برگشتن به معدن

دانلود پایان نامه معدن : گــل اُخرا و كاربرد آن در صنعت رنگ سازي

۵,۸۰۰ تومان

Continue Shopping
دسته: برچسب: , , , , , , , , , , , , ,

توضیحات

دانلود پایان نامه معدن :  گــل اُخرا و كاربرد آن در  صنعت رنگ سازي

130ص

 
دانشگاه آزاد اسلامي

واحدتهران جنوب

دانشكده فني مهندسي

گروه مهندسي معدن – اكتشاف

 

پايان نامه جهت اخذ درجه كارشناسي

 

 

فهرست مطالب

 

 

عنــــوان                                                                  صفحه
فصل اول : آهن و فازهاي كانه زايي آهن 
مقدمه وتشكر  مقدمه2
1-1 عنصر آهن و آهن در كانسار3
2-1 كاني هاي اصلي آهن4
3-1 كانسارهاي آهن در ايران5
4-1 فازهاي كانه زايي آهن در ايران6
5-1 كانسارهاي خاك سرخ و منشاء آنها6
فصل دوم : ذخاير خاكهاي سرخ ايران و جهان 
1-2 ذخاير خاك سرخ12
2-2 ذخاير خاك سرخ جهان همراه حدود توليد هر كدام12
3-2فهرست و مشخصات معادن فعال كشور و مناطق شناسايي شده15
 4-2 ذخاير خاك سرخ ايران18
                1 -4-2 ذخاير خاك سرخ ايران مركزي18
                2-4-2 ذخاير خاك سرخ مناطق جنوبي ايران31
5-2 آمار توليد و استخراج در سال 138237
فصل سوم : ژنز و نحوه تشكيل ذخاير خاك سرخ 
1-3 ژنز و نحوه تشكيل خاك سرخ و بررسي سري هرمز43
2-3 طرز تشكيل خاك سرخ در سري هرمز47
               1-2-3 بعضي علائم اينفراكامبرين در ايران مركزي ، جنوب ايران .و عربستان سعودي47
               2-2-3 تشكيل ذخاير آهن نواري در ناحيه بافق و هرمز49
              3-2-3 تشكيل قرمز ايراني (اخرا)50
              4-2-3سرنوشت سنگهاي اينفراكامبرين در سنگهاي مدفون53
فصل چهارم : معدن خاك سرخ هرمز 
مقدمه56
1-4 كليات و سوابق بهره برداري56
2-4 محل و موقعيت جغرافيايي57
عنـــوانصفحه
3-4 زمين شناسي و مشخصات كانسار58
4-4 كانيهاي جزيره هرمز63
5-4 نتيجه گيري كلي65
6-4 فعاليتهاي اكتشافي67
7-4 ماده معدني (كميت و كيفيت )69
8-4 روش محاسبه70
9-4 باطله برداري72
فصل پنجم : مصارف و كاربردهاي خاك سرخ 
1-5 مصارف و كاربردهاي خاك سرخ75
2-5 شرح تك تك مصارف اصلي رنگدانه ها76
            1-2-5 نقاشي و كارهاي پوششي76
            2-2-5 الكترو نيك77
            3-2-5 تركيبات رزني پلاستيكي و تركيبات وابسته77
           4-2-5 صنعت سراميك78
          5-2-5 مصالح ساختماني و توليدات سيمان78
          6-2-5 صنايع شيشه سا زي79
         7-2-5 مصارف متفرقه79
3-5 بررسي اختصاصي خاك سرخ و ويژگيهاي در مورد تهيه رنگ در صنايع رنگ كشور80
فصل ششم : رنگ و رنگدانه هاي اكسيد آهن 
مقدمه91
1-6 عنوان رنگدانه ها98
2-6 رنگدانه هاي غير آلي98
3-6 رنگدانه هاي اكسيد آهن99
4-6 مشخصات عمومي خاك سرخ99
5-6 طبقه بندي رنگدانه ها102
6-6 مشخصات استاندارد گل اخرا106
7-6 جدول رنگدانه هاي اكسيد آهن طبيعي و خصوصيات فيزيكي و شيميايي107
فصل هفتم : كانه آرايي 
   عنـــوان                                                                  صفحه
1-7 كانه آرايي خاك سرخ119
            1-1-7 هيدرو سيكلون121
            2-1-7 فلو تاسيون121
            3-1-7 جداكننده هاي مغناطيسي121
فصل هشتم : بازار مصرف 
1- 8 بازار مصرف و جنبه هاي اقتصادي در ايران و جهان127
 2-8 ساختمان سازي بعنوان كنترل كننده مصرف در بازار129
3-8 توسعه محصولات در مصارف ساختمان سازي129

 

 

چکیده

کشور ما ایران از جمله معدود کشورهایی است که از لحاظ منابع معدنی بسیار غنی است و از جمله مواد معدنی با ارزش ایران کانسارهای آهن می باشند که در تمام نقاط کشور پراکنده اند آهن به اشکال گوناگون تشکیل ذخیره می دهد از جمله ماگمایی(چادر ملو، گل گهر)، متاسوماتوز(چغارت)، اسکارنی(همه کس) و رسوبی(بندرعباس).

در مطالعه حاضر یکی از این اشکال که ذخایر خاک سرخ و زرد هستند و   عموماً نیز حاوی رس و سلیس بوده و در اثر  فرایند هوازدگی تشکیل شده اند مورد نظر هستند.

اخراها ذخایر باقیمانده ناشی از هوازدگی  هستند که بصورت پوسته یا قشرهای هوازده با ضخامتهای متفاوت تشکل شده اند.

فرایند تشکیل اخراها شامل آزاد شدن آهن سه ظرفیتی و انتقال آن به اعماق سپس ترکیب آن به سیلیس و آلومین در نهایت راسب شدن آهن به صورت Fe(OH)3 و تبدیل آن به Fe2O3 است.

البته کلاً دو نظریه جهت تشکیل اخراها وجود دارد یکی منشاء آتشفشانی و دیگری  منشاء رسوبی است.

رنگدانه ها بدو دسته آلی و غیر آلی تقسیم می گردند و رنگدانه های اکسید آهنی از دسته غیر آلی هستند کلاً رنگدانه های غیر آلی دارای دو دسته طبیعی و مصنوعی هستند که اکسید های آهن هم بصورت مصنوعی وهم به صورت طبیعی بدست می آیند.

رنگدانه های اکسید آهن به چهار دسته زرد، قرمز، قهوه ای و سیاه تقسیم می شوند. کانیهای اصلی تشکیل دهنده این رنگدانه ها هماتیت، گوتیت، لیپدوکروسیت، مانتیت می باشند.

ذخایر خاکهای سرخ در ایران بدو دسته ذخایر خاکهای سرخ جنوبی و ذخایر ایران مرکزی تقسیم می شوند. در گزارش حاضر تقریبا تمام معادن فعال و  غیر فعال و همچنین رخنمونهای شناسایی شده که بالغ بر 30 نقطه می باشند ذکر شده اند.

در مورد ذخایر ایران مرکزی ونارج و مامونیه که مشخصاً منشاء رسوبی دارند بقیه ذخایر بطور مشخص حاصل ترکیب پدیده های کارستی شدن و دگرگونی هستند.

در مورد ذخایر جنوبی ایران می توان گفت که پس از بالا آمدن گنبدهای نمکی و فرسایش آن به درون دریا اکسیدهای آهن در یک دیسپرسیون به عنوان ذخیره باقی مانده اند.

 

در بررسی حاضر نمونه های معدنی جمع آوری شده از بعضی معادن خاک سرخ و زرد و نیز معادن سنگ آهن و آپاتیت اسفوردی جهت تشخیص وجود عناصر کمیاب خاکی با استفاده از دستگاه XRF مورد آزمایش قرار گرفته اند.

مقادیر مورد نظر در جداول جداگانه ای در انتهای گزارش ذکر شده اند و بنظر می رسد که اعداد بدست آمده نتایج امیدوار کننده ای در جهت ادا مه تحقیقات برای دستیابی به عناصر کمیاب خاکی از بعضی ذخایر آهن باشند.

بهرحال امید است که این تحقیقات کمکی در جهت شناخت بهتر ذخایر اخرای ایران بنماید و بتوان آن را ادامه داد.

در یک جمع بندی کلی می توان گفت که مصرف اصلی و عمده خاک سرخ در صنایع کشور در تولید ضد زنگ می باشد. ضد زنگ درجه 1 از خاک سرخ هرمز و ضد زنگهای درجه 2 از خاک سرخ ونارج و مامونیه و امثالهم تهیه میشوند.

خاک سرخ معدن هرمز در جهت ساخت ضد زنگ از لحاظ خصوصیات طبیعی هیچگونه مشکلی نداشته و واجد اکثریت شرایط و ویژگیهای مطلوب می باشد تنها مشکل این خاک سرخ عدم رعایت اصول صحیح در تولید، خردایش و عرضه آن به بازار مصرف میباشد که مشکلاتی را برای مصرف کنندگان بوجود آورده است.

خاک سرخ معدن ونارج علیرغم عیار بالا با مشکل رنگ تیره(قرمز متمایل به قهوه ای) مواجه است علاوه بر این وجود سیلیس آزاد در این خاک سرخ نیز مشکل استهلاک دستگاهها در کاخانجات پودرسازی و کارخانجات رنگ را پدید می آورد.

خاک سرخ مامونیه گرچه مشکل سیلیس آزاد را ندارد و لیکن از عیار چندان بالایی برخوردار نیست. دو معدن و نارج و مامونیه این حسن بزرگ را دارند که به مراکزمصرف در کشور نزدیک بوده و لذا محصول آنها از هزینه تمام شده نسبتاً پائینی برخوردار است.

کارخانجات رنگ کشور جهت تعیین کیفیت یک خاک سرخ مصرفی در ساخت رنگ و ضد زنگ اقدام به اندازه گیری ویژگیهای خاک سرخ مذکور نکرده بلکه نمونه هایی از محصول مورد نظر را با این خاک سرخ ساخته و بر این اساس به اظهار نظر در مورد کیفیت خاک سرخ می پردازند. پیشنهاد میشود جهت بررسی کیفی یک خاک سرخ همین روش مدنظر قرار گیرد چرا که از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه بوده و از لحاظ اطمینان به نتیجه حاصله نیز مشکلی وجود نخواهد داشت.

در انتها جهت تامین انتظارات صنایع مصرف کننده خاک سرخ نسبت به کیفیت خاک سرخ هرمز عرضه شده به بازار داخلی و حتی خارجی پیشنهادات زیر مطرح می گردد:

خردایش خاک سرخ تا ابعاد  800 ـ 600 مش، زدودن نمک(NaCl) از خاک سرخ، کنترل دقیق کیفیت تولید محصول در معدن، تهیه یک سیستم بسته بندی صحیح و مناسب و دقیق(از لحاظ وزنی)اتحاد سیاستهای تجاری مناسب جهت کنترل عرضه خاک سرخ واقعی هرمز به مصرف کننده و جلوگیری از اختلاط آن با خاک سرخهای دیگر معادن توسط سودجویان.

البته باید یادآور شد که برای تولید اکسیدهای آهن طبیعی و مصنوعی در ایران هیچگونه محدودیتی وجود ندارد، زیرا کشور ما دارای انواع و اقسام معادن آهن با ژنزهای مختلف و انواع گل اخرا می باشد. مهمترین مناطق آهن دار در ایران عبارتند از: اراک، ملایر، بافق، یزد، انارک، اصفهان، کاشان، سمنان و جزایر خلیج فارس.

گل اخرای قرمز و زرد ایران از دیر باز(حدود 300 سال قبل تاکنون) بصورت کلوخه و پودر به کشورهای خارجی صادر گردیده و پس از انجام فرایندهای لازم بروی آن قسمی از آن به ایران برگردانده شده است نمونه شاخص گل اخرای جزیره هرمز می باشد.

برای تولید انواع مصنوعی هم همانطور که میدانیم نیاز به آهن قراضه، اسید سولفوریک صنعتی و محلول آمونیاک می باشد از ضایعات کارخانه ها می توان آهن قراضه را تامین نمود و مجددا از آنها استفاده کرد. اسید سولفوریک صنعتی و آمونیاک هم تولید داخلی بوده و به مقدار کافی برای عمل وجود دارند.

در نهایت باید امیدوار بود که اکتشافات تکمیل بروی ذخایر خاک سرخ و زرد ایران انجام گیرد تا در نهایت بتوانیم با توجه به امکانات بالقوه ای که وجود دارد هم خاک سرخ و رنگدانه طبیعی و هم رنگدانه های مصنوعی موردنیاز داخل کشور را حداقل خود تولید کرده و از واردات خارجی آنها دوری گزینیم.

 

 

مقدمه

         خاک سرخ که یکی از رنگدانه های اکسید آهن محسوب می شود از زمانهای قدیم جهت رنگ آمیزی استفاده می شده است و احتمالاً جزء اولین کانیهایی بوده که توسط بشر بکار برده شده است.

حتی نقاشیهای ترسیم شده بروی دیوارهای غارنشینی برجای مانده نیز آثاری از خاک سرخ و یا دیگر رنگدانه های طبیعی اکسید آهن نشان می دهد.

در ایران نیز از دیرباز خاک سرخ به عنوان یک ماده رنگی در تزئین؛ لعاب کاری سرامیکها و کوزه های گلی مصرف می شده است

امروزه کاربردها و نیازهای وسیع صنایع مختلف رنگسازی، شیمایی، سیمان، پلاستیک، کاغذ سازی، شیشه سازی و سرامیک، لوازم آرایشی، حاصلخیز کننده ها و غیره به خاک سرخ سبب شده تا بشر در جهت کشف و بهره برداری از ذخایر جدید خاک سرخ برآید و حتی به علت پایین بودن کیفیت و کمیت خاک سرخ طبیعی، نسبت به تولید خاک سرخ مصنوعی نیز اقدام نماید.

در ایران ذخایر خاک سرخ فراوانی وجود دارد که عمدتاً در دو بخش جزایر جنوبی ایران و مرکز پراکنده اند. تاکنون از بعضی از این ذخایر مثل جزیره هرمز، ونارج و مامونیه و غیره برداشتها و استخراج هایی نیز شده است. ولی تاکنون در جهت تولید خاک سرخ مصنوعی فعالیتی صورت نگرفته است.

با توجه به کمبود مقدار تولید داخلی خاک سرخ جهت مصرف صنایع کشور، ضرورت استخراج و بهره برداری از ذخایر دیگر خاک سرخ داخلی که از نظر کیفیت، مناسب و قابل مصرف در صنایع باشند به خوبی احساس می شود.

اما بدون شک قبل از بهره برداری، بررسی و اکتشاف ذخایر در بقیه نقاط باقیمانده ایران مرکزی و جزایر جنوبی ایران لازم خواهد بود.

از آنجا که خاک سرخ بعضی از جزایر قبلاً توسط انگلیسی ها بهره برداری و احتمالاً بعد از انجام عملیات کانه آرایی بروی آنها به مصرف می رسیده و با توجه به نزدیکی و مشابهت زمین شناسی و معدنی این جزایر با یکدیگر و دارا بودن ذخایر مناسبی از خاک سرخ، بررسی و اکتشاف ذخایر مورد نظر در تمامی این جزایر و شناخت ذخایر آنها امری ضروری و لازم بنظر می رسد.

 

1ـ1ـ عنصر آهن و آهن در کانسارها

آهن از جمله فلزاتی است که کانسارهایش منحصر به دوره خاصی از پیدایش و شکل گیری پوسته زمین نمی باشد و تقریباً در تمام دورانهای زمین شناسی یافت می شود.هرچند که بیشترین ذخایر شناخته شده آهن مربوط به پرکامبرین می باشند اما ذخایر پالئوزوئیک، موزوزئیک و ترسیری نیز در بیشتر جاهای دنیا چشمگیر می باشند، قابل ذکر است که ذخایر شناخته شده آهن در سراسر دنیا تاکنون به 200 میلیارد تن رسیده و ذخایر احتمالی آنها نیز 350 میلیارد تن برآورد شده است.

آهن در پوسته جامد زمین چهارمین عنصر فراوان و اولین فلز سنگین محسوب می شود حدود5% از کل پوسته را تشکیل می دهد. فراوانی اکسید آهن دو ظرفیتیFeo معادل 08/3 درصد و اکسید آهن سه ظرفیتیFe2o3  معادل41/3 درصد پوسته زمین می باشد.

ترکیبات آهن در مرحله آغازی تبلور ماگما و همچنین در مرحله اصلی تبلور آن در داخل سنگهای قلیایی بصورت سیلیکات Mg,Fe و یا اکسید ها و سولفورهای خاص و فرعی است.

از منشاء گرمابی نیز بصورت ترکیبات کربنات و اکسید و سولفور به شکل کانی اصلی و یا کانی گانگ در رگه های مختلف معدنی تشکیل می گردد.

تمرکز آهن در کانسارهای رسوبی از اهمیت زیادی برخوردار است بویژه در حالت اخیر بصورت سیدریت، لیمونیت و یا پیریت ظاهر می شو

تقریباً 4/3 از محصول جهنی و  7/6 ذخایر آن در دنیا از نوع کانسارهای رسوبی و تجزیه ای است.

آهن در اثر تجزیه همین کانسارها و یا توده های اولیه آن بوسیله آب شسته می شود و در محلولهای تجزیه ای وارد می گردد.

 

 

 2ـ 1 ـ کانیهای اصلی آهن

مهمترین کانیهای آهن که دارای ارزش اقتصادی بالایی هستند و در اکثر ذخایر جز کانیهای غالب ذخیره هستند جدول(1-1):

 

جدول(1-1)  ـ مهمترین کانیهای آهن دار

نــــامترکیبوزن

مخصوص

درصد

آهن

مانیتیتFe3O45/271/4
هماتیتFe2O35/170
لیمونیتFe2O3.H2O3/760-63
سیدریتFeCO33/848
شاموزیت3Feo,Al2O3,2SiO2,3H2O3/233
تورنژیت3(Fe,Mg)O,4(Al,Fe)2O3,6SiO2,4H2O3/231-39
گوئیتFeO(OH)63

 

کانسنگ آهن یعنی موادی که در کانسارهای آهن استخراج می شود طبیعتاً دارای مقدار آهن کمتری نسبت به ارقام فوق است. اگر مقدار Si در ترکیب  کانسنگ کم باشد. کمبود مقدار درصد آهن مانع استخراج نخواهد بود. معمولا ًمقدارSi  نباید بیشتر از 12% باشد.

مقدار تیتانیوم نباید از یک درصد بیشتر باشد این گونه کانسارها در صورتی عملاً اهمیت دارند که از لحاظ تحصیل تیتانیوم و انادیوم نیز مناسب تر باشند

 

 

3ـ1 کانسارهای آهن در ایران

کانسارهای آهن در ایران زمین نیز منحصر به دوره خاصی از تاریخ زمین ساختی ایران نمی باشند بطوری که با پیدایش و شکل گیری پوسته ایران زمین در پروتروزوئیک بالایی و عملکرد و ادامه فعالیتهای تکنو ماگمایی تاکنون کانه زایی آهن به موازات آنها رخ داده است .روند این کانه زایی از پروتروزوئیک بالایی تا الیگومیوسن در ایران قابل پیگیری است، چنانکه در ایران زمین کانسارهای زیادی باسن پروتروزوئیک بالایی ـ کامبرین زیرین(بافق، زنجان، بندرعباس) و کانسارهای باسن الیگومیوسن(شهرک در زنجان) وجود دارند.

قابل توجه است که ذخایر نهشته شده در پروتروزوئیک بالایی و پالئوزوئیک زیرین نسبت به زمانهای دیگر نمود بسیار بارزتری دارند. تا بحال حدود 4 میلیارد تن سنگ آهن باخاستگاههای متفاوت ماگمایی(سنگان، چادرملو، گل گهر)،متاسوماتوز(چغارت)،اسکارنی(همه کسی)، و رسوبی(بندرعباس،شابلاغ) تشکیل شده است.

قبل از اینکه به فازهای کانه زایی آهن درایران بپردازیم اشاره ای به مکانهای آهن در ایران می کنیم:

1ـ ایران مرکزی با بیشترین تمرکز در منطقه بافق(حدود دو میلیارد تن)

2ـ زون سنندج ـ سیرجان شامل مناطق سیرجان(کانسار گل گهر با ذخایر احتمالی2/1 میلیارد تن) شمس آباد اراک(100 میلیون تن) و منطقه همدان (همه کسی 5 میلیون تن).

3ـ  خاور ایران(حدود 700 میلیون تن)، شامل کانسارهای سنگان در منطقه تایباد(620 میلیون تن) ده زمان واقع در کاشمر(حدود 20 میلیون تن) و کانسارهای کوچکی چون نیزار کلات ناصر، ذخایر دیگری نیز بطور پراکنده وجود دارند که از نظر اقتصادی قابل توجه نیستند مانند ناحیه زنجان(شابلاغ)، سمنان و غیره

البته ذخایر خاک سرخ ایران را نیز می توان جزء کانسارهای آهن نام برد که در بخش های مرکزی ایران و جزایر جنوبی خلیج فارس تمرکز دارند.

 

 

 

4ـ 1 فازهای کانه زایی آهن درایران

1_ پروتروزوئیک بالایی(از نظر کانه زایی کم مایه بوده، کانسار  آهن منگنزدارناریگان)

2_ پروتروزوئیک بالایی ـ کامبرین زیرین(ناحیه بافق، سلطانیه زنجان وهرمز)

3_اردویسین ـ سلورین(کانسار آهن گل گهر سیرجان)

4_ پالئوزوئیک بالایی(آهن ده زمان کاشمر، آهن کلات ناصر در قائن)

5_کرتاسه(آهن ناحیه شمس آباد اراک، آهن آهنگران ملایر)

6_ترسیری از ائوسن بالایی تا اوایل کواترنر(آهن سنگان، آهن البرز شرقی)

 

5ـ 1 کانسارهای خاک سرخ و منشاءآنها

کانسارهای و ذخایر خاک سرخ و اخراهای غنی از آهن که حاوی رس ها وسیلیس هم هستند. بر اثر فرایندهای هوازدگی تشکیل شده اند و به عبارتی جزء ذخایر حاصل از فرایند هوازدگی هستند.

فرایندهای هوازدگی در انواع ذخایر بالا باعث تمرکز مواد با ارزش در همان محل اصلی یا اولیه می شود به همین علت به این نوع ذخایر، ذخایر بر جای مانده یا ذخایر باقیمانده می گویند.

تشکیل تمرکزهای باقیمانده را می توان ناشی از خارج شدن کانیها و سنگهای باطله از محیط با خروج آنها در اثر هوازدگی و انحلال شیمایی و نهایتا بر جا ماندن ماده معدنی دانست. با این روند حجم مواد باطله خروجی کاهش یافته و خلوص مواد باقیمانده افزایش می یابد.

البته در مورد آهن می توان گفت که در اکثر سنگها وجود دارد و در صورت وجود شرایط مناسب ممکن است از این سنگهای حاوی آهن مقادیر قابل توجهی از ترکیبات آهندار را بصورت باقیمانده انباشته شوند.

منابع اصلی ذخایر باقیمانده آهن عبارتند از:

1ـ نهشته های رگه ای سیدریت، آنکریت، سولفور آهن

2ـ کانیهای آهن موجود در آهکهای فاقد Al

3ـ سنگهای آهک حاوی Fe  که در آنها کانیهای Fe به طریقه جانشینی قبل و یا در حین پدیده هوازدگی به جای آهک قرار گرفته اند.

4ـ سنگ های آذرین بازیک

5ـ رسوبات سیلیس آهن دار

از میان اینها سیدریت و سنگهای آذرین بازیک و رسوبات سیلیس آهن دار بیشتر از بقیه اهمیت دارند.

تقسیم بندی ژنتیکی ذخایر که بطور کلی آنها را دو گروه نفوذی یا درونی و خروجی قرار میدهد، حاکی از آن است که اخراها در دسته ذخایر باقی مانده، ازرده ذخایر ناشی از هوازدگی(ذخایر خروجی) محسوب می شوند قرار دارند. سنگ دیواره گل اخرا معمولاً از جنس شیل پیریتی یا کانه های سولفیدی است که گاهی توسط آبهای معدنی احاطه شده است.

واکنشهای انجام شده برای تشکیل گل اخرا(اکسید آهن آبدار) را می توان به صورت زیر نشان داد:

2 FeS2+H2O———>2 FeSO4+2H2O

2 FeSO4+2H2SO4+2O2———–> 2 Fe2(SO4)3+H2O

Fe2(SO4)3+6H2O———– > Fe(OH)3+3H2SO4

(مخلوط گوتیت و لپیدوکروسیت)

در این ذخایر که از انواع باقیمانده و ناشی از هوازدگی گل اخرا بصورت پوسته یا قشر هوازده گاهی متجاوز از 100 متر ضخامت دارد، بعنوان نمونه ای از این ذخایر می توان اخرای هورنی لوکاویس در چکسلواکی را ذکر نمود.

گاهی نیز اخرا همراه با رس فراوان دیده می شود این ذخایر تحت عنوان رس اخرایی از دسته رسوبات مکانیکی هستند که در تقسیم بندی ژنتیکی ذخایر در رده ذخایر رسوبی از گروه ذخایر خروجی قرارمیگیرند.

ذخایر رس اخرایی که به شکل لایه ای دیده می شوند، در نتیجه دوباره شسته شدن سنگهای هوازده قرمز(در محیطهای گرمسیری) یا کانیهای آهن(اخرا) یا منگنز(آمبر) بوجود می آیند. ذخیره دنسیس(DENSIS) در چکسلواکی نمونه ای از همین ذخایر است.

بطور کلی اخراها همان طور که قبلاً نیز گفته شد در اثر تجزیه و دگرسانی ترکیبات آهن از جمله اکسیدها و سیلیکاتهای آهن بوجود می آیند. اخراهای زرد یا خاک زرد یا لیمونیت خاکی عموماً در اثر هوازدگی گوتیت، لیمونیت،پیریت و سایر سولفیدها ایجاد می شود.

خاک سرخ که گاهی از آن به عنوان اخرای قرمز و یا هماتیت خاکی نیز یاد می شود در اثر دگرسانی و هوازدگی هماتیت حاصل می شود و همانطور که قبلاً گفته شد تفاوت آن با هماتیت سخت که در صنایع فولاد مصرف می شود فقط در دانه بندی آن است.

کانسارهای عمده خاک سرخ معمولاً تحت تاثیر فرایندهایی مثل غنی شدگی از اکسیدها و سیلیکاتنهای آهن و هوازدگی پیریت بصورت کانسارهای بر جای یا باقیمانده بوجود می آیند و یا ممکن است در اثر غنی شدگی آهن توسط آبهای نافذ در درون شکستگیها و گسلها، هماتیت خاکی شکل تجمع یافته و بدین ترتیب کانسار خاک سرخ تشکیل شود. همچنین ممکن است این کانسارها بصورت رسوبی تشکیل شوند.

تشکیل Fe2O3 در اثر هوازدگی یا دگرسانی در ذخایر اقتصادی وغیر اقتصادی گل اخرا ممکن است در اثر تغییرات و واکنشهایی به ترتیب زیر باشد:

1ـ آزاد شدن آهن سه ظرفیتی از کانیهای اولیه

2ـ انتقال آهن آزاد شده از سطح به اعماق

3ـ ترکیب آهن با سیلیس و آلومین و ایجاد کانیهای رسی

4ـ رسوب آهن بصورت Fe(OH)3 و تبدیل آن به Fe2O3

وضعیت مناسب هنگامی خواهد بود که شرایط موجود مانع ترکیب سیلیس(SiO2) با آهن موجود شود.

در این حالت Fe2O3 بصورت کانی هماتیت ظاهر می شود. این مسئله در محیطهای اسیدی بخوبی محسوس است.

آب در این محیطها نقش عمده ای ایفا می کند و سبب می شود که سیلیس غیر محلول و آهن سه ظرفیتی بصورت محلول در آید.

حرکت آب آهن را از سیلیس موجود جدا نموده و در محل دیگری که شرایط متفاوت از محل قبلی دارد این آهن بصورت Fe(OH)3 راسبب می شود و سپس Fe2O3   به شکل هماتیت بوجود می آید. در محیطهای خنثی یا کمی اسیدی آب دقیقاً عکس حالت فوق عمل می کند یعنی سیلیس را بصورت محلول و آهن را بشکل نامحلول در می آورد، آب سیلیس را از آهن جدا کرده و با خود انتقال می دهد و در نهایت آنچه برجای می ماند آهن بشکل کانی هماتیت است. حالت اخیر در تشکیل بسیاری از کانسارهای گل اخرا دیده میشود.

در برخی از کانسارهای خاک سرخ مانند خاک سرخ در قسمت جنوبی کشور خاک سرخ که عمدتاً از هماتیت تشکیل شده و همچنین اولیژیست و مانیتیت به همراه نمک دیده میشود و در بعضی قسمتها نیز نمک بصورت خالص یافت می شود.انحلال نمک و مهاجرت محلولهای نمکی به پایین باعث میشود که خاک سرخ درون نمک بصورت نامحلول ودر جا در داخل حفرات ایجاد شده باقی بماند و تشکیل کانسار خاک سرخ را بدهد.

بر اساس اطلاعات موجود اکثر ذخایر خاک سرخ مانند ذخایر خاک سرخ ایران منشاء آتشفشانی(ولکانیک) یا رسوبی دارند که بطور مختصر به توضیح آنها می پردازیم:

الف ـ منشاء آتشفشانی

آهن یکی از عناصر مهمی است که در تشکیل کانیها و سنگها شرکت دارد و در ساختمان سنگهای آذرین خروجی زیر دریایی و توفها و دیگر سنگهای آذرآواری شرکت می نماید.در محیط احیا کننده دریا مقداری از این آهن بصورت سولفید آهن و بشکل دانه های پراکنده در سنگها قرار می گیرد و مقداری از آن نیز که مازاد بر اشباع آب دریا است از منشاء آتشفشانی(ولکانیزم) آزاد می شود. این آهن می تواند به شکل سولفید آهن و انواع پیریت متراکم و یا اکسید و هیدورکسید از حجم های بزرگ رسوبات سرخ آهندار در حوالی مراکز فعالیت آتشفشانی زیردریایی یا همراه سری آتشفشانی رسوبی زیر دریایی و متناسب با آن را سبب شود.آن بخش از آهن که در آب دریا بشکل یونی در می آید در محیط دریا به مسافتهای نزدیک و دور حمل شده و در حوضه رسوبی که شرایط فیزیکوشیمایی مناسب برای رسوب دادن آهن وجود دارد بصورت سولفید، اکسیدو هیدروکسید آهن راسب می شود و ذخایر پیریت اکسیدهای آهن و خاک سرخ را بوجود می آورد.

قابل ذکر است که یونهای آهن پس از حمل و استقرار در محیط اکسیدی دریا بصورت هیدروکسیدهای آهن راسب شده و تحت عوامل تکتوتیکی قرار میگیرید و با از دست دادن آب خود به خاک سرخ تبدیل می شود.

ب ـ منشاء رسوبی

 

در بررسی تشکیل خاک سرخ در ذخایر خاک سرخ با این منشاء معلوم شده که ابتدا مقداری گدازه های بازالتی تشکیل شده است و بعد از آن شرایط تشکیل لایه های قرمز آهنداربوجود آمده است. معمولاً در این ذخایر یا کانسار، ماده معدنی بطریق رسوبگذاری مستقیم از یک محلول اشباع تشکیل شده است. برخی از معادن و ذخایر خاک سرخ که منشاء رسوبی دارند نیز حاصل ترکیب پدیده های کارستی شدن و دگرسانی و گسترش این پدیده ها در داخل توده های کربناته هستند که خود بدنبال وقوع یک سری شبکه های شکستگی ایجاد شده اند منشاء تغذیه آهن و چگونگی پر شدن حفره ها را می توان بدو عامل چشمه های آب گرم و دیگری حل شدن کربناتها  و راسب شدن مواد ناخالص در درون کارستها نسبت داد.

در مورد پهنه های معدنی داری اکسید آهن رنگین که توسط تراورتن با قشری نازک یا ضخامتی قابل توجه پوشیده شده اند، می توان بصورت زیر تداوم رسوبگذاری خاکهای رنگین تا تراورتن را توصیف و تفسیر کرد:

آب گرم بالارونده غنی از ناخالصی های اکسید آهن و مواد دیگر چون دارای قدرت حل کنندگی بالایی در کربناتهاست، در خلال عبور از طبقات کربناته، میزان پتانسیل کربنات محلول در خود را بالا برده در موقع نزدیک شدن به سطح با کاهش درجه حرارت و افزایش اکسیژن ترکیبات آهن محلول بصورت پیریت یا ترکیبات آلی آهندار در مجاورت اکسیژن به سرعت به اکسیدهای رنگی تبدیل و بصورت ژل در نزدیکی سطح شروع به رسوبگذاری مینماید. بدیهی است همراه با آن گچ و تا حدودی نمک طعام و حتی مقداری آراگونیت را سبب می گردد. با رسیدن آبهای گرم که اینک از نظر مواد آهن دار فقیر شده اند به سطح زمین رسوبگذاری لایه های افقی کربنات کلسیم بصورت تراورتن شروع می شود. البته میزان آلودگی تراورتنها به مواد رنگی از پایین به بالا کمتر میشود.

نحوه تشکل و ژنز این تیپ معادن و ذخایر خاک سرخ و زرد را نمی توان به افقهای چینه شناسی خاصی مربوط دانست ، زیرا عوامل و پدیده هایی مانند کارستی شدن، دگرسانی و غیره که در بالا به آنها اشاره شد در قبل یا حین و یا بعد از رسوبگذاری نیز دخالت دارند. ولی در مورد ذخایر گل اخرا که بطور مشخص منشاء رسوبی دارند و بطریق رسوبگذاری نیز دخالت دارندو بطریق رسوبگذاری مستقیم از یک محلول شباع بوجود آمده اند، می توان آنها را به افقهای چینه شناسی خاصی نسبت داد. در برخی دیگر از ذخایر خاک سرخ با منشاء رسوبی تشکیل ماده معدنی در ارتباط به آبهای فرورو است. در این ذخایر تحت تاثیر آبهای فرورو و عمل لاتریتی شدن و خروج پاره ای اکسیده ها از محیط ماده معدنی خاک سرخ به شکل عدسی در محیط باقی مانده است.

دیدگاهها

هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.

اولین نفری باشید که دیدگاهی را ارسال می کنید برای “دانلود پایان نامه معدن : گــل اُخرا و كاربرد آن در صنعت رنگ سازي”

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *