مگنزیت شرق ایران به عنوان یک منبع اقتصادی دیگر

دسته زمین شناسی اقتصادی واکتشاف
گروه سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور
مکان برگزاری نهمین گردهمائی علوم زمین
نویسنده خسرو - ابراهیمی نصر آبادی
تاريخ برگزاری ۲۷ بهمن ۱۳۶۹
کشورمان ایران می تواند یکی از بزرگترین تولید کننده های مینرالها و سنگ های صنعتی Industrial Mineralas & Rocks دنیا باشد ولی به علت وجود منابع عظیم فلزی، نفت و گاز پتانسیل مینرالها و سنگ های صنعتی این کشور با دقتی که شایسته این مواد پر ارزش است مورد مطالعه قرار نگرفته است. مهمترین هدف نویسنده از تحقیق بر روی منابع غیر فلزی صنعتی ایران از قبیل فلدسپات ها (تز فوق لیسانس) مگنزیت و هونتیت ها (تز دکترا) این بوده است که اطلاعات جامعی از زمین شناسی- مینرالوژی خصوصیات صنعتی (Industrial properties) این مواد جهت استفاده در صنایع مختلف را ارائه دهد. در این فرصت کم سعی می گردد اطلاعات مختصری از مینرالوژی صنعتی منیزیت جنوب شرق بیرجند ارائه گردد.
تعداد زیادی از منابع اقتصادی مگنزیت دنیا در کمربند های اولترا بازیکی و در نتیجه آلتراسیون سرپانتین ها بوجود می آیند و از معادن منیزیت شناخته شده در منطقه مورد مطالعه تا به حال معادن نوع رگه ای
(Vein type deposits) و هیدرو ترمال رسوبی (Hydrothermal sedimentary) را می توان نام برد. این منابع در نزدیک سطح زمین شکل گرفته اند و مواد کربنات منیزیم درز و شکاف های موجود را پر نموده اند. مهمترین تشکیلات زمین شناسی شناخته شده منطقه مشتمل بر افیولیت کرتاسه فوقانی و فلیش های متعلق به کرتاسه فوقانی تا ائوسن میانی می باشند. مگنزیت این ناحیه متراکم- کریپتوکریستالین و دارای یک بافت یکنواخت می باشند. مهمترین ناخالصی های موجود معمولا دولومیت و کوارتز می باشند. ولی کلریت- کلسیت- میکا و پلاژیو کلاز هم به میزان کمتری حضور دارند.
محصورلات (نسوز) Dead burned منیزیت در اثر وجود ناخالصی رنگ های مختلف را نشان می دهند مثلاٌ Fe2O3 0.5% تولید رنگ قهوه ای تیره می نماید. با افزایش درصد ناخالصی Al2O3 رنگ محصول به قهوه ای روشن تا قهوه ای سبز تغییر می یابد. ناخالصی CaO باعث ایجاد رنگ سبز و اکسید سیلیسیم محصولات نسوز سفید رنگ تری تولید می نماید. نسبت CaO/ SiO2 به عنوان مهمترین ناخالصی های موجود مگنزیت در معادن مختلف منطقه و حتی در نمونه های جمع آوری شده از قسمتهای مختلف یک معدن می تواند متغیر باشد. وجود ناخالصی های مختلف در منیزیت باعث تولید طیف گسترده ای از انواع مینرالها (فاز) از قبیل فورستریت- مونتی سیلیت- دی کلسیم سیلیکات (dicalcium silicate) و تری کلسیم سیلیکات در محصولات نسوز می گردد. این تحقیق نشان می دهد که مینرالوژی نمونه های (نسوز) dead burned که در درجه حرارت های مختلف و برای زمان های گوناگون حرارت دیده اند را می شود با استفاده از دیاگرام های فاز پیش بینی نمود. تکستور محصولات نسوز مگنزیت با استفاده از میکروسکوپ های الکترونی به دقت مورد بررسی قرار گرفت و نشان داد که ناخالصی ها matrix معمولاٌ در مرز بین پیروکلاز ها MgO مجتمع می گردند در این صورت بلورهای پیروکلاز به اشکال کروی (زمانی که درصد ناخالصی ها زیاد است) و پلی گونال (اغلب پنج تا شش وجهی) در نمونه های خالص تر ظاهر می شوند.
اندازه کریستالهای پیروکلاز MgO تولید شده در محصولات نسوز که در سوختن مگنزیت در حرارت های بالاتر(بیشتر از 1600 درجه سانتیگراد) و برای مدت زمانهای طولانیتر بوجودمی آیند بزرگتر می باشند. میزان تماس مستقیم پیروکلازها که فاکتور ارزشمندی برای صنعت نسوز می باشد در اثر افزایش درصد ناخالصی ها کاهش می یابد ولی بایستی خاطر نشان ساخت که خلوص خیلی زیاد مواد اولیه نیز ممکن است همیشه مهمترین فاکتور خواسته شده صنایع نباشد به عنوان مثال این تحقیق نشان داد که نمونه های مگنزیت بسیار خالص در اثر حرارت ترک برمی دارند در صورتی که درصد بسیار اندکی مواد ناخالصی می تواند باعث کاهش این پدیده مخرب گردد.
مطالعات مینرال شیمی Mineral Chemistry با استفاده از مایکروپروب نشان داد که میزان ناخالصی های CaO و FeO موجود در ترکیب داخلی پیرو کلاز به آهستگی در اثر ازدیاد حرارت افزایش می یابد همچنین این افزایش رابطه مستقیمی با نسبت
CaO/ SiO و میزان FeO موجود در نمونه های اولیه آزمایش شده دارد. Al2O3 و SiO2 معمولاٌ به مقدار کمتری در ترکیب داخلی پیروکلاز مشاهده گردید. آنالیزهای مایکروپروب حاکی از Solid Solution کاملی بین مینرالهای تولید شده مواد (نسوز) dead burned مگنزیت ها بود. مشاهدات این تحقیق حاکی از این است که می توان محصولات نسوز با مرغوبیت بسیار عالی را به راحتی از منیزیت شرق ایران که دارای درصد کمی ناخالصی های CaO می باشد بوجود آورد همچنین با ثابت نگه داشتن نسبت CaO/ SiO2 در طول تولید مواد نسوز قادر خواهیم بود که مینرالهای نسوز دیگری بوجود آوریم مثلاٌ در این حالت دی کلسیم سیلیکات با درجه حرارت ذوب حدود 2000 تشکیل می گردد ولی اگر نسبت CaO/ SiO2 کاهش یابد در این صورت مینرالهایی از قبیل monticellite مونتی سیلیت (نقطه ذوب 1502 درجه سانتیگراد) و مرونیت Merwinite (نقطه ذوب 1575 درجه سانتیگراد) بوجود می آیند که مورد علاقه صنعت نسوز ها نمی باشند.
این مطالعات نشان می دهد که نمونه های حاوی مونتی سیلیت و فورستریت دارای تماس مستقیم کمتری بین پیروکلازها است. با افزایش نسبت
CaO/ SiO2 مینرالهای دی و تری کلسیم سیلیکات بوجود خواهند آمد که در این صورت تماس مستقیم پیروکلاز ها افزایش خواهد یافت.
در خاتمه جهت تولید نسوز با کیفیت بالا بایستی موارد ذیل را همیشه در نظر داشت.
پیروکلازهای تولید شده بایستی دارای تماس مستقیم نسبتاٌ خوبی باشند. با کنترل ناخالصی ها می شود از تولید مینرالهای ماتریکس با درجه ذوب پایین جلوگیری نمود. کریستالهای بزرگتر از 40 میکرون که مورد درخواست صنعت نسوز است را می توان با برنامه ریزی درجه حرارت های سوخت و درجه ناخالصی ها برنامه ریزی نمود. تخلخل موجود نیز کاملاٌ مهم است که بایستی حتی الامکان بین پیروکلازها ایزوله گردد و نبایستی به صورت شبکه پیوسته ای درآید. با کاهش درصد CaO بایستی از تولید موادی که سریعاٌ قابل هیدراسیون Hydration هستند جلوگیری نمود همچنین مواد نسوز با کیفیت بالا بایستی دارای دانسیته مناسب و درجه مقاومت بالا در مقابل حرارت و مواد شیمیایی باشد.

کلید واژه ها: سایر موارد