يوسف داوود
عضو مؤسس
الكــلــيــة : كلية العلوم
القسم ( التخصص ) : علوم الارض والبيئة
الجنس : 
عدد الرسائل : 222
العمر : 37
الدوله : اليمن
المزاج : رايق
نقاط : 320
تاريخ التسجيل : 15/12/2007
: :قائمة الأوسمة : :
 |  موضوع: موسوعة المعادن  الجمعة مايو 07, 2010 7:41 am | |
| [center]
بسم الله الرحمن الرحيم
السلام عليكم
انا قررت اعمل هذا الموضوع الذي سيكون استفاده لي ولكم ان شاء الله
وهو عباره عن تجميع للمعادن وبعض المعلومات عنها بالعربي وكذالك مدعم بالصور
ان شاء الله نستفيد جميعاً
Amethyst
يعرف شعبياً باسم ( الياقوت الجمــــــري الشرقي ) وهو معروف منذ القـــــدم.
لونه دائماً بنفسجي فاتـــــــح أو قاتــم أو أرجواني أو بينهما وهو معدن شفـــــاف
يكتسب اللون البنفسجي لوجود آثــــــــار من المنجنيز في تركيبه .
منه نوعان والجمشت الأصلي نوع من الكوارتز يتركب من ثاني أكسيـد السيليكون .
درجة صلادته 6،5 بمقياس موهــــــس
يستخرج من مناجم البرازيل ملتصقاً بالكوارتز وتصنع منه البروشـــات الكبيرة .
كما يستخرج من سريلانكا ملتصقـاً بالحصى على ضفاف الأنهار ولصغـر حجمه تصنع منه العقود .
المستخرج من جبـال الأورال فــــي روسيا يمتاز بوجود فقاعات صغيـرة مليئة بالغازات أو الكربون السائـــــــــل الذي يزيده جمالاً عند الحركة .
أما النوع الثاني فهو الجمشت الشــرقي وهو نوع من الكوراندوم لونه أرجواني قاتم وتركيبه أكسيد الألومنيوم ودرجــة صلادته 5ر8 موهس وهو نادر
للغايـة وأكثر لمعاناً وأغلى ثمناً .
 
الفـــلـــورايـت الطبيعة:يعتبر الفلورايت أكثر معادن الفلوراين انتشاراً ، وهو عبارة عن فلوريد الكالسيوم الطبيعي الذي يتميز ببريق زجاجي وشفافية واضحة وألوان تترواح من الأخضر إلى البنفسجي مروراً بالأصفر إلى عديم اللون . وأكثر أشكال الفلورايت المتبلور شيوعاً هو المكعب ، بالرغم من وجود أنواع عديدة غيرمتبلورة . ويحتوي تركيبه الكيميائي النظري على 51.1% من الكالسيوم و 48.9% من الفلورين الاستخدامات:استحوذ الفلورايت التجاري أو الفلورسبار على الانتباه منذ الأزمنة القديمة نظراً لجمال ألوانه . وقد قام الرومان باستخدامه أول ما استخدموه في أعمال الزخرفة ، ثم استخدم لاحقاً كعامل مساعد للصهر نظراً لدرجة انصهاره المنخفضة حيث اشتق اسمه من كلمة فلوري اللاتينية التي تعني التدفق . وفي الوقت الحاضر يستغل الفلورايت أساساً لتوفير ثلاث نوعيات من منتج يسمى تبعاً للتسلسل التنازلي لانخفاض درجة نقاوته : "الحامض" ، "السيراميك" ، "الفلزي" ، ولكل واحد منها استعمالاته الصناعية الخاصة.يستخدم الفلورايت من نوعية "الحامض" في تصنيع حامض الهيدروفلوريك بواسطة تفاعله مع حامض الهيدروكلوريك ، ويجب أن يحتوي على أكثر من 97% من فلوريد الكالسيوم مع كميات قليلة من الشوائب (1.5% من أكسيد السيليكون و 0.03 - 0.10% من الكبريت ، ومسحة من كربونات الكالسيوم ) .
ويتم استخدام حامض الهيدروفلوريك المنتج في إنتاج الفلورين والكريولايت الصناعي المستخدم في تنظيف الفولاذ وإزالة الطلاء وعمليات معالجة اليورانيوم . كما تستخدم الكيماويات المرتبطة بالفلورين كعامل مبرد ، وفي إنتاج المادة المستعملة في البخاخات وكمادة مذيبة .ويوجد نوعين من الفلورايت السيراميكي :(1) سيراميك يحتـوي عـلـى 95 - 96% من فـلـور الـكــالـسـيـــوم .
(2) سيراميك يحتوي على 80 - 90% من فلور الكالسيوم . ويستخدم الفلورايت السيراميكي في تصنيع زجاج الصـوان ، زجــاج الأوبـال الأبـيـض أو الملـون ، الطـلاء ، المواد الكاشطة ، ومعادن المغنيزيوم والكالسيوم . و يستخدم الفلورايت من النوعية الأقل جودة في صناعة الفيبرجلاس .
أما الفلورايت الفلزي ، أو الميتسبار ، فيجب أن يحتوي على الأقل على60% من الفلورسبار ، وأقل من0.3% من الكبريتيدات ، وأقل من 0.25 - 0.50% من الرصاص . ويستخدم نصف الفلورايت المستخرج كعامل صهر في صناعة الفولاذ .
الأولـيـفـيـنالطبيعة:إن أوليفين (سيليكات المغنيزيوم والحديد) هو مسمى عام يطلق على سلسلة وحيدة التشكل قوامها معادن تتراوح من فورسترايت (سيليكات المغنيزيوم) عضو النهاية المغنيزي ، إلى فيلايت (سيليكات الحديد) عضو النهاية الحديدي ، وفيه بوجه عام زيادة من المغنيزيوم. ويحتوي الأوليفين التجاري على 85% فورسترايت، وهذا المعدن ذو لون زيتوني أخضر يكون بنياً في بعض الأحيان وله بريق شبه زجاجي ، وليس له خطوط انفصام ، وعادة يكون متهشماً ، وله مكسر محـاري ، ويتراوح مـعـامـل صلابته من 6 - 7 ، وينتمي إلى النظام المعيني البلوري.الاسـتخدامات:إن التركيب الكيميائي للأوليفين يجعله مناسباً للاستخدامات كعامل مساعد للصهر ومكثف للخبث في أفران الصهر في صناعة الصلب كمضاف بنسبة 3% .
ويتزايد استخدامه في تشكيل الكريات فيحسن إنتاج لبيدة التبطين ويخفض استهلاك الفحم. ويستخدم الأوليفين كذلك كرمل لسباكة القوالب في صب قوالب الفولاذ الخاصة ، وفي تصنيع الطوب الحراري (ولهذا الغرض يجب أن يحتوي على أكثر من 40% من أكسيد المغنيزيوم وأدنى كمية من السربنتين ، والكلورين ، والفيرميكيولايت ، ذات القدرة على تخفيض نقطة انصهاره).
كما أن الصلابة والمكسر المحاري للأوليفين، تجعلانه مناسباً كمادة كاشطة لتفتيت الرمال، وكذلك عند وجوده بشكل بلورات كبيرة لاستخدامه كحجر شبه كريم (زبرجد). الصور المرفقة   ألون الأوليفين : الاخضر الزيتوني ، الاخضر المصفر ، الاخضر الفاتح ، الأصفر ،البني المصفر ، البني، الرمادي والأبيض .  انواعة : * معدن الفورستيرايت Forsterite - Mg2SiO4 * معدن كرايسولايت Olivine (Chrysolite ) (Mg, Fe)2SiO4 - * معدن فايالايت Fayalite - Fe2SiO4 ويعتبر الزبرجد او البيردوت Peridot تشكيلة معدن الكرايسولايت  Peridot (Precious Olivine) Crystals Peridot Necklace
الـكـيـانـايـتالطبيعة :الكيانايت معدن تشكل في النظام البلوري الثلاثي ، ويتبع في تركيبه الذري مجموعة معادن نيوسيليكات ، وهو معدن شديد المقاومة للحرارة ينتمي إلى مجموعة معادن السيليمنايت من سيليكات الألومنيوم ، وله خاصية امتلاك درجتين من الصلابة : الأولى 4.5 إذا قيست بطول البلورة والأخرى من 6 - 7 إذا قيست عمودياً عليها . وتظهر البلورات عامة بلون أزرق حيث تشكل تجمعات من الرقائق المتوازية أو المتداخلة.الاستخدامات:نظراً لاحتواء الكيانايت على نسبة عالية من الألومينا (63%) ، فإنه يستخدم بصفة رئيسة في صناعة الأجهزة المقاومة للحرارة التي تتطلب مواصفاتها كحد أدنى نسبة 56% من الألومينا ، و 42% من ثاني أكسيد السيليكون، إلى جانب نسبة شوائب تقل عن 1% من أكسيد الحديد، 1-2% من أكسيد التيتانيوم ، 0.1% من أكسيد الكالسيوم ، و 0.1% من أكسيد المغنيزيوم.
ويتم تسخين الكيانايت إلى درجة حرارة 1200ْ - 1500ْ مئوية لإنتاج معدن موللايت ، وهو مقاوم عالٍ للحرارة ويتميزبجهد ميكانيكي مرتفع ومستقر حتى درجة حرارة 1800ْ مئوية . ويستخدم الموللايت في صناعة الأجهزة المعدنية والزجاج ، وهو أحد مكونات البورسالين (الخزف الصيني) من النوعية الكيميائية أو الكهربائية.
عدل سابقا من قبل يوسف داوود في الأربعاء يوليو 27, 2011 8:09 pm عدل 1 مرات | |
|
يوسف داوود
عضو مؤسس
الكــلــيــة : كلية العلوم
القسم ( التخصص ) : علوم الارض والبيئة
الجنس :
عدد الرسائل : 222
العمر : 37
الدوله : اليمن
المزاج : رايق
نقاط : 320
تاريخ التسجيل : 15/12/2007
: :قائمة الأوسمة : :
| | موضوع: رد: موسوعة المعادن الإثنين مايو 10, 2010 6:17 pm | |
|
الـتالكالطبيعة :يمثل التالك سيليكات المغنيزيوم المائيـة الطبيعية وتحتوي نظـرياً على 63.44% ثاني أوكـسيـد الـسـيـليـكــون و 31.82% أكسيد المغنيزيوم و 4.74% ماء ؛ وهو شديد الليونة (درجة صلادته واحد على مقياس موهو) ، وناعم ، وصابوني الملمس ، وله بريق لؤلؤي ، ويتراوح لونه من الأبيض إلى الرمادي إلى الأخضر الفاتح ، وله تشقق قاعدي تام (وهذا ما يفسر وجوده على شكل أجسام متورقة أو كتلية ويعرف التالك بحجر الصابون عندما يكون كتلياً أما حين يكون عالي النقاوة ( بأقل من 1.5% أكسيد الكالسيوم أو أكسيد الحديد وأقل من 4.0% أكسيد الألمنيوم ) فيسمى ستيتايت .
ويمكن الحصول على كميات التالك التجارية عملياً من طائفة واسعة من صخور سيليكات المغنيسيوم التي قد ينعدم فيها معدن التالك الحقيقي وذلك بالاستعاضة عنه بمعادن أخرى مثل التريمولايت والكلورايت والسربنتينايت والبيروفيلايت (سيلكات الألمنيوم المائية البيضاء ذات الصلادة 1-1.5 والتي توجد على شكل ألياف أو صفائح أو مجاميع كرويه) .الاستخدامات :ترتبط الاستخدامات الصناعية الرئيسية للتالك بخواصه كمشحم خامل كيميائياً وله قدرة امتصاص عاليه ، ونقطة انصهار عالية وهو موصل منخفض (رديء) للكهرباء والحرارة .ويستخدم التالك :1) كمادة حشو في الدهانات (كماص للزيت على أن يكون أبيض قدر الإمكان وله معامل لمعان أعلى من 80%) .
2) وفي اللدائن (ليوفر استخدام الراتينج) .
3) وفي الورق (حيث ينافس الكاولين على أن يحتوي على أقل من 4% أكسيد الحديد وأن لا يحتوي على جزيئات مصنفرة - وهذه المواصفة تنطبق على كل الاستخدامات) .
4) أما في صناعة الخزف فيمكن إستخدام التالك المحتوي على كميات قليلة من الحديد (أقل من 3% أكسيد الحديد أكسيد ليتيتانيوم) والكالسيوم في صنع أدوات المائدة والمفاتيح الكهربائية ، كما يمكن نقش وحفر حجر الصابون ليشكل المغاطس والمنافع الصحية الأخرى والزخارف .
ويستخدم التالك عندما يكون عالي النقاوة ( أقل من 1.5% أكسيد الكالسيوم ، 20 جزء في المليون من الرصاص و2 جزء في المليون من الزرنيخ وخالي من الجزيئات الليفيه) في صناعة أدوات التجميل لعمل بودرة التالك التقليديه .
ويستخدم البيروفلايت في صناعة الأرضيات الخزفيه البيضاء وقرميد الجدران والبورسلايت ذي النوعية الكهربائيه ، كما يستخدم على غرار التالك ، في صناعة الدهانات واللدائن وكذلك كحامل للمبيـدات الحشـريـة .
البوكسايتالطبيعة :يمثل البوكسـايت لاتيرايت عـالـي الألمونـيـوم ويـتـفــاوت لـونه مابيـن الأبيض إلى الأحمر الفخاري (من الوردي إلى المصفر) ، ويوجد علي شكل درني ، أو متماسك أو أرضي أو حمصي أو بطروخي ، وقد يوجد محلياً على شكل يشبه البريشيا. ويتكون البوكسايت أساساً من خليط من هيدروكسيد الألمونيوم ( جبسايت ، وبوهمايت وديسبور) أكسيد الحديد وسيليكات الألمونيوم وأكسيد التيتانيوم . وتشمل الشوائب الطين الكاوليني والهيماتايت (الذي يكسبه اللون الأحمر) والجوثايت والروتيل .
ويختلف التركيب الكيميائي للبوكسايت تبعاً لنوع المعدن ونسبة أكسيد الحديد وسيليكات الألمونيوم . وتتراوح نسبة الألومينا في البوكسايت التجاري مابين 50% إلى 65% ، والسيليكـا مـابين 1% إلى 6% ، وأكسيد الحديد من 3% إلى 28% .وتشمل الأنواع الرئيسية لراسب البوكسايت :1) رواسب غطائية وهي رواسب أفقيه تصل سماكتها إلى 25مترا وتتكون من رواسب العصر الثلاثي المتأخر أو رواسب أحدث عمراً على مستوى أدنى من السطح في المناطق الاستوائية . وتختلف مكونات هذا النوع من الالومينا والسيليكا والحديد . وغالباً ماتكون هذه الرواسب صلبة جداً على السطح ، وتلين بالتدريج كلما زاد العمق باتجاه الصلصال المتبقي الواقع أسفلها.
2) رواسب متداخلة الطبقات من الرواسب الغطائية من حقبتي الحياة المتوسطة والحياة الحديثة تعلوها رواسب متأخرة أكثر صلابة من الرواسب الغطائية ولكنها تظهر نفس التفاوت في درجة التركيز وفي بعض المناطق تكون مطوية ومتصدعة مع الصخور الحاوية لها.
3) رواسب جيبية (تجويفية) وهي رواسب ضحلة غير منتظمة الشكل توحي بأنها تكونت من محاليل محلية مالئة للتجاويف . وقد يكون خط التماس بين البوكسايت والصخور الحاوية واضحاً او تدريجياً . وغالباً ماتكون الرواسب الجيبية مصاحبة للرواسب الغطائية والمتداخلة الطبقات.
4) رواسب فتاتية ناتجة عن تجمع البوكسايت المنقول الناتج عن تعرية الرواسب في موضعها.الاستخدامات :لا يُستخدم من البوكسايت المستخرج كمعدن صناعي سوى 10% ، ويعالج الجزء المتبقي لاستخدامه كخام معدني لإنتاج الألومنيوم . وتشمل استخدامات البوكسايت غير المعدنية : المواد الكاشطة (مثل الكورندوم الصناعي المنتج من إذابة البوكسايت المحمص مع الحديد وفحم الكوك) ، الحراريات في أفران الإسمنت وأفران الفولاذ والألمونيوم (حيث يحمص البوكسايت والكاولين ثم يُضْغطان بواسطة مادة رابطة كاولينية ثم يحرقان) ، الإسمنت المقاوم لماء البحر (حيث يصهر البوكسايت والحجر الجيري ويطحنان إلى مصهور الإسمنت) ، معالجة المياه وترشيحها والكيمياويات ، محفزات التفاعل ، المجففات ومضادات اللهب. ولا يحتاج خام البوكسايت في الغالب إلى معالجة بل يكتفى بغسله لإزالة الصلصال. ولايخضع البوكسايت المستخدم في المعادن لحد معين من محتويات الحديد والتيتانيـوم ، (ومـع ذلـك فوجود 5% من السليكا النشطة يعتبر بوجه عام نسبة مرغوباً فيها ) . أمـا الـبـوكـسـايـت الـحــراري النـوعيـة فيخضع لمواصفات صارمة بحيث تكون النسبة القصوى لأكسيد الحديد 2% وأكسيد السيليكا 5% وأكسيد التيتانيوم 3% . وتكون هذه المواصفات أقل صرامه للبوكسايت المستخدم في المواد الكاشطة خاصة بالنسبة لأكسيد الحديد مع اعتبار وجود 3-5% من أكسيد التيتانيوم نسبةً مرغوباً فيها . ولذلك فإنه من غير المستغرب أن يكون البوكسايت الحراري النوعية أعلى سعراً في الأسواق من البوكسايت المستخدم في صناعة الألمونيوم.
الولاستونايتالطبيعة :يمثل الولاستونايت سيليكات الكالسيوم المتحولة التى تشكلت في النظام البلوري الأحادي ، ويحتوي نظرياً على نسبة 48.3% من أكسيد الكالسيوم و 51.7% من أكسيدالسيليكون ، وعملياً قـد يستعاض عن بعـض الكالسيوم بالمغنيز أو المغنيزيوم أو الحديد . وعندما يكون الولاستونايت نقياً فإنه يبدو أبيض اللون ، بينمـا يبـدو رمـاديـاً أو بنياً عندما يكون أقل نقاوة . وله مظهر لامـع زجـاجـي ، ويـتـراوح مـعـامـل صلابتة بين 4.5-5 ، وكثافته من 2.8-2.9 وتبلغ نقطة انصهاره 1512ْ مئوية.الاستخدامات :تمثل صناعة السيراميك السوق الرئيسية للولاستونايت حيث :(1) يوفر المعدن كميات السيليكا والكالسيوم المطلوبة .
(2) يمكن أن يحل الولاستونايت بديلاً للمرو والفلسبار والطلق .
(3) كذلك يعمل الولاستونايت على خفض ظاهرة التقلص ويضفي مقاومة عالية على الصدمة الحرارية والمتانة الميكانيكية لمنتجات السيراميك .
(4) ويستخدم أيضاً في تصنيع طلاء المينا للصقل الزجاجي ، والعوازل الحرارية والكهربائية .
(5) ونظراً لخصائصه الإبرية (بلورات إبرية الشكل) يتزايد استخدام الولاستونايت كمادة حاشية ومقوية ومتممة فى الدهانات وعمليات الاستخلاص والبلاستيك .
(6) وقد بدئ مؤخراً في استعماله في الأغراض الميتالورجية (المعدنية الفلزية) كعامل مساعد فى عمليات سبك الصلب المستمرة . الصور المرفقة 
الجرافيتالطبيعة :يتميزالجرافيت الذي يمثل شكلاً طبيعياً متبلوراً من الكربون بنظام بلوري سداسي صفائحي الشكل مع سطوح انفصام متكاملة (بسبب التماسك الضعيف بين الصفائح) ، ولمعان رمادي إلى أسود ومعامل صلابة منخفض مقداره 2 ، وملمس صابوني . ويعتبر الجرافيت خاملاً كيميائياً وغير شفاف بصرياً وله أيضاً خاصية الابتلال الضعيف بالمعادن السائلة . كما أن الجرافيت مقاوم للانصهار وله معامل منخفض للتمدد الحراري والاحتكاك ، وهو موصل جيد للكهرباء .
يوجد الجرافيت الطبيعي كرقائق (بلورية أوجرافيت "رقائقي") أو بشكل ناعم دقيق التبلور (كالجرافيت العديم التبلور) ، ويحتوي على أنواع مختلفة من الشوائب تشمل الحديد والألومينا . ويشكل الجرافيت الرقائقي بصفة عامة النوعية الأنقى وبنسبة تصل إلى 98% من الكربون .الاستخدامات :تتمثل التطبيقات الصناعية الرئيسية للجرافيت في صناعات الفولاذ والكهرباء والتشحيم . أما في الصناعات الفولاذية يستخدم الجرافيت في تصنيع:(1) البواتق الحرارية حيث يخلط مع مزيج من الصلصال الحراري ، ويفضل استخدام رقائق الجرافيت نظرا لأهمية حجم الحبيبات ، وكذلك محتوى الفحم الذي يجب أن يتجاوز نسبة 85% .
(2) سطوح الأفران (ويستخدم أكثر من ثلث الجرافيت المستخرج لهذا الغرض) حيث يمزج الجرافيت مع الصلصال الحراري والطلق والرمل ، وفي هذه الحالة لا ينظر إلى نوعية الجرافيت ولكن يجب ان تكون نسبة الكربون ما بين 40-80% .
وفي الصناعات الكهربائية يستخدم الجرافيت لإنتاج البطاريات (وهو استعمال أخذ في الانحسار في الوقت الحاضر) وأقطاب للمعدات الكهربائية ، وفرش المولدات الكهربائية . ويستخدم لهذه الأغراض أنقى أنواع الكربون بنسبة 85 -90% .
أما في صناعة زيوت التشحيم فإن الجرافيت مطلوب بصفة خاصة (حوالي 10% من إجمالي الإنتاج العالمي) للاستعمالات المرتبطة بدرجات الحرارة العالية . ويجب أن يطحن الجرافيت إلى مسحـوق نـاعــم جــداً (حوالي واحد ميكرون) يحتوي على نسبة كربون تزيد عن 95% ، ولايحتوي على مواد كاشطة مثل الفلسبار والمرو .
وتشمل الاستخدامات الأخرى للجرافيت عمليات تصنيع الدهانات وكرات مقاومة الاحتكاك وبطانات الفرامل ، وطين الحفر ، وأقلام الرصاص ، كما يستخدم في الصناعات النووية . وحيث يمثل الجرافيت شكلاً متبلوراً من الكربون ، ولايتغير في درجات الحرارة العالية ، فإنه يمكن تصنيعه (بالصهر في فرن كهربائي) من فتات الأنثراسايت (وهو نوع من الفحم الصلب) أو فحم البترول . ويعتبر الجرافيت الاصطناعي منافساً جيداً للجرافيت الطبيعي في بعض المجالات كصناعة فرش المولدات الكهربائية .
الأسبستوسالطبيعة :الأسبستوس اسم نوعي أو تجاري يغطي مجموعتين من المعادن :(1) كريسوتايل ويمثل النوع الليفي لمعدن السربنتين
(2) كروسيدولايت ، أموسايت ، أنثوفيلايت ، تريمولايت ، أكتينولايت ، وهذه جميعها من مجموعة معادن الأمفيبول.
ويمثل الكريسوتايل (سيليكات المغنيزيوم المائية) 95% من إنتاج الأسبستوس العالمي ، بينما يشكل الكروسيدولايت (معقدات سيليكات الصوديوم والحديد) والأموسايت (سيليكات المغنيزيوم والحديد) الإنتاج المتبقي من الأسبستوس (5%). وتجمع هذه المعادن خاصية مميزة تتمثل في شكل بلوري لألياف مرنة ، حيث تصل فيها نسبة الطول إلى المقطع 50 : 1 بعد التكسير.الاستخدامات :تشمل استخدامات الأسبستوس الرئيسية صناعة الأسبستوس الإسمنتي (15% أسبستوس) ، ومنتجات الأرضيات ، ويتبـع ذلـك صنـاعة منتجات الاحتكــاك (ميكانيكية الـكـوابـح والـتـروس) ، والأنسجـة (الستر الواقية بالتحديد) .
كما أن تميز الألياف بخصائص مثل المرونة ، قوة الشد ، مقاومة الحرارة العالية ، ومقاومة الأحماض ، يشكل عاملاً جذاباً في اتطبيقات الصناعية .
ويعتبر طول الألياف المعيار الأساسي المستخدم في تقويم درجةالأسبستوس.
البـارايــت
الطبيعة :
يحتـوي البارايـت الـذي يمثـل الشكــل الطبيعي لـكبـريـتــات البـاريــوم علـى تـركيـب كيميـائـي نـظـــري بنسبة 67.7% اكسيـد البـاريــوم و 34.3% أكسيـد السليكون ، بالرغـم مـن ندرة وجوده بهـذه النقـاوة. وتشمـل صفـات البارايـت الرئيسية : الكثافة النوعية العالية (4.5) ، معامل صلابة متوسـط بين 2.5 إلى 3.5 ، وعدم الذوبان في الماء والحامض. ويظهر البارايت بلون أبيض إلى عديم اللون عندما يكون نقياً ، ولكنه بشكل عام يتـأثـر بصبغـة الشوائـب المصاحبـة له فيـتـراوح لـونـه مـن رمادي إلى أسود متدرجٍ إلى الأصفر والأخضر والأزرق .
الاستخدامات :
إن خصائص البارايت المتمثلة في خموله الكيميائي ، وطبيعته غير الكاشطة ، وكثافته العالية ، تجعله عامل وزن مثالي لغرين الحفر(المستخدم في تبريد وتشحيم معدات الحفر القاطعة للصخور ، ورفع قطع الصخور المتكسرة من الحفر ، وتقوية جدران مثاقب الحفر). ويستخدم 90% من البارايت المنتج حالياً في عمليات الحفر العميقة . ونظراً لمقاومة البارايت للضغط العالي للبترول والغاز ، فإن ذلك يساعده على منع الانفجارات الناتجة عن الإهمال . أما النسبة الباقية من البارايـت المنتج وقدرها 10% فتستخـدم :
(1) فـي تصنيـع أنـواع محـددة مـن الـزجـاج .
(2) كمادة حـشـو فـي إنتـاج اللـدائـن (بـي.فـي.سـي.) ، الـورق ، الـخـزف ، الـدهــان.
(3) كـمــادة صابغـة.
(4) في الصناعة الكيميائية .
إن المواصفات الصناعية لكل نوع من التطبيقات هي كما يلى :
1)غرين الحفر : 92 - 95% كبريتات الباريوم ، وكثافة نوعية لا تقل عن 4.2 .
2) الزجاج : 96 - 98% كبريتات الباريوم ، 0.1 - 0.2% كحد أقصى لأكسيد الحديد ، وكميات ضئيلة فقط من أكسيد التيتانيوم .
3) مـادة حـاشيـة : يعتبر اللون عاملاً فاصلاً ويجب أن يقل حجم الحبيبات عن 325 مش (مقياس شبكية نخل الحبيبات) .
4) مادة صابغة : 97% كبريتات الباريوم على الأقل لمتطلبات اللون الأبيض الثابت ، 0.02% كحد أقصى أكسيد الحديد .
5) مواد كيميائيـة : أعـلـى مـن 95% كـبـريـتـات الـبـاريـوم ، وأقـل مـن 1.0% أكـسـيـد الـحـديــد ، وأقل مـن 1.0% كبريتات الاسترونشيوم ، وكميات ضئيلة فقط من الفلورايت .
الـجـارنـتالطبيعة :يمثل معدن الجارنت مجموعة من سيليكات الحديد والألمنيوم مع تركيب كيميائي يتمايز بتبادل مجموعة عناصر الكالسيوم ، المغنيزيوم ، الحديد أو المنجنيز ، كذلك عناصر الألمنيوم والكروم أو التايتانيوم. ولهذه المعادن خصائص فيزيائية متشابهة هي : قساوة تتراوح بين 7.5 - 8 ، مقاومة كيميائية وفيزيائية عالية ، مكسر محاري ، وألوان متعددة أكثرها شيوعاً اللون الأحمر القاني .وتشمل المعادن الرئيسية في هـذه المجموعة :(1) الجـارنت الألوميني الأمنديني (وبيروب سبيسرتاين وجروسولار) .
(2) الجارنت الكلسي الأندرادايتي .
(3) و الجارنت أوفاروفايتي الكرومي .
ورغم أن الجارنت يمكن أن يكون تركيزات موضعية تتراوح بين 20% إلى 50% فإن أكثر الرواسب التي يمكن استغلالها بهدف الاستفادة من الجارنت فقط أو التي يشكل الجارنت فيها الهدف الرئيسي من الاستخراج تعتبر مكامن نادرة .الاستخدامات :يعرف الجارنت ، وخاصة معدن الأمندين البني إلى الأحمر القاني ، بخصائصه المناسبة للاستعمالات الصناعية مثل أغلفة الكشط لورق الصنفرة ، وفي تجهيز المطاط والبلاستيك والزجاج ، كذلك يستخدم لأغراض الكشط بالرمل المضخوخ هوائياً (كبديل للرمل الأقل مقاومة) ، وفي صناعة كاربيد السيليكون . ويستخدم الجارنت أيضاً في تنقية وترشيح الماء وللسطوح غير الانزلاقية . ويستخدم بعض أنواع الجارنت كأحجار شبه كريمة في تجارة المجوهرات .
الـمـلـــحالطبيعة : يتواجد ملح الطعام أو الملح الصخري (كلوريد الصوديوم) على شكل كتلي أو حبيبي أو صلب أو بلوري. وعندما يكون الملح نقياً فإنه يشكل بلورات مكعبة شفافة ، كما أن وزنه يحتوي على نسبة 39.34%من الصوديوم و 60.66% من الكلور . ويبلغ وزنه النوعي 2.16 ، ودرجة ذوبانه 800.8ْ مئوية . وعند خلطه بالماء (أكثر من 30.4 جزء من الملح يذوب في 100 جزء من الماء) فإن المحلول المشبع بالماء يخفض درجة تجمد الماء بحوالي 21.1ْ مئوية .
وفي الطبيعة يتصاحب الملح مع الأنـهيدرايت والدولومايت والصلصال (ونادراً) البوتاس. وتحتوي الرواسب التجارية على نسبة 1 - 4% من الشوائب التي تتألف عادة من كبريتات الكالسيوم وكميات صغيرة من كلوريدات الكالسيوم والمغنيزيوم وكبريتات الصوديوم والمغنيزيوم .الاستخدامات :يستخدم معظم الملح المنتج في صناعة الكلور، رماد الصودا، معدن الصوديوم ، الصودا الكاوية ، لإنتاج عدد كبير من المنتجات المختلفة مثل البلاستيك ، المذيبات ، الورق ، المنظفات ، والخزف ، إلا أن حوالي 20 % من إنتاج الملح يستخدم للاستهلاك البشري (حيث يشكل الملح مكوناً أساسياً في غذاء الإنسان) . كما تستخدم كميات كبيرة من صخر الملح في الطرق العامة لإذابة الثلج والجليد . وتشمل الاستخدامات الأخرى للملح كلاً من أغذية الحيوان ، ومعالجة المياه ، وحفر آبار النفط . الصور المرفقة  
الزيولايتالطبيعة :يشكل الزيولايت معدناً مسامياً يصل فيه حجم الفراغات المسامية إلى نسبة 50% من حجمه الكلي . ويعتبر الزيولايت المعدن الأقل كثافة بين جميع معادن السيليكات الرباعية التركيب ، ويضم مجموعة من معادن الألومينوسيليكات القلوية والكلسية التي تحتوي شبكتها البللورية على ذرات من الماء سهلة الانفصال والالتحام بالنظام البللوري دون تاثير فيه ، وبالتالي يمكن أن تستعاض عنها بأيونات (شوارد) أخرى متنوعة . وينشأ الزيولايت الطبيعي نتيجة التفاعل بين الماء المسامي ( المتواجد فى الشبكة البللورية ) وبين الزجاج البركاني أو معادن السمكتايت والفلسباروالبلاجيوكليزوالنيفلين أو السيليكا . ويتحقق التبلور عند وجود نسبة عالية من المغنيزيوم والهيدروجين إلى نسبة الصوديوم - البوتاسيوم - الكالسيوم ، بحيث يتوقف نوع الزيولايت المتشكل على طبيعة الصخور التى انحدر منها ودرجة حرارة الماء وضغط النشاط الأيوني .
أما أنواع الزيولايت الأكثر شيوعاً فهي الأنالسيم والشابازايت والكلينوبتيلولايت والأيريونايت والهارموتوم والهولاندايت واللومونتايت والميزولايت والموردينايت والناترولايت والفيليبسايت والسكوليسايت والستيلبايت . الاستخدامات :يستخدم الزيولايت تبعاً لبنيته الخاصة ، في عمليات الامتزازالذري والتبادل الأيوني . ويتوقف سعر الزيولايت الطبيعي على ندرته وقدرته على إتمام التبادل الأيوني . وقد بدأ استخدام الزيولايت فى الصناعة بشكله المصطنع ( وليس الطبيعي ) . ومايزال الزيولايت المصطنع يستخدم فى العديد من أوجه الاستعمال المهمه ( المنظفات الصناعية ، والمحفزات الكيميائية ، والتجفيف - الامتزاز ) حيث تكون الجودة أكثر تجانساً، والبللورات أصغر حجماً ، والمسامات أكثر إنتظاماً من الزيولايت الطبيعي . وفي عام 1986م بيع معدن شابازايت عالي النقاوة بسعر 6 دولارات/ كيلوجرام ، بينما بيع الكاينوبتيلولايت بسعر 0.7دولار/كيلوجرام ، في حين بيع الزيولايت المصطنع بسعر أعلى( 2-6 دولارات/كيلوجرام ) لأنه أكثر فعالية .الامتزاز الذري :يعمل الزيولايت كغربال ذري ، حيث يمتز الذرات الصغيرة الحجم ويطرد الذرات الكبيرة ، ولذلك يصلح لفصل السوائل كمشتقات البترول.التبادل الأيوني :نظراً للارتباط الضعيف لبعض الأيونات بالبنية التركيبية الرباعية للزيولايت ، وبالتالي سهولة تبادلها مع أيونات اخرى ، فإن خاصية التبادل الأيوني فى الزيولايت يمكن أن تستخدم في عدد من الأوجه :
(1) في الصناعات المرتبطه بالنفايات حيث يستخدم الزيولايت لإزالة الأيونات الضارة من النفايات المشعة وإزالة الأمونيا من مياه الصرف الصحي والنفايات الزراعية.
(2) في الزراعة وذلك بتعزيز تحرير الأمونيا بصورة بطيئة من الأسمـدة وذلك بإضافة الغذاء عبر زيادة عامل التحول الغذائي والقيام بدور الحامل للأعشاب والفطريات والحشرات الضارة . الصور المرفقة  الجبس والأنهيدرايت الطبيعة :يعتبر الجبس أكثر الكبريتات انتشاراً ويوجد كمعدن ، أو كصخر رسوبي ، بصورة عامة مصاحباً للحجر الجيري والصلصال . كما يوجد عادة في شكله غير المائي (الأنهيدرايت) ، ويحتــوي التركيــب الكيميــائي النظري للجبس على نسبة (32.6% أكسيد الكالسيوم و 46.5% أكسيد الكبريت و 20.9% أكسيد الهيدروجين). أما تركيب الأنهيدرايت فيتألف مما نسبته 41.2% أكسيد الكالسيوم و 58.8% أكسيد الكبريت) . وتختلف المعادن عن بعضها بعضاً في أن الجبس يحتوي على ماء متحد في تركيبه الكيميائي (15.7% ضعيف الاتحاد و5.2% قوي الاتحاد) ، وناعم (صلابة الجبس 2 بينما صلابة الأنهيدرايت 3 - 3.5) ، وذي وزن نوعي أقل (2.2 - 2.4 مقابل 2.7 - 3.0 للأنهيدرايت).
ويشكل الجبس والأنهيدرايت حبيبات (مصمتة أو بلورية) وكتلاً ليفية غالباً مايكون لونها أبيض إلى رمادي (بفعل وجود الشوائب ) . وتشمل أنواع الجبس المختلفه: سيلينايت (في بلورات أحادية التبلور واضحة) ومرمراً (ناعم الحبيبات ومرغوباً فيه من النحاتين لسهولة تقطيعه) وساتينسبار (ليفي ومالىء للشقوق) وجبسايت (خليط من الجبس والكالسايت والرمل والصلصال).
الاستخدامات :يستعمل الجبس بصفة رئيسيه : كجص باريس ، وكمادة مضافه في صناعة الإسمنت والزجاج ، وكمحسن للتربة ، وكعنصر تمديد وحشو ، وفي مركبات الكبريت ، وكحجر زينة ، وفي الخرسانة والطوب .جص باريس :تتمثل الخاصية الأساسية للجبس ، عند تسخينه إلى 130ْ درجة مئوية ، في فقده للماء المتحد بتركيبه الكيميائي اتحاداً ضعيفاً وتحوله إلى هيميهيدرايت ويعرف باسم الجبس المكلسن (المحمص) أو جص باريس . وعند خلط هذه المادة بكمية كافية من الماء يمكن أن تنشر كطبقة على السطح ، أو أن تصب وتشكل لتأخذ شكـلاً معيناً قبل أن يتحد الماء معها ثانية ويتبخر جزئيا لإنتاج ماده صخريه صلبة . ويمكن تحضير عدة أنواع من هذا الجص وذلك بتغيير ظروف الكلسنة (التحميص) والحرارة والمدة والضغط . ويحتوي الجص التجاري على مواد مضافة صممت للتحكم في فـتـرة الـتـصـلـب .
ويستخــدم جـص بـاريس بشكــل أساسـي فـي صناعـة البنـاء بمــا يشمل :
(1) جص الجدران .
(2) المواد السابقة التصنيع مثل ألواح الجص وألواح الجدران وبلاط السقوف وبطانات الجدران والحواجز .
(3) مادة الملاط (الحقين) .
وللجص أيضاً خواص تجعله مناسباً للاستخدام في العوازل الصوتيه والحرارية والمواد المقاومة للحرائق وفي منظمات قياس الرطوبة . ويشمل الجص الخاص الموجود حالياً في الأسواق :
(1) الجص المضاد للرطوبة .
(2) الجص شديد الصلابة للتغليف الخارجي .
(3) الجص المضاد للحرائق .
(4) الجص القابل للقذف الرذاذي .صناعة الإسمنت :يعمل الجبس كمنظم حيث يضاف من 3 -6% من الجبس الخام ، و(أو) الأنهيدرايت إلى مخلفات الاحتراق (كلنكر) أثناء تصنيع الإسمنت . ويفضل استخدام الأنهيدرايت في صناعة بعض أنواع الإسمنت لأنه يسمح بطحن أدق لمخلفات الاحتراق .صناعة الزجاج :يستخدم الجبس والأنهيدرايت في تصنيع الزجاج لتسهيل انطلاق الغازات من الزجاج المصهور.محسن للتربة :يستخدم الجبس الخام كمحسن للتربة حيث يخفض ملوحة التربة ويضيف الكالسيوم والكبريت إلى التربة الفقيرة بهذين العنصرين.المواد الممددة والحاشية : يستخدم الجبس الدقيق الحبيبات كمادة ممددة في تصنيع الدهانات والصمغ. ويبدو أن استخدامه كمادة حشو في صناعة الورق قد بدأ بالانخفاض . ويعتبر الجبس أحد المركبات التي تدخل في تحضير طين الحفر لآبار البترول.مركبات الكبريت : يعتبر استخدام الجبس والأنهيدرايت كمصدر لحامض الكبريتيك وكبريتات الألمونيوم هو مجرد احتمال لاأكثر، بالرغم من إقامة مشروع في أستراليا لإنتاج الكبريت من الجبس بواسطة التفاعلات البكتيرية . ويمكن تحضير مركبات الكبريت من الفوسفوجبس (الجبس الفوسفاتي) - وهو ناتج ثانوي من تصنيع حامض الفوسفوريك من صخر الفوسفات . بعد أن ينقى من شوائبه ويعالج بشكل مناسب . ويمكن استخدام الجبس الفوسفاتي أيضا بدلا عن الجبس الطبيعي لعمل الجص .أحجار الزينة :يستخدم الإنهيدرايت والجبس على شكل مرمر في صناعة النصب التذكارية والمجسمات الجماليه لنحت الأشكال الجماليه المختلفة .الخرسانه والكتل :يوجد للجبس والأنهيدرايت استخدامان ثانويان هما في تصنيع الخرسانه من الأنهيدرايت وتصنيع كتل الجبس من الجبس الطبيعي والجبس الفوسفاتي . الماجنتيت : ( Magnetite ) هو أحد المعادن الفلزية وهو أجود خامات الحديد على الإطلاق حيث تصل أحياناً نسبة معدن الحديد فيها نحو 73% ، وخامات الماجنتيت سوداء اللون توجد عادة في الصخور النارية وهذا هو السبب في النقاء النسبي لهذه الخامات وانخفاض نسبة الشوائب بها . | |
|
يوسف داوود
عضو مؤسس
الكــلــيــة : كلية العلوم
القسم ( التخصص ) : علوم الارض والبيئة
الجنس :
عدد الرسائل : 222
العمر : 37
الدوله : اليمن
المزاج : رايق
نقاط : 320
تاريخ التسجيل : 15/12/2007
: :قائمة الأوسمة : :
| | موضوع: رد: موسوعة المعادن الإثنين مايو 10, 2010 6:21 pm | |
| الهيماتيت : ( Hematite ) تصل نسبة معدن الحديد في هذه الخامات إلى حوالي 70% أحياناً، وهي خامات حمراء اللون تكونت في الصخور المتحولة والرسوبية، وهي تعد أوسع خامات الحديد إنتشاراً في القشرة الأرضية حيث تكاد توجد في جميع أقاليم التعدين الرئيسية المنتجة للحديد في العالم. الليمونيت : ( Limonite ) تأتي في المرتبة الثالثة بين خامات الحديد المختلفة من حيث الجودة حيث تصل نسبة المعدن فيها إلى أقل من 60% ، ويتراوح لونها بين البني والأصفر لارتفاع نسبة الصلصال والرمال فيها. وقد تكونت خامات الليمونيت في الصخور الرسوبية مما عمل على إرتفاع نسبة الشوائب فيها. الصور المرفقة   الحديد ( Iron )الصور المرفقة  النحاس ( Copper ) الصور المرفقة   الزئبق ( Mercury ) الصور المرفقة  الزركونمقدمة :الزركون احد المعادن السيليكاتية الثقيلة الاضافية في الصخور الاندفاعية النارية التحت السطحية مثل السينايت والنيفلين, يتكون معدن الزركون من سيليكات الزركونيوم (ZrSiO4) بالاضافة إلى بعض العناصر المشعة مثل اليورانيوم وبعض العناصر الارضية النادرة وغيرها, هذا ويرافق الزركون عادة بعض المعادن الثقيلة مثل معادن التيتانيوم (الروتايل و الإلمينيت (والمونوزايت و غيرها, و أحياناً يؤدي وجود عنصري اليورانيوم (U) والثوريوم (Th) المشعة داخل البناء الذري للزركون إلى حدوث تهشيم وتمزيق للبنية البلورية للزركون وبالتالي تتغير خواصه الفيزيائية. يتبع الزركون النظام البلوري الرباعي (Tetragonal System)، ويتواجد في الطبيعة على هيئة بلورات أحادية أوثنائية هرمية الشكل (صورة رقم 1) تتراوح الوانه ما بين عديم اللون, الأحمر ,الأصفر أو البني. يتميز الزركون ببريق زجاجي ماسي و صلادة 7.5 و وزن نوعي 4.8. يعد الزركون معدن مقاوم لدرجات الحرارة العالية (درجة الانصهار حوالي 2500°م)، مقاوم للاحماض، موصل عالي للحرارة وذو تمدد حراري منخفض (صورة رقم 1 و 2). صورة رقم 1: صورة مجهرية لبلورات الزركون كاملة الأوجه صورة رقم 2 : صخر حامضي يحتضن بلورة زركوننبذة تاريخيةأكتشف معدن الزركون من قبل العالم الألماني مارتن كلابروث عام 1789م، وربما تعود كلمة زركون إلى كلمة عربية معناها الأحمر ولكن الاحتمال الأكبر أن كلمة زركون فارسية الأصل. وتم فصله في عام 1824م من قبل العالم جونس جاكوب. وفي ذلك الوقت لم يتم التعرف على العناصر المكونة لمعدن الزركون إلى أن قام العالم كلابرث بتحليل عينات لمعدن الزركون و التي تم جمعها من سيرلانكا و استنتج بأن المعدن يتركب من أكاسيد لعنصر أسماه عنصر الزركونيا. هذا و قد أجريت عمليات فصل مختلفة للزكون ومنذ ذلك الوقت أصبح معدن الزركون و مشتقاته من أهم المعادن استخداماً في الصناعات المختلفة لما يتميز به من خواص مختلفة تتمثل بكثافته العاليه و تحمله درجات حرارة مرتفعة و معاملات إنكسار مميزة مما جعل منه خامة إقتصادية هامة, إضافة إلى استخدام الأحجام الكبيرة الشفافة منه كحلي و مجوهرات. الاستخدامات يدخل معدن الزركون في العديد من الصناعات المهمة مثل: صقل العدسات الطبية، تصنيع مجسات التحكم في احتراق الوقود في الافران والسيارات، معاجين الاسنان, مصابيح التوهج في الكاميرات و صناعة شاشات التلفاز و الحواسب الألية وصناعة القضبان (صورة رقم 3) و المفاعلات النووية و يستخدم الزركون أيضاً لعمل الصنفرة أو مواد تآكلية أو كحاملة للعناصر النادرة مثل الزركنيوم الذي يتميز بصلادة شديدة و قدره على تحمل درجات الحرارة العالية. هذا و يدخل في صناعة السبائك المستخدمة في قلوب المفاعلات النووية بالإضافة إلى استخدامه كمواد خصبة لإنتاج الوقود النووي و صناعة الإلكترونيات المتقدمة و يدخل رمل الزركون و الزركونيا في صناعة السيراميك كمادة مزججة (Glaze) يُطلى ويُصقل بها السطح الخارجي لبلاطات السيراميك لإكسابها لمعاناً وبريقاً, ومتانة لحمايتها من التلف (صورة رقم4)، وأيضاً في طلاء أدوات السباكة والصرف الصحي, و يستخدم في تبطين الجدران الداخلية للأفران ذات الحرارة العالية وحمايتها من التلف. أما في مجال صناعة الحلي والمجوهرات تعتبر أحجار الزركون الزرقاء والحمراء الأغلى ثمناً نظراً لندرتها وجمالها، وعادة ما يتم معالجة ألوان الزركون بالتسخين (heat treatment) لأكسابها رونقاً وجمالاً (صورة رقم 5 ) ، و تتواجد أحجار الزركون في الطبيعة على هيئتين زركون عالي(High Zircon) ويمتاز بكثافة عالية 4.7 جم/سم3 ومعاملي انكسار 1.96 و 2.01، وصلادة مقدارها 7.5 على حسب مقياس الصلادة، أما النوع الثاني فيعرف بالزركون المنخفض(Low Zircon) ، ويمتاز بكثافة أقل من النوع السابق حيث تتراوح ما بين 3.95 إلى 4.55 جرام/سم3، وله معاملي انكسار تتراوح ما بين 1.880 إلى 1.890 أو 1.792 إلى 1.796، ويمتاز بصلادة تتراوح ما بين 6.5 و 6. صورة رقم 3: يدخل معدن الزركون في صناعة القضبان  صورة رقم 4: استخدام الزركون في صناعة السيراميك كمادة مزججة (Glaze)وهناك استخدامات أخرى للزركونيا في الأغراض العسكرية حيث يستخدم في طلاء المصفحات والمدرعات الحربية. وكذلك في طلاء الأجزاء الأمامية الخارجية للمركبات الفضائية التي تتعرض لحرارة عالية عند احتكاكها بالغلاف الجوي للأرض و كذلك يستخدم في بناء المفاعلات النووية. وهذا و أثبتت الدراسات التي أجريت على الزركون أنه صديق للبيئة وليس له أضرار صحية وبناء على ذلك تم استخدامه في صناعة الأغذية والصيدلة. صورة رقم 5 : حجر زركون معالج يستخدم في الحلي و المجوهراتبعض الطرق المستخدمة لتجهيز و فصل الزركون: تستخدم طرق مختلفة لفصل معدن الزركون عن الراسب من أشهر تلك الطرق طريقة الفصل المعتمدة على الخاصية الكهربائية لكل معدن من المعادن وتعرف بطرق الفصل الكهربائي. و تستخدم كذلك طرق فصل بأجهزة فصل حلزونية و طاولات هزازة تعتمد على الوزن النوعي للمعادن (صورة رقم 6 و 7). و إضافة إلى ما سبق هناك طريقة فصل شائعة الاستخدام أيضا تعتمد على الفصل باستخدام السوائل الثقيلة, بحيث يستخدم في عملية الفصل سائل ثقيل ذو وزن نوعي معين مثل البروموفورم 2.89 و رابع بروميد الأسيتلين2.96 (صورة رقم  . و بعد عمليات الفصل يتم التعرف على المعادن الثقيلة والتأكد منها باستخدام المجهر المستقطب أو المجهر الإلكتروني و يستخدم كذلك حيود الأشعة السينية للتعرف على مختلف المعادن الثقيلة من ضمنها معدن الزركون. بعد عمليات الفصل يتم استخدام طرق كيميائية مختلفة لاستخلاص ثاني أكسيد الزركون (ZrO2) من الزركون (ZrSiO4) (سليكات الزركون) بطرق كيميائية خاصة .(Thermal decomposition) صورة رقم 6: نموذج لجهاز فصل الحلزوني (Spiral Concentrator)يستخدم المعادن الثقيلة من ضمنها معدن الزركون صورة رقم 7 : نموذج لجهاز فصل بإستخدام الطاولة الهزازة (Shaking Table) يستخدم لفصل المعادن الثقيلة و التي تشمل معدن الزركون صورة رقم 8: طريقة فصل المعادن باستخدام السوائل الثقيلة  صورة رقم 9: توضح بلورات الزركون إحصائيات·الدول المنتجة لمعدن الزركون و مشتقاتهبلغ إجمالي إنتاج الزركون في العالم من 125 مليون طن إلى 130 مليون طن في الوقت الحالي (الجدول المرفق ادناه) تحتل استراليا صدارة الدول المنتجة للزركون في العالم حيث تنتج 35٪ من إنتاج العالم يليها كل من جنوب أفريقيا وتنتج 31٪، ثم الولايات المتحدة الأمريكية وتنتج 13٪، و أندونيسا وتنتج 12٪ و الصين تنتج 1٪ ودول أخرى تنتج 12٪. وهناك دول أخرى اشتهرت بإنتاج الزركون عالي النقاوة الشفاف والذي يستخدم في صناعة الأحجار الكريمة والمجوهرات و هذه الدول هي تايلاند، وكمبوديا، وفيتنام، وبورما، وأفريقيا. أسعار الزركون في العالمتراوحت تكلفت رمال الزركون المنتجة من استراليا في النصف الأول لعام 2008م من 800 إلى 850 دولار أمريكي للطن، وخلال النصف الثاني لنفس العام أرتفع سعر الزركون ليصبح من 880 إلى 920 دولار، بزيادة مقدارها من 50 إلى 70 دولار للطن. جدول النسب المئوية لإنتاج معدن الزركون حول العالم-------------------------------- المراجعReferencesأ: المراجع العربيةالشنطي, أحمد (1995): الرواسب المعدنية في المملكة العربية السعودية. مركز النشر العلمي, جا معة الملك عبد العزيز, جدة- المملكة العربية السعوديةزيادي, أديب حسن و القرشي, ماجد معتوق (2008), دراسة إستكشافية للأحجار الكريمة في حرة عويرض, قسم المعادن و الصخور الصناعية, هيئة المساحة الجيولوجية السعودية (لا زال التقرير تحت الإعداد)نبهان, عبد الله إبراهيم (2006)," رواسب المرقد قيمة إقتصادية عالية", مجلة أرضنا, هيئة المساحة الجيولوجية السعودية, المملكة العربية السعودية,العدد التاسع, 46-47ب: المراجع الأجنبيةBlack. R. Y., 1980. Reconnaissance Investigation Of Radiometric Anomalies in The Tabuk Formation, N.W. Of Buraydah.Chang, L. L. Y. (Luke L. Y.). 2001. Industrial Mineralogy Materials, Processes, and Uses.Drysdall, A.R., Ramsay, C. R., And Stoeser, D. B. 1985. Felsic Plutonic Rocks and Associated Mineralization of the Kingdom Of Saudi Arabia.Faisal M. Allam. 1994. Preliminary Geologic Investigations For Gem Quality Zircon In The Arabian Shield.J. J. Matzoko And others. 1978. Radioactive Anomaly And Mineralogy Of The Lower Part Of The Tabuk Formation, Al Qassim Area Kingdom Of Saudi Arabia.M. Bigot., J. R. LE Chapelain. 1971. Geology And Mineral Exploration Of The Al Kurayziyah Quadrangle.N. J. Jackson and C.J. Douch. 1982. Preliminary Geologic Investigations The Jabal Hamra Intrusive Rhyolite Stock (26/38D). Open File Report DGMR-of-02-7.Peter Collenette and David J. Grainger. 1994.Dgmr Special Publication SP-2. Mineral Resources Of Saudi Arabi .Peter W. Harben. 1992. The Industrial Minerals Handy Book Aguide to Markets, Specifications, and Prices.الدولومايتالطبيعة :
يمثل الدولومايت صخراً كربوناتياً رسوبياً أو متحولاً يتكون أساساً من معدن الدلومايت الذي يحتوي علىنسبة 45.7% كربونات المغنيزيوم (21.85% أكسيد المغنيزيوم) و 54.3% كربونات الكالسيوم (30.4% أكسيد الكالسيوم) . ولكن الدولومايت النقي نادر الوجود ، إذ يحتوي الصخر عادة على شوائب من الكالسايت والمعادن الحتاتية الإضافية مثل الصلصال والمرو والحديد . كذلك توجد جميع مراحل الدولومايت المتوسطة التركيب بدءاً بالدولومايت النقي ومروراً بالدولومايت الكلسي والحجر الجيري الدولومايتي والحجر الجيري المغنيزي ، وحتى الحجر الجيري النقي . وتتدرج ألوان الدولومايت عادة من اللون الأبيض إلى اللون البني (مروراً بالرمادي والأزرق) ، وهو معدن كتلي ناعم إلى خشن الحبيبات ، وتنبعث منه رائحة نتنة عند كسره. وخلافاً للحجر الجيري فإن الدولومايت لايفور في حامض الهيدروكلوريك البارد ما لم يطحن إلى مسحوق ، كما أنه أشد صلابة وأكثر كثافة من الحجر الجيري (انظر الحجر الجيري).
البيئة الجيولوجية :
ينشأ الدولومايت من أصل أولي أوثانوي ، ويتكون الدولومايت الأولي بالترسب الكيميائي من مصادر الكالسيوم والمغنيزيوم في بيئة بحرية ضحلة . وهذا النوع من الرواسب نادر الوجود نسبياً ويشكل طبقات رقيقة نسبياً . أما الدولومايت الثانوي فيشتق من تحول الحجر الجيري سابق التكون (التصخر أو التبادل الأيوني) بالمحاليل (ماء البحر أو المياه الجوفية) الغنية بأيونات المغنيزيوم . وهذه العملية مسئولة عن وجود معظم مواقع الدولومايت ، وتكون عادة مصحوبة بإعادة التبلور والانكماش اللذين يؤديان إلى نشأة الفتيحات المسامية والشقوق والتجاويف في الصخر . ويظهر الدولومايت الثانوي أكثر تبلوراً ونقاء من الدولومايت الأولي ، ولكن رواسب الدولومايت الثانوي غير منتظمة في حدودها ، ويختلف محتواها من أكسيد المغنيزيوم في كلا الاتجاهين العمودي والجانبي . كما أن جميع أنواع الدولومايت قد تتأثر بمراحل إزالة التدلمت وإعادة التدلمت (التحول إلى الدولومايت).
يوجد الدولومايت ، على غرار صخر الحجر الجيري في التكوينات الجيولوجية لمختلف العصور ؛ وهو منتشر في جميع أنحاء العالم . ويبدو بشكل عام أن الدولومايت الحديث التكوين أنقى من الدولومايت التابع لحقب الحياة القديمة والمتوسطة (العصر الترياسي) ، ولكنه أقل كثافة وقوة . ولكي يحظى راسب الدولومايت بقيمة اقتصادية يجب أن تكون مواقعه على مقربة من مركز الاستهلاك حيث يندر نسبياً وجود رواسب كبيرة في مواقع مناسبة باحتياطي يزيد عن 10 مليون طن ونقاوة عالية وكثافة وقوة مناسبة.
الاستخدامات:
نظراً للخصائص الفيزيائية للدولومايت والسهولة النسبية لفصل محتوياته من المغنيزيوم والكالسيوم فإنه يستخدم الدولومـايت في العديد من الصناعات ومنها :
الــركـــام :
يستخدم الدولومايت (الدولومايت الأصلي عامة) مثل الحجر الجيري ، كركام لأعمال الطرق والخرسانة المسلحة (انظر الركام).
أحجار البناء :
يمكن استخدام الدولومايت لأغراض أحجار البناء إذا كان لونه جذاباً ومتجانساً وكان على شكل طبقات سميكة قليلة التشقق تسهل استخراج كتل منه ذات أحجام مناسبة.
كما يستغل الدولومايت الأبيض المتبلور (الرخام) لعمل أحجار الزينة ، أو يكسر لتصنيع بلاط تيرازو (الرخام المصنع ، انظر أحجار الزينة).
الــزراعـــة :
يستخدم الدولومايت مثل الحجر الجيري في إعادة التوازن الحمضي إلى التربة ولكنه يفضل على الحجر الجيري لاحتوائه على المغنيزيوم اللازم لإنتاج الكلوروفيل للنبات والأيض الحيواني ، كما يستخدم ليعدل كمية البوتاسيوم الزائدة.
أحجار مقاومة للحرارة والصهر :
تحتوي أغلب الأفران والمسابك على مقاومـات حـراريـة من المغنيزيــوم تـصـل درجـة حـرارة انصهـارها إلى 2800 درجة . وكان الدولومايت يستخدم في البداية لتلبيس الأواني المستخدمة في صنع الصلب ثم أفران المواقد المفتوحة (للأرضيات أساساً) . أما الآن فان الدولومايت يستخدم في أفران صنع الصلب بالأكسيجين وكذلك في أفران الأقواس الكهربائية . وهذه الأفران تستهلك كمية أقل من الدولومايت على هيئة كتل أو أرضيات الدولومايت المكسو بالقطران مقارنة بالأفران السابقة ، ولكن نوعية الدولومايت يجب أن تكون أفضل.
وتستخدم مقاومات الحرارة الدولومايتية كذلك في أفران الجير والإسمنت المائلة . وتتطلب مواصفات الدولومايت الحراري نسبة تزيد عن 19% من أكسيد المغنيزيوم ، وتزيد عن 29% من أكسيد الكالسيوم ، وتقل عن 1% من أكسيد السيليكون ، وتقل عن 2% من مجموع أكاسيد الألومينا والحديد . وفي الفترة الآخيرة ، خاصة في أوروبا لقي استخدام الدولومايت في الحراريات منافسة من المقاومات الحرارية المصنوعة من المغنيزايت الذي يعتبر أكثر فعالية ، ولكن الدولومايت متوفر بصورة أكبر ومن السهل الحصول عليه بتكلفة منخفضة.
المواد الصاهرة :
يستخدم محتوى أكسيد المغنيزيوم في الدولومايت في عمليات صهر المعادن ليخفض درجة حرارة انصهار الخبث ويزيد من سيولته . كما أن إضافة الدولومايت إلى الصلب المصهور يحمي طبقات المقاومات الحرارية المغنيزية في أفران التحويل ، كذلك يقلل الجير الدولومايتي من استهلاك الفلورسبار ، ويطيل عمر المقاومات الحرارية في أفران صنع الصلب الأكسيجينية . و تستهلك هذه الأفران الحديثة التي يضخ فيها الأكسيجين من قمة الفرن ما بين 15 - 25 كيلوجراماً من الدولومايت المحروق لصنع طن واحد من الصلب . ويتطلب التركيـب الكيميائي المقبول للدولومايت الخام المستخدم في أفران الصهر نسبة تزيد عن 18% من أكسيد المغنيزيوم ، وتزيد عن 28% من أكسيد الكالسيوم ، وتقل عن 6% من أكسيد السيليكون ، وتقل عن 4% من أكسيد الألومينا . ويستخدم الدولومايت على شكل قطع بحجم 20 - 80 مليمتـراً ، ويجـب أن تـزيـد قـوة ضغطه عن 400 كيلوجرام / سنتيمتر مربع.
الـزجـــاج :
تساعد إضافة أكسيد المغنيزيوم للزجاج (0 - 5% في الزجاج العادي) على تسريع الانصهار وزيادة القوة الكيميائية للمنتج النهائي . وتتطلب صناعة الزجاج أن يحتوي الدولومايت على نسبة تزيد عن 19.5% من أكسيد المغنيزيوم ، وتزيد عن 29% من أكسيد الكالسيوم وتقل عن 0.3% من أكسيد السيليكون، وتقل عن 0.7% من أكسيد الالومينا ، وتقل عن 0.1% من أكسيد الحديد ، (أو أقل من 0.03 - 0.04% من أكسيد الحديد للزجاج غير الملون).
المغنيزيا :
تصنع المغنيزيا الصناعية بإحلال الكالسيوم الموجود في الدولومايت محل المغنيزيوم الموجود في ماء البحر . ويتم سحق الدولومايت الخام ثم غسله وتصنيفه وتحميصه وتحويله إلى مسحوق جاف دقيق يخلط مع ماء البحر المعالج . ويترسب هيدروكسيد المغنيزيوم ويحرق لينتج نوعيات مختلفة من المغنيزيا . ويجب أن يحتوي الدولومايت الخام المستخدم علىنسبة تزيد عن 19% من أكسيد المغنيزيوم ، وتزيد عن 29% من أكسيد الكالسيوم ، وتقل عن 0.05% من أكسيد السيليكون ، وتقل عن 0.2% من أكسيد الألومينا ، وتقل عن 1% من أكسيد الحديد . أما البورون الموجود في ماء البحر فهو من الشوائب التي يمكن التخلص منها . ويمكن استخدام الحجر الجيري بديلاً للدولومايت ، ولكن الناتج من المغنيزيا في هذه الحالة أقل كمية.
معدن المغنيزيوم :
تنويعاً لعملية استخراج المغنيزيا من ماء البحر ، فإن هيدروكسيد المغنيزيوم المنتج لا يحرق كلياً بل يحول إلى كلوريد المغنيزيوم ويوضع في خلايا كهربائية لإنتاج معدن المغنيزيوم . وتعرف هذه العملية بعملية "داوالكيميائية " . ويجب أن يحتوي الدولومايت المستخدم في هذه الحالة على نسبة تزيد عن 19% من أكسيد المغنيزيوم و29% من أكسيد الكالسيوم ، وتقل عن 1.5 من أكسيد السيليكون . ويمكن استخدام الحجر الجيري بدل الدولومايت رغم أن الناتج سيكون أقل كمية ، ويمكن كذلك استعمال المياه المالحة من مشاريع التحلية كبديل عن ماء البحر . كما توجد عملية أخرى تعرف بعملية " بيجديوني" تقوم على صهر الدولومايت والسيليكون الحديدي والبوكسايت في أفران الصهر الكهربائية.
المواد العازلة :
يصهر خليط الصلصال الناري مع الدولومايت بدرجة حرارة 2800ْ مئوية ، ثم يحقن مع البخار الشديد الحرارة لينتج مادة عازلة تسمى روكسيل.
المواد الحاشية :
يعتبر الدولومايت مصدراً لحوالي 15% من المواد الحاشية المستهلكة في تصنيع الدهانات واللدائن والورق مما يعطي منظراً براقاً لهذه المواد . ويجب أن يحتوي الدولومايت الخام المستخدم على نسبة تزيد عن 20%من أكسيد المغنيزيوم و29% من أكسيد الكالسيوم ولا شئ من السيليكا إلى جانب نسبة تقل عن 1% من كل من أكسيد الالومينا وأكسيد الحديد , ويجب أن يكون معامل البياض أكثر من 95% . الطبيعة :
يمثل المغنيزايت العضو النهائي المغنيزي لسلسلة متماثلة التبلور من الكربونات التي تشمل ، من بين عناصر أخرى ، الدولومايت والحجر الجيري . ويحتوي المغنيزايت النقي نظرياً على 47.80%من أكسيد المغنيزيوم و 52.2% من أكسيد الكالسيوم ، ولكن المغنيزايت النقي نادر الوجود . ويوجد المغنيزايت في شكلين طبيعيين : (1) مغنيزايت كتلي دقيق التبلور ، أو غير متبلور ، ذو مكسر محاري الشكل ، ومعامل صلابة من 3.5 - 5 ، ووزن نوعي من 2.9 - 3 (2) مغنيزايت متبلور بمعامل صلابة يقل عن 3.5-4 ووزن نوعي يتجاوز 3.02 .
البيئة الجيولوجية :
يوجد المغنيزايت المناسب للاستغلال طبيعياً كالتالي : (1) كمعدن استبدال ( إحلال ) في صخور الكربونات. (2) كعروق حاشية في الصخور فوق القاعدية.
وينتج المغنيزايت الإحلالي عن تحول الكالسايت عبر الدولومايت إلى مغنيزايت عن طريق السوائل الغنية بالمغنيزيوم المتخللة للشقوق والانفصامات ( التفلج ) أو الفتحات الشعيرية الأخرى . وتظهر مرحلة الدولومايت بين الحجر الجيري والمغنيزايت واضحة في كل مكان ، وغالباً ما يتوقف التفاعل في مرحلة متوسطة بين الدولومايت والمغنيزايت . وقد أدت عملية الإحلال هذه إلى تكوين رواسب كبيرة من المغنيزايت النقي نسبياً تحتوي على شوائب معظمها من الجير والسيليكا والبورون (الشوائب الأكثر ضرراً) .
وتنتج عملية حشو العروق في الصخور فوق القاعدية عن تحول معدن السربنتين الغني بالمغنيزيوم بواسطة المحاليل الحرمائية الغنية بثاني أكسيد الكربون . وقد يصل سمك العروق إلى عدة أمتار ، مكونة في بعض الأماكن كتل خام متشابكة العروق . وعندما تلتقي العروق بصخور الأساس فإن ذلك يتم بصورة غير منتظمة ولكنها حـادة . وقـد تحتوي رواسب العـروق هذه على مغنيزايت نقي جداً ولكن ، كـما هو الحال في رواسب الإحلال ، قد يكون التحول غير تام ومبدياً مراحل وسيطة بين الطلق والمغنيزايت أو المرو والمغنيزايت ، بحيث يمثل المغنيزايت نسبة 20-80% من العرق . وقد يكون المغنيزايت ذا أصل رسوبي ومصاحباً للسبخات أو الشعاب المرجانية ، ولكن هذا النوع ليست له أهمية اقتصادية لعدم نقاوته ووجوده على هيئة أجسام صغيرة غير منتظمة.
الاستخدامات :
يعتبر المغنيزايت المصدر الرئيسي للمغنيزيا التجارية ( أكسيد المغنيزيوم ) التـي تباع فـي شكلين رئيسيين (1) المغنيزيا الكاوية التي تحضر بالتحميص (الكلسنة) المنخفض الحرارة (700-1000درجة مئوية) للمغنيزايت . (2) المغنيزيا المحروقة (الخامدة) التي تحضر بالتحميص العالي للحرارة (1500ْ-2000ْ درجة مئوية) . وتستخدم المغنيزيا الكاوية في أربعة أوجه صناعية رئيسية: (1) الأسمدة ومغذيات الحيوانات . (2) الإنشاءات للاستخدام في إسمنت الأرضيات المقاوم للحرائق (إسمنت سولر) والألواح العازلة المضادة للحرائق . (3) عجلات الطحن والورق والحرير الصناعي (الرايون) والمطاط . (4) إنتاج مغنيزيا منصهرة وذلك بالصهر في أقواس الإذابة الالكترونية . ونظراً لدرجة الانصهار العالية والقصور الذاتي الكيميائي للمغنيزيا المحروقة الخامدة فإنها تستخدم في الحراريات التي لازالت تشكل حوالي 85% من استخدامات المغنيزايت المستخرج . وتستخدم كذلك في أفران الفولاذ ، وفي وحدات معالجة المعادن غير الحديدية ، وفي أفران الإسمنت . كما يتوجب أن تحتوي السيليكا كميائياً على أكثر من 95% من أكسيد المغنيزيوم مع محتوى منخفض جداً من أكسيد الحديد، والجير، والسيليكا (نسبة الجير : للسيليكا 1:2) ، وعلى وجه الخصوص البورون . وتستخدم المغنيزيا المنصهرة ، ذات الكثافه الظاهرية الأعلى والأداء الحراري المتفوق ، في إنتاج العوازل الكهربائية والحراريات الكربونية العالية الجودة . ويستخدم المغنيزايت كذلك كمادة خام لإنتاج معدن المغنيزيوم. ويوجد مصدر آخر منافس للمغنيزيا يتمثل في المغنيزيا الصناعية المستخلصة من مياه البحر. الطبيعة :
يحتوي الحجر الجيري (وهوصخر رسوبي) على نسبة لا تقل عن 50% من كربونات الكالسيوم (أساسا على هيئة معدن كالسايت) غالباً ما تكون مصحوبة بكميات متفاوتة من كربونات المغنيزيوم (على هيئة معدن دولومايت) . ويتراوح الحجر الجيري تبعاً لنسبة هذين المعدنين مابين حجر جيري عالي الكالسيوم (أعلى من 95% كربونات الكالسيوم) إلى دولومايت عالي النقاوة أو دلوستون (أعلى من 40% كربونات المغنيزيوم) . وينشأ المحتوى الدولومايتي بشكل عام من جراء التحول التصخري لكربونات الكالسيوم الأصلية بواسطة المحاليل شديدة الملوحة . و تعتمد تسمية الحجر الجيري على أهم الخصائص المميزة للصخر ،
وغالباً ما يشير الوصف إلى صفة أو أكثر مما يلي : (1) نسب متوالية من الكالســايت والـدولـومايت (فالصخر يكون مغنيزياً إذا احتوى على نسبة تصل إلى 10% من الدولومايت ، ودولومايتياً إذا أحتوى على 10 - 50%من الدولومايت . (2) مـوقـع التـرسب (بحري ، بحيري) . (3) حـجــم ونـــوع الحبيبــات (ناعمة ، دقيقة التبلور، متبلورة ، مجهـريـة التبلور ، حبيبية ، مجهرية حبيبية) . (4) النسيج (كتلي ، متطبق) . (5) المركبات المحتواة (بطروخي ، حمصي ، مرجاني ، شعبي ، صدفي ، كوكـيـنـا ، حـامل للأمـونـايـت ، صـواني) . (6) المواد الارضية المدمجة (رملي ، غريني ، صلصالي) .
وتشمـل أنـواع الـحـجـر الجيـري الشائعة : (1) المكرايت الذي يتكون من ترسب الوحل الجيري ، ويكون عادة متماسكاً وقليل المسامية وشديد الصلابة (تزداد الصلابة مع إعادة التبلور) وكما أنه بوجه عام كتلي ومتطبق . (2) حجر جيري فتاتي ومتكون من جرّاء تراكم الهياكل العضوية والكريات الجيرية ، وفي بعض حالات البطروخيات أوالحمصيات ، وهو عالي النقاوة بالرغم من أنه مسامي وغير قوي في بعض الحالات ، كما أنه يظهر تطبقاً . (3) حجر جيري شعيبي تشكل من المرجان والطحالب أو الحزازيات (كائنات بحرية) وهو صخر جيري كتلي وغير متطبق وقد يكون عالي النقاوة ولكنه قد يكون كذلك حويصلياً نتيجة لغياب التصلب أو التحلل .
ويؤدي التحول الصخري الحراري والحركي للحجر الجيري إلى تكون صخر الرخام الذي يكون كتلياً في الغالب وذا ألوان جذابة (من بينها اللون الأبيض) وقوية (إذا لم تكن البلورات كبيرة جداً) ، وهي خصائص تجعله مناسباً للاستخدام كحجر زينة (انظر أحجار الزينة) . ومع ذلك فقد ينتج عن هذا التحول تكون الدولومايت وإضافة شوائب مثل معادن السيليكا الكلسية (الولاستونايت) .
[font:8db4=simplified | |
|
__________________
