بایگانی دسته: مطالب مرتبط با میکا

مطالب مرتبط با میکا

پرکننده‌ها (Fillers) به موادی گفته می‌شود که به مایعات و یا جامدات اضافه می‌شوند تا یک یا چند تغییر بدین شرح در آنها صورت گیرد. افزایش مقاومت مکانیکی و خاصیت شکل پذیری ، کاهش و یا افزایش وزن مخصوص ، افزایش مقاومت حرارتی ، تغییر در غلظت ، بهبود کیفیت ، کاربرد تزئینی و کاهش بهای ماده تمام شده. مواد پرکننده در صنایع لاستیک سازی ، کاغذ سازی ، پلاستیک سازی ، رنگ سازی ، پارچه بافی ، مصالح ساختمانی و محصولات شیمیایی استفاده می‌شوند.
مواد پرکننده لاستیک
مقاومت فرسایشی لاستیک به ترکیب شیمیایی ، شکل و اندازه مواد پرکننده بستگی دارد. مقاومت فرسایشی نسبت معکوسی با اندازه ذرات مواد پرکننده و رابطه مستقیم با کروی بودن ذرات دارد. مقاومت فرسایشی از سیلیس به طرف کربنات کلسیم کاهش می‌یابد.

سختی و گسیختگی لاستیک
مواد پرکننده صفحه‌ای و پولکی سختی را افزایش می‌دهند. در صورتی که مواد پرکننده کروی و کوچک گسیختگی را افزایش می‌دهند. مهمترین مواد پرکننده معدنی در صنعت لاستیک سازی عبارتند از باریت ، کائولین ، آهک ، میکا ، پیروفیلیت ، اسلیت و تالک. کربنات کلسیم بیشترین مصرف را دارد و خوصیات مهم آن عبارت است از پایین بودن میزان جذب روغن ، پخش سریع ، ارزان بودن. آزبست به منظور افزایش مقاومت مکانیکی و حرارتی ، افزایش ضریب شکل پذیری و خاصیت دی الکتریک استفاده می‌شود. باریت موجب افزایش وزن مخصوص و مقاومت در مقابل مواد اسیدی می‌شود.
مواد پرکننده کاغذ
انواع مهم کاغذ عبارتند از : کاغذ مخصوص نوشت افزار ، کاغذ معمولی ، کاغذ عکاسی ، مقوا. کیفیت خصوصیات کاغذ توسط مواد پرکننده کنترل می‌شود. مواد پرکننده به میزان 2 تا 4 درصد به دیگر مواد اضافه می‌شوند. شفافیت ، براق بودن ، ماتی رنگ و میزان جذب نور از خصوصیات مهم کاغذ است که در زیر بررسی می‌شود.

• شفافیت و درخشندگی : میزان تغییر در نور انعکاسی حاصل از تعویض رنگ جسمی که در پشت کاغذ قرار دارد، شفافیت و درخشندگی آن گفته می‌شود. این خاصیت به میزان ضریب شکست و اندازه ذرات مواد پرکننده بستگی دارد. مواد پرکننده به ابعاد 0.25 میلی میکرون و با ضریب شکست بالا بیشترین درخشندگی را دارند.
• براق بودن : مواد پرکننده صفحه‌ای نظیر مسکویت ، خاصیت براقی کاغذ را افزایش می‌دهند.
• ماتی رنگ : مواد پرکننده رنگی و مواد با ضریب شکست بالا خاصیت ماتی رنگ کاغذ را افزایش می‌دهند. از اکسید تیتانیم به دلیل ضریب شکست بالا برای کنترل ماتی استفاده می‌شود.
• میزان جذب جوهر : میزان جذب و پخش جوهر به شکل و اندازه ذرات بستگی دارد. ذرات صفحه‌ای و کوچک میزان جذب جوهر را کاهش می‌دهند. تالک نیز میزان جذب جوهر را کاهش می‌دهد. مهمترین مواد پرکننده کاغذ عبارتند از کائولین ، تالک ، اکسید تیتانیم ، اکسید روی و دیاتومیت.
مواد پرکننده پلاستیک
چند ویژگی مهم پلاستیک توسط مواد پرکننده کنترل می‌شود. دمای آمادگی پلاستیک با وزن مخصوص مواد پرکننده نسبت معکوس و با مساحت آن نسبت مستقیم دارد. شکل و اندازه ذرات ، غلظت و پخش شدگی مواد را کنترل می‌نماید. در مواد پرکننده حاوی آب و یا اکسید کربن ، در صورتی که آتش سوزی بروز نماید، آب و گاز تولید می‌گردد و از سرایت آتش جلوگیری می‌کند. مهمترین مواد پرکننده پلاستیک عبارتند از کربنات کلسیم ، خاک رس ، فلدسپات ، میکاها ، تالک ، دیاتومیت و کوارتز. وجود کائولین موجب افزایش مقاومت حرارتی، کششی و سختی می‌گردد.
• کربنات کلسیم : متداولترین ماده پرکننده پلاستیک بشمار می‌رود. دلایل استفاده از کربنات کلسیم در این مورد عبارتند از قیمت مناسب ، جذب اندک روغن ، سهولت پخش با وسایل معمولی ، درخشندگی خوب ، سختی کم ، همچنین کربنات کلسیم از نرمی و طویل شدگی پلاستیک جلوگیری می‌کند.
• آزبست : آزبست را برای جلوگیری از کاهش مقاومت مکانیکی و حرارتی به پلاستیک می‌افزایند. پلاستیکهایی که در ساخت قطعه‌های خودروهای سواری و کامیونها بکار می‌روند، حاوی آزبست هستند.
• تالک : تالک در بعضی از پلاستیکها به مصرف می‌رسد. خواص تاثیری تالک در پلاستیک عبارتند از رنگ سفید ، نرمی ، جلای بسیار خوب ، پخش شدگی بسیار خوب و سرانجام درخشندگی آن.
• باریت : باریت در پلاستیک سازی بطور محدود استفاده می‌شود. خواص اثر گذار بر پلاستیک عبارتند از وزن مخصوص بالا ، غیر محلول بودن در آب و مقاومت بالا در برابر اسیدها. از جمله پلاستیکهایی که در آنها از باریت استفاده می‌شود میز و صندلیهای از این جنس را می‌توان نام برد.
• کائولین و کانیهای رسی : این کانیها نیز به عنوان ماده پرکننده مورد استفاده قرار می‌گیرند.
مواد پرکننده رنگ
رنگها بطور عمده از دو بخش تشکیل می شوند. بخش تبخیر شونده که بعد از استفاده به صورت گاز رنگ را ترک می‌نماید، و مواد جامد که پس از خشک شدن به صورت پوششی باقی می‌مانند. مواد پرکننده رنگ ، به مقدار کم به عنوان ماده رنگی اضافه می‌شوند. قیمت ، کیفیت ، خصوصیات نوری و مکانیکی رنگ به مواد پرکننده بستگی دارد.
• براق بودن : براقی عبارت از مقدار نور منعکس شده از رنگ است. مواد صفحه‌ای دانه ریز میزان نور انعکاسی را افزایش می‌دهند. ذرات دارای قطر 0.3 میلیمتر حداکثر نور را منعکس می‌نمایند.
• مقاومت آلایشی : مواد پرکننده‌ای که تخلخل کم ، حداقل سطح و کشیدگی زیاد داشته باشند، مقاومت آلایشی را افزایش می‌دهند.
• غلظت : پوشش یکنواخت جسم رنگ شده و سهولت استفاده از آن بستگی به غلظت رنگ دارد. مواد پرکننده با سطح خارجی زیاد و حالت غیر کروی باعث افزایش غلظت رنگ می‌شوند.
• مقاومت فرسایشی : رطوبت ، سایش ، نور و مواد آلی موجب فرسوده شدن رنگ می‌شوند. مواد پرکننده متخلخل سبب افزایش مقاومت رنگ در مقابل رطوبت می‌شوند. مواد سیلیسی و خاک رس مقاومت فرسایشی رنگ را افزایش می‌دهند. نور بنفش موجب اکسید شدن رنگ و دیگر مواد می‌شود. موادی که باعث جذب نور فرابنفش و محدود شدن تخلخل می‌شوند، مقاومت فرسایشی را افزایش می‌دهند. مهمترین مواد پرکننده رنگ عبارتند از سولفات باریم ، کربنات کلسیم ، خاک رس، میکاها، تالک، اکسید روی و دیاتومیت.

معادن میکا در ایران

1-معدن مسكوويت (ميكا، فلدسپات) ماسوله : اين معدن در فاصله حدود 65 كيلومتري غرب شهرستان رشت و 35 كيلومتري جنوب غرب شهرستان فومن واقع مي باشد. عمده اين فاصله به جز چند كيلومتر انتهايي جاده آسفالته و بقيه جاده شوسه خاكي مي باشد.

ماده معدني در داخل سنگ هاي آذرين دوران اول كه تا حدود زيادي نيز دگرگون شده اند يافت و تركيب كاني شناسي ماده معدني استخراجي عمدتاً شامل كوارتز، فلدسپات و مسكوويت مي باشد. ذخيره اين معدن طبق گواهينامه كشف صادره براي آن در حدود 20000 تن ميكا و 100000 تن فلدسپات مي باشد.  اين معدن هم اكنون غيرفعال بوده و در حال حاضر عمليات اكتشافي با استفاده از اعتبارات بند (الف) بودجه سال 1379 توسط وزارت معادن و فلزات در غالب طرح اكتشاف سراسري ميكا بر روي آن در حال انجام مي باشد.

2-معدن ميكا (بيوتيت) يا علي گوابر املش :اين معدن كه در بخش جنوبي محدوده اكتشافي اين شركت (پروانه حاضر) و در فاصله 5 كيلومتري جنوب غربي مركز شهرستان املش واقع مي باشد، به وسيله يك جاده شني درجه 3 به طول تقريبي 3 كيلومتر به محل كارخانه فرآوري كه متعلق به شركت گيلان ميكا مي باشد متصل بوده و به واسطه قرار داشتن در مجاورت روستاي يا علي گوابر به اين نام، نام گذاري شده است.

3-معدن ميكاي قره باغ : اين معدن در بين گردنه قوشجي و درياچه اروميه و در فاصله 75 كيلومتري شهر اروميه و در كنار روستاي قره باغ واقع مي باشد. ذخيره قطعي اين معدن با توجه به عمق سونداژ انجام شده حداكثر 20 متري معادل 11500
تن گزارش گرديده است. از اين معدن هر دو نوع ميكاي سياه و سفيد (بيوتيت و مسكوويت) استخراج گرديد. اين معدن هم اكنون هم فعال مي باشد.

از ساير معادن قابل توجه ميكاي كشور ميتوان به معادن زير اشاره نمود :

4- معدن ميكاي ناحيه اي يارم قيه خوي در استان آذربايجان غربي.

5- معدن ميكاي ناحيه اي زارعان در 24 كيلومتري شمال شرقي شهرستان خوي.

6- معدن ميكاي زمان آباد و كمري منگاوي و كندهلان در استان همدان.

بررسي ميكاي مورد نياز كشور : انواع ميكاي مصرفي در كشور به صورت هاي ورقه اي، خرده ميكا و ميكاي فلسي از همه انواع ميكاها بوده و ضمناً خرده هاي ميكا به صورت بلوكها و ورقه هاي نازك به دست مي آيد كه به صورت قالبي ساخته شده و براي
ساختن كاغذ، ميكا به كار مي رود.

طبق آمارهاي موجود كشور، با توجه به نياز روز افزون صنايع مختلف به ويژه صنعت نفت، لاستيك سازي، متالوژي و … ساليانه به حدود 1800 تن ميكا نياز دارد، كه البته8 نزديك به 40 درصد آن در صنعت نفت (در بخش حفاري هاي نفتي) مورد مصرف قرار مي گيرد. از ساير واحدها عمده مصرف كننده اين ماده ارزشمند و حياتي مي توان، صنايع لاستيك سازي كشور با مصرف ساليانه بيش از 350 تن، صنايع تزئيني و آرايشي با مصرف 150 تا 200 تن و صنايع رنگ سازي، برق الكترونيك و… مجموعاً با بيش از 400 تن اشاره نمود.

 

توضیحات جامع درباره میکا

به لحاظ علمی کانیهای گروه میکا از سیلیکاتهای آلومینیوم آبدار هستند که متعلق به گروه فیلو سیلیکات ها یا سیلیکاتهای ورقه ای می باشند.

این کانیها از نظر ظاهری هگزا گونال دیده می شوندولی در حقیقت در سیستم مونو کلینیک متبلور می شوند ، این کانیهای سیلیکاته ،غنی از پتاسیم و آلومینیومند و مقدار کمی منیزیم ،آهن و لیتیم دارند و به دلیل ساختار و ویژگیهای فیزیکی –شیمیایی خاص،کاربرد زیادی در صنعت دارند و به همین دلیل در گروه کانی های صنعتی قرار می گیرند.

1- ترکیب شیمیایی و ساختمان

ترکیب شیمیایی میکا ها عبارت است از :

X2y4-6z8o22(oH,f)4

که در آن به جای x عناصر پتاسیم ،سدیم ، سزیم ، روبیدیم و گاهی کلسیم و باریم قرار می گیرند و به جای y عناصر سه ظرفیتی کرم، آهن، آلومینیوم و آنادیوم و نیتانیوم و عناصر دو ظرفیتی ، سیلسیم و آلومینیوم می تواند به عنوان عنصر جانشین شونده ،جانشین سیلسیم شود.

این کانیها ساختمان لایه ای دارند. به طوری که اتم سیلسیم در مرکز یک دسته اتمها اکسیژن تترا هدرال قرار گرفته است. این دسته ها به سه اتم اکسیژن که در میان صفحه جای گرفته اند،اتصال می یابند.هر کدام از این اتمهای اکسیژن در دو تترا هدر مشترکند ولی اگر در این گروه،تترا هدرهای متصل شده به طور متناوب ادامه پیدا کنند ،یک طرح هگزا گونالولی را پدید می آورند.درساختمان گروه میکاها لایه های T-O-T و کاتیون های میان برگه ای همراه کمی آب قابل تعویض یا به طور کلی بدون آب ، اسکلت بلور را تشکیل می دهند.

در حقیقت به هر یک از اتمهای سیلیسیم یک اتم اکسیژن و اتمهای مشترک اکسیژن می رسد.از این رو ، بنیان این کانیها به صورت si2o5 در می آید که در آنها رئوس آزاد چهار وجهی ها در هر یک از این برگ ها در یک جهت قرار می گیرند.

برگ های چهار وجهی نسبت به هم به گونه ای قرار می گیرند که این رئوس آزاد هر برگ بسوی یکدیگر گرایش می یابند و در میان آنها فضاهای خالی پدید می آیند که یون های( OH-) در آنها جای می گیرند.با توجه به وجود فضا های پدید آمده و جای گرفته یون های( OH- ) در آن فضاها،بنیان آنیونی جسم به صورت si2o5(OH) نشان داده می شود.با ورود کاتیونهایی مانند آلومینیوم در این بنیان آنیونی فضاهای خالی میان دو برگه اشباع می شود.بنابراین پس از این مکانیسم شکل فرمول به صورت Alsi2o5(OH) در می آید. برگ های پیوند خورده که بدین وسیله به حالت اشباع در آمده اند از لحاظ بار الکتریکی خنثی هستند.پیکره کلی ساختمان جسم از تکرار این برگه های دو گانه پدید می آیند، به طوری که هر برگه دو گانه نسبت به برگه دوگانه دیگر، فاقد نیروی الکترو استاتیک است.یعنی همدیگر را جذب نمی کنند.از همین رو است که آن برگه ها به آسانی از هم جدا می شوند و این آشکارترین و گویاترین ویژگی میکا هاست ، رخ های خوب در جهت (001) ایجاد می کند.

2- کانی های گروه میکا

تمام انواع میکاها اگر چه دارای ترکیب شیمیایی متفاوتی هستند ولی از نظر فیزیکی ساختمان هندسی مشابهی دارند. ارزش کانی میکا در خصوصیات فیزیکی منحصر به فردشان نهفته است .ساختار بلورهای میکاها باعث می شوند که صفحات مسطح انعطاف پذیر ، کشسان ، شفاف تا کدر ، ارتجاعی ، منعکس کننده و دی الکتریک باشند.

میکاها را بر اساس ترکیب شیمیایی به دو دسته تقسیم می کنند:

1-میکاهای قلیایی

2- میکاهای آهن و منیزیم دار

که به طور خلاصه در جدول 1 نام کانی ها و فرمول آنها آورده شده است.گاه میکا ها را از نظر رنگ دسته بندی می کنند ، جدول 2 کانی های میکا را با توجه به رنگشان نشان می دهد .معمولاً این دسته بندی بیشتر در معادن میکا رایج است.

از تمام گونه های میکای یاد شده ، سه دسته میکا به دلیل فراوانی و کاربرد گسترده آنها در صنعت در اینجا توصیف می شوند.میکاهای دیگر معمولاً کمیاب هستند و در صنعت به دلیل کمیابی ، کمتر به کار گرفته می شوند.

3-میکای مسکویت

مسکویت فراوانترین ومعروفترین کانی درگروه میکاهاست.فرمول شیمیایی آنkAl2(Alsi3o10)(oH)2 است که در سیستم مونو کلینیک به صورت بلورهای تخت و بیشتر هگزاگونال کاذب متبلور می شود و بلورهای مشخص آن کمیاب است .وجوه منشوری(110)که با زوایای نزدیک به 60 درجه قرار گرفته اند،در برخی از ورقه ها طرح الماسی شکل ایجاد می کنندو نیز وجوه منشوری به خاطر وجوه شیارهای افقی چهره ای خشن، بیشتر ناهموار و نوک تیز پیدا کرده اند.

مسکویت ها در نوع ورقه ای به صورت ورقه های ریز تا درشت و در نوع پولکی به صورت انبوهه های پر مانند تا کروی شکل پدید می آیندو هم به صورت نهان بلورین و توده های متراکم نیز به وجود می آیند.همچنین ماکل های تداخلی با محور ماکل در امتداد(310) در مسکویت فراوان دیده می شوند.سختی مسکویت 2 تا 5/2 و چگالی آن76/2 تا 88/2 ، جلای آن شیشه ای تا ابریشمی و مرواریدی است .ورقه های نازک آن بیرنگ و شفاف و ورقه های سبز آن، نیمه شفاف و به رنگ هایی چون زرد، قهوه ای، سبز وقرمز دیده می شوند.

جانشینی اندکی در فرمول شیمیایی آن ممکن است رخ دهد که به صورت زیر است :

k به جای ( Cs,Rb,Na)

( ( Cr,Ti,Mn,Fe3,Fe2,Mg به جای Al

)ّّF) به جای (OH)

3-1 زمین شناسی مسکویت

مسکویت یک کانی سنگ ساز با گسترش وسیع است کانی مشخص گرانیتها و پگماتیتهای گرانیتی است. در سنگها دگرگونی فراوان دیده می شود.سازنده اصلی شیست های میکا دار است.همچنین از اجزا سازنده برخی از شیل ها، خاک ها و رسوبات عهد حاضر محسوب می شود.

در برخی از سنگهای شیستی ، پولک های ریز مسکویت به صورت انبوهه های ریز رشته ای با جلای ابریشمی نمایان می شوند.که به ” سریسیت” معروفند.

میکا مسکویت به عنوان ذخیره میکا در پگماتیت سنگ های آذرین اسیدی یا در پگماتیت دگرگونی منشا پلیتی که درجه دگرگونی آنها نسبتا بالا باشد ،یافت می شود ؛اما مسکویت ریز دانه در اغلب سنگهای دگرگونی با منشا پلیتی که دگرگونی در آنها در رخساره ضعیف است، نیزپیدا می شود.

4- میکا فلوکوپیت( سبز – قهوه ای)

4-1 شرح میکای فلوکوپیت

این کانی ساختمانی شبیه به بیوتیت دارد و فرمولی شیمیایی آن چنین است:

kMg3{(Al,Fe)si3o10}(OH) 2 فلوکوپیتها به صورت ورقه ای 6 گوش یا بلورهای منشوری مخروطی یا به صورت توده های متورق یافت می شود. سیستم آن منو کلینیک و رنگ آن قهوه ای مایل به سبز است. جلای شیشه ای تا مرواریدی و در سطوح رخ بیشتر ، بازتابی همانند مسکویت داردو هر گاه در نور منکسره دیده شودبه خاطر وجود میانبارهای جهت یافته بسیار ریز روتیل حالت ستاره سانی ” استریم” نشان می دهد.ورقه های فلوگوپیت قابل ارتجاع و محکم است .ویژگی اختصاصی فلو گوپیت ، رخ میکایی و رنگ قهو های مایل به زرد آن است. در حرارت های بالا پایداری ویژه ای دارد، چگالی آن 7/2تا 9/2 و سختی آن 2 تا 5/2 است.این کانی از نظر نوری منفی و زاویه محوری آن از 0 تا 15 درجه تغییر می کند.عموماً این کانی در سنگ های مارنی سرشار از منیزیم دگرگون شده ، در سنگ های مافیک و الترامافیک متاسوماتیزم شده یافت می شود. فلوگوپیت کانی متداول کیمبر لیت ها است.

4-2- ترکیب شیمیایی فلوگوپیت

در ترکیب فلوگوپیت مقداری ناچیز Na و تا اندازه ای Cs,Ba,Rb, ممکن است جایگزین k شود.

Fe2+ با قرار گرفتن به جای Mg یکسری ایزو مورف یا بیو تیت پدید می آورد.ساختمان فلوگوپیت همسانی فراوانی با ساختمان مسکویت داردو تنها ناهمسانی در لایه های اکتا هدرال آنها دیده می شود. مکانهای برجسته فلوگوپیت در سطح جهان عبارت است از کانادا، فنلاند، سوئد ، سوئیس، سری لانکا ماداگاسکار و ایالات متحده است.

5- میکای سیاه ( بیوتیت)

ترکیب شیمیایی بیوتیت صورت زیر است :

K(Mg,Fe)3 (Alsi3o10)(OH,F)2

فرم طیعی آن کمیاب است و بیشتر در پیکره هگزا گونال دروغین نمایان میشود. توده های ورقه ورقه و نامنظم داردو بیشتر به صورت پولک های پراکنده و انبو هه های فلسی شکل است . ترکیب بیوتیت از مسکویت متنوع تر است. ترکیب ان بسیار نزدیک به فلو گوپیت است . جایگزینی ایزو مورفی و مخلوط های جامد بیو تیت و فلوگو پیت را به هم پیوند می دهد.

بیوتیت در اغلب سنگ های آذرین از گرانیتها گرفته تا گابروها و پریدوتیت ها و گدازه های روشن پور فیری پیدا می شود.همچنین در سنگ های دگرگون به گو نه ای گسترده نیز پدید می آید.

برخی از بیوتیت ها دارای عناصر با شعاع بزرگ اندکه این باعث شده تا نام های خاص پیدا کنند:از جمله بیوتیت پر آهن که با نام های ” هاوتونیت ” و سیدرو فیلیت مشخص می شوند و یا ” منگانوفیلیت” که منگنز داردو یا دانیت و تینانوبیوتیت که تیتانیوم دارندو همچنین کاسیو تیت که کلسیم فراوان دارد.

گاهی برخی لامپرو فیرها مقدار قابل توجهی میکا، بیوتیت و یا میکا فلوگوپیت دارند.

خصوصیات کلی میکا

نوار میکا یا (Mica tape) گزینه مناسبی برای عایق سیم و کابل های برق می باشد . خواص نوار میکا که شامل خواص مکانیکی خاص است به این ترتیب است که در ذیل می آید :

میکا نسبتا نرم است و می تواند برش داده شود، ماشین کاری و یا سوراخ شود.میکا انعطاف پذیر، الاستیک و دارای استحکام کششی بالایی است. می تواند در برابر فشارهای بزرگ مکانیکی عمود بر صفحه مقاومت کند و به راحتی می تواند به برگ های بسیار نازک تقسیم شود. مواد معدنی میکا ترکیباتی از سنگ های مختلف آذرین هستند، مانند گرانیت، سنگ های دگرگونی و سنگ های آذرین. بهترین میکای ورقه ای مسکویت در مناطقی از زمین شکل می گیرد که عاری از زلزله و اختلالات آتشفشانی هستند. نوار میکا  در یک سیستم مونوکلینیک در حین فرایند تشکیل سنگ پگماتیت متبلور می شود و دارای ترکیباتی از مواد معدنی عادی مانند گرانیت، فلسپار،کوارتز و غیره است.

شکل گیری رسوبات فلوگوبیت ها محدود به مناطقِ زیر توده های آذرینی بزرگی از سنگ های فروزنیک است که با با کلسیت، آپاتیت، سنگ آهک، دولومیت، تالک، سنگ مرمر و یا سنگ های سرپینتا و فسفات آمیخته شده اند اما به ندرت در زیر سنگ های پگماتیت، گرانیت قرار دارند

 نحوه شکل گیری میکا: هنوز هم موضوع تحقیقات متعددی است. با این حال، با آزمایش عملی ثابت شده است که درجه عدم وجود فلسپار ارتوکلاز در پگماتیت ها تا حد زیادی نشان دهنده وجود رسوبات میکا در یک رگه معدنی است. این ثابت می کند که میکا در واقع با از بین رفتن فلسپار ارتوکلاز شکل می گیرد. حضور کریستال های کهربا و فلسپار تجزیه شده در پگماتیت نیز نشان دهنده فرصت برای پیدا کردن رسوبات میکا ست مانند میکای پیدا شده در ایالت بیهار (هند)

میکا طبیعی مانند سایر مواد تجاری نیست که توسط یک ماشین تولید شود و مانند سایر فلزها در واحدهای متر مربع خریداری شود. این یک ماده معدنی طبیعی است که با حفاری از بطن زمین استخراج می شود. این ماده معدنی باید با استفاده از ابزارهای اکتشاف، نقشه برداری و آزمودن سنگ ها و صخره ها تعیین موقعیت شود. زمین با دقت حفاری می شود و مواد تولید شده با مهارت زیاد توسط حفاری و انفجار سنگ های معدنی بدست می آیند. خواص کلی نوار میکا به شکل کلی این هاست :

– مقاومت حرارتی ۸۰۰-۷۵۰ درجه سانتی گراد

– ضریب دی الکتریک۲۰ <kv/mm

– ضریب جذب آب  % ۱>

نوار میکا در ابعاد زیر قابل دسترسی می باشد:

ضخامت(Thickness):   ۰٫۴ – ۰٫۲mm

عرض(width) : 5-1000mm

طول(Length): 250 – 500 – 1000m

فرآوری ورمیکولیت

ورميكوليت خام در صنايع بندرت مورد استفاده قرار مي‌گيرد. از اين رو حجم عمده ماده معدني استخراج شده به كارخانجات فرآوري منتقل مي‌شود. اين موضوع حاكي از اهميت مرحله فرآوري در جريان آماده سازي ورميكوليت براي عرضه به بازار مصرف است.
مراحل اصلي در فرآوري ورميكوليت شرح زير است:
– كانه‌آرايي (mineral dressing)
كانه‌آرايي ورميكوليت شامل مراحلي است كه به جدايش ورميكوليت از باطله منجر مي‌شود. حذف كاني‌هاي همراه با روش‌هاي معمول جدايش (از جمله شناورسازي flotation) صورت مي‌گيرد. در مورد كانسنگ‌هاي سخت، اعمال يك مرحله خردايش قبل از شناورسازي براي جدايش كاني از سنگ ضروري است. پس از يك مرحله سرند، اجزاي كوچكتر از 65 ميلي‌متر به حوضچه رسوب منتقل شده و دانه‌هاي بزرگتر از 2 سانتي‌متر مجدداً به آسيا انتقال مي‌يابد. ذرات مابين دو اندازة فوق نيز ابتدا خشك و سپس دانه‌بندي مي‌شود
مراحل فوق، اغلب در كانسارهاي بزرگ مورد استفاده قرار مي‌گيرد. با توجه به اينكه عمليات كانه‌آرايي در توليد ورميكوليت، موجب افزايش هزينه‌ به ميزان بيش از 50 درصد است، لذا انجام كانه‌آرايي بصورت وسيع قبل از انبساط پيشنهاد نمي‌شود. در اغلب موارد در كانسارهاي كوچك و متوسط مراحل جدايش باطله از ماده معدني و انبساط، همزمان است. جدايش پس از انبساط و بوسيله فشار هوا انجام مي‌گيرد.

فراوری
فلوشيت كانه‌آرايي ورميكوليت

– خردايش ورميكوليت خام
مناسب‌ترين اندازه براي ذرات ورميكوليت خام، بين 3 تا 10 ميلي‌متر است. چنانكه ذكر شد دانه‌هاي درشت‌تر از 2 سانتي‌متر قبل از انبساط مي‌بايست خرد شود. علت اين امر مربوط به خاصيت ديرگدازي و رسانايي حرارتي اندك آن است، لذا در داخل كوره نمي‌تواند به صورت قطعات درشت و كلوخه انبساط يابد. از اينرو عمليات خردايش قبل از انبساط ضروري است.
براي اين منظور از انواع سنگ‌شكن‌هاي فكي، ژيراتوري، مخروطي، استوانه‌اي و ضربه‌اي با توجه به نوع كانه، قابليت خرد شدن، ميزان سايندگي، ابعاد محصول مورد نياز و ظرفيت توليد استفاده مي‌شود. بدين ترتيب ممكن است خردايش در سه يا چهار مرحله انجام شود.

– پرعيارسازي (concentration)
در جدايش ورميكوليت از باطله، از خصوصيات فيزيكی و شيميايي آن استفاده مي‌شود. در پرعيارسازي ورميكوليت، بيشتر روش ثقلي بكار مي‌رود، هرچند استفاده از روشهاي ديگر همچون شناورسازي، مغناطيسي و خشك نيز معمول است.

• روش ثقلي
در اين روش از تفاوت وزن مخصوص، ابعاد و شكل و بطور كلي حركت ذرات در سيال (بويژه آب) استفاده مي‌شود. ابزار مورد استفاده در اين روش شامل انواع جيگ‌ها، ميزهاي لرزان، جداكننده نواري، ناوه شستشو، مارپيچ‌ها و … است. براي پرعيارسازي ورميكوليت به روش ثقلي، استفاده از جيگ هارس ، ميزهاي لرزان و ناوه شستشو توصيه شده است.

• روش شناورسازي
در اين روش مواد باطله (از جمله كاني‌هاي همچون هورنبلند، كوارتز و فلدسپار) در محيط‌هاي قليايي و در حضور متافسفات فعال شده و پس از شناور شدن توسط جمع‌كننده‌هاي آنيوني از محيط خارج مي‌شود. محلول باقيمانده، افشره ورميكوليت حاوي بيش از 93 درصد كاني است. ميزان بازيافت (recovery) ماده معدني در اين روش بين 60 تا 80 درصد است.

• روش مغناطيسي و خشك
استفاده از روش مغناطيسي براي جداسازي بيوتيت از ورميكوليت گزارش شده است. افشره حاصله منبسط شده و ساير ناخالصي آن پس از مرحله انبساط و از طريق حوضچه‌هاي رسوب جدا مي‌شود. پرعيارسازي به طريق خشك نيز صورت مي‌گيرد. در اين روش ابتدا ماده معدني در آسياب‌هاي چكشي خرد مي‌شود. سپس با اعمال جريان هوا، باطله (با وزن مخصوص بالا) در بخش‌هاي اوليه محفظه مربوطه باقي مانده و ورميكوليت در بخش‌هاي انتهايي آن تجمع مي‌يابد.

– انبساط
انبساط ورميكوليت به دو صورت حرارتي و شيميايي صورت مي‌گيرد. قبل از آغاز مرحله انبساط، لازم است تا افشره ورميكوليت كاملاً خشك شود، چرا كه وجود آب و رطوبت بر كيفيت انبساط تأثير منفي مي‌گذارد.
عمل خشك كردن بيشتر با هواي گرم (50 تا 120 درجه سانتي‌گراد) و يا با استفاده از انرژي خورشيد انجام مي‌شود. در هر حال دقت در اعمال پيوسته و يكنواخت حرارت ضروري است.

• انبساط حرارتي
انبساط حرارتي ورميكوليت در حرارت 871 تا 1093 درجه سانتي‌گراد و در مدت زمان چند ثانيه تا دو دقيقه صورت مي‌گيرد. حرارت زياد يا مدت حرارت‌دهي بيشتر موجب تبديل محصول به پولك‌هاي ريز (زير 100 مش) مي‌شود.
كوره‌هاي مورد استفاده در انبساط حرارتي ورميكوليت، به صورت عمودي يا افقي دوار است. در كوره‌هاي عمودي، ماده معدني از بالا تغذيه شده و در حين سقوط با حرارت مشعل كه در كف كوره واقع است، منبسط مي‌شود. ذرات منبسط از طريق يك بادزن به بيرون پرتاب شده و با عبور از جداكننده‌ها (classifire) در اندازه‌هاي مختلف تفكيك مي‌شود.
استفاده از كوره‌هاي افقي دوار معمول‌تر است. درجه حرارت اين نوع كوره‌ها با توجه به دانه‌بندي و مدت زمان انبساط بين 750 تا 1100 درجه سانتي‌گراد تغيير مي‌كند. بر حسب تجربه، مناسب‌ترين درجه حرارت جهت انبساط ورميكوليت در اين كوره‌ها 750 درجه سانتي‌گراد است.

• انبساط شيميايي
جهت انبساط شيميايي ورميكوليت، از محلول‌هاي مختلف از قبيل كلريد سديم، كلريد باريم، آب اكسيژنه و اسيد سولفوريك استفاده مي‌شود. شرايط و نحوه آن برحسب مصرف محصول متفاوت است.

نقش مواد در گل حفاری

کنترل وزن مخصوص: برای کنترل مخصوص از باریت ، گالن و آهک استفاده می‌شود. در مواردی که فشار آب و یا گاز در منطقه حفاری زیاد باشد، یا حفاری در سنگ خاصی (نظیر شیل) صورت گیرد، از باریت می‌توان استفاده نمود. در صورتی که فشار آب و یا گاز در سنگهایی که حفاری می‌شود خیلی زیاد باشد، از گالن استفاده می‌کنند. از آهک به منظور کاهش وزن مخصوص کمک می‌گیرد.
مواد تغییر دهنده غلظت : به منظور بازیابی سریع مواد حفاری شده ، جلوگیری از گیر کردن مته و افزایش سرعت حفاری ، از بنتونیت سدیم‌دار ، اتاپولژیت (Attapulgite) ، آزبست ، موسکویت ، گرافیت و دیاتومیت می‌توان استفاده کرد.
کنترل ترکیب شیمیایی محلول حفاری : ترکیب شیمیایی محلول حفاری بر غلظت ، وزن مخصوص ، سرعت حفاری و دستگاههای حفاری تاثیر مستقیم می‌گذارد. مواد معدنی مورد استفاده عبارتند از بی‌کربنات سدیم ، نمک ، آهک ، دولومیت و ژیپس.

»» مواد معدنی مورد استفاده در حفاری
بنتونیت : به منظور جلوگیری از هدر رفتن محلول حفاری در چاههایی که درز و شکاف زیاد دارند. می‌تواند از نبتونیت سدیم‌دار به عنوان پوشش داخلی سطح چاه استفاده نمود. نبتونیت خاصیت کلوئیدی را افزایش می‌دهد. و در نتیجه درصد بازیابی پودر و سنگ افزایش می‌یابد.
میکا : برای جلوگری از گیر کردن مته در سنگهای دارای خاصیت چسبندگی زیاد ، نظیر وزن گسلی یا در سنگهای مارنی از میکا باید استفاده شود.
گرافیت : هر گاه مته و محور آن به هنگام حفاری گیر کند استفاده از گرافیت لازم می‌آید که البته بعد از بر طرف شدن مانع باید آن را از چاه خارج کرد.
باریت : برای کنترل وزن مخصوص از باریت استفاده می‌کنند.
گالن : به منظور کنترل وزن مخصوص از گالن استفاده می‌نمایند.
آهک و دولومیت : جهت کاهش وزن مخصوص و کنترل خاصیت قلیای از آهک و دولومیت می‌توان استفاده نمود.
ژیپس : برای جلوگیری از آلودگی کربنات و همچنین جهت لخته کردن کانیهای رسی از ژیپس استفاده می‌شود.
آزبست : به منظور افزایش درصد مواد حفاری می‌توان از آزبست استفاده نمود.
نمک : در موقع حفاری به منظور کنترل قطر چاه و همچنین برای کنترل پراکندگی رسها از نمک استفاده می‌شود.
کربنات و بی‌کربنات سدیم : به منظور کنترل محلولها و جلوگیری از خطر آلودگی ، کربنات را مورد استفاده قرار می‌دهند.
پرلیت و خاکسترهای آتشفشانی : این مواد به عنوان سیمان بکار می‌روند.

»» انواع گل حفاری :
a) گل پایه آبی
b) گل هوا و کف : نوعی گل پایه آبی بوده که در طبقات با شکستگی زیاد مورد استفاده قرار می گیرند.
c) گل پایه روغنی : بخش عمده آن گازوئیل ( ۹۵٪ تا ٩۸٪ ) و بقیه آن آب نمک و دیگر افزودنیها می باشد.به چند دلیل در حفاریها از گل روغنی استفاده می شود :
1. در بخشهای مخزنی جهت جلوگیری از ریزش چاه
2. جلوگیری از ریزش شیل
3. عدم نفوذ زیاد گل بدرون سازند

الف ) گاهی نوع خاص از گل تزریق می شود به نام پیل : که با ویسکوزیته بیشتر است و هنگامی که چاه ساکن است بدرون چاه اضافه می شود و جلوگیری از هرزروی که یا از LCM (مواد کنترل کننده هرزروی) و یا از Hv Pill (پیل با ویسکوزیته زیاد یا پیل غلیظ)استفاده می شود.
ب ) سلاگ : با وزن حجمی بیشتری است و در هنگام لوله لوله بالا مورد استفاده قرار می گیرد.

»» موادی که به گل اضافه می شود :
1) کاستیک (Na OH) برای تغییر در PH و قلیائی نمودن گل
2) رس : جهت بالا بردن ویسکوزیته آن
3) باریت : (Ba SO4) : بمنظور بالا بردن وزن گل
4) CMC Hv : جهت بالا بردن ویسکوزیته در پیل
5) کلسیم (Ca) : بالا بردن سختی گل حفاری
6) بنتونیت به منظور بالا بردن ویسکوزیته
7) LCM (Loss Controller Material): افزودنیهائی مثل پوست گردو ، پوست شکلات میکا و . . . برای نفوذ در داخل خلل و فرج ( در هنگام هرزروی بالا استفاده می شود).

»» مشخصات گل حفاری :
صاف آب (WL : Water Loss): بر حسب cc.
پایه آبی : PH
Ca بر حسب ppm
ALK : آلکالینیتی
پایه روغنی : ES : مربوط به سالینیتی ( شوری ) و عدم دو فاز شدن گل
HPHT : مربوط به صاف آب است .

»» آنالیز گل حفاری
در بخش گل حفاری خواص سیال حفاری را مورد بررسی قرار می دهند و از آنجا که مثلاً بنتونیت Bentonite به تنهائی از پس کلیه وظایف گل حفاری بر نمی آید. یک سری افزودنی به گل اضافه می کنند که در این آزمایشگاه با انجام آزمایشهای مختلف ترکیب یک گل با خصوصیات مورد نظر بدست می آورند. مثلاً یکی از افزودنیها CMC می باشد که برای افزایش viscosity به گل اضافه است. از خواص دیگر گل می توان به موارد زیر اشاره کرد :
»» viscosity (گرانروی ) که در دورRPM 600 اندازه گیری می شود با استفاده از دستگاه Rheometer انجام می گیرد. (یکی دیگر از خواص گلPlastic viscosity است ) تعیین yield point یکی دیگر از خواص گل حفاری است.
»» هرچه yield point بالاتر باشد حمل قطعات وcuttings توسط گل راحت ترصورت می گیرد.
»» از خواص مهم گل mud filtrate است که با دستگاه API Standard filter press اندازه گیری می شود. Mud filtrate مقدار آبی است که سیال حفاری در حین circulation از دست می دهد. در دستگاه مورد نظرگل را داخل یک محفظه می ریزند و مقدار آبی که در زمان 30 دقیقه تحت فشارpsi 100 از گل جدا می شود برحسب cc/30 min گزارش می گردد. همچنین دراین آزمایش ضخامت mud cake را نیز اندازه گیری می کنند. با افزودن یک سری مواد می توان ضخامت mudcake را کاهش داد.
»» از خصوصیات دیگر گل حفاری استحکام ژله ای گل است.
یکی دیگر از دستگاههایی که برای اندازه گیری هرز روی و بهینه کردن آن بکار می رود تا آن را به حداقل برساند bridging material tester) BMT) می باشد. در این دستگاه برای هر نوع سازندی یک مدل اختیار می شود. مثلاً برای سازند ماسه سنگی یک مدل گلوله ای را در نظر می گیرند و میزان هرز روی گل را از داخل این مدل اندازه گیری می کنند.
در آزمایشگاه اسید زنی آزمایشات مربوط به اسیدکاری انجام می شود. می دانیم که پس از سیمان کاری به چاه اسید می زنند تا سیمان باقی مانده خارج شده و شسته شود. Acidizing Instrument در این واحد قرار دارد، قلب این دستگاه پمپ آن است. در این دستگاه فشار و حرارت بر روی سنگ اعمال می شود. در واقع اسید با یک فشار معین به داخل core تزریق می شود. در این دستگاه فشار و حرارت برروی سنگ اعمال می شود. به این وسیله کربناتهای داخل مغزه حل می شوند. پس از اسید زنی تراوایی را دوباره اندازه گیری می گیرند، خروجی این دستگاه بصورت print شده تهیه شود.

خواص مکانیکی گل که باید در آزمایشگاه تعیین شوند عبارتند از :
1.Plastic viscosity) PV)
2. Yield point) YP)
3. Gel Strength) gs)
4. Filtration Lost) FL)

»» سیستم گردش گل
سیال حفاری اگر مایع باشد قسمت عمده آن آب است و گاهی نفت جزء اصلی آن است. از رس های مخصوصی برای شکل دادن به گل حفاری استفاده می شود و باریت برای افزایش وزن مخصوص گل بکار میرود. مواد شیمیائی برای کنترل گرانروی (Viscosity) گل و افزایش توانائی ذرات جامد گل برای اندود نمودن دیواره چاه بکار می روند. ١٪ تمامی چاههای نفت حفاری شده از هوای متراکم یا گاز طبیعی برای سیال حفاری بجای گل استفاده کرده اند. مخازن گل دارای همزن هائی هستند(Agitators) (پارو مانند) که گل را بهم زده و مخلوط می کنند.

»» گردش گل حفاری :
بخش های مختلف مسیر گردش گل به قرار زیر می باشند :

۱- مخازن گل :
الف) مخزن ذخیره گل Reserve Tank
ب ) مخزن مکش Suction Tank از آنها بدرون پمپها هدایت می شود.
ج ) مخزن شیکر Shaker Tank پس از خروج از چاه
د ) مخزن میانی Middle Tank قبل از مخزن مکش قرار دارد.

*مخزن Trip : در حین پر کردن و خالی نمودن چاه در شرایطی غیر از حفاری مثلا” لوله بالا مورد استفاده قرار می گیرد
۲ – پمپهای گل :
۳- Mud Hose : لوله ای که از پمپ به Swivel وارد می شود.
۴- شیل شیکر (Shale Shaker)
۵- Mud Cleaner : شامل ١ – Desander (ماسه زدا) و۲- Desilter (سیلت زدا)
۶- Degasser
۷- Mud Aggitator : شفتی است که با چرخش خود در مخزن ترکیبات گل را با یکدیگر مخلوط می کند و از ته نشینی مواد موجود در گل جلوگیری می نماید. (دستگاه سانتریفوژ روی Suction Tank) قرار دارد).
۸- Stand Pipe Manifold روی Floor حفاری قرار داشته با چهار مسیر بشرح زیر :
1) Fill Up Line: هنگام پر کردن چاه از گل
2) Jet Cellar: مسیری است که باعث خالی شدن Cellar میگردد.
3) Bottom Kill Line: به سمت Pipe Rams پائین میرود.
4) Top Kill Line: که به سمت Pipe Rams بالائی می رود.

٩- Mud Pit : حوضچه ای که زائده های داخل گل درون آن میریزد.
Over Balance= هرزروی گل در اثر فشار کم سازند
Under Balance= فشار سازند از گل بیشتر بوده و نتیجتا” فوران خواهیم داشت( Flow یا Kick ).

ورميكيوليت يك ماده معدني و در گروه مينرال‌هاي پلي‌سيليكات جاي دارد

ورميكيوليت يك ماده معدني و در گروه مينرال‌هاي پلي‌سيليكات جاي دارد. در ظاهر شبيه به ميكا است. اين ماده در مكانهاي گوناگوني در جهان يافت مي‌شود اما امروزه بيشتر در آفريقاي جنوبي، چين، برزيل، زيمباوه و آمريكا وجود دارد. در ايران منابع معدني قابل توجهي از ورميكيوليت كشف نشده است و يا اينكه به دليل حجم بالاي باطله كه روي اين معادن را پوشانده است استخراج آنها در شرايط فعلي مقرون به صرفه نيست. اين ماده نيز به دليل برخورداري از آب تركيبي در اثر گرم شدن با پديده‌اي به نام پوسته شدن (Exfoliation) منبسط مي شود و مي‌تواند ماده‌اي سبك در توليد بتن سبك و فوق‌سبك ايجاد نمايد. ورميکوليت، نام عمومى گروهى از آلومينوسيليکات هاى آبدار آهن و منيزيم و يا بخشى از گروه کانى هاى فيلوسيليکاته (سيليکات هاى صفحه اى) است که در ظاهر شبيه به ميکا مى باشد و از دگرسانى و يا هوازدگى کانى هاى بيوتيت و فلوگوپيت ايجاد مى شود. نام کانى ورميکوليت از واژه لاتین (کرمی يا کرم _ حشره)، و Vermicular به معناى کرم مانند گرفته شده است زيرا در اثر ضربه گرمايى (دماى بيش از(870° C ) حجم آن تا 30-20 برابر حجم اوليه افزايش يافته (منبسط شده) و رشته هاى کرم مانندى به وجود مى آورد.

ورميکوليت با فرمول عمومى:

(Mg,Fe2+,Al,Ca,K)3(Al,Si,Fe3+)4O10(OH)2•4(H2O)

در سيستم مونوکلينيک متبلور شده و داراى سختى 2- 5/1 موس مى باشد. (Mg , Ca) نمادى ازکاتيون هاى تبادل پذير است. در اين فرآيند مواد با وزن سبکى ايجاد مى شوند که از نظر شيميايى خنثى (بى اثر)، مقاوم در برابر آتش (ضدآتش) و بى بو مى باشند. ورميکوليت در اندازه هاى ريز (به عنوان يکى از تشکيل دهنده هاى رسى خاک)، تا ورقه هاى ورميکوليت به صورت پولک هاى بزرگ در ابعاد چند سانتى مترى و در حالت منبسط آن به صورت دانه آکاردئونى يافت مى شود. رنگ اين کانى از سياه ، قهوه اى روشن تا تيره، در نمونه هاى خام تا طلايى، قهوه اى و برنزى در نمونه هاى منبسط و سختى آن بين 5/1 تا 2 (در مقياس موس) تغيير مى کند. ورميکوليت مانند کانى تالک حاوى لايه هايى از آب در ميان لايه هاى سيليکاته است. همچنين لمس اين کانى صابونى بوده و از اين نظر با تالک قابل مقايسه است. درصد آب آزاد آن حداکثر 5/0 درصد بوده و اسيديته (PH) دوغاب آن 7-9/5 است. همچنين وزن مخصوص ورميکوليت در نمونه هاى خام و منبسط، به ترتيب 960-460 ، 56-192 کيلوگرم بر متر مکعب است. اين کانى غير قابل احتراق مى باشد. نقطه ذوب کانى 1315 درجه سانتى گراد و ظرفيت گرمايى ويژه آن 840 ژول بر کيلوگرم درجه سانتى گراد است. رسانايى گرمايى اين کانى نيز 0.27-.041در سيستم انگليسي برآورد شده است.

ورميکوليت به صورت خام، کمتر استفاده مى شود و بيشتر کاربردهاى آن به صورت منبسط است. در اثر انبساط، حجم کانى به 20 تا 30 برابر حجم اوليه رسيده و جرم حجمى به ميزان قابل ملاحظه اى کاهش می يابد. ميزان رسانايى گرمايى نيز پس از انبساط، بسيار کاهش می یابد.

ورميکوليت براى نخستين بار در سال 1824 در ايالات متحده آمريکا معرفى شد ولى تا مدت ها به کاربردن اين نام به عنوان يک کانى مستقل، با شک صورت مى پذيرفت و کاربرد صنعتى اين کانى از حدود يک سده بعد (1925) آغاز شد. ورميکوليت به آسانى به پوسته هاى غير قابل انعطاف خم پذير و نازک تقسيم مى شود. تجمع ورميکوليت فاقد تورق در توليد لايه هاى گچ، کاهش خاکستر که در حبابهاى ديگ بخار با سوخت ذغال سنگ وجود دارد يک جزء ( ذره موجود در گلهاى حفارى) کاربرد دارد. در گرماى ناگهاني C 1000-900 آب بين لايه اى ورميکوليت مصرف شده و باعث تورقى عمود بر صفحات ورقه هاى نازک مى شود که منتهى به انبساط 12-8 و افزايش چگالى از 960-640 به Kg/m3192 -56 شده است که وابسته به اندازه دانه و روش انبساط است. ورميکوليت هاي متورق عموماً به رنگ طلايى يا برنزى با جلاى فلزى هستند. ورميکوليت حرارتى متورق شبيه به پرليت است. ساختار ورميکوليتاز90% هواى محبوس تشکيل شده و به صورت منبسط با وزن سبک بوده که عايق حرارتى خوببی است (رسانايى0.650-0.620 W/m.K   و مقاومت گرمايى بالا C 1100، عايق صوتى و از نظر شيميايى خنثى و نسبتاً نسوز (مقاوم در برابر آتش)، ضد پوسيدگى (فساد)، بى بو و عدم سوزش از خصوصيات قابل توجه است که در برخى محصولات ساختمانى مانند بتون و گچ سبک وزن، گچ هاى ژيپسى، عايق پرکننده سست، مواد مرکب کاهش دهنده صدا، پوشش ضد آتش شامل: ساختار کاشى هاى سيليکاته سديم فولادى است لايه نازک فرمالدهيد اوره و مواد اصطکاکى (جابجايى آزبست در عايق ها، کلاچ و ترمز و . . . ) بتون هاى سبک وزن که به درستى متراکم شده اند.

ورميکوليت يا پرليت به همراه آسفالت يا يک سيليکات به علت مقاومت نسبت به آب به عنوان پرکننده حفرات براى عايق حرارتى استفاده مى شود (سيمان سياه يا ساختارهاى ديگر بنايى). خواص نسوز ورميکوليت در دماى C 1260 و نقطه ذوبC 1315  در متالورژى (مواد مرکب داغ و مواد عايق مذاب) و نسوزها (آجرهاى عايق و تخته ها يا اشکال) وجود دارد. باغبانى و گلکارى جاذاب/حامل : توانايى ورميکوليت براى جذب رطوبت و باقى ماندن در جريان سيال آزاد داراى اهميت است. جذب در حدود 240% وزنى و 50-40% حجم که در کشاورزى يا باغبانى و گلکارى (کودشيميايى- علف کش يا حشره کش) ، بذر، چگونگى و حالت خاک، محيط رشد گياه است. مخلوط ورميکوليت، پيت (زغال سنگ نارس) يا مواد غذايى گياهى در يک محيط بدون خاک به نام آب کشت است.

از نظر زمين شناسي بيشتر ذخاير ورميکوليت اقتصادى امروزه به نهشته هايى اطلاق مى شوند که در زمان پرکامبرين و آرکئن (5/1-3/0 ميليارد سال پيش) شکل گرفته اند. يک مورد استثنا نهشته مونتانا است که در زمان ترياس(225 ميليون سال پيش) تشکيل شده است. در سالهاى اخير ورميکوليت را حاوى آلودگى آزبست مى دانند. پرليت و ورميکوليت در طول سالها براى اصلاح خاک استفاده مى شد که مخلوط فاقد خاک يا خاک مصنوعى ناميده می شد زيرا به طور جانبى فاقد خاک بود. پرليت و ورميکوليت در صنعت باغبانى و گلکارى استفاده مى شود زيرا هر دوى آنها زهکشى ايجاد مى کنند و مى توانند مقاديرى آب را داشته باشند و آن را حفظ نمايند و سپس بر حسب نياز آن را آزاد کنند.

پرليت و ورميکوليت استريل بوده و PH خنثى دارند و به آسانى در دسترس مى باشند. غير سمى، سالم براى استفاده و نسبتاً ارزان هستند. پرليت تمايل به طويل شدگى دارد و عملکرد بهترى در رشد و نمو گياهان در آبهاى حاوى مواد معدنى براى تقويت دارد. بيشتر عايق هاى ورميکوليت ممکن است حاوى فيبرهاى آزبست باشد. اين محصولات در طول تعمير يا تخريب و نگهدارى مى تواند خطراتى به سلامتى وارد سازد. اما در حال حاضر هيچ شواهدى مبنى بر ضرر آن به سلامت وجود ندارد. ورميکوليت يک کانى شبيه ميکاست که در تمام جهان استخراج مى شود و مصرف تجارى دارد زيرا مقاوم در برابر آتش است و کيفيت عايق کارى خوبى دارد. ورميکوليت هاى حاصل از معدن Libby در مونتانا ممکن است حاوى آزبست باشد. اين معدن بخش عمده بازار جهانى در ورميکوليت را در بر مى گيرد. محصولات ساخته شده از کانسنگ ورميکوليت به وسيله اين معدن به طور گسترده اى پس از اواسط دهه 1980 استفاده نشد. همه ورميکوليت ها قبل از سال 1990 حاوى فيبرهاى آزبست نيستند و مي توانند در مواردي به کار گرفته شوند.

ساخت بتن هاي سبک با استفاده از دانه هاي سبک طبيعي و صنعتي (پرليت، پوکه هاي آتشفشاني، ورميکوليت، ليکا، پلي استايرن و غيره) با فرمـول بندي هاي مخـتلف سالهاست که در صنعت ساختمان رواج داشتـه است. بتـن هاي سبک حاصل از اختلاط هر يک از اين دانه هاي سبک با ملات هاي سيماني با توجه به وزن حجمي و مقاومت و کيفيـت دانـه ها داراي خواص ويژه اي است که در صورت استفاده از ترکيب همزمان بعضي از آنها در ملات هاي سيماني و در کنار استفاده از رزين هاي شيميايي خاص و پوزولان ها بتن سبک حاصل داراي خواص برتر به لحاظ مسائل فني و قيمت خواهد بود که بلـوک و پانـل از جـمله آنهاسـت. همچنين هـزينه پائين تجهيزات توليد و سهـولت اجرا از ويژگيهاي بـرتر آن بشمار مي رود.

ملات حاصل از اين ترکيب با آب و سيمان براحتي توسط دستـگاه هاي ساده بلـوک زن تخم کن و ثابت و يا ماشين آلات تمام اتومـاتيک به بلـوک هاي سبـک ديواري و سقفـي با وزن مخصوص 600 الي 800 کيلوگرم در متر مکعب (شناور روي آب) تبديل مي شود و ضمناً از اين ملات جهت توليد انواع پانل با ابعاد دلخواه در قالبهاي معمولي و همچنين پوشش احجـام حتي کـروي نيز مي توان استفاده نمود. جهت توليد قطعات سبک باربر مسلح و سقف هاي کامپوزيت مي توان با تغيير لازم در فرمول طرح اختلاط به همراه شبکه هاي فلزي و آرموتورهاي حايل به اين منظور دست يافت

ورمیکولیت (Vermiculite)ماده ای منبسط شونده

ورمیکولیت (Vermiculite) ماده معدنی متمایل به میکا است , که برای اولین بار در کارولینای جنوبی استخراج شد . این ماده از سیلیس , دی اکسید منیزیم , اکسید آلومینیوم و دیگر مواد معدنی تشکیل شده است . زمانیکه به ورمیکولیت گرما داده شود به شکل یک ماده عایق سبک وزن عمل می کند. دو نوع ورمیکولیت وجود دارد :

  • اشباع نشده
  • اشباع شده

(treated) مصالح اشباع شده در پوشش آسفالت استفاده شده و در مناطق بسیار مرطوب آسفالت را ضد آب می کند . ورمیکولیت اشباع نشده زمانیکه در معرض رطوبت قرار می گیرد آب را جذب می کند و به کندی خشک می شود .

تشریح محصول

آلمینیوم منیزیم سیلیکات , از بیش از ۱ میلیون لایه مجزا در هر اینچ ساخته شده است , با مقادیر جزئی آب در هر لایه که قطعات معدنی در یک کوره در دمای ۱۸۰۰ درجه فارنهایت قرار می گیرد که آب را به بخار تبدیل می کند و باعث می شود ورمیکلویت ۱۵ برابر اندازه اولیه خود منبسط شود. (ریشه نام گذاری آن به حرکت کرم گونه , یا شبیه کرم لایه ها در خلال منبسط شدن است) مواد منبسط شده نرم و منعطف , و به رنگ طلایی یا نقره ای هستند و وزنشان شامل کمتر از ۱ درصد آب است )

ورمیکلویت اشباع نشده دارای فاکتور-R حدود ۲٫۳ در اینچ است در مقابل ورکومیلیت اشباع شده دارای فاکتور-R حدود ۲٫۵ در اینچ است . ورمیکولیت معمولاً به شکل دستی نصب شده , ساینده نیست , به راحتی در فضاهای غیر منظم قرار می گیرد و برای کاربرد های افقی و عمودی مناسب است . محترق نمی شود , بدون بو است , در برابر حشرات موذی مقاوم است و آزار دهنده نیست .
اولین کارخانه ای که این عایق را تولید می کرد شرکت Zonolite بود که مواد اولیه عایق را از معدن مونتا لیبی (Libby Montana) استخراج می کرد که سنگ استخراجی این معدن حاوی آزبست می شد که یک ماده آلوده است و به همین علت محصولات تولیدی شرکت Zonolite توقیف شد و پرونده های حقوقی مختلف و شکایت از این شرکت در مراجع حقوقی شکل گرفت .

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 در بر نمی گیرند. ورمیکولیت به دلیل مقاومت حرارتی بسیار بالا، به عنوان عایق نسوز نیز شناخته می شود.

فلوگوبیت چیست؟

اين كاني به رنگ هاي قهوه اي مايل به زرد، قرمز، مايل به قهوه اي، بي رنگ و سفيد مايل به سبز و رنگ خاك آن سفيد بوده، داراي سختي 2-5/2 و وزن مخصوص 2/7 تا 2/9 مي باشد و قابليت خمش الاستيكي داشته در سيستم منوكلينيك متبلور مي شود. از فلوگوپيت در صنايع تهيه لوازم عايق الكتريكي، تهيه طلق، كاغذ و سنگ هاي نسوز، لاستيك سازي، سراميك سازي و … استفاده مي نمايند. فلوگوپيت در اسيد سولفوريك غليظ حل شده و ژله سيليسي ايجاد مي نمايد. از فلوگوپيت به عنوان عايق در شمع هواپيما استفاده مي شود.

از ساير كاني هاي خانواده ميكاها مي توان به ليپدوليت و زنوالديت اشاره نمود كه داراي گسترش و فراواني خيلي كمتري بوده و جهت تهيه عنصر ليتيم و نمك هاي مربوطه آن، در ساخت آلياژهاي فلزات سبك همراه پتاسيم و در فولادسازي و تهيه وسائل اپتيك نظير عدسيها كاربرد دارند. وجود نمك هاي ليپدوليت در چشمه هاي آب هاي معدني براي معالجات پزشكي مفيد است. از اين كاني همچنين در آتش بازيها استفاده مي نمايند.

شرکت زمین کاو
www.zaminkav.com
info@zaminkav.com
تلفن: 3-88385541-021
فکس: 88385096-021

 

روش های متدوال فرآوری میکا

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 زيگ زاگ 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 (+1.65 mm) که اين ذرات براي خردايش مجدد به داخل سنگ شکن بر مي گردد. سه فراکسيون بعدي (+1.65 mm)، (0.4+0.8)mm ،(-0.4+1.5)mm 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.

Mika-zaminkav-02188385541-(2)