کاربرد نفلين سينيت(قسمت اول)

[محسن آزماینده]

فلز استراتژيک و پرکاربرد آلومينيوم از منابع مختلفي چون بوکسيت، لاتريت پر عيار، نفلين سينيت و پدولويست سينيت و... تامين مي گردد. بدليل شرايط خاص زمين شناسي براي تشکيل بوکسيت، ذخاير معدني اين ماده در ايران تقريباً بسيار کم است. لاتريت ها از ديگر منابع تامين کننده فلز آلومينيوم هستند که در آذربايجان گستردگي فراواني داشته و از مراغه تا اروميه گسترده شده اند.

نفلين سينيت به علت ارزش فوق العاده اى که در صنعت دارد (صنايع آلومينيوم، شيشه و سراميک پلاستيک و کائوچو، تهيه پشم و شيشه معدنى، کود شيميايى و …) در اکثر کشورهاى دنيا مورد توجه فراوان قرار گرفته است. نفلين سينيت تنها در آذربايجان (بدليل شرايط زمين شناسي خاص) گسترش خوبي داشته و در ساير ايالات ايران وجود ندارد.

نفلين سينيت از يک طرف در کشورهايى که فاقد ذخاير غنى از بوکسيت هستند (شوروى، کره شمالى و …) به عنوان منبعى مهم جهت توليد آلومينا و از طرف ديگر در کشورهايى که از لحاظ منابع بوکسيت غنى بوده و يا بوکسيت ارزان در دسترس دارند (کشورهاى غربى، آمريکا، کانادا) به دليل فراوانى مقدار آلکالى (سديم، پتاسيم و کلسيم) در صنايع شيشه و سراميک کاربرد فراوان دارد. تکنولوژى تبديل شيميايى سنگ هاى نفلين دار اگر چه از توليد آلومينا از بوکسيت کمى پيچيده تر است ولى به علت محصولات جنبى با ارزش از قبيل سيمان پرتلند، کربنات هاى سديم و پتاسيم و نيز فسفات هزينه آن در کل حدود 15 تا 20 درصد ارزانتر خواهد بود.

بطور کلى اگر بخواهيم يک کارخانه توليد آلومينا از نفلين با ظرفيت سالانه 100 هزار تن را تاسيس کنيم احتياج به حدود 400هزار تن کنسانتره نفلين و بيش از 1/3 ميليون تن آهک خواهيم داشت. که دراين صورت محصولات به دست آمده به صورت زير خواهند بود:
آلومينا 100 هزار تن
کربنات سديم 60تا 70 هزار تن
کربنات پتاسيم 20 تا 30 هزار تن
سيمان پرتلند 900000 تا 1/5 ميليون تن
سنگ فسفات 15 تا 25 هزار تن

با توجه به موارد فوق استفاده از نفلين در توليد آلومينا روز به روز در حال گسترش است و تکنولوژى توليد آلومينا از نفلين علاوه بر شوروى و کره شمالى در ساير کشورهاى دنيا نيز مورد توجه قرار گرفته است، بطوريکه کشورهاى مکزيک، برزيل، امريکا و کانادا و ... نيز در حال بررسى استفاده از نفلين در توليد آلومينا مى باشند.

مطالعات اوليه زمين شناسي ذخاير عظيمى از نفلين سينيت را در آذربايجان (نفلين سينيت بزقوش در جنوب سراب، نفلين سينيت رزگاه در شمال سراب و نفلين سينيت کليبر در جنوب کليبر) تاييد نمود و اين توده هاى نفوذى که شديداً تحت اشباع و آلکالى پتاسيک مى باشند در يک امتداد خطى تقريباً شمالى - جنوبى قرار گرفته اند.

مطالعات نيمه تفصيلى بر روى توده هاى نفوذى بزقوش و رزگاه امکان استفاده از آنها در توليد آلومينا (توده بزقوش) و شيشه سراميک (توده هاى رزگاه و بزقوش) را تاييد نمود. توده نفوذى کليبر که هم از نظر ذخيره سنگى و هم از نظر مقدار نفلين و نزديکى به ذخيره آهک خلوص بالا مي تواند در توليد آلومينا و نيز سراميک مورد استفاده قرار گيرد.

نفلين سينيت بزقوش

توده نفوذى بزقوش با گسترش تقريبى حدود 30 کيلومتر مربع در 15 کيلومترى جنوب شهرستان سراب واقع شده است و قله کوه بزقوش با ارتفاع 3300 متر از سطح دريا را تشکيل مى دهد. اين توده نفوذى گدازه هاى پرفير آندزيتى ائوسن ميانى- بالايى را قطع نموده و وابسته به ماگماتيسم بعد از ائوسن مى باشد.

در اين توده چند بخش قابل تشخيص است .

بخش مرکزي توده که درشت بلور تا متوسط بلور مي باشد و قسمت اصلي توده را تشکيل مي دهد و بيشترين مقدار نفلين در اين بخش متمرکز گرديده است.

بخش پگماتيتي که در حاشيه جنوب شرقي ديده مي شود و بصورت مجموعه اي از بلورهاي درشت اورتوز و پيروکسن مي باشد که اورتوز کاني غالب بوده و تا 2 سانتي متر طول دارد.

بخش پدولوسيت دار که در منتهي اليه جنوب توده و در قله کوه بزقوش ديده مي شود و بلورهاي درشت فلدسپاتوئيد به آن حالت پرفيريتيک داده است.

ترکيب کانى شناسى آن شامل اورتوز- نفلين- آلبيت- پيروکسن- آمفيبول و بيوتيت است که مقدار نفلين در آن از 10 تا 40 درصد سنگ متغير است. کانى نفلين آن نيز از نظر ترکيب پتاسيک است. داراى ذخيره تقريبى حدود 1/2 ميليارد تن سنگ (با احتساب استخراج رو باز تا عمق 50 مترى) با عيار متوسط 5/21 درصد آلومينا مى باشد. اين توده قابل مقايسه با توده نفوذي گورباچگورسک ‏سيبري است

مطالعات تکنولوژى که بر روى يک نمونه با عيار متوسط آن در کشور کره شمالى صورت گرفته کنسانتره اى با عيار 25 درصد آلومينا و مدول M1= 4 و M2= 0.8 را نشان مى دهد، که با توجه به وجود ذخيره هاى با عيار بالاتر (ذخاير با عيار 22 تا 24 درصد Al2O3) در اين توده نفوذى امکان وجود ذخيره هاى مناسب براى توليد آلومينا در آن بسيار محتمل است. از آنجا که در آزمايشات تغليظ مقدار آهن موجود در آن به کمتر از 1/0 درصد کاهش يافته است، اين توده نفوذى مى تواند هم در توليد آلومينا و هم در صنايع شيشه و سراميک کاربرد داشته باشد.
با توجه به محاسبات و برسيهايي که در مورد توده نفلين سينيت بزقوش بعمل آمده است ذخيره اقتصادي آن بشرح زير برآورد نموده اند: مقدار 108480000 تن سنگ نفلين سينيت با عيار متوسط 28/21 درصد آلومين و مقدار 102695000 تن سنگ با عيار متوسط 63/12 درصد K2O+ Na2O بنابراين مي توان از کانه ‎آرايي بخشهاي پرنفلين توده بزقوش که بين 22 تا 27 درصد Al2O3 دارد، کنسانتره نفلين با مقدار بيش از 27 درصد آلومين بدست آورد و در نهايت در تهيه آلومينيوم از آن استفاده نمود.
اين توده نفلين که داراي پتانسيل معدني و اقتصادي بسيار بالايي است در فاصله 15 کيلومتري جنوب سراب واقع شده که به علت عدم احتياج به جاده‏سازي مناسب، ‏وجود جاده مناسب از نظر تامين آب براي واحد توليدي آلومينيوم و وجود زمين‏هاي هموار در منطقه براي احداث و تجهيز کارخانه بسيار حائز اهميت است اگر چه مقدار ناچيزي از نفلين به صورت پرتيت در داخل زمينه سنگ ‏اورتوز مشاهده مي‏شود ولي اغلب کاني نفلين به صورت بلور‏هاي مجزا و يا مجموعه کاني‏هاي بي‏شکل قرار گرفته که امکان جدايش آن را از کل سنگ تسهيل مي‏کند و همچنين با توجه به جوان بودن توده و هوازدگي بسيار کمي که دارد‏، اين پديده در جدايش کاني نفلين کمک شاياني مي‏کند اين خصوصيات سنگ‏شناسي باعث بالا رفتن عيار نفلين استحصالي از سنگ مي‏شود و مزيت بسيار بالايي براي توده است.
ويژگيهاي کانسار
کاني هاي اصلي: فلدسپات سديم و پتاسيم ونفلين
عيارمتوسط: 20%آلومينا
عناصر مفيد: Al
شکل: توده اي
نوع سنگ: سينيت
واحد ميزبان: تشکيلات آذرين
روش استخراج: روباز
نفلين سينيت رزگاه