معادن کائولن ایران: معدن كائولن زنوز

كانسار كائولن زنوز (آق داغ) در فاصله 15 كيلومتري شمال‌شرق مرند، در مجاورت شهر زنوز، در استان آذربايجان‌شرقي واقع است. این کانسار که بزرگترین ذخیره رسی کشور محسوب می‌شود (عليپور، 1390)، در نتیجه کائولينيزاسيون سنگ هاي آتشفشاني، در وسعتی معادل 250 کیلومتر مربع و عمق حدود 60 متر، در ناحیه مورد نظر تشکیل شده است. ذخيره قطعي معدن کائولن زنوز 33 ميليون تن،‌ ذخيره مطمئن 48 ميليون تن وذخيره احتمالي 90 تن كائولن تخمین زده شده است (عليپور، 1390).

كانسار كائولن زنوز، از نظر قرارگيري در زون‌هاي زمين‌ساختي ايران، بخشي از زون زمين‌ساختي البرز غربي-آذربايجان است (فريدآزاد، 1378). برونزد اين كانسار عمدتاً در داخل ماسه‎سنگ‌ها و مارن‌هاي ژيپسي ائوسن ديده مي‌شود. به نظر مي‌رسد گسل‌ها با ايجاد معبرى براى ورود محلول هاي هيدروترمالي داغ و نسبتاً اسيدي نقش مهمي در تشديد فرآيندهاى دگرسانى ايفا نموده‌ و نقش مهمي در تشكيل اين كانسار داشته‌اند. عامل و همكاران (عامل و همکاران، 1387)، سري ماگمايي سنگهاي آذرين محدوده كانسار را كالك‌آلكالن و شوشونيت و نیز فریدآزاد  (فريدآزاد، 1378)، سري ماگمايي توده‌هاي آذرين محدوده كانسار را كالك‌آلكالن با پتاسيم متوسط معرفي نموده‌اند.

با توجه به خصوصيات ظاهري نظير رنگ، اين كانسار شامل 5 واحد به رنگ‌های 1) زرد، 2) سفيد، 3) خاكستري، 4) ليمويي و 5) قهوه‌اي مي‌باشد. شكل توده‌اي، سختي پايين، بلورهاي شكل‌دار و نسبتاً سالم واحد سفيد، همراهي شيل‌هاي ارغواني ميكادار سازند باروت با واحد زرد، حضور رگه‌ها و رگچه‌هاي منگنز همراه با سطح ليمونيتي و هماتيتي در واحد خاكستري، خردشدگي شديد همراه با بلورهاي ميكا در واحد ليمويي و حضور اكسيدهاي آهن در سطح واحد قهوه‌اي از برجسته‌ترين سيماهاي فيزيكي واحدهاي اين كانسار محسوب مي‌شوند (عليپور، 1390).

با توجه به آزمايش هاي پراش پرتو ايكس(XRD)، كوارتز، كائولينيت، مونتموريلونيت، كلسيت، پيروفيليت، كلريت، مسكويت- ايليت، دولوميت، هماتيت و آناتاز كاني‌هاي سنگ‌ساز اين كانسار را تشكيل مي‌دهند. از بين كاني هاي ذكر شده، كائولينيت، مونتموريلونيت و كوارتز در هر پنج واحد كائولن حضور دارند. حضور سيليس به شكل آزاد و آمورف باعث كاهش ارزش اقتصادي و محدوديت در موارد كاربردي اين كانسار شده است (سياه‌‎چشم و عابدینی 1381) و (سياه‌‎چشم و عابدینی 1381). براساس مطالعاتي كه بر روي كائولن زنوز صورت گرفته، ‌مشخص شد كه امكان جدايش كوارتز، كه به علت خاصيت سايندگي سبب محدوديت مصرف آن در صنايع كاغذسازي مي‌گردد، از طريق فلوكولاسيون انتخابي جود دارد (عليپور، [1]1390). ابراهيمي (ابراهيمي، 1379) تركيب شيميايى اين كانسار را براي استفاده در صنايع كاغذسازي، رنگ‌سازي، لاستيك‌سازي و پلاستيك‌سازي مناسب تشخيص داده است.

فرآوری کائولن (Kaolin Processing)

فرآوری ماده معدنی

کانه‌آرایی یا فرآوری مواد معدنی شامل مجموعه عملیاتی می‌شود که بر روی ماده معدنی، پس از استخراج، انجام می‌شود تا آن ماده را قابل مصرف کند. کانه‌آرایی دارای مراحل مختلفی است که اولین مرحله آن شامل خردایش، ریز کردن و یا آسیاب کردن ماده معدنی مورد نظر به منظور به دست آوردن محصولی با یک دانه‌بندی خاص می‎باشد. مرحله بعد کانه‌آرایی شامل پرعیارسازی ماده معدنی است. این مرحله بر مبنای خواص فیزیکی، شیمیایی و یا شیمی فیزیکی کانه و ناخالصی‌های همراه با آن انجام می‌شود.. این مرحله به روش‌های سنگجوری، ثقلی، الکتریکی، مغناطیسی، فلوتاسیون، هیدرومتالوژی و غیره انجام می‌شود. مرحله سوم کانه‌آیی غالبا به روش تر انجام می‌شود و شامل جداسازی فاز جامد و مایع از یکدیگر است. به عبارتی این مرحله شامل خشک کردن و آبکش کردن محصولات مرحله قبل است.

فرآوری کائولن

فرآوری کائولن شامل جداسازی ناخالصی‌ها به منظور استفاده در صنایع مختلف می‌باشد. ناخالصی‌های همراه با کائولن شامل زاج، گچ، پيريت، فلدسپات‌ها تجزيه نشده و گاها کوارتز می‌باشد. همچنین در طی فرآوری کائولن، برمبنای نوع صنعت مورد استفاده، ممکن است عملیات کائولن‎شویی به منظور جداسازی عناصر مزاحم نظير سديم، پتاسيم و كلسيم توسط آب نیز انجام شود.

با توجه به نوع خاص استخراج کائولن، ناگریز بخش اعظم مراحل مختلف مربوط به فرآوری کائولن در بخش مربوط به استخراج مورد توجه قرار گرفته است. اما نکته قابل توجه در این بخش این است که ممکن است در هر مرحله از فرآوری کائولن، ماده معدنی فرآوری شده، برای استفاده در مصارف صنعتی خاصی قابل استفاده باشد. با توجه به نوع استفاده کائولن، ممکن است فرآوری فقط شامل خرد کردن، خشک‌کردن و نرم کردن کائولن ‌باشد (مرحله اول فرآوری)، و یا اینکه، مراحل پیشرفته‌تر فرآوری شامل شستشو با آب نیز برای جداسازی کانی‌های غیر کائولنی موجود در مایع رس‌دار، انجام شود. همچنین در برخی موارد عملیات تکلیس نیز بر روی کائولن انجام می‌شود. عملیات تکلیس شامل خارج کردن آب میان شبکه‌ای کائولن است که با حرارت دادن کائولن در دمای بیش از 800 انجام می‌شود. جزئیات دقیق‌تر این عملیات در بخش “ واکنش کائولن در مقابل حرارتتشریح شده است.

محصول نهایی فرآوری کائولن

مرغوبترين کائولن‌ها تا حدود 20 درصد ناخالصي را دارا مي‌باشند که به منظور کاهش اين ناخالصي‌ها به طرق مختلف فرآوري مي‌گردد و در هر روش نوعي خاص از اين ماده حاصل مي‌شود و هر کدام مصرف ويژه خود را دارد که علاوه بر صفات خاص ژنتيکي، نوع فرآوري نيز محصول را از يکديگر متمايز مي‌نمايد.

مراحل استخراج تا فرآوری کائولن

 

 

 

 

معدن کائولن KaMin و تجهیزات فرآوری آن، در گرجستان