در این نوشته سعی می‌شود تا انواع مختلف و کاربردهای برخی مواد معدنی صنعتی مهم و حیاتی در صنایع امروزی مثل کربنات کلسیم، باریت و تالک مورد بررسی قرار گیرد.
کربنات کلسیم
کلسیت معدنی اصلی‌ترین یا تنها ماده تشکیل‌دهنده بیشتر محصولات تجاری کربنات کلسیم است. این محصولات شامل سنگ آهک طبیعی، سنگ مرمر، و گچ، به علاوه بیشتر کربنات کلسیم رسوبی است.
آراگونیت یک چند شکلی از کلسیت است که معمولاً شکل بلوری سوزنی دارد. محصولات طبیعی آراگونیت کمتر رایج هستند، اما انواع رسوبی آن وجود دارد. بسیاری از ذخایر کربنات کلسیم بقایای پوسته‌ها و اسکلت‌های موجودات دریایی باستانی هستند.
رنگ، خلوص، چگالی و مورفولوژی کریستالی کربنات کلسیم از مواد معدنی صنعتی به نفوذ امواج و جریان‌های آب قبل از زیر خاک رفتن و به دما، فشار و فعالیت تکتونیکی پس از زیر خاک رفتن بستگی دارد.
رایج‌ترین ناخالصی‌های معدنی این ماده، کوارتز و خاک رس هستند. رایج‌ترین جایگزین‌های کلسیم، کاتیون‌های دو ظرفیتی دیگر مانند منیزیم، استرانسیوم و باریم هستند، اگرچه مقدار جایگزینی معمولاً بیش از چند درصد نیست.
در بین این عناصر جایگزین، منیزیم یک استثنا است، چرا که می‌تواند به طور قابل توجهی جایگزین کلسیم شود و دولومیت معدنی (CaMgCO۳) را شکل دهد.
سنگ‌های کربنات کلسیم از مواد معدنی صنعتی ماده‌ای متداول از مواد تشکیل‌دهنده سطح زمین هستند که از سنگ آهک‌های با کلسیم بالا حاوی کلسیت ۹۵ درصد تا دولوستون‌های حاوی ۹۰ درصد یا بیشتر دولومیت را شامل می‌شود.
گچ یک سنگ آهک ریزدانه، سفید، شکننده و با خلوص بالا است. سنگ مرمر یک سنگ متراکم، سخت و با تخلخل کم است که عمدتاً یا تنها از کربنات کلسیم تشکیل شده است.
این سنگ در اثر حرارت و فشار بر روی بسترهای آهکی مدفون در زیر خاک تشکیل می‌شود. سنگ‌های مرمر مورد استفاده برای محصولات کربنات کلسیم آسیاب‌شده بر اساس رنگ و خلوص انتخاب می‌شوند.
سنگ مرمر مورد استفاده برای سنگ‌های تزئینی و ابعادی (بلوک‌ها، صفحات بند، اسلب‌ها) به دلیل سایه‌ها یا رگه‌های مشخصه آن که ناشی از ناخالصی‌های معدنی جزئی آن است و توانایی آن برای جلا دادن انتخاب می‌شود.
تراورتن یک کربنات کلسیم نواری و متراکم است که به عنوان سنگ تزئینی و ابعادی نیز استفاده می‌شود.
این نوع سنگ در اثر ته‌نشینی‌های شیمیایی سریع در اطراف چشمه‌های آب گرم طبیعی ایجاد می‌شود. ماده مشابهی نیز از محلول‌های آب سرد به عنوان استالاگمیت و استالاکتیت رسوب می‌کند.
این سنگ به عنوان سنگ مرمر عقیق (عقیق واقعی کوارتز نواری است)، عقیق مکزیکی، عقیق الجزایری و آلاباستر شرقی (آلاباستر واقعی گچ متراکم است) شناخته می‌شود.
انواع کربنات کلسیم:
- کربنات کلسیم آسیاب‌شده
- کربنات کلسیم رسوبی
استفاده از کربنات کلسیم یکی از مواد معدنی صنعتی به عنوان پرکننده عموماً مستلزم رنگ سفید و درجه خلوص کانی‌شناسی بالا، به علاوه کنترل اندازه و شکل ذرات، مساحت سطح ذرات و قابلیت جذب مایع است.
عموماً سنگ آهک آسیاب‌شده یا کربنات کلسیم آسیاب‌شده (GCC) نامیده می‌شوند، اما ممکن است به عنوان گچ
آسیاب‌شده، سنگ مرمر آسیاب‌شده یا سفیدک نیز فروخته شوند. جایگزین‌های مصنوعی به عنوان کربنات
کلسیم رسوبی (PCC) شناخته می‌شوند.
کاربردهای کربنات کلسیم به عنوان ماده معدنی صنعتی
عمده‌ترین کاربردهای پرکننده کربنات کلسیم به عنوان یکی از مواد معدنی صنعتی ، چه طبیعی و چه PCC، کاغذ، رنگ، چسب‌ها و درزگیرها و پلیمرها است. استفاده از این ماده به عنوان پرکننده تنها حدود ۱ درصد از ۷۰۰ تا ۸۰۰ میلیون تن کربنات کلسیم تولیدشده در ایالات متحده را تشکیل می‌دهد.
تولید عمدتاً تحت سلطه سنگ خردشده کالا و کم ارزش است که عمدتاً برای مصارف مهندسی عمران و به عنوان سنگ‌دانه برای بتن و آسفالت است.
تالک
تالک تجاری به عنوان یک ماده معدنی صنعتی عمدتاً از تالک معدنی یا نوعی یک سیلیکات ورقه ورقه تشکیل شده است، اما ممکن است حاوی سیلیکات‌های ورقه‌ای مرتبط مانند کلریت و سرپانتین، به علاوه ترمولیت منشوری، آنتوفیلیت، و کربنات‌هایی مانند منیزیت، دولومیت و کلسیت نیز باشد.
ذرات تالک به‌طور مشخص از نظر ریخت‌شناسی (مورفولوژی) ورقه ورقه هستند و روغن‌دوست/آب‌گریز هستند و به جای آب توسط روغن تر می‌شوند. خواص تقویت‌کنندگی و رنگ‌دانه‌ای تالک، به همراه رنگ خوب، آن را به عنوان یک پرکننده کاربردی برای کاربردهای آبی و غیرآبی مطلوب می‌کند.
برای مصارف غیرآبی، سازگاری طبیعتا خوب ماتریسی آن را می‌توان با عملیات بر روی سطح ذرات بیشتر کرد.
انواع تالک
تالک ها بر اساس کانی‌شناسی، ریخت‌شناسی (مورفولوژی) و منبع جغرافیایی دسته‌بندی می‌شوند. محصولات تالک بسته به کیفیت سنگ خام و خواص مورد نیاز برای کاربردهای مورد نظر، با استفاده از ترکیب‌های مختلف آسیاب خشک، جداسازی هوا و شناورسازی فرآوری می‌شوند.
- تالک ورقه‌ورقه‌ای
- استاتیت
- سنگ صابون
- تالک ترمولیتی
کاربرد تالک
- کاربرد تالک در پزشکی:
به طور کلی تالک به عنوان یک ماده معدنی صنعتی ماده ای بی خطر به حساب می آید به همین دلیل از آن در دارو سازی برای تولید قرص به کار می رود زیرا از به هم چسبیدن مواد اولیه تولید قرص در صنایع دارو سازی جلوگیری می کند.
- تالک در صنعت کاغذسازی:
در صنعت تولید کاغذ از تالک به منظور داشتن چاپ با کیفیت بالا و کاهش میزان اصطحکاک سطح استفاده می شود.
- کاربرد تالک در تولید لوازم آرایشی و بهداشتی:
پودر موجود در لوازم آرایشی با جذب رطوبت، جلوگیری از کیک شدن و افزایش سطح ظاهری محصول آرایشی، نتیجه ای عالی بر روی پوست ایجاد می کند.
برای تولید بسیاری از محصولات مراقبت از پوست همچون، پودر بچه، لوسیون ها، محصولات بهداشتی زنانه و… از تالک و اسید استئاریک استفاده می شود.
- تالک در صنعت پلاستیک:
یکی از موارد پر استفاده از تالک به عنوان یک ماده معدنی صنعتی در صنعت پلاستیک است که به عنوان یک ماده معدنی پرکننده برای تولید انواع پلاستیک و لاستیک مورد استفاده قرار می گیرد که باعث افزایش مقاومت حرارتی و سختی محصولات می شود .
باریت
اهمیت تجاری باریت به عنوان یک ماده معدنی صنعتی تقریباً به طور کامل مربوط به وزن مخصوص بالای آن است. بیشتر باریت فرآوری‌شده (۹۰%) به عنوان عامل وزن‌دهی گل حفاری مورد استفاده قرار می‌گیرد.
اهمیت خواص فیزیکی و شیمیایی آن بیشتر برای کاربرد به عنوان پرکننده و استفاده به عنوان منبع باریم است. ناخالصی‌های معدنی معمول در سنگ معدن باریت عبارتند از کوارتز، کانی‌های کربناته، مواد معدنی سولفید و خاک رس. فرآوری باریت به خلوص سنگ معدن و ماهیت مواد معدنی مربوطه بستگی دارد. گریدهای حفاری باریت اغلب فقط به خرد کردن، آسیاب کردن، غربال‌گری و آسیاب نیاز دارند.
برای دست‌یابی به حداقل وزن مخصوص و محتوای BaSO۴، ممکن است یک مرحله شستشوی میانی مورد نیاز شود. کاربردهایی از باریت که به شفافیت بالا و خلوص شیمیایی یا کانی‌شناسی بالا نیاز دارند ممکن است به شناورسازی، سفید کردن با اسید سولفوریک و آسیاب مرطوب نیاز داشته باشند.
انواع باریت
- گرید حفاری
- گرید شیشه‌ای
- گرید شیمیایی
- گرید پرکننده
کاربردهای باریت به عنوان یک مواد معدنی صنعتی
تولید سالانه باریت به عنوان یک ماده معدنی صنعتی در سراسر جهان تقریباً ۵.۴ میلیون تن است که تحت سلطه چین (۳۳٪)، هند (۱۱٪) و مراکش (۸٪) است. ۹۰ درصد از کل تولید باریت زمینی در سیالات حفاری چاه مورد استفاده قرار می‌گیرد. در تولید باریت مورد استفاده در مواد شیمیایی دارای باریم و باریت شیشه‌ای و باریت مورد استفاده به‌عنوان پرکننده تعادل وجود دارد.
شرکت بهین تامین صدراد با بهره‌گیری از دانش و تجربه کارشناسان مربوطه، تلاش می‌کند بازویی توانمند در جهت تامین مواد اولیه در کنار صنعتگران حوزه رنگ و پلیمر باشد.
نظر شما