زمین شناسی و پراکندگی آلونیت در ایران و جهان

فهرست مطالب

مقدمه: 3

پيش درآمد : 5

1 ـ1 ـ موارد استفاده و پراكندگي آلونيت در جهان 5

2 ـ 1 ـ تركيب شيميايي و برخي خصوصيات كاني شناسي آلونيت 7

3 ـ 1 ـ چگونگي رخداد 7

1 ـ 3 ـ 1 ـ آلونيت هاي رگه اي 9

1 ـ 2 ـ 2 ـ كانسار حسن آباد 20

زمين شناسي كانسار 20

2 ـ 2 ـ 2 ـ كانسار سيردان 21

زمين شناسي كانسار 22

3 ـ 2 ـ 2ـ كانسار زاجكان 22

4 ـ 2ـ 2 ـ كانسار يوزباشي چاي 24

5 ـ 2 ـ 2ـ كانسار زاح كندي 25

6 ـ 2 ـ  2ـ كانسار تا كند ( در استان زنجان ) 27

7 ـ 2 ـ 2 ـ‌ كانسار زايليك ـ قلندر 27

8 ـ 2 ـ 3 ـ كانسار مشكين شهر 28

9 ـ 2 ـ  2ـ ديگر مناطقي كه دگرساني گرمايي ( هيدروترمال ) تحمل نموده اند : 29

روشهاي فرآوري كاني آلونيت در آمريكا 32

1 ـ روش چپل ( Chappel ) 32

مراحل مختلف در اين طريقه :‌ 32

روش موفت R . MC . MOFFAT 34

روش Kalunite ( تأثير محلولهاي اسيدي ) 34

3 ـ‌ روش ‌Mc Cullough   ( تأثير محلولهاي اسيدي) : 36

5 ـ روش آلومت ( Alumet ) : 37

روش D. Stevenes 37

روش C.j. Hartman 39

مطالعه روشهاي فرآوري آلونيت در شوروي ( سابق ) 42

1 ـ روش هاي قليايي تهيه آلومين از سنگ معدن آلونيت : 42

موارد استعمال 42

روش مينرال : ( MINERAL ) 42

تكليس سنگهاي معدني آلونيت : 48

روش احياء : 49

رفتار گرمايي آلونيت با تركيبات همراه   52

رفتار گرمايي تركيبات سنگ كاني آلونيت همراه با 53

خلاصه 53

1 ـ مقدمه : 54

2 ، 2 ـ دستگاه گرمايي : 56

3 ،  2 ـ رفتار گرماي آلونيت : 57

3 . نتايج و بحث ها : 59

2 ، 3 . ارزشيابي XRD : 62

4 . خاتمه و نتيجة بحث : 63

شرايط بهينه براي ليچينگ سنگ كاني كلسينة آلونيت در NaoH قوي 65

روش پيشنهادي مؤلف براي فرآوري آلونيت در ايران 65

نامگذاري 65

روش تجربي : 67

نتايج و بحث مربوط به آنها : 68

نتيجة بحث : 73

مشكلات محيط زيستي فرآوري آلونيت و تأثيرات آن بر طبيعت 76

اطلاعاتي دربارة آمار فراوري آلونيت در روسيه و آمريكا 81

كاربرد سنگ كاني آلونيت بعنوان يك كمك در انعقاد 83

3 ـ نتايج تجربي و بحث دربارة آنها : 88

اولين كارخانه فرآوردي آلونيت 93

روشهاي تركيبي اقتصادي فآوري كاني آلونيت 93

مقدمه:

از قرون و اعصار گذشته بشر در پي دستيابي به امكانات و ابزارهاي توسعه تلاشهاي فراواني را در راه كشف مجهولات وتازه‌ها انجام داده است.

بي‌شك  فلز درعصر حاضر به عنوان زير ساخت توسعه و فناوري همواره مورد توجه بوده و كشورهاي پيشرفتة جهان با علم به اين نكته سعي فراواني را در راه كشف وتوسعة‌ ذخاير و منابع فلزي خود انجام داده و هم اكنون نيز علاوه بر استفادة‌ بهينه از ذخاير و منابع خود چشم به بهره‌برداري از مواد و كاني‌هاي غني موجود در كرات ديگر و من جمله ماه دارند.

بديهي است با توجه به بودن ذخاير و معادن قابل استحصال كشورها و همچنين استفادة‌ نادرست در بعضي مناطق، دورنماي صنعت فلز مبهم نمايد با توجه به مطالب فوق نياز بشر به ابداع روشهاي جديد فرآوري جهت بهره‌برداري از معادن  و ذخاير كم عيار و همچنين استحصال آن بخشي از كاني‌هايي كه از لحاظ متالوژيكي و كانه‌آرايي مشكل‌زا مي باشند ضروري به نظر مي‌رسد.

 لذا در عصر حاضر تمام توجهات به سمت مواد و كانيهايي است كه تاكنون مورد توجه نبوده و يا به دليل مشكلات فرآوري قابل استحصال نبوده‌اند.

با توجه به اين مطلب فلز آلومينيوم نيز از اين قاعده مستثني نبوده و نياز بشر به توليد واستحصال آن در سالهاي آتي بسيار مورد توجه مي‌باشد. در حال حاضر در صنعت آلومينيم جهان مهمترين منبع براي تأمين آلومينيوم كاني بوكسيت مي‌باشد.

هم‌اكنون مهمترين و بهترين گزينه‌ براي تأمين آلومينيوم بعد از بوكسيت، آلونيت مي‌باشد. كانيهاي ديگري نيز جهت توليد آلومينيوم مورد توجه قرار دارند كه از آن جمله مي‌توان به آنورتوزيت – نفلين- رسها و شيل اشاره كرد.

سميناري كه در حال مطالعه مي‌فرماييد بحث در مورد روشهاي موجود فرآوري كاني آلونيت در گذشته و حال مي‌باشد كه همراه با بحث در مورد رفتارهاي اختصاصي كاني آلونيت در شرايط مختلف شيميايي و حرارتي و مطالعه دقيق خواص اين كاني در محيطهاي اسيدي و قليايي مي‌باشد.

همچنين كاربردهاي مختلف آلونيت به غير از توليد آلومينا مانند استفاده به عنوان منعقد كننده ( كواگولان) و ( فلوگولانت) در بحث تصفيه آب (‌Water Treatment ) و داروسازي مورد بحث قرار گرفته است.

بحث در مورد مشكلات محيط زيستي و مشكلات موجود فرآوري اين كاني نيز از جمله مطالعات انجام گرفته در اين سمينار مي‌‌باشد. در پايان لازم مي‌دانم از استاد راهنماي درس سمينار جناب آقاي دكتر محمدمهدي سالاري‌راد و همچنين كمكها و راهنماييهاي استاد درس سمينار جناب آقاي مهندس ياوري كمال تشكر را بنمايم.

در آخر اميد است با تلاش و كوشش شبانه‌روزي متخصّصين و كارشناسان صنعت و معدن وابستگي عظيم درآمد كشور به نفت به مرور زمان كم شده و ما نيز همچون ساير كشورها در حفظ ذخاير  و منابع ملّي خود براي آيندگان كوشاتر باشيم.

زمين شناسي و پراكندگي آلونيت در ايران و جهان

پيش درآمد :

آلونيت در جهاني از قرن پانزدهم تا اواخر قرن حاضر بعنوان منبعي براي زاج و سولفات آلومينيوم مورد استفاده قرار گرفته است . از زمان شناخت و بكارگيري آلونيت در ايران تاريخ دقيقي در دسترس نيست اما ترديدي نيست كه سابقه طولاني داشته و چه بسا ايرانيان از پيش از قرن پانزدهم آن را مورد استفاده قرار مي دهند از اوايل قرن حاضر از بوكسيت و رس هم تا حدودي براي بدست آوردن زاج و سولفات آلومينيوم استفاده مي شود . آلونيت در طول اولين جنگ جهاني نقشي استراتژيك و حساس در استراليا و ايالات متحده امريكا در تهيه كود سولفات پتاسيم ايفا كرده است. ( (  Hall et al, 1983

1 ـ1 ـ موارد استفاده و پراكندگي آلونيت در جهان

در برخي كشورها آلونيت جهت توليد آلومين   مورد استفاده قرار مي گيرد ، چنانكه در آذربايجان شوروي ( سابق ) كارخانه اي با ظرفيت توليد تقريباً 200 تن در روز آلومين برپاست كه از آلونيت ، آلومين استخراج مي شود ، از آنجا كه آلومين منبع با ارزشي براي آلومينيوم است ، آلونيت را مي توان كانسار آلومينيوم بشمار آورد . كود از محصولات فرعي آلونيت است در ايران آلونيت از قديم و بطور سنتي در توليد زاج مصرف مي شده است كه بكار رنگرزي و تصفيه خانه هاي آب و نفت مي آيد .

آلونيت در بسياري از كشورها وجود دارد البته بايد در نظر داشت كه انباشته هاي بزرگ و غني از آلونيت كه براي تاسيس كارخانه توليد آلومين يا كود مناسب باشد ، به طور نسبي ،  كم است .

در دهه اخير انباشته هاي بزرگي از آلونيت در برخي از ايالات باختري آمريكا كشف شده كه مهمترين آن ها در جنوب باختر يوتا است ، ولي انباشته هاي آريزونا و كلرادو هم شايان توجه اند ، در نوادا و نيومكزيكو و به احتمال در مكزيك هم پتانسيل يا كانسارهايي از آلونيت با عيار بطور نسبي خوب وجود دارد .

به نظر مي رسد بزرگترين و بهترين انباشته هاي آلونيت از نظر گستردگي و عيار در جمهوري هاي شوروي ( سابق ) است ، كارخانه توليد آلومين در آذربايجان شوروي از توف هاي آلونيتي شده اواخر ژوراسيك نزديك ، زايليك (  Zaglik ) چند كيلومتري شمال باختر داش كس ( Dashkesan ) تغذيه مي شود و مقدار آلونيت سنگ ها حدود 40 درصد مي باشد در ديگر جمهوري هاي شوري ( سابق ) بيش از 80 ذخيره ديگر وجود دارد كه اين انباشته ها در قزاقستان ، ارمنستان ، ازبكستان ، قرقيزستان ، تاجيكستان ـ پراكنده است .

در قاره آسيا بويژه در چين انباشته خيلي بزرگ از سنگ هاي واجد آلونيت در ناحيه پين يانك فانشن ( pinyang Fanshan ) ، در ژاپن ، جنوب كره ، تركيه و ديگر كشورها هم گزارش هايي در مورد آلونيت موجود است ولي اقتصادي بودن برخي از آنها هنوز نامشخص است . همچنين ذخاير يا منابع موجود در اسرائيل ( فلسطين اشغالي ) ، مصر ، مراكش ، تانزانيا ، نيجريه ، نيوزيلند ، و سوماترا و فيليپين مورد بررسي هاي دقيق قرار نگرفته است . در كشورهاي  اروپايي مانند ايتاليا ، اسپانيا ، در جنوب امريكا ، جنوب مكزيك و استراليا هم انباشته هاي قابل توجهي از آلونيت موجود است .

2 ـ 1 ـ تركيب شيميايي و برخي خصوصيات كاني شناسي آلونيت

آلونيت خالص از نظر تئوري با فرمول   مشخص است كه   05/13 ، درصد   37/11 درصد ،   92/36 درصد و   66/38 درصد مي باشد آناليز بعضي از بلورها ممكن است مشابه تركيب فوق باشد اما آلونيت طبيعي مقداري سديم دارد كه جانشين پتاسيم شده است و در صورتيكه نسبت اتمي سديم به پتاسيم معادل يك يا بزرگتر از يك باشد كاني راناترو آلونيت گويند و اگر نسبت اتمي سديم به پتاسيم بزرگتر از 1:3 مي باشد ممكن است به آن آلونيت سديك گويند اگر چه اين نام گاهي به غلط مترادف با ناترو آلونيت در نظر گرفته مي شود .

آلونيت از نظر بلورشناسي در سيستم هگزالگونال تبلور يافته و در حالت بلوري به صورت فيبري ولي اغلب در طبيعت به صورت متراكم يافت مي شود . سختي كاني خالص آن 5/3 تا 4 و وزن مخصوص آن بين 6/2 تا 8/2 متغير است . رنگ اين كاني با توجه به ناخالصي هاي همراه آن متغير است چنانكه در رنگ هاي سفيد ، خاكستري ، صورتي ، متمايل به زرد و قهوه اي و حتي بنفش مشاهده مي شود .

3 ـ 1 ـ چگونگي رخداد

آلونيت به صورت عدسي ها و رگچه ها در داخل كانسارهاي رگه اي فلزات و نيز در داخل شكاف هاي سنگ هاي آذرين قليائي يافت مي شود ولي توده هاي بسيار بزرگ آن به طور معمول ،‌‌ در داخل توف ها و گدازه ها تشكيل مي گردد . در ايران هم از هر دو نوع وجود دارد ولي تنها آن دسته كه در اثر آلتراسيون با هر پديده ديگر در سنگ هاي ولكانيكي يا توفي بوجود آمدها ، از نظر حجم و وسعت شايان توجه است .

انباشته آلونيت نوع جانشيني شباهت كمي با نمونه هاي موجود در موزه يا توصيف هاي موجود در متون و نشريه هاي كاني شناسي دارد . بطور نمونه آلونيت در سنگهاي آتشفشاني دانه ريز يا پورفيرهاي دانه درشت تر ساب ولكانيك و يا در سنگ هاي نفوذي كم ژرفا بر اثر آلتراسيون مي تواند بوجود آيد و سنگ دگرسان شده اساساً از كواتزهاي ميكرو كريستالين ، آلونيت و مقادير جزي هماتيت ، روتيل و آناتاز تشكيل شده است ، رسها و كانيهاي سيليسي غالباً سيليسي غالباً از همراهان آلوتيت در سنگ هاي آلتره شده مي باشد . حضور فراون همين همراهان در فرايند توليد آلومين   مي تواند توليد اشكال نمايد .

تشخيص سنگ هاي آلونيت دارد در روي زمين كار ساده اي نيست . سنگ هاي ولكانيكي دگرسان شده غني از آلونيت و كائولينيت  ، سريسيت و ديگر كاني هاي دگرساني خيلي مشابهند ، اما چون وزن مخصوص آلونيت ( 82/2 ) كمي بيش از وزن مخصوص كوارتز و رسها است ، بطور معمول ، حضور مقدار زياد آلونيت در يك نمونه سنگ ولكانيك قابل تشخيص است .

آلونيت هايي كه بصورت رگه اي هستند معمولاً صورتي رنگند ولي رنگ كلاً معياري ضعيف در تشخيص سنگ هاي آلونيتي است . چون آلونيت در رنگهاي گوناگون مي تواند باشد . ( بطور معمول ، رنگارنگ يا داراي خطوط رنگيني است و يا به آهن آلوده شده است . رنگ زرد پرتقالي معمولاً نشانه حضور جاروسيت ( سولفات آهن آبدار ) مي باشد ) .