1) سیمان پرتلند معمولی
2) سیمان پرتلند با دمای هیدراته شدن متوسط
3) سیمان پرتلند با مقاومت اولیه زیاد و زودگیر
4) سیمان پرتلند با گرمای هیدراته شدن پایین و دیرگیر
5) سیمان ضدسولفات
2-5- دیرگدازها
ویژگیهای مهم دیرگدازها
أ- خاصیت دیرگدازی( درجه گدازش رس1750درجه و درجه گدازش Al2O3 خالص حدود2050درجه)
ب- مقاومت شیمیایی که تابعی از ترکیب شیمیایی مواد اولیه، تخلخل و ساختمان بلوری آنهاست
ج- مقاومت در مقابل تغییرات ناگهانی حرارت جهت پایداری در برابر شوکهای حرارتی
د- مقاومت سایشی (از جنس مواد ساینده یا دارای مقاومت سایشی خوب)
انواع دیرگدازها
انواع دیرگدازها براساس دمای پایداری
طبقه بندی دیرگدازها براساس ترکیب مواد اولیه
دیرگدازهای فورستریتی
خاک رس آتش خوار
دیرگداز کاربید سیلیس
دیرگداز آلومینی
دیر گدازهای اکسیدی مثل اکسید بریلیوم، سزیم، زیرکونیوم، تانتالیوم و نیوبیوم
دیرگدازهای سیلیسی
” منیزیتی
” دولومیتی
” گرافیتی
” کرومیتی
” بوکسیتی
” سیلیمانیتی
2-6- کمک ذوبها
ویژگی کمک ذوبها
1) کاهش دمای ذوب کانسنگها
2) داشتن وزن مخصوص کمتر نسبت به فلز ذوب شده
3) داشتن قیمت مناسب
4) جلوگیری از خروج فلزذوب شده از محیط
انواع کمک ذوبها براساس ترکیب شیمیایی
أ- بوراتها مثل بوراکس
ب- فلوئوریدها مثل فلوریت
ج- کلریدها مثل کلرور پتاسیم
د- اسیدها مثل اسید بوریک
ه- آلکالی ها مانند هیدروکسید پتاسیم و سدیم
انواع کمک ذوبها از نظر محیط شیمیایی
أ- کمک ذوبهای قلیایی مثل آهک و دولومیت
ب- کمک ذوبهای اسیدی مثل کوارتز و ماسه سیلیسی
ج- کمک ذوبهای خنثی مثل فلوئورین
2-7- کودهای شیمیایی
انواع کودهای شیمیایی
أ- کودهای ازته
ب- کودهای فسفات دار
ج- کودهای پتاسیم دار
کودهای ازته
کودهای فسفات دار
کودهای پتاسیم دار
2-8-آجر
مواد اولیه تولید آجر
عوامل موثر در رنگ آجر
پخت آجر
2-9- اهداف استفاده از پرکننده ها
VI. بهبود کیفیت
VII. کاهش قیمت ماده تمام شده
VIII. تزئین ماده مورد نظر
IX. افزایش هدایت الکتریکی
X. تغییررنگ و شفافیت
I. افزایش مقاومت مکانیکی
II. کاهش یا افزایش وزن مخصوص
III. افزایش خاصیت شکل پذیری
IV. افزایش مقاومت حرارتی
V. تغییردر غلظت
مواد پرکننده در صنایع:
لاستیک سازی
کاغذسازی
پارچه بافی
پلاستیک سازی
مصالح ساختمانی
ومحصولات شیمیایی استفاده می شود
مواد پرکننده لاستیک
مواد پرکننده کاغذ
مواد پرکننده پلاستیک
مواد پرکننده رنگ
3-1- گوگرد
مصارف گوگرد
3-2-الماس
3-3-فلوئوریت
مصارف عمده فلوئورین
فلوئوریت در ایران
3-4-باریت
کاربردهای باریت
تولید جهانی باریت
3-5-آپاتیت
کاربردهای آپاتیت
سایر کاربردهای فسفات
فسفات در ایران
3-6- اولیوین
کاربردها
3-7-زیرکن
کاربردهای زیرکن
3-8- میکاها(موسکویت، بیوتیت)
بیوتیت
انواع میکاها براساس کیفیت و از نظر درشتی و ریزی
4) فیلم میکا
5) پانچ میکا
6) میکای خرد شده
1) میکای ورقه ای با کیفیت بالا
2) میکای کتابی
3) میکای بلوکی
کاربردها
میکا در ایران
3-9- کوارتز
کاربرد کوارتز
سایر کاربردها
تولید کوارتز مصنوعی
معادن سیلیس ایران
3- 10- فلدسپاتها
منابع مهم سنگی تأمین کننده فلدسپاتها
1) پگماتیهای همراه با گرانیت گرافیکی
2) آلاسکیت
3) آپلیت
4) گرانیت
5) ماسه های فلدسپاتی سواحل و بستر رودخانه ها
6) کوارتزیت فلدسپاتی
کاربرد فلدسپاتها
ماده اصلی سازنده سرامیکها و کمک ذوب (فلدسپات پتاسیک)
تهیه شیشه و لعاب(فلدسپات سدیک)
شیشه سازی(65 درصد)
پرکننده در صنایع لاستیک سازی
رنگ سازی
3-11- شرایط تشکیل زئولیت
اهمیت صنعتی زئولیتها
کاربرد زئولیتها
3-12- گرافیت
کرندوم
محیط پیدایش
کانی زینتی (یاقوت)
تولید سمباده
صیقل کاری فلزات و سطوح سنگی
حفاری
کاربرد گارنت
جواهر سازی(سختی بالا و خوش رنگ)
تولید سمباده
صیقل کاری و پرداخت شیشه، سرامیک و کائوچو
پاکسازی لوله های فلزی و جرم گیری سطوح فلزی و سخت (شستشوی ماسه ای)
کانیهای آلومینوسیلیکات
منیزیت
آلونیتها (سولفاتهای آبدار)
ویژگیهای عمومی کائولینیت
بصورت توده ای، ورقه های بسیار ریزو ظریف 6 ضلعی
در حالت خالص سفید رنگ
بوی رس در هنگام مرطوب بودن وچسبیدن به نوک زبان
بهترین راه شناخت، از طریق پراش اشعه X
ماده پرکننده در صنایع کاغذسازی
سیلویت
بوراکس
هدف کلی
سنگهای صنعتی با منشأ آذرین
مشخصات کیفی لازم در صنایع سنگ نما
أ- سنگ فاقد آثار هوازدگی و دگرسانی باشد
ب- دارای لایه بندی ظریف، خردشده و تکتونیزه نباشد
ج- داشتن قابلیت ساب و صیقل
د- دارای سختی قابل قبول
ه- دارای جاذبه از نظر زیبایی و تباین رنگها
و- دارای شرایط استخراج روباز،آسان و بدون باطله برداری
مصالح ساختمانی
ویژگیهای سنگ مالون
أ- فاقد رخ و درز وشکاف فراوان
ب- دارای مقاومت فشاری بالا(حداقل 400پوند براینچ مربع)
ج- دارای قابلیت تراش
د- داشتن شرایط مناسب استخراجی
تولید مواد ساینده
صنایع سرامیک
پرلیت
پخت پرلیت
مصارف پرلیت
پامیس و پامیسیت
کاربرد پامیس
پوزولان و پوکه های معدنی
سنگ مرمر
اسلیت وشیست
کوارتزیت
سنگهای صنعتی با منشأ دگرسانی و هوازدگی
1- بنتونیت
بنتونیت فعال و روشهای فعال سازی
2- بوکسیت
سنگهای صنعتی بامنشأ رسوبی
محیط گسترش دیاتوم ها
1) حوضه های آبی وسیع و کم عمق (سهولت فتوسنتز)
2) وجود آب شیرین در حوضه رسوبی (غیر سمی)
3) بالابودن سیلیس محلول (ناشی از فعالیت آتشفشانی)
4) کمترین مقداررسوبگذاری از نوع آواری در حوضه
کنگلومرا و ماسه سنگ
آهکهای هوایی و هیدرولیک
VII. صنایع ساختمانی
VIII. شیشه سازی
IX. سرامیک
X. تولید کاربید
XI. چرم سازی
I. عمدتاً در سیمان سازی
II. فولاد و ذوب فلزات
III. قند سازی
IV. صنایع شیمیایی
V. رنگ سازی
VI. کشاورزی
سنگ گچ