مشخصات سيليس:

اكسيد سيليسيم (SiO2) يا سيليس تركيبي شيميايي است كه به صورت خالص و يا به صورت تركيب در كاني هاي سيليكاته در مجموع 90 درصد پوسته جامد زمين را تشكيل مي دهند. 

نام سيليس Silicon از واژه لاتين (Silicis) به معنی (flint ) سنگ سخت، سنگ آتش زنه يا سنگ چخماق گرفته شده است. سيليس به عنوان دومين عنصر فراوان در پوسته زمين با فراواني 25% مي باشد. 
سيليس غيرفلزي است سخت به رنگ بيرنگ تا سفيد رنگ و يا خاكستري تيره با نماد Si ، عدد اتمي 14، وزن اتمي 085/28، وزن مخصوص 33/2 گرم بر سانتي متر مکعب، سختي7 در مقياس موس، رنگه خاکه سفيد، فاقد کليواژ ، نقطه جوش 2355 درجه سانتيگراد درجه سانتي گراد و نقطه ذوب 1410 درجه سانتي گراد. 
سيليس در گروه 14(IVA) جدول تناوبي به عنوان غيرفلز) Metalloids (Nonmetal بوده و در دوره 3 قرار دارد. 
سيليس جزء اصلی ماسه سنگ و ماسه سيليسي، كوارتز و كوارتزيت، بلور كريستال، تريپلي و نواكوليت، سيليس مصنوعي و سيليكون شيميايي، کانی های رسی، گرانيت، سنگ چماق و دياتوميت می باشد.
ماده معدني سيليس جهت تأمين نيازهاي صنعتي كشور مي بايست از علوم نظري، علوم مهندسي و تكنولوژيهاي مختلف بخصوص تكنولوژي فرآوري بهره گيرد.

برای مشاهده متن کامل به ادامه مطلب بروید

مشخصات زغال سنگ:

زغال سنگ نوعي سنگ رسوبي قابل احتراق است و از دسته كانسارهاي رسوبي بيوشيميايي(شامل زغال سنگ ها، شيل هاي نفتي، رسوبات فسفاته گوانو و هيدروكربورها)، تشکيل شده است. 

زغال به طور كلي از عناصر كربن (به صورت تركيبات هيدروكربوري و كربن ثابت)، هيدروژن، ازت، نيتروژن و ناخالصي تشكيل گرديده که درصد اين عناصر در زغالهاي مختلف متغير است. به طور کلي50% زغال را مواد هيدروكربوري و كربن تشكيل مي دهد. 
زغال بر اساس خواص فيزيكوشيميايي و درجه زغالي شدن به چهار نوع مهم زغال آنتراسيت، زغال بيتومينه، زغال ليگنيت، زغال قهوه اي تقسيم مي شوند.
نسبت كربن فرار به كربن ثابت، ضريب سوختن زغال ناميده مي شود. اين ضريب در آنتراسيت زياد و در زغال قهوه اي كم است. درصد هيدروژن، اكسيژن و رطوبت از آنتراسيت به طرف زغال قهوه اي افزايش مي يابد. 
گياهاني كه در باتلاقها، مردابها و محيطهاي دلتايي رشد كرده اند در شرايط مناسب به زغال تبديل شده اند. تعداد اين گياهان بيش از 3000 گونه تشخيص داده شده است. مطالعات رسوب شناسي و تكتونيكي نشان مي دهد كه محيطهاي دلتايي حاشيه كراتون هاي پايدار و حوضه هاي درون قاره اي مناسب براي تشكيل گياهان بوده است. 
مرز بين زغال سنگ حرارتي و كك شو را نمي توان دقيقاً مشخص نمود. چه بسيار زغال سنگ هايي كه عرفاً حرارتي ناميده مي‌شوند، در حاليكه قابليت تبديل به كك را داشته و سپس در مصارف مختلف از جمله مصارف حرارتي مورد استفاده قرار مي گيرند. تاريخچه اكتشاف و استخراج زغال سنگ به بيش از 2000 سال پيش مي رسد، ولي شواهد زيادي وجود دارند كه حكايت از استخراج اصولي زغال سنگ از قرن دوازده ميلادي دارند.
از آنجا كه زغال سنگ منشأ رسوبي دارد، غالباً در ميان سنگ هاي رسوبي مناطق مردابي و باتلاقي مشرف به دريا بطور متناوب ديده مي‌شود. مواد دربرگيرنده زغال عمدتاً شامل رس، لاي (سيلتستون) در كمر پايين و ماسه سنگ در كمر بالاست. 
زغال‌سنگ از عناصر ميكروسكوپي قابل رؤيتي به نام ماسرال ها تشكيل يافته است. ماسرال ها بر خلاف كاني هاي ديگر ماهيت بلورين و كريستالي ندارند. از كاربردهاي وسيع و در حال گسترش زغال سنگ به عنوان سوخت براي توليد حرارت بوده است. به دليل وجود ذخاير عمده و قابل دسترس زغال سنگ در ايران، استخراج زغال سنگ همواره از اهميت فوق العاده اي برخوردار بوده است.
مراحل زغالي شدن، بخشي از دياژنز و گاهي مرحله اي از دگرگوني محسوب مي شود. گياهان بعد از مرگ در سطح زمين، تحت تأثير باكتري هاي هوازي به مواد آلي و معدني تجزيه مي شوند. در صورتي كه گياهان در رسوبات نرم مدفون شوند و يا در محيط آب قرار گيرند، تجزيه آنها تدريجي و در شرايط غير هوازي صورت خواهد گرفت.
شرايط مهم و اساسي تشكيل زغال عبارتند از عمق زياد، گراديان حرارتي مناسب و طولاني بودن زمان زغالي شدن است که مرغوبيت زغال رابطه مستقيم با عمق، زمان زغالي شدن و گراديان حرارتي منطقه دارد.

برای مشاهده متن کامل به ادامه مطلب بروید

مشخصات دياتوميت:

 دياتوميت ها، سنگ هاي رسوبي متشكل از ذرات ريز و بي شكل سيليسي مي باشند كه در اثر مكانيزم تجمع پوسته يا اسكلت هاي فسيل شده جلبك ها و گياهان و جانوران ميكروسكوپي و تك سلولي به نام دياتومه تشكيل شده است، اطلاق مي شود. 

از نظر واژه شناسي، الفاظ دياتوميت يا خاكهاي دياتوميتي و كيزلور همگي كاربرد داشته و شناخته شده هستند. مولر نيز نوعي خاك دياتوميتي است كه داراي رسهاي پلاستيك مي‌باشد. واژه تريپولي اغلب مترادف دياتوميت به كار مي‌رود ولي در واقع تريپولي نوعي رسوبات سيليكاتي بسيار ريز دانه است كه به عنوان ساينده كاربرد دارد و منشا و بقاياي گياهي را ندارد. در مناطقي در ليبي و الجزاير (در نزديكي بندر تريپولي) به اشتباه به دياتوميت تريپولي گفته مي‌شود. همچنين به ندرت واژه ميرشام نيز براي توصيف دياتوميت استفاده شده كه در حقيقت مير شام نوعي رس است كه اصلاً منشا فسيلي دارد. 
از نقطه نظر زمين شناسي اقتصادي، واژه دياتوميت به رسوباني از تجمع اسكلت سيليسي دياتومه‌ها اطلاق مي‌شود كه ضخامت كافي جهت استفاده داشته باشند و بيشتر در كمربندهاي افيوليتي رخنمون دارند.واژه‌هاي ديگري كه به تجمع بقاياي دياتومه‌هاي داراي ناخالصي بيشتر هستند اطلاق مي‌شود عبارتند از: دياتوميت رس دار، رس دياتوميت دار و يا خاك دياتوميتي.
از نظر زمين شناسي و يا تجاري، واژه دياتوميت به تجمع رسوبات تجمعي تقريباً خالص از اسكلت موجودات ريزي به نام دياتومه اطلاق مي‌شود. 
دياتومه ها موجودات تك سلولي بسيار ريزي هستند كه متعلق به خانواده جلبك‌هاي دريائي باسيلاريوفيس (طلائي- قهوه اي) هستند. سلولهاي زنده دياتومه ها با پوشش نازك و ژل مانندي كه اغلب رنگي قهوه‌اي دارد، پوشيده شده اند. تمركز بسيار زياد دياتومه‌ها در آبهاي ساحلي به عنوان يك آلاينده آب عمل مي‌كند و در بعضي موارد باعث توليد اسيد داميك مي‌شود كه اسيدي سمي است و بر سيستم عصبي جانوران اثر سوء داشته و مي‌تواند باعث مرگ آنها نيز بشود. رسوبات دياتوميتي معمولاً ريزدانه بوده و عمدتاً از سيليس بي شكل اپالي تشكيل شده است. همراه سيليس معمولاً مقدار كمي مواد آلي، رس و ندرتاً رسوبات آتشفشاني نيز وجود دارد. 
دياتوميت ممكن است علاوه بر ناخالصي ها داراي 15 تا 65 درصد آب به صورت آزاد، در ساختمان خود باشد.
دياتوميت خالص خرد شونده و از نظر خصوصيات ظاهري، شبيه به گچ است. دياتوميت اغلب به همراه شيل، سيلت، سنگ آهك و ساير رس ها مي باشد. معمولاً به رنگ سفيد تا خاكستري ديده مي شود. اندازة ذرات دياتوميت از 5 تا 1000 ميكرومتر تغيير مي‌كند، ولي اندازة غالب بين 50 تا 100 ميكرومتر است.
بزرگترين توليدکنندگان دياتوميت دنيا عبارتند از :
ايالات متحده امريکا (33 %)، شوروي سابق (24 %)، فرانسه (12 %)، روماني (2 %) و آلمان (1 %) مي باشد.

برای مشاهده متن کامل به ادامه مطلب بروید

مشخصات بنتونيت:

واژه بنتونيت Bentonite از اصطلاح محلي شيلهاي بنتون واقع در ايالات وايومينگ امريكا گرفته شده است.

بنتونيت يک فيلوسيليکات آلومينيوم دار با فرمول (Na,Ca)0.33 (Al,Mg)2Si4O10(OH)2.nH2O که عمدتاً از مونت موريلونيت يا كانيهاي گروه اسمكتيت تشکيل شده است.
بنتونيت عمدتاً بر دو نوع است :
•بنتونيت هاي متورم Swelling bentonite يا بنتونيت هاي سديم دار
•بنتونيت هاي غيرمتورم Non-swelling bentonite يا بنتونيت هاي کلسيم دار

بنتونيت ها بر اثر هوازدگي و دگرساني خاکسترهاي آتش فشاني و اغلب در حضور آب تشکيل مي شوند و سنگ منشأ آنها اكثراً بازيك است. تجزيه خاكستر آتش فشاني عمدتاً در محيط شور و باتلاقي انجام مي شود و هر چه از آتش فشان دور شويم ، ضخامت بنتونيت کاهش مي يابد . 
بنتونيت هاي متورم يا بنتونيت هاي سديم دار مي توانند چندين برابر حجم معمولي خود آب جذب کند و منبسط شود ، به طوري که حالت ژله اي ، پلاستيکي و چسبندگي به خود بگيرد . اين نوع بنتونيت معمولاً در سيالات حفاري و دوغاب ( گل آب ) ديواره ها استفاده مي شود.
از خواص مهم كانيهاي خانواده اسمكتيت ، جانشيني يوني، خاصيت شكل پذيري ، انبساط و انقباض يوني انها را مي توان نام برد.خواص كانيهاي خانواده اسمكتيت به ترکيب شيميايي و ساختمان آنها بستگي دارد . در كاني بنتونيت سديم دار ميزان جذب يوني ، شكل پذيري ، انبساط و انقباض از نوع کلسيم دار آن بيشتر است . ابعاد شبکه بنتونيت سديم و کلسيم دار از 6/9 آنگستروم در حالت معمولي به 20 آنگستروم در صورتي که رطوبت محيط صد درصد باشد ، افزايش خواهد يافت .

برای مشاهده متن کامل به ادامه مطلب بروید

مشخصات گرافيت:

 گرافيت يا كربن سياه در سيستم هگزاگونال متبلور مي شود و در صورت تبلور داراي جلاي فلزي است. كربن در طبيعت به صورت الماس، گرافيت و زغال يافت مي شود. وزن مخصوص الماس5/3، گرافيت 1/2 تا 2/2 و زغال 3/1 تا 9/2 است.

کاني هاي گرافيت:

  •گرافيت نوع فلسي شكل: 

اين نوع گرافيت همراه كوارتز ميكاشيست، گنيس و كوارتزيت ميكادار يافت مي شوند. بخش قابل توجه گرافيت جهان همراه اين نوع سنگهاي دگرگوني هستند.
•گرافيتهاي همراه با زغال سنگهاي دگرگون شده: 
اين نوع گرافيتها غالباً دانه ريز و بعضاً آمورف اند. 

•گرافيت نوع رگه اي: 

گرافيتهاي نوع رگه اي در پگماتيتها، گنيس، مرمر و شيستها گزارش شده اند. 

• اسكارنها: 

در مجاورت پگماتيتها و گرانيتها در شرايط خاص گرافيت تشكيل مي شود. 

مصارف عمده گرافيت:

  مهمترين و بيشترين مصرف گرافيت در ريخته گري و ذوب فلزات است. مصارف ديگر آن در ساخت باتري، بوته هاي ديرگداز ، مصارف الكترونيك، ساختن مداد، نسوزها و تهيه گريس است.

تاريخچه:

هزاران سال پيش كشاورزان اروپايي و چيني از استخوان هاي سوخته به عنوان كود دركشاورزي بهره مي جستند. براند (Hennig Brondt) شيميدان آلماني در سال 1669 براي اولين بار عنصر فسفر را از ادرار استحصال كرد و در سال 1769 ميلادي كلسيم فسفات كه از اجزاي اصلي استخوان است، از آن جدا شد.

انسان ها در حدود سي سال بعد به اين امر پي بردند كه كلسيم فسفات ماده مفيدي در كشاورزي است كه در افزايش رشد نباتات نقش مهمي را دارا مي باشد. درسال 1797 يك شيميدان انگليسي نام سوپر فسفات را به ماده كلسيم دي هيدروژن فسفات موجود در استخوان داد كه بعداً به نام كود فسفاتي معروف گرديد. در اروپا، آسيابهايي جهت پودركردن استخوان بكار برده مي‌شد كه در مزارع رايج بود. هنريك كوهلر اولين شيميداني بود كه كاربرد اسيد را در تهيه كودهاي فسفاتي مطرح كرد. در سال 1840 ميلادي بعد از اينكه لابيگ تئوري خود را درمورد جذب فسفر توسط گياهان ارائه كرد، ناگهان تقاضا براي استخوان جهت توليد كودهاي فسفاتي افزايش يافت. با انجام كاوشهاي زمين شناسي، در فرانسه و انگلستان ذخيره هايي از سنگهاي فسفاتي با عيار پايين كشف شد. ولي توسعه در صنعت فسفات با كشف يك ذخيره رسوبي فسفات باعيار بالا دركاروليناي جنوبي رونق زيادي يافت. اين ذخيره دوباره در سال 1859 ميلاي مورد بررسي و مطالعه دقيق زمين شناسي قرار گرفت و حفاري در سال 1867 ميلادي آغاز گرديد. در سال 1899 اين معدن به تنهايي 90 درصد از احتياج دنيا به سنگ فسفات را تأمين مي‌كرد و توليد آمونيوم فسفات حاصله از واكنش آمونياك بر فسفريك اسيد درسال 1917 ميلادي در آمريكا شروع شد. درادامه توليد آمونيوم فسفات، درآلمان با روش كريستاله كردن آمونيوم فسفات، كودهاي فسفاتي با كارآيي بيشتري توليد شد. از سال 1890 ميلادي، با جداسازي كلسيم سولفيت از محلول سوپرفسفات و استفاده از اسيد فسفريك در توليد سوپر فسفات غليظ شروع شد. درسال 1920ميلادي با استفاده از اسيد نيتريك بجاي اسيد سولفوريك پروسه نيتروفسفات شكل گرفت. اين پروسه در سال 1930 ميلادي بصورت يك روش نوين توسط كمپانيهاي نورسك و هيدرو و DSM هلند و چند كمپاني ديگر به دنيا ارائه گرديد. 
در اروپا، توليد كلسيم سيليكون فسفات بعنوان يك محصول فرعي در صنايع فولاد جهت كود فسفاتي مورد استفاده قرار گرفت و همچنين از فسفر موجود در سنگ آهن در نهايت براي توليد كودهاي فسفاتي استفاده شد. تلاشهاي فراواني شد كه با استفاده از عمليات حرارتي بر روي سنگهاي فسفاتي، كود شيميايي تغليظ شده توليد گردد ولي اين روشها بدليل مصرف بالاي انرژي از نظر اقتصادي مقرون به صرفه نبود.

برای مشاهده متن کامل به ادامه مطلب بروید

مشخصات دولوميت:

 •سنگ آهك (Limestone) يا كربنات 

بندرت به صورت آهك خالص در طبيعت پيدا مي شود. اين سنگ، بيشتر به صورت آهك رسي، آهك ماسه اي و دولوميت يافت مي گردد. ناخالصيهاي مهم سنگ آهك عبارتند از : منيزيم، سيليس، آلومينيوم و منگنز. سنگ آهك در كوره و در دماي مناسب با تركيب شيميايي آن پخت مي گردد. سنگ آهك خالص در دماي حدود 1000 درجه سانتيگراد كلسينه مي شود:
‍‍CO2 +CaO كلسيناسيون CaCO3 (سنگ آهك)
Calcination
چنانچه به آهك زنده) (Quick lime، آب افزوده گردد، هيدراته خواهد شد و گرما خواهد داد:
گرما + Ca(OH)2 H2O + CaO
(آهك هيدراته) (آهك زنده)
به آهك هيدراته (Hydrated lime) ، آهک شكفته نيز مي گويند. آهك زنده در برابر هوا و رطوبت ناپايدار است و از اين روي نمي توان آن را مدتي دراز نگهداري كرد . آهك هيدراته را مي توان مدتي طولاني انبار نمود.

برای مشاهده متن کامل به ادامه مطلب بروید