استخراج و فرآوري  کائولن

استخراج و فرآوري :
   روشهاي استخراج:
   به روشهاي مختلف روباز استخراج ميشود. انواع بيلها، كجبيلها، اسكراپر و... در استخراج كائولن بكار ميرود. همچنين استخراج بوسيله لدرهاي هيدروليكي يا شياركشها صورت گرفته و انتقال آن به محل كارخانه با كاميون، تسمهنقاله، خطوط لوله و... انجام ميپذيرد.
   كائولنهاي نرم و شكننده با فشار آب كه از دور توسط مونيتور كنترل ميشود، برداشت ميشود. معدنكاري بهصورت انتخابي براساس دادههاي حفاري صورت ميگيرد.
  
   روشهاي فرآوري:
   كائولن ابتدا بهصورت خشك فرآوري ميشود كه شامل خردكن، خشككردن و نرمكردن است، كه محصول آن كائولن با كاربري در سراميك، رنگ و لاستيك است. فرآوري تر، يا شستشو با آب كانيهاي غيركائولن را از مايع رسدار جدا ميكند، كه در اين مرحله كائولن با كاربري به عنوان پركننده و پوشش حاصل ميشود. در انواع سرندها، هيدروسيكلونها و... مايع رسي را ميتوان تا حد 30% جامد در مخزن تهنشيني غليظ كرد و با سانتريفوژ كردن، 75% ذرات با اندازه 2 ميكرومتري را از آن جدا كرد، ذرات درشت با اولترافلوتاسيون ريزشده و بعد مراحل تورق زدايي، غربال كردن، فيلتركردن و خشك كردن و گاهي تكليس برروي آن انجام ميشود.
   در حالت ديگر مايع كائولندار به دو دسته ريز و درشت با استفاده از سانتريفوژ، هيدروسيكلون يا جداسازي با آب بطور ممتد تقسيم شده و بعد تركيبات آهندار رنگزا از آن شسته ميِشود. بعد از آبگيري با تبخير، فيلتر مكش چرخان يا فشاري، كيك كائولني را ميتوان خارج كرد و خشك نمود و يا به صورت ماده با 70% جامد براي دادوستد منتقل كرد.
   درتورقزدايي، ذرات كائولن به صورت مكانيكي به ذرات روشن و نازكي جدا شده و در دما C °500 تكليس ميشوند تا ساختار بلوري مجزايي در آن بوجود آيد. اين عمل سبب افزايش درخشندگي و كدري كائولن مي شود.
   حتي بهترين کائولن هاي دنيا هم در حدود 20 % ناخالصي دارند . بنابراين بايستي آنها را تغليظ کرد و مواد قليايي آن را به کمتر از 5/1 % رساند .
   کائولن مصرفي بايد داراي مشخصات ذيل باشد :
   1- درصد Al2O3 بايد از 30 % بيشتر باشد .
   2- ميزان اکسيدهاي آهن Fe2O3 نبايد از 1 درصد بيشتر شود .
   3- ميزان اکسيد تيتانيوم TiO2 بايد به 2/0 درصد کاهش يابد .
   4- اکسيدهاي قليايي نبايد از 2 درصد بيشتر شود .
   5- حداکثر ميزان CaO ، 2/0 درصد و MgO ، 3/0 درصد باشد .
   6- افزايش ميزان کائولينيت نسبت به ساير کاني هاي موجود باعث مرغوبيت کائولن مي شود .
   7- دير گدازي کائولن بايد در حدود 1700 درجه سانتيگراد باشد .
   8- مدول گسيختگي آن بايد بيش از 10 کيلوگرم بر سانتي متر مربع باشد .

ژنز كائولن

 ژنز كائولن :
   کائولينيت در زون هاي هوازده و آلتراسيون سنگ هاي آذرين و دگرگوني به ويژه فلدسپارها تشکيل مي شود .
   ذخاير كائولين به انواع زير تقسيم مي شوند: ذخاير هوازده، ذخاير گرمابي، ذخاير حمل شده، ذخاير دياژنزي .
  
   3-1-ذخاير هوازده:
   سنگهاي غني از آلومينيوم نظير شيلها، آرکوزهاي غني از الکالي فلدسپات ، آذرين فلدسپاتوئيد دار ( نفلين سينيت ) ، بازالت كالك آلكالن و آلكالن، گرانيتهاي فوق آلومينيوم و . . . در شرايط آب و هوايي گرم و مرطوب در سطح زمين تحت تأثير هوازدگي شيميايي واقع شده و تغييرات زيادي در تركيب شيميايي و كاني شناختي آنها ايجاد مي شود. آب كافي و دماي مناسب موجب رويش گياهان شده و در نتيجه PH آب كاهش مي يابد. پايداري كانيهاي متشكله سنگها متفاوت بوده و نوع تغييرات آنها نيز يكسان نيست.
   عوامل مهم و مؤثر در تشكيل ذخاير كائولين هوازده عبارتند از :
   آب و هواي گرم و مرطوب، كاهش PH آب، سنگ مادر غني از آلومينيوم ، بالا بودن خلل و فرج و درزه و شكستگي در سنگ، پايين بودن سطح آبهاي زيرزميني ، زمان كافي، بالابودن ميزان آبي كه در سنگ جريان داشته است و شست و شو و حمل كاتيونها.
   در شرايط مناسب ياد شده اكثر كانيهاي سنگ به استثناي كوارتز تحت تأثير هوازدگي شيميايي واقع شده و به تركيبات ديگر تغيير مي كنند. پتاسيم فلدسپات با كاهش PH به كائولينيت و يا ايليت تبديل مي شود:
   پتاسيم فلدسپات + كاهش PH آب كائولينيت + SiO2+KOH
  
   در صورتي كه تمامي KOH شسته شود ، كائولينيت تشكيل خواهد شد (پايين بودن سطح آبهاي زير زميني موجب شست و شوي كامل بيشتر كاتيونها مي شود) . اگر سطح آب زيرزميني بالا باشد تمامي K، Na، Ca شسته نخواهد شد و در اين حالت ايليت و اسمكتيت تشكيل مي شود.
  
   3-2-ذخاير گرمابي:
   از تأثير محلولهاي گرمابي( كه PH آنها اسيدي است) بر سنگهاي حاوي كانيهاي آلومين سيليكات (نظير فلدسپاتها، فلدسپاتوئيدها،
   ميكاها و . . . ) در شرايط مناسب كائولينيت تشكيل مي شود. ذخاير كائولينيت گرمابي غالباً در زون هاي گسلي قرار دارند، مگر دركانسارهاي پورفيري (نوع قلع- موليبدن و تنگستن) كه منطقه گسترده اي را شامل مي شوند. كائولينيت بخشي از زونهاي آلتراسيون كانسارهاي گرمابي را تشكيل مي دهد .
   در اكتشاف كانسارهاي گرمابيAu, Ag, Sb, As,Hg, F ، زون كائولينيت راهنماي مناسبي براي تعيين موقعيت اين ذخاير محسوب مي شود.
   خاستگاه کانسارهاي كائولين به سه گروه برجا ، رسوبي و گرمابي طبقه بندي مي شوند . عمده ذخاير کائولن ايران در اثر دگرساني سنگ هاي آذرين ( ريوليت و آندزيت ) و عمدتاً در کمربندهاي آتشفشاني دوران سوم به ويژه در ائوسن جاي دارند . معادن کائولن زنوز ، کوشک نصرت و قازان راغي از اين نوع معادن مي باشد .
   ذخاير کائولن براساس نحوه تشکيل به دوصورت اوليه و ثانويه تشکيل مي شوند :
   · ذخاير کائولن اوليه :
   هوازدگي ، کرمابي و سولفاته .
   · ذخاير کائولن ثانويه :
   رسوبي ، کائولينيتي ، بال کلي و خاک نسوز

كاني هاي مهم كائولن

كاني هاي مهم كائولن

کائولينيت Kaolinit :
   کائولن با نام کاني شناسي کائولينيت با فرمول شيميايي (OH)8 (Si4O10) Al4 در سيستم تري کلينيک و سختي حدود 5/2-1 ، داراي 5/39 درصد Al2O3 ،5/46 درصد SiO2 و 14 درصد آب بوده و وزن مخصوص 6/2 – 1/2 گرم بر سانتي مترمکعبو نقطه ذوب آن °C 1785 است. رنگ آن سفيد مايل به زرد و گاهي هم کمي سبز يا آبي رنگ بوده وطعم خاک دارد و به صورت مرطوب ، بوي شديد خاک مي دهد. اين کاني اغلب داراي پلاستيسيته بوده و عملاً در آب ، اسيدهاي سرد و رقيق ، اسيد کلريدريک و اسيد سولفوريک گرم و غليظ و ئيدروکسيدهاي قليايي نامحلول حل مي شود.
   اغلب ذخاير کائوليني در اثر هوازدگي و تجزيه سنگهاي ولکانيکي حاوي سيلکات آلومينيوم بوجود مي آيند. سنگها گرانيتي، گنايس ها، کوارتز، پورفيري ها و همچنين رسوبات حاوي فلدسپاتها، ميکا و زئوليت جهت ايجاد کائولينيت مناسب مي باشند که در اثر هوازدگي و تجزيه شيميائي مواد قليائي و مقداري از SO2 خارج شده و کوارتز و ساير کاني هاي همراه بصورت ترکيب باقي مي مانند.
   کائولن ممکن است نتيجه آلتراسيون هيدروترمال باشد. در اين صورت، محلول هيدروترمال سردتر از 300 درجه سانتي گراد در داخل سنگهاي با فلدسپات بالا، سبب شستن يونهاي Ca++,K+, Na+ و ساير کاتيون ها و رسوب آنها با H+ بيشتر مي شود.
   اغلب اين گونه ذخاير در ارتباط با سيستم متئوريک هيدروترمال، که حرارت از سنگهاي ولکانيکي مشتق مي شود، مي باشند.
   ذخاير بزرگي از کائولينيت در منطقه CORNWALL انگلستان در خارجي ترين قسمتهاي سيستم هيدروترمالي، مرتبط با باتوليت هاي گرانيتي وجود دارند که به عمق چندين کيلومتر تشکيل شده اند.
   کائولينيت در مقايسه با ناكريت – ديكيت از نظم کمتري برخوردار است و به همين دليل اندازه بلور و ذرات اندازه بلور و ذرات هالوزيت در مقايسه با بقيه کوچکتر است .
   کائولينيت در زون هاي هوازده و آلتراسيون سنگ هاي آذرين و دگرگوني به ويژه فلدسپارها تشکيل مي شود .
  
   · رس توپي:
   رس توپي يك نوع سنگ رسوبي است كه حاوي كائولينيت و مقدار جزئي ايليت، كلريت، كوارتز و مونتموريونيت است. ذرات كائولينيت در رس توپي در مقايسه با ساير منابع رس دار كوچكتر است. مقدار كائولينيت رس توپي 20 تا 95 درصد، كوارتز آن 10 تا 70 درصد و ايليت و كلريت آن 5 تا 45 درصد است. مواد آلي، مونتموريونيت، تركيبات اهن، اكسيد تيتان و نمكهاي محلول از جمله ناخالصيهاي رس توپي هستند. رس توپي بيشتر همراه با لايه هاي زغال دار است و از آن جا كه ذرات ريز كانيهاي رسي را به همراه دارد، خاصيت شكل پذيري آن بسيار خوب است. رنگ رس توپي قهوه اي مايل به سياه است و مصارف آن عبارتند از : سراميكهاي بهداشتي، چيني هاي الكتريكي، انواع كاشيها، ظروف غذاخوري، صنايع دستي و ديرگدازها.
  
   · هالوزيت:
   هالوزيت نوعي كائولين است که به دو حالت آب دار و بدون آب يافت مي شود و ترکيب نوع آب دار آن مشابه بقيه است و تنها دو مولکول اضافي آب دارد (2SiO2.Al2O3.4H2O ) .
   تشخيص هالوزيت به كمك پراش اشعه ايكس امكان پذير است. هالوزيت بيشتر در زونهاي آلتراسيون و بندرت در زونهاي هوازده ساپروليت يافت مي گردد. عمده مصارف آن در تهيه سيمان پورتلند و تهيه نسوزها و سراميك است.
  
   · ديکيت:
   ديكيت نوعي كائولين است که در سيستم مونوکلينيک متبلور مي شود و عمدتاً در زون هاي آلتراسيون تشکيل مي شود .
  
   · ناكريت :
   ناکريت نوعي كائولين است که در سيستم مونوکلينيک متبلور مي شود . نحوه قرار گيري ورقه هاي کائولينيت در ناکريت منظم است و بر همين اساس بلورهاي آنها بزرگترند و به سمت هالوزيت کاملاً بي نظم است (ناكريت - ديكيت - كائولينيت - هالوزيت ). ناکريت کمياب بوده و در زون هاي آلتراسيون تشکيل مي شود .
  
   · خاك رس آتشخوار :
   بيشتر خاك رس آتشخوار از كائولينيت تشكيل گرديده، كائولين در آن به خوبي متبلور مي شد و نظم مطلوبي در شبكه آن وجود دارد. خاك رس آتشخوار ، علاوه بر كائولين حاوي اكسيد و هيدروكسيدهاي آلومينيوم نيز هست. هر نوع خاكي كه دماي بيش از 1500 درجه سانتي گراد را تحمل کند و ميزان AL2O3 موجود در آن قابل توجه باشد، به خاك رس آتشخوار معروف است. خاك رس آتشخوار به انواع شكل پذير ، نيمه شكل پذير و بي شكل تقسيم مي گردد. خاك رس آتشخوار، بيشتر در افقهاي پايين لايه هاي زغال دار پيدا مي شود.
   مصرف عمده اين خاك در تهيه آجرهاي آتشخوار است كه به شاموت معروفند. ديگر مصارف آن در ساخت قطعات كوره ها، ديگهاي گرمابي و كاشي هاي نسوز است

مشخصات کیفی کائولن

مشخصات کیفی کائولن مورد مصرف هر صنعت به تبعیت از صفات مورد نظر محصول نهایی متغیر است. این تفاوت حتی در صنایع مشابه بعلت تغیرات شدید کیفی کائولن استخراجی و یا فرآوری شده معادن کاملاً‌مشهود است،

مشخصات کیفی کائولن مورد مصرف هر صنعت به تبعیت از صفات مورد نظر محصول نهایی متغیر است. این تفاوت حتی در صنایع مشابه بعلت تغیرات شدید کیفی کائولن استخراجی و یا فرآوری شده معادن کاملاً‌مشهود است، ویژگی صنعت، محدوده تغییرات مورد قبول را تعیین می‌نماید و فرمول سازی مواد مصرفی یکی از رایج‌ترین راه حل‌ها در اینگونه صنایع است.
مرغوبترین کائولن‌ها تا حدود 20 درصد ناخالصی را دارا می‌باشند که به منظور کاهش این ناخالصی‌ها بطرق مختلف فرآوری می‌گردد و در هر روش نوعی خاص از این ماده حاصل می‌شود و هر کدام مصرف ویژه خود را دارد که علاوه بر صفات خاص ژنتیکی، نوع فرآوری نیز محصول را از یکدیگر متمایز می‌نماید. کائولن کلسینه شده، کائولن شیته شده توسط آب، حرارت نخورده،‌پودر شده، دانه بندی شده و کائولن پر کننده و طبقه‌بندی‌های مختلف کائولن از نقطه نظر نوع فرآوری می‌باشند.
کائولن در صنایع مختلف به عنوان ماده اولیه اصلی و در برخی دیگر به عنوان ماده جنبی در کنار سایر مواد بکار می‌رود. قیمت مناسب و ویژگی‌های این ماده معدنی در هر صنعت جلوه‌های خاص خود را دارد.
دلیل کاربرد فراوان کائولن در صنعت، دارا بودن ویژگی های زیر است:
•پرکننده و پوشش دهنده مناسب
•از نظر شیمیایی در گستره وسیعی از تغییرات pH بدون تغییر باقی می ماند.
•به عنوان جذب کننده مناسب مرکب و رنگ ها.
•به عنوان سخت کننده در صنایع پتروشیمی.
•داشتن رنگ سفید که آن را به صورت ماده رنگی قابل استفاده می سازد.
•جلای خاص و قابلیت سفیدکنندگی.
•خواص کاتالیزوری.
•دارا بودن خاصیت پرکنندگی و پوششی بسیار خوب.
•نرم کننده سطح و غیرسایشی بودن آن.
•قابلیت اندک هدایت جریان الکتریسیته و گرما.
•ارزانی قیمت آن.
بیشترین مصارف کائولن در پر کننده، پوشش دهنده با جلای خاص و سفید کننده، منبسط کننده، ایجاد کننده مقاومت در مقابل سایش، رقیق کننده، سخت کننده در صنایع پتروشیمی، نرم کننده سطح و به عنوان کاتالیزور در صنایع مختلف،کاغذسازی، سرامیک، مرکب و رنگ سازی، دیرگداز، پلاستیک، لاستیک، دارویی، فایبرگلاس، صنایع نسوز، مصالح ساختمانی، حشره کش، جذب کننده، مواد پاک کننده، مواد غذایی، تهیه داروها، صنایع کشاورزی و تهیه کودهای شیمیایی است.
در ایران از این ماده معدنی در آجرهای شاموتی، پوشش داخلی کوره ها، دیگ های گرمایی و کاشی استفاده می شود.
حدود 50 درصد از کائولن در کاغذسازی به عنوان پرکننده و روکش (پوشش دهنده سطح)،20 درصد در صنایع سرامیک و دیرگداز، 10 درصد در لاستیک سازی به عنوان پرکننده و 20 درصد در رنگ سازی پلاستیک استفاده می شود.قدرت جذب مرکب و پوشش دهندگی خوب و پر کردن سطوح ناهموار کاغذ از خمیر سلولز و ایجاد شفافیت در کاغذاز مزایای استفاده از کائولن در صنعت کاغذسازی می‌باشد.
قیمت مناسب کائولن طی سال های اخیر سبب شده است تا صنایع مصرف کننده این محصول علاقه مند به استفاده از کائولن شوند. کائولن یا خاک چینی به رنگ سفید بیشترین کاربرد را در تولید چینی و سرامیک دارد.

سنگ کائولن برحسب نوع پیوندهایش به دو گروه پیوند نرم و سخت طبقه بندی می شود:
مصارف سنگ کائولن با پیوند نرم عمدتاً در صنایع کاشی، چینی و سرامیک سازی است.
مصارف سنگ کائولن با پیوند سخت در صنایع لاستیک سازی و کاغذ سازی می باشد.
رنگدانه:
کائولن که به عنوان رنگدانه مورد استفاده قرار می‌گیرد به نوع پرکننده و پوشش کاغذ تقسیم می‌شود که این تقسیم‌بندی براساس درخشندگی، اندازة ذرات و ویسکوزیته آن است. کائولن کانی پرکنندة ارزان، سفید یا نزدیک به سفید است که در یک دامنه وسیع از PH خنثی است. غیر ساینده و اندازه ذرات کوچک ولی فابل کنترل، هدایت گرمایی و الکتریکی کم و درخشندگی خوب است، در کاغذ، پلاستیک، رنگ، لاستیک، چسب، بتونه و... کاربرد دارد.
ترکیب شیمیایی آن بحرانی نیست به جز اینکه در رنگ تاثیر می‌گذارد، همچنین جذب روغن یا نفت آن بویژه برای رنگ یا لاستیک مهم است. خواص فوق به همراه شکل دانه‌ها، ویسکوزیته و PH به آن اجازه می‌دهد تا به‌عنوان رنگدانة پوششی کاغذ بکار رود. درخشندگی، صافی و پذیرش جوهر در کاغذهای چاپ و نوشتاری، هنری و... از خواص آن است.
در پلاستیک، کائولن برای ایجاد سطح صاف، پایداری در جهات مختلف و مقاوت در برابر مواد شیمیایی مصرف می‌شود (PVC، پلی‌استر ترموپلاستیک، نایلون و...).
کاغذسازی :
استفاده از کائولن در کاغذسازی باعث نرمی کاغذ خواهد شد و جذب جوهر، درخشندگی، ارزانی و پوشش مناسب از دیگر مزیت های استفاده از کائولن در صنایع کاغذسازی است.
کاغذ حتی اگر خلل وناهمواری های بین الیاف سلولزی آن بوسیله پر کننده معدنی پر شده باشد به منظور استفاده در فرآیندهای کارهای چاپی مدرن، تا زمانی که پوشش سطح را نداشته باشد مناسب نیست. استفاده از پر کننده در خمیر کاغذ بخشی از شکاف ها و درزهای بین الیاف سلولز را پر کرده، لذا بسیاری از نقاط ریز مرکب چاپ در این نقاط بدرستی قرار نگرفته و کیفیت کار چاپ کاهش می‌یابد. پوشش سطحی در روی کاغذ بعث نرمی، جلاء و قدرت جذب مرکب چاپ می‌شود. پوشش مناسب باعث افزایش کاربرد کاغذ می‌گردد.
کائولن به سرعت در آب (حتی در آبهای سخت) پراکنده شده و به وسیله ماشین‌های مدرن پوشش دهنده، پوشش نازک به کاغذ داده می‌شود. کائولن پوششی مناسب برای کاغذهای پرجلا، کاغذهای سبک با پوشش LWC و کاغذهای مناسب گراور به روش غلتگی (افست) می‌باشد.
در صنعت تولید کاغذ،کائولن مورد استفاده باید به سرعت در آب معلق گردد. اندازه ذرات و دانه‌بندی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. درجه روانی (ویسکوزیته) و درصد ذرات با ابعاد کمتر از 2 میکرون دارای اهمیت بیشتر هستند.
کائولن پوششی درجه یک 92 درصد ذرات آن کمتر از 2 میکرون و درخشندگی آن حداقل 87 درصد است. کائولن پوششی درجه دو 80 درصد ذرات آن کمتر از 2 میکرون ودرخشندگی آن حداقل 5/85 درصد می‌باشد.
بطور خلاصه می‌توان خواص زیر را برای کائولن جهت مصرف در صنایع کاغذسازی در نظر گرفت:
الف ـ شفافیت: حداقل شفافیت برای مصرف کائولن بعنوان پر کننده 80 درصد و برای رس بعنوان پوشش 85 درصداست که این عمل در مقایسه با استاندارد شفافیت مشخص می‌شود.
ب ـ اندازه ذرات: دقیق‌ترین روش برای تعیین اندازه ذرات و پراکندگی آنها به اصل استوک استوار است بعبارت دیگر از روی سرعت ته‌نشین شدن در سیال قطر ذرات کنترل می‌شود. تعیین اندازه ذرات از روی زمان نشست آنها انجام می‌گردد.
ج ـ ویسکوزیته: درجه روانی کائولن در پوشش اکغذ بسیار مهم است. در صنایع کائولن دو آزمایش ویسکوزیته انجام می‌گردد که عبارتند از HSV و LSV،‌که برای تعیین این دو مورد به ترتیب از ویسکازیمترهای هرکولس و فیلد براک استفاده می‌شود.
د ـ باقیمانده سرند: 325 مش بعنوان مواد ساینده یا باقیمانده سرند مصطلح می‌باشد. طریقه عملی بدین صورت است که 100 گرم نمونه را کوبیده و خوب مخلوط نموده توسط مواد شیمیایی پراکنده می نمایند. سپس وزین درصد مواد جامد را در مخلوط اندازه‌گیری نموده،‌ مجموع باقیمانده روی سرند را وزن کرده و درصد آن را محاسبه می‌نمایند.
رنگ سازی :
استفاده از کائولن در رنگ سازی پلاستیک سبب کنترل ویسکوزیته می شود. 10 % کائولن در رنگ سازی مورد مصرف دارد و باعث بالا رفتن قدرت پوشش‌دهی، روان کنندگی و پخش‌کردن رنگ می‌شود. در رنگ سازی از کائولن مرغوب و خالص به صورت ماده رنگی و پرکننده بهره می گیرند. در رنگ‌هایی که با آب شسته می‌شِوند نیز انواع کائولن درشت‌دانه نوع مات و انواع کائولن ریزدانه نوع شیشه‌ای را ایجاد می‌کنند.
جایگاه صنعت رنگ سازی در مصرف کائولن، همچون صنعت لاستیک سازی در طی سالیان اخیر بوده است. افزایش رقابت بین کربنات کلسیم و کائولن، باعث کاهش سهم مصرف کائولن بعنوان پر کننده در صنعت رنگ سازی بوده است. بیشترین میزان رشد مصرف کائولن در صنعت رنگ سازی در کشورهای ایالات متحده امریکا و اروپا بوده که حدود دو درصد در سال برآورد گردیده است. پیش بینی می‌شود که بطور کلی و در آینده نزدیک میزان رشد مصرف کائولن در این صنعت، یک درصد باشد. البته در صورت وجود رشد اقتصادی در کشورهای آسیائی همچون گذشته، این رشد به 5/1 درصد خواهد رسید.
مصرف کائولن در صنایع رنگ سازی در ایالات متحده امریکا از 228 هزار تن در سال 1991 به 329 هزار تن در سال 1997 رسید و در سال 1998 به 268 هزار تن کاهش یافت. از آنجایی که تولید رنگ در ایالات متحده امریکا حدود 30 درصد از کل تولید جهانی است. بنابراین مصرف کائولن در صنایع رنگسازی در جهان در سال 1998 معادل 840 هزار تن برآورد گردیده است.
اصولاً‌ کائولن بعنوان یک بسط دهنده و ماده اصلی رنگ سفید بصورت جایگزین اکسید تیتانیوم در تولید رنگ مورد استفاده قرار می‌گیرد. کائولن کلسینه شده اصلی‌ترین کائولن بکار برده شده در صنایع رنگسازی است روشن بودن رنگ ضمن ناشفاف بودن،‌از خصوصیات کائولن مصرفی در صنایع رنگ سازی است و مشابهت خاصی با کائولن مصرفی در صنایع کاغذ دارد. سطوح صاف کائولینیت، بویژه در صنایع رنگ سازی با آرایشی خاص بر روی یکدیگر قرار گرفته که موجب استقامت ورقه رنگ شده و به آن عمر طولانی می‌دهد. بزرگترین تقاضا برای کائولن در صنعت رنگ، ساخت رنگ های مات داخلی ساختمان است. اداره استانداردهای ایالات متحده امریکا توصیه نموده که برای رنگ های خانگی حداقل 20 درصد نسبت از کائولن استفاده گردد.
معمولاً‌ تا 10 درصد وزنی رنگ های براق را می‌توان کائولن اضافه نمود. کائولنی که در رنگ سازی مصرف می‌گردد باید از نظر رنگ روشن و از حداقل ناخالصی برخوردار باشد. ضریب تعلیق بالایی در آب داشته و نمک های محلول آن پایین باشد. از نظر درخشندگی بین 90-80 درصد و ذرات آن 80-70 درصد زیر 2 میکرون باشد.
لاستیک سازی :
در صنعت لاستیک سازی نیز کائولن را به عنوان ماده پرکننده به کار می برند. کائولن مقاومت در برابر سایش و صلبیت آن را افزایش می‌دهد.از کائولن خالص و نرم در لاستیک های نرم نظیر کاشی های لاستیکی و کائولن ناخالص در تهیه در لاستیک های سخت نظیر پاشنه و کف در کفش ها و لاستیک خودرو ها استفاده می شود.
مصرف کائولن در صنایع لاستیک‌سازی در سال 1998 معادل 08/1 میلیون تن بوده است. در طی سالهای 1990 الی 1998 مصرف جهانی لاستیک از 02/5 میلیون تن در سال 1991 به 61/6 میلیون تن در سال 1998 رسید و این نشاندهنده رشد متوسط سالیانه 9/3 درصد در طی دهه 90 میلادی بوده است. بر اساس گزارش راسکیل رشد سالیانه 1 درصد برای آینده‌ای نه چندان دور جهت مصرف کائولن در این صنعت پیش‌بینی می‌شود. مصرف کائولن در صنایع پلاستیک‌سازی موجب کاهش قیمت لاستیک می‌گردد. چون کائولن از لاستیک طبیعی و یا الاستومر بسیار ارزانتر است. کائولن مصرفی در صنایع لاستیک از نوع کائولن مرغوب نمی‌باشد. در ایالات متحده امریکا، کائولن مصرفی در این صنعت از نوع تغلیظ شده بوسیله هوا می‌باشد. در صنایعی که ذرات درشت مزاحم است مانند صنایع لاستیک که بوسیله اکستروژن شکل داده می‌شوند. از کائولن کلسینه شده هم در صنایع لاستیک سازی بعنوان پوشش استفاده می‌گردد. از خصوصیات عمده کائولن مصرف در صنعت لاستیک سازی این است که 5/99 درصدذرات باید زیر 44 میکرون باشند.
سرامیک‌سازی:
20 % کائولن به عنوان یکی از مواد اولیه و اساسی در صنایع کاشی، چینی و سرامیک‌سازی است. کائولن از انواع نسوزهای آلومینیایی است که میزان Al2O3 در آنها بسته به نوع آنها متغیر است. انواع کم آلومینا کائولن تکلیس‌شده، فلینت (45-35%) و انواع پرآلومینا مانند آندالوزیت، کیانیت و سیلیمانیت (60-40%). قدیمی‌ترین وشاید متداول ترین روش کاربرد کائولن در صنعت، استفاده از این کانه در ساخت انواع محصولات سرامیکی می‌باشد. گل چینی بیش از چهار هزار سال است که در ساخت سرامیک مورد استفاده قرار می‌گیرد. درصنعت سرامیک سازی از مجموعه روش‌های فرمول سازی مواد،‌ شکل دادن و روش‌های حرارت دادن و پخت استفاده می‌شود.بنابراین دامنه تغییرات نوع کائولن مصرفی وسیع می‌باشد بعبارت دیگر نوع محصول و روش تولیدنوع کائولن را تعیین می‌نماید.
کائولن بدلیل ترکیب خاص شیمیایی در صنعت سرامیک مورد استفاده قرار می‌گیرد در مقابل حرارت حالت شیشه‌ای آن تغییر نمی‌کند و درخشندگی و شفافیت خاصی در محصول ایجاد می‌نماید. در تهیه سرامیک مهمترین عامل نسبت اختلاط کائولن، سیلیس و کمک ذوب (Flux) در بدنه سرامیک‌ها می‌باشد. ویژگی کائولن مصرفی در صنعت سرامیک عموماً مربوط به ناخالصی‌های زیان‌آور موجود در آن است که باعث تغییر رنگ محصول بعد از پخت می‌گردد. مهمترین و مضرترین ناخالصی‌ها اکسید آهن می‌باشد. از دیگر عناصر مضر می‌توان از مس، کروم و منگنز نام برد. این مشکل زمانی نمود پیدا می‌شودکه این مواد بصورت ریزدانه در رس قرار گرفته باشند، در اینصورت بصورت بدنه محصول پس از پخت ظاهر گردیده و در پخت بیسکویت چنانچه مقدار اکسیژن کوره پایین بیاید. اطراف لکه حفره‌هایی بوجود می‌آید. مقدار 3O2Fe مجاز در سرامیک بین 6/0 تا 7/0 درصداست. اکسید آهن در کائولن جهت ساخت پرسلان باید کمتر از 5/0 درصد باشد زیرا تیتانیوم با آهن در بدنه سرامیک عکس‌العمل نشان می‌دهد و موجب کاهش شفافیت می‌گردد.درجه آلکالی بودن اثر خاصی بر روی شیشه‌ای بودن محصول دارد،‌زیرا بدنه سرامیک را متخلخل می‌نماید. کائولنی که در پرسلان بکار می‌رود پتاس آن باید کمتر از 5/1 درصد و مقدار تیتانیوم و سیلیس آن حداقل باشد.
وجود بعضی از کانی‌ها در کائولن مضر است،‌رس‌های طبیعی متورم کننده مانند مونت موریونیت که آب را در شبکه خود نگهداری می‌نمایند در روانی و شکل‌گیری قالب اثر می‌گذارد.در صنعت سرامیک کائولن ریز دانه ترجیح داده می‌شود. زیرا ریزدانه بودن موجب افزایش پلاستیسیته و افزایش مقاومت بدنه خام می‌گردد. انتخاب نوع دانه بندی بسیار مهم است، اگر چه ریز و نرمه بودن کائولن درجه ریخته‌گری را کاهش می‌دهد ولی در طول پخت موجب انقباض می‌گردد. به منظور استفاده کائولن در صنایع سرامیک سازی، آزمایشات مدول شکست، میزان شکل پذیری، رنگ پس از حرارت و انقباض در طول حرارت، میزان قالب پذیری و تعیین ویسکوزیته بر روی کائولن انجام می‌پذیرد.
نسوز:
کائولن کانی است که مصرف گسترده‌ای در صنایع نسوز دارد.این کانی حاوی 20 تا 9/45 درصد آلومینا (3O2Al) بوده و همین امر استفاده آن را در صنایع نسوز امکان‌پذیر می‌سازد.
نسوزها موادی هستند که در مقابل حرارت مقاوم بوده و ترکیب شیمیایی، شکل ظاهری و خواص مکانیکی آنها تغییر نمی‌کند. کائولن و خاک های کائولن دار کاربردهای وسیعی بعنوان نسوز دارند و مهمترین بازار استفاده آن در صنایع آهن و فولاد است،‌لیکن مصرف رس صنعتی بعنوان نسوز بعلت دسترسی آسان و قیمت مناسب نیز بسیار گسترده می‌باشد. میزان مصرف کائولن در صنایع نسوز در سال 1999 حدود 4 میلیون تن بوده است. صنایع شیشه سازی نیز از دیگر صنایع مهم مصرف کننده کائولن بعنوان نسوز می‌باشد.
میزان مصرف کائولن در صنایع نسوز در ایالات متحده آمریکا از دهه 1980 تقریباً‌ثابت بوده و مقدار آن بین 8/0 میلیون تن در سال 1980 تا 2 /1 میلیون تن در سال 1998 در حال تغییر بوده است.

پلاستیک :
مصرف کائولن در صنایع پلاستیک‌سازی در سال 1999 معادل 135 هزار تن بوده است. صنایع پلاستیک ایالات متحده امریکا در طی سالهای 1995 تا 1998 بی 36 الی 40 هزار تن کائولن مصرف نموده است. این نشان دهنده این امر است که مصرف کائولن در این صنعت در طی این دوره تقریباً‌ ثابت و کمتر دستخوش تغییرات بوده است.
مصرف کائولن در صنایع پلاستیک‌ساز ی کاملاً شبیه مصرف در صنایع لاستیک است و نقش کائولن بعنوان پرکننده و بسط دهنده می‌باشد. کائولن در این صنعت با دیگر مواد خام به رقابت پرداخته است. با افزایش قیمت نفت در دهه 1970، بازار مصرف کائولن و سایر پر کننده‌ها گسترش چشمگیری یافت و با استفاده از پر کننده‌های ارزان قیمت نظیر کائولن، در مصرف رزین‌های گران قیمت صرفه‌جویی شد.
کائولن بعنوان بسط دهنده ارزان قیمت در صنعت ساخت PVC (پلی وینیک کلراید) نیز مصرف می‌گردد. کائولن همچنین در ساخت نایلون، پلی‌استر و سایر پلاستیک‌ها، تهیه رنگینه‌ها (بجای رنگی اکسید تیتانیوم) نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد.

کاربرد شیمیایی:
کائولن دارای آلومینا و سیلیکا است (افزودنی سیمان، تولید زئولیت و سولفات آلومینیوم، تولید فایبرگلاس، کاتالیزور و عمل کننده‌های کاتالیزور، ظروف دارویی، حشره‌کش‌ها، غذای حیوانات).
یکی از پرارزش‌ترین مصارف کائولن، ‌مصرف در صنایع شیمیایی و بویژه بعنوان کاتالیزور می‌باشد. در ایالات متحده امریکا حدود 5 درصد کل مصرف کائولن در این زمینه صورت می‌پذیرد. خصوصیات کائولن مصرفی محدود به شرکت‌هایی می‌شود که از تکنولوژی خاص و پیشرفته برخوردار هستند و از مصارف عمده کائولن، استفاده بعنوان کاتالیزوز FCC در صنایع نفت و ساخت زئولیت مصنوعی است. ترکیبات آلومینیوم از جمله سولفات آلومینیوم که در صنعت کاغذ سازی و در تصفیه آب مصرف عمده دارند، از دیگر مصارف عمده کائولن در این بخش می‌باشد.
اصولاً مصرف کائولن در کاتالیست‌ها در ایالات متحده امریکا،‌کشورهای اروپای غربی و برخی از کشورهای آسیایی از قبیل ژاپن، کره جنوبی صورت می‌گیرد. میزان مصرف کائولن در کاتالیست‌ها در سال 1997 توسط ایالات متحده امریکا بالغ بر 227 هزار تن بوده است که در سال 1998 با کمی کاهش به 200 هزار تن رسیده است.
داروسازی :
کائولن در صنعت داروسازی با ترکیب سیلیکات آلومینیوم آبدار شناخته شده است. این کانی در تهیه داروهای ضداسهال کاربرد دارد که این داروها هر 4 ساعت یک بار و به مقدار 2 تا 6 گرم مصرف می شود. از کائولن برای تهیه پمادهای مسکن درد، کاهش دردهای التهابی و معالجه بیماری های معده و روده استفاده می شود.
داروهای مرکب از کائولن عبارتست از : شربت کائولن پکتن، شربت کائولن کودکان، شربت کائولن و مرفین، شربت کائولن و پماد کائولن می باشد.
داروهای حاوی کائولن ممکن است عوارض جانبی از قبیل : حساسیت مفرط با علائم سقوط فشار خون، کهیر، تب، درد مفاصل، تاول های سرخک مانند، ناراحتی های گوارشی، تهوع، سردرد داشته باشد و با قطع دارو از بین برود.
مصالح ساختمانی :
کائولن در ساخت انواع مصالح ساختمانی بکار می‌رود. در برخی از این مصالح بعنوان ماده اصلی و در برخی بعنوان ماده کم اهمیت‌تر صرف می‌گردد. عموماً‌در این صنایع از کائولن نامرغوب استفاده می‌شود. از موارد مصرف کائولن در ساختمان سازی می‌توان از ساخت آجر، آجرنما، اتصالات لوله ساخته شده (از انواع رس‌ها) کاشی کف و دیواری، محصولات بهداشتی، پوشش سقف و استفاده در نمای ساختمانها نام برد. همچنین از کائولن در ساخت بعضی از آسفالت‌ها و موزائیک سقفی و نوعی کف پوش بنام لینولیوم، ساخت سیمان های سفید استفاده می‌گردد ولیکن در ساخت سیمان معمولی کاربردی ندارد.
کائولن بعنوان پر کننده و افزایش دهنده مقاومت مکانیکی در صنایع فیبر شیشه، پشم سنگ و سایر تولیدات عایق کننده بکار می‌رود. حجم کمی از کائولن نیز بعنوان پر کننده و تقویت کننده در صنایع دیوارهای پیش ساخته گچی و سایر تولیدات پیش یاخته بکار می‌رود.
استانداردها:
بهترین کائولن‌ها 20 درصدناخالصی دارند. از این رو باید کائولن را تغلیظ کرد و مواد قلیائی (O2Na + O2K + CaO) آن را به کمتر از 5/1 درصد رسانید.
وجود عدسی های آهن‌دار و سنگهای ولکانیک آندزیتی تا بازالتی و فلدسپات های دگرسان نشده باعث پائین آمدن کیفیت کائولن می‌شود. سولفات کلسیم (گچ) نقطه ذوب کائولن را پائین می‌آورد.
حداکثر انقباض کائولن 12 درصد است و برای بالا بردن آن می‌توان به آن مونت موریونیت افزود. کائولن مصرفی در کاشی‌سازی، در روند گامه‌های گوناگون شکل دادن و گرم کردن، ‌شکل‌پذری و تحمل حرارت، نباید با از دست دادن آب نقصان حجم پیدا کند،‌در غیر اینصورت برای این گونه صنایع کار آمد نیست. این پدیده که بعنوان چروک خوردن همراه با ایجاد ترک (Sherinkage) نام دارد، در صنایع کاشی‌سازی از اهمیتی ویژه برخوردار است.
کائولن مصرفی در صنعت باید دارای مشخصات عمومی زیر باشد :
1- درصد آلومین (3O2Al) آن بایستی از 30 درصد به بالا باشد تا مرغوبیت پیدا کند.
2- میزان اکسیدهای آهن (3O2Fe) نباید از 1 درصد بیشتر باشد.
3- میزان اکسید تیتانیوم (2TiO) باید به 2/0 درصد کاهش یابد.
4- جمع اکسیدهای قلیایی نباید از 2 درصد فراتر باشد.
5- حداکثر میزان CaO، 2/0 درصد و MgO، 3/0 درصد باشد.
6- افزایش میزان کائولینیت نسبت به سایر کانیهای موجود باعث مرغوبیت کائولن می‌شود. بطور معمول درصد این ماده خاکی باید از 70 درصد بیشتر باشد.
7- دیرگذاری کائولن باید در حدود 1700 درجه سانتیگراد باشد.
8- مدل گسیختگی(Modulus of Rupture)آن می بایست بیش از 2kg/cm 10 باشد.
اگر کائولن آنقدر گرما بپذیرد تا پیوندش بشکند، 3O2Al،2SiO بدست خواهد آمد که به آن مولیت و شاموت گویند (فرآورده‌ای که در تولید آجر نسوز بکار می‌رود).
نقطه گداز بالا،‌ظرفیت کم آب و پایداری در برابر دمای بالا سبب می‌شود تا کائولن ماده‌ای مهم در بین خاکهای رس نسوز بشمار آید. کائولن در صنایع چینی و سرامیک‌سازی به کنترل خواص شکل‌پذیری ماده خام کمک می‌کند و استحکام فرآورده را در برابر دما و گرما و خشکی بالا می‌برد و به صیقل‌پذیری سطح پوشیده شده کمک می‌کند.
کائولن مطلوب برای پوشش کاغذ باید سفید باشد و در آب به سرعت معلق شود. درجه غلظت پائین داشته باشد و دارای دانه‌بندی ریزی باشد. مقدار کوارتز کائولن باید کم باشد تا فرسایش ماشین‌آلات را کاهش دهد. کائولن شسته شده مرغوب بیشتر خواص بالا را دارد. یک راه ارزشیابی کائولن مرغوب در پوشش کاغذ، شفافیت آن است.
کائولن در لاستیک‌سازی وقتی به اندازه کمتر از 18 درصد حجم بکار گرفته شود قدرت کشش لاستیک را بالا می‌برد و درجه از هم پاشیدن آن را کم می‌کند.
کیفیت مطلوب در کائولن مورد مصرف در صنعت سرامیک، درخشندگی خوب بعد از پخته شدن، مقاومت و شکل‌پذیری و درجه غلظت است.
رنگ سفید،خاصیت پوشش خوب، نرم بودن، نداشتن ویژگی سایندگی،‌ ضریب هدایت حرارتی و الکتریکی پایین و قیمت به نسبت ارزان محسنات کائولن است.
صنعت کاغذ:
50 % کائولن در صنعت کاغذ سازی استفاده می شود که در آن کائولن به اندازه ریز (90% ذرات کوچکتر از 2 میکرومتر) و درشت (50% کوچکتر از 2 میکرومتر) تقسیم شده و می‌بایست رس‌های با ویسکوزیته کم مورد استفاده قرار گیرند. در صنعت کاغذ سازی کائولن به عنوان ماده پرکننده و روکش استفاده می شود. درخشندگی بر اساس استاندارد متغیر است، محتوی باکتری و قارچ محلول آن می‌بایست به دقت کنترل شود.
با کاربری پرکننده:
کائولینیت بیشتر از 90%، Fe2O3 و TiO2 کمتر از 1%، کوارتز ساینده کم (2-1%)، درخشندگی بالای 80%، اندازه ذرات 50 تا 70% زیر 2 میکرومتر.
با کاربری در پوشاننده‌ها:
کائولینیت 100-90%، Fe2O3 کم (8/1-5/0%)، تقریبا بدون کوارتز ساینده، درخشندگی 85%، اندازه ذرات 80 تا 100% آنها کمتر از 2 میکرومتر، ویسکوزیته بروک‌فیلد کمتر از cpe 7000، خواص رئولوژیکی نقش مهمی دارند، می‌بایست توانایی پخش در آب و تشکیل یک مایع آبکی با ویسکوزیته کم را داشته باشد.
با کاربری درسرامیک:
85-75% کائولینیت تولید شده در صنایع سرامیک به مصرف می رسد، چراکه دیگر کانی‌ها در رنگ، ویسکوزیته و سایندگی تاثیر می‌گذارند. کائولن مورد استفاده در چینی استخوانی می‌بایست درخشندگی 91-83% در دمای 1180C و کمتر از9/0% Fe2O3 داشته باشد. اندازه دانه در مقاومت و سختی موثر است، لذا انواع ریزتر برای چینی استخوانی، حدواسط برای ظروف سفالی و انواع درشت برای سرویس بهداشتی کاربرد دارد.
باکاربری نسوز:
انواع نسوز کائولینیت باید تا دمای 1500 C صلابت خود را حفظ کند، برپایه مناسب بودن و درجه آن به 4 دسته تقسیم می‌شوند. آزمایشات مختلفی برای سنجش درجه نسوزی و مقاومت دربرابر حرارت، فرسایش و تخلخل آن انجام می‌شود. رس‌های مورد استفاده در نسوز ممکن است براساس مقدار Al2O3 تقسیم‌بندی شوند که نوع کم آهن و کم‌آلکالی ارجحیت دارد.
درفایبرگلاس:
به عنوان منشاء Al2O3 و SiO2 شناخته می‌شود، در حالت معمول 37% Al2O3 و 44% SiO2 با حداکثر 1% Fe2O3، 2% Na2O و 1% آب.
مواد آرایشی:
حداکثر 2 ppm آرسنیک، 20 ppm فلزات سنگین، 250 ppm کلریدها، 15% وزنی نقصان در اثرحرارت دادن، PH 5/0 ± 5/7.
بازیافت:
بازیافت روزافزون کاغذ بیش از هرچیز در بازار خمیره کاغذ موثر است تا در بازار انواع کانی‌های پرکننده یا پوشاننده. بعلاوه بیشتر کاغذ بازیافت شده در چاپ روزنامه مصرف شده که هرچند کم به کائولن نیازمند است.
بعد از بازیافت کاغذ، هرکانی پرکننده آن یا رنگدانه پوششی به‌ صورت یک مایع مخلوط جداشده که درحال حاضر دفع می‌شود. بنابراین در حال حاضر چنین کاغذی وقتی بازیافت می‌شود برای کاربردهای مجدد به کائولن تازه محتاج است. فایبرگلاس به مقدار کمی بازیافت می‌شود. سفال‌های شکسته در موارد محدودی مصرف می‌شوند و نسوزها برای چند مرتبه بازیافت می‌شوند که در استفاده مجدد، ساخت نسوزهای رسی در نظر نیست.
جایگزین‌ها:
کائولن دارای خواصی چون دارا بودن خاصیت پوششی بسیار خوب، داشتن رنگ سفید،ثابت بودن خواص فیزیکی با تغییرات PH، کم بودن قابلیت هدایت گرمایی و الکتریکی، نرم بودن و ساینده بودن و ارزانی قیمت می‌باشد. این ویژگیها باعث شده است که از نظر کانی و یا ترکیبات جایگزینی برای این ماده معدنی در صنعت دچار محدودیت شویم.
جایگزینی ترکیبات دیگر به جای کائولن نیاز به مطالعات وسیعی در زمینه‌های خواص کاربردی و شاخص‌های اقتصادی دارد. این مطالعات باید به صورت موردی در بخش‌های مختلف صنعت صورت پذیرد.
رنگ سازی
کائولن اصولاً بعنوان یک رنگدانه،‌با رنگ سفید که به طور جزئی جایگزین دی‌اکسید تیتانیم می‌شود، در رنگ‌ها بکار می‌رود. کائولن همچنین پایداری رنگها را افزایش می‌دهد زیرا ذرات پهن کائولن تمایل به همپوشانی دارند و بدین ترتیب پوسته رنگ تقویت می‌شود. در این نقش کائولن با میکا، تالک و دیگر کانیهای سیلیکاتی رقابت می‌کند.
ماده ضد بلوکه‌شدن:
دیاتومیت، سیلیس‌ته‌نشستی، تالک.
جذب‌کننده، حمل کننده:
آتاپولگیت، بنتونیت، دیاتومیت، پیت، پومیس، پیروفیلیت، سپیولیت، تالک، ورمیکولیت، زئولیت.
سرامیک:
فایبرگلاس، مشابه‌های پلاستیکی.
پرکننده و پوشش دهنده
کائولن عموماً‌بعنوان بهترین کانی پرکننده و پوشش دهنده در دسترس برای کاغذ شناخته شده و در آینده نیز چنین پیش‌بینی می‌شود.
کربنات کلسیم در صنعت کاغذسازی رقیب کائولن بوده و کانیهای گروه تالک نیز اگر مشخصات فنی لازم را داشته باشند، ممکن است جانشین کائولن گردند.
در تولید سموم دفع آفات، کائولن به عنوان یک حامل و پر کننده معدنی برای سم به کار گرفته می‌شود. به جز کائولن مناسبترین پرکنندگان معدنی که بعنوان حامل و رقیق کننده استفاده می‌شوند عبارتند از دولومیت، فولرزارت، تالک، ژیپس، آهک،‌پرلیت و پیروفیلیت.
تری‌هیدرات‌آلومینیم، باریت، کربنات کلسیم، فلدسپار، میکا، نفلین‌سینیت، پرلیت، پیروفیلیت، تالک، سیلیس میکروکریستالین، پودر سیلیس و سیلیس سنتز‌شده، ولاستونیت.
ریخته‌گری:
بوکسیت و آلومینا، کرومیت، الیوین، پرلیت، پیروفیلیت، ماسه‌سلیسی، ورمیکولیت، زیرکن.
نسوز:
آندالوزیت، بوکسیت، کرومیت، کیانیت، دولومیت، گرافیت، منیزیت، الیوین، پیروفیلیت، سیلیس، سیلیمانیت، زیرکن.
اصلاح خاک:
بنتونیت، دیاتومیت، ژیپس، پرلیت، ورمیکولیت، زئولیت.
پلاستیک
در پلاستیکها کاربرد اصلی کائولن در پر کردن PVC،‌ نایلون ها و پلی‌استرهاست که رقبای عمده‌اش کربنات کلسیم و کانیهای سیلیکاتی هستند.
از نظر مصرف کائولن، رتبه اول را کاغذسازی و بعد از آن سرامیک سازی، صنعت دیرگدازها و لاستیک‌سازی رتبه‌های دوم تا چهارم را در جهان به خود اختصاص داده اند.
بزرگترین صنعت مصرف کننده کائولن در این سال، صنعت کاغذسازی بوده است بطوری که 45 دصد کائولن مصرفی، در این صنعت مورد استفاده قرار گرفته است. اصولاً بزرگترین مناطق تولید کننده کاغذ در جهان، عمده‌ترین مصرف کننده کائولن در جهان هستند (مناطق امریکای شمالی و اروپای غربی) در آسیا از دیرباز در صنایع سرامیک‌سازی مصرف شده است و این در حالیست که مصرف این کانه در صنعت کاغذسازی در این قاره با افزایش کارخانه‌های سازنده انواع کاغذ و تغییرات در تکنولوژی ساخت در حال افزایش می‌باشد. صنعت کاغذسازی، بزرگترین مصرف کننده این کانه در ایالات متحده آمریکا، ژاپن و آلمان بوده است، در حالیکه در کره جنوبی و تایوان صنعت سرامیک سازی، بعنوان بازار اصلی مصرف این کانه اعلام گردیده است.
بزرگترین مصرف کننده کائولن در سال 1998، ایالات متحده امریکا با 05/7 میلیون تن بوده است. از دیگر کشورهای مهم مصرف کننده کائولن در این سال می‌توان از کره جنوبی با 4/2 میلیون تن، ژاپن با 5/1 میلیون تن، تایوان با 1 میلیون تن را نام برد. مصرف کننده عمده دیگر کشور آلمان است که میزان مصرف ظاهری آن در سال 1997 معادل 4/2 میلیون تن بوده است.
حدود سه درصد از مصارف نهائی کائولن در سال 1999 در صنعت رنگسازی بوده است. در این صنعت از خصوصیات ویژه کائولن در زمینه سهولت در پخش معلق ماندن، قدرت کنترل ویسکوزیته و رنگ سفید آن استفاده می‌شود.
در صنایع لاستیک‌سازی در طی سال 1999 معادل 4 درصد مصرف جهانی (08/1 میلیون تن) کائولن مورد استفاده قرار گرفته است. کائولن مورد استفاده در این صنعت عمدتاً از نوع بسیار نرم و در لاسیتک‌های سخت نظیر پاشنه کفش و پوشش کابل از نوع کائولن با دانه‌بندی درشت‌تر از 2 میکرون است.
در صنایع پلاستیک کائولن جانشین پلی‌مرهای گران قیمت شده و موجب ارزانی محصول گردیده است. مصرف نهائی در این صنعت طی سال 1999 معادل 5/0 درصد مصرف جهانی و برابر با 135 هزار تن بوده است. بعد از صنعت کاغذسازی و مصارف کاربردی کائولن بعنوان پرکننده، بزرگترین مصرف کننده کائولن صنایه ساختمانی می‌باشند. 12 درصد کائولن مصرفی در سال 1999 بعنوان ماده اصلی دریک طیف گسترده صنایع ساختمانی بکار رفته است. این طیف شامل صنایع آجر،‌سیمان،‌فایبرگلاس، پوشش‌های سقف و دیوارهای گچی می‌باشد.
صنعت سرامیک‌سازی در بین مصرف کنندگان کائولن مقام دوم را بخود اختصاص داده است. حدود 16 درصد مصرف نهائی کائولن جهان درسال 1999 مربوط به این صنعت بوده است.
صنعت دیر گدازها از دیگر مصرف کننده عمده کائولن در سال 1999 بوده است. میزان مصرف کائولن در این صنعت در این سال معادل 4050 هزار تن بوده است.
مصرف کائولن بعنوان کاتالیزور در صنایع مختلف و دیگر صنایع منجمله صنایع شیمیایی و داروئی از دیگر مصارف این کانه در جهان در سال 1999 بوده که معادل 3 درصد مصرف جهانی را شامل می‌شده است.
کائولن در تهیه نوارهای مغناطیسی به منظور افزایش کیفیت و جلوگیری از ورم و چروکیدگی، در داروها بعنوان پرکننده و در تولید حشره‌کش‌ها بعنوان حامی سم، در صنایع بهداشتی و آرایشی بعنوان پاک کننده و پر کننده و در صنایع گچ بعنوان کنترل زمان گیرایش گچ کاربرد دارد.
یکی از مصرف کائولن که اخیراً‌ بر روی آن کار شده و هنوز هم تحقیق و بررسی بر روی آن ادامه دارد، استفاده از آن در تولید آلومینا در صنایع آلومینیوم سازی و تهیه زئولیت می‌باشد.
میزان مصرف ظاهری کائولن در جهان در طی این دوره ( 1997 – 2001) با نرخ رشد 26/0-%، از 23309 هزار تن در سال 1997 به 22789 هزار تن در سال 1999 و 23081 هزار تن در سال 2001 کاهش یافته است

مصرف کائولن در سال های 1997-2001 با یک کاهش نسبی 26/0 % همراه بوده است. عامل اصلی آن افزایش جایگزین های کائولن در سطح جهانی می باشد. نکته جالب توجه افزایش چشمگیر مصرف کائولن در صنایع سرامیک و نسوز، ثابت بودن نسبی در صنعت کاغذسازی و کاهش قابل ملاحظه مصرف کائولن در سایر صنایع در سال 2001 نسبت به سال 1993 بوده است. این امر عمدتاً به علت مصرف دیگر کانی ها به عنوان جایگزین کائولن در بعضی از صنایع مصرف کننده از قبیل کاغذسازی، لاستیک سازی، رنگ سازی و غیره می‌باشد. تلاش در یافتن جایگزین مناسب تر و ارزانتر و کاهش ذخایر کانی های نسوز و مصرف ترکیبات کائولن در این بخش و ادامه رشد فعالیتهای ساختمانی، توجیهات فرض شده برای پیش‌‌بینی در آینده می‌باشد. اطلاعات موجود تا سال 2001 حاکی از کاهش تدریجی مصرف این ماده در سطح جهانی می‌باشد. بدین ترتیب مصرف این کانه در سال 2005 میلادی بالغ بر 8/36 میلیون تن خواهد رسید. مصرف کائولن در سال 2001 بیش از 23 میلیون تن بوده است.

نکته جالب توجه افزایش چشمگیر مصرف کائولن در صنایع سرامیک و نسوزها، ثابت بودن نسبی در صنعت کاغذسازی و کاهش قابل ملاحظه مصرف این کانه در دیگر صنایع در سال 1999 نسبت به سال 1993 بوده است. این امر عمدتاً‌بعلت مصرف دیگر کانی‌ها بعنوان جایگزین کائولن در بعضی از صنایع مصرف کننده از قبیل کاغذسازی،‌لاستیک‌سازی، رنگسازی و... می‌باشد. از طرفی رشد فعالیت‌های ساختمانی و نیز رشد مصرف نسوزها در صنایعی از قبیل فولاد،‌ باعث تغییر الگوی مصرف و بالا رفتن مصرف کائولن در این صنایع در سال 1999 نسبت به سال 1993 شده است.
پیش‌بینی می‌شود که الگوی مصرف فوق همچنان بر مصرف کائولن تا سال 2005 میلادی حاکم باشد. تلاش در یافتن جایگزینی مناسب تر و ارزان تر، کاهش ذخایر کانی‌های نسوز و مصرف ترکیبات کائولن در این بخش و ادامه رشد فعالیت‌های ساختمانی،توجیهات فرض شده برای پیش‌بینی فوق‌الذکر می‌باشند. بدین ترتیب مصرف این کانه در سال 2005 میلادی بالغ بر 8/36 میلیون تن خواهد رسید.
مصرف کائولن در سال 1999 براساس گزارش راسکیل در سال 2000، بیش از 27 میلیون تن بوده است. این برآورد براساس مقدار کائولن تولید شده و نیز مصرف ظاهری آن صورت پذیرفته است. از این مقدار 31 درصد آن متعلق به امریکای شمالی، 27 درصد اروپای غربی، 26 درصد آسیا، 6 درصد اروپای شرقی، 4 درصد خاورمیانه، 3 درصد امریکای جنوبی، 2 درصد افریقا و 1 درصد اقیانوسیه می‌باشد. بنابراین امریکای شمالی با مصرف حدود 9 میلیون تن بزرگترین مصرف کننده کائولن در جهان در سال 1999 بوده است.

واژه کائولن

واژه کائولن از سلسله جبال بلند کائولینگ به معنی قله مرتفع در ناحیه جیان کسی در کشور چین گرفته شده است که از خاک چینی سفید رنگ تشکیل شده است. 

 تاریخچه:
در اواسط دوران تانگ، قبل از میلاد مسیح، صنعتگران چینی قدمهای نخستین را در تصفیه و پاک نمودن مواد اولیه جهت تولید کالاهایی برتر و عاری از نقص برداشته بودند. این تحولات ابتدا منجر به ساخت برخی ظروف سفالین با سنگ‌نما به رنگ سفید شد که در تهیه آنها از خاک کائولن استفاده می‌گردید. آمیختن فلاسپاتها با کائولن منجر به تهیه ظروف مزبور گردید. که نوع بدنه آنها از استحکام، سفیدی متمایل به زرد و شفافیت متوسطی برخوردار بوده است.

بعلت استقبال فراوان از این ظروف، عرضه آنها در بازارهای جهانی افزایش پیدا کرد. اولین کارخانجات صنعتی ظروف پرسیلن یا چینی در چینگ ـ ته ـ چن تأسیس شد که صدها سال در این زمینه فعالیت می‌کردند. یکی از کشفیات قابل توجهی که در آن زمان حاصل گردید و بعدها مورد تقلید و دوباره سازی سایر صنعتگران قرار گرفت. استفاده از کبالت بخاطر رنگ آبی حاصل از آن در ترسیم نقوش بر روی ظروف مزبور بود. کبالت قبلاً بوسیله ایرانیان بر روی ظروف سفالین مورد استفاده قرار گرفته و از طریق آنها نیز به صنعتگران چین منتقل شده بود. بطور کلی تمام مراحل ساخت، اصول اولیه و فرمول چگونگی تهیه چینی آلات همیشه نزد چینیان مخفی نگهداشته می‌شد و آنها همواره این اسرار را بصورت گنجی پاسداری می‌کردند.
کشور ژاپن را نیز از دیر زمان می‌توان جزء یکی از اولین و بزرگترین تولید کنندگان کالاهای پرسیلن
(چینی‌آلات) محسوب نمود. محصولات این کشور همیشه به تعداد فراوان و با مرغوبیتی متوسط در سطح جهان عرضه می‌شده است. فرآورده‌های ژاپن اغلب از نقوش و فرمهای تقلیدی برخوردار بودند و گرچه از جهات تکنیکی در سطح عالی قرار داشتند ولی به لحاظ عدم ابتکار تولیدات نامحدود، محصولات چینی این کشور به لحاظ اهمیت در دوره دوم جهانی قرار دارد.
در چین سفرهای مارکوپلوو دیگران قطعاتی از چینی‌های ساخت وارد اروپا گردید. در آن زمان اروپائیان ظروفی خشن و ابتدائی تولید می‌کردند که پس از مشاهده قطعات چینی کوشش فراوانی در ساختن ظروف چینی بکار بردند. صنعتگران اروپائی با اضافه کردن گرد شیشه به خاکهای سفید رنگ سعی نمودند که محصولات چینی مشابه محصولات کشور چین را تولید نمایند ولی این کشف تا سال 1709 که مقارن با شروع تحولات صنعتی در اروپا می‌باشد، بوقوع نپیوست.
در آن زمان یعنی اواخر قرن 18 میلادی سفالگران با تجربه پی می‌بردند که تمام رازها در ترکیب کائولن، سیلیس و فلدسپات نهفته است و گفته می‌شود که این کشف برای اولین بار توسط بانگر که شاگرد یک دوافروش آلمانی بود انجام گرفته است، ولی امروزه این کشف را به گرافونت شرینهاس نسبت می‌دهند. در برخی نوشته‌ها به چگونگی روش ساخت چینی و ورود آن بصورت مخفیانه به اروپا توسط میسیونرهای مذهبی اروپائی اشاره شده است. این کشف به سرعت در تمام اروپا اشاعه پیدا کرد و کارخانجات چینی سازی در سرتاسر این قاره احداث گردید.
در انگلستان خاک سفیدی که از منطقه کورنوال استخراج می‌شود پرسیلن ادت به معنی خاک چینی می‌نامند. در طی سالهای اخیر همراه با گسترش دانش و کشف خواص گوناگون کائولن، این ماده جایگاه خاصی در صنعت کسب کرده و امروزه بعنوان ماده اولیه اصلی یا جنبی و کاتالیزور در بسیاری از صنایع استفاده می‌گردد.
کائولن در ایران نیز از دیر باز مورد توجه بوده و آثار حفریات قدیمی از قبیل تونل و گودالهای متعدد، حکایت بر شناخت آن نزد پیشینیان ایران زمین دارد. تاریخ معدنکاری بر روی کائولن در ایران به درستی معلوم نیست. در قرن نهم این اشیاء در بین ایرانیان بسیار رایج بوده و سفالگران سلاجقه و صفویه سعی فراوان در بازسازی آنها کردند. در عصر صفویان تعدادی از صنعتگران چینی نیز جهت تعلیم و آموزش به ایران آمدند ولی از این آموزش نتایج مطلوبی حاصل نشد. بجز آنکه ایرانیان بشدت تحت تأثیر نقوش و رنگهای هنرمندان چینی قرار گرفتند. از آن به بعد بتدریج پی به اهمیت و خواص کائولن بردند و در صنایع مختلف از آن استفاده کردند.

مشخصات کائولن:
کائولن یک اصطلاح اقتصادی است که برای کانسارهای رسی تقریباً سفید به کار می رود و از نظر صنعتی به رسی هایی که دارای مقدار قابل توجهی کائولینیت باشند،اطلاق می‌شود.
این کانسارها اغلب شامل کانی کائولینیت و یا فرآورده های بدست آمده از آن می باشند. در گذشته اصطلاح خاک چینی به عنوان مترادف کائولن استفاده می شد. نام کائولن از کلمه کائولینگ چینی به معنای تپه سفید مشتق شده است که از آن خاک کائولن استخراج می شده است.
کائولن از مجموعة کانیهای رسی بوده و فرمول شیمیایی آن H4Al2Si2O9 می باشد.کانی های کائولن شامل کائولینیت، دیکیت، ناکریت و هالوزیت می باشد. فراوان ترین کانی این گروه کائولینیت می باشد. همه این کانی ها جزء کانی های آلومینو- سیلیکات می باشند که در سیستم مونوکلینیک و یا تری کلینیک متبلور می شوند. از مهم ترین خصوصیات کانی شناسی رس های کائولن نرمی و عدم سایندگی آنها می باشد. سختی کائولن در مقیاس موهر در حدود 2-5/2 می باشد. این نرمی در کاربردهای صنعتی آن یک مزیت محسوب می شود.
رس های کائولن اکثراً از آلتراسیون کانی های آلومینیوم سیلیکات در نواحی گرم و مرطوب بوجود می آیند. فلدسپات ها از جمله کانی های عمومی منشاء پیدایش آنها می باشد. پلاژیوکلاز فلدسپارها (سدیم یا پتاسیم) معمولاً در ابتدا کائولینه می شوند. فلدسپارهای پتاسیک به کندی آلتره شده و تولید کائولن های مخلوط با سریسیت دانه ریز، ایلیت یا هیدروموسکویت می کند.
کائولن یا خاک چینی به رنگ سفید بیشترین کاربرد را در تولید چینی و سرامیک دارد.
آمریکا، روسیه، جمهوری چک و برزیل بزرگ ترین تولید کنندگان کائولن می باشند.
به طور خلاصه خصوصیات مهم کائولن، که مصارف متعدد آن را سبب شده است می توان به صورت زیر نام برد:
1. از نظر شیمیایی در گستره وسیعی از تغییرات PH بدون تغییر می ماند.
2. داشتن رنگ سفید که آن را به صورت ماده رنگی قابل استفاده می سازد.
3. دارا بودن خاصیت پوششی بسیار خوب
4. نرمی و غیر سایشی بودن آن
5. قابلیت اندک هدایت جریان الکتریسیته و گرما
6. قیمت ارزان

کانی های کائولن:

• کائولینیت Kaolinit :
کائولن با نام کانی شناسی کائولینیت با فرمول شیمیایی (OH)8 (Si4O10) Al4 در سیستم تری کلینیک و سختی حدود 5/2-1، دارای 5/39 درصد Al2O3،5/46 درصد SiO2 و 14 درصد آب بوده و وزن مخصوص 6/2 – 1/2 گرم بر سانتی مترمکعبو نقطه ذوب آن °C 1785 است. رنگ آن سفید مایل به زرد و گاهی هم کمی سبز یا آبی رنگ بوده وطعم خاک دارد و به صورت مرطوب، بوی شدید خاک می دهد. این کانی اغلب دارای پلاستیسیته بوده و عملاً در آب، اسیدهای سرد و رقیق، اسید کلریدریک و اسید سولفوریک گرم و غلیظ و ئیدروکسیدهای قلیایی نامحلول حل می شود.
اغلب ذخایر کائولینی در اثر هوازدگی و تجزیه سنگهای ولکانیکی حاوی سیلکات آلومینیوم بوجود می آیند. سنگهای گرانیتی، گنایس ها، کوارتز، پورفیری ها و همچنین رسوبات حاوی فلدسپات ها، میکا و زئولیت جهت ایجاد کائولینیت مناسب می باشند که در اثر هوازدگی و تجزیه شیمیائی مواد قلیائی و مقداری از SO2 خارج شده و کوارتز و سایر کانی های همراه بصورت ترکیب باقی می مانند.
کائولن ممکن است نتیجه آلتراسیون هیدروترمال باشد. در این صورت، محلول هیدروترمال سردتر از 300 درجه سانتی گراد در داخل سنگهای با فلدسپات بالا، سبب شستن یونهای Ca++,K+, Na+ و سایر کاتیون ها و رسوب آنها با H+ بیشتر می شود. اغلب این گونه ذخایر در ارتباط با سیستم متئوریک هیدروترمال، که حرارت از سنگهای ولکانیکی مشتق می شود، می باشند.
ذخایر بزرگی از کائولینیت در منطقه CORNWALL انگلستان در خارجی ترین قسمت های سیستم هیدروترمالی، مرتبط با باتولیت های گرانیتی وجود دارند که به عمق چندین کیلومتر تشکیل شده اند.
کائولینیت در مقایسه با ناکریت- دیکیت از نظم کمتری برخوردار است و به همین دلیل اندازه بلور و ذرات اندازه بلور و ذرات هالوزیت در مقایسه با بقیه کوچکتر است. کائولینیت در زون های هوازده و آلتراسیون سنگ های آذرین و دگرگونی به ویژه فلدسپارها تشکیل می شود.
• رس توپی:
رس توپی یک نوع سنگ رسوبی است که حاوی کائولینیت و مقدار جزئی ایلیت، کلریت، کوارتز و مونتموریونیت است. ذرات کائولینیت در رس توپی در مقایسه با سایر منابع رس دار کوچکتر است. مقدار کائولینیت رس توپی 20 تا 95 درصد، کوارتز آن 10 تا 70 درصد و ایلیت و کلریت آن 5 تا 45 درصد است. مواد آلی، مونتموریونیت، ترکیبات اهن، اکسید تیتان و نمک های محلول از جمله ناخالصی های رس توپی هستند. رس توپی بیشتر همراه با لایه های زغال دار است و از آن جا که ذرات ریز کانی های رسی را به همراه دارد، خاصیت شکل پذیری آن بسیار خوب است. رنگ رس توپی قهوه ای مایل به سیاه است و مصارف آن عبارتند از : سرامیکهای بهداشتی، چینی های الکتریکی، انواع کاشی ها، ظروف غذاخوری، صنایع دستی و دیرگدازها.
• هالوزیت:
هالوزیت نوعی کائولین است که به دو حالت آب دار و بدون آب یافت می شود و ترکیب نوع آب دار آن مشابه بقیه است و تنها دو مولکول اضافی آب دارد (2SiO2.Al2O3.4H2O ).
تشخیص هالوزیت به کمک پراش اشعه ایکس امکان پذیر است. هالوزیت بیشتر در زون های آلتراسیون و بندرت در زون های هوازده ساپرولیت یافت می گردد. عمده مصارف آن در تهیه سیمان پورتلند و تهیه نسوزها و سرامیک است.
• دیکیت:
دیکیت نوعی کائولین است که در سیستم مونوکلینیک متبلور می شود و عمدتاً در زون های آلتراسیون تشکیل می شود.
• ناکریت :
ناکریت نوعی کائولین است که در سیستم مونوکلینیک متبلور می شود. نحوه قرار گیری ورقه های کائولینیت در ناکریت منظم است و بر همین اساس بلورهای آنها بزرگترند و به سمت هالوزیت کاملاً بی نظم است (ناکریت- دیکیت- کائولینیت- هالوزیت). ناکریت کمیاب بوده و در زون های آلتراسیون تشکیل می شود.
• خاک رس آتشخوار :
بیشتر خاک رس آتشخوار از کائولینیت تشکیل گردیده، کائولین در آن به خوبی متبلور می شد و نظم مطلوبی در شبکه آن وجود دارد. خاک رس آتشخوار، علاوه بر کائولین حاوی اکسید و هیدروکسیدهای آلومینیوم نیز هست. هر نوع خاکی که دمای بیش از 1500 درجه سانتی گراد را تحمل کند و میزان AL2O3 موجود در آن قابل توجه باشد، به خاک رس آتشخوار معروف است. خاک رس آتشخوار به انواع شکل پذیر، نیمه شکل پذیر و بی شکل تقسیم می گردد. خاک رس آتشخوار، بیشتر در افقهای پایین لایه های زغال دار پیدا می شود.
مصرف عمده این خاک در تهیه آجرهای آتشخوار است که به شاموت معروفند. دیگر مصارف آن در ساخت قطعات کوره ها، دیگهای گرمابی و کاشی های نسوز است

كانسارهاي كائولن

چنانچه در طبقه‌بندي كانسارهاي كائولن، كانه‌زائي در زمان و مكان و اصولاً‌خاستگاه آنها مد نظر باشد، مي‌توان آنها را به سه گروه تقسيم كرد كه عبارتند از :
كانسارهاي كائولن بر جا مانده
كانسارهاي كائولن رسوبي
كانسارهاي كائولن گرمابي

براساس تقسيم بندي ديگري ذخاير كائولين به انواع ذخاير هوازده، ذخاير گرمابي، ذخاير حمل شده و ذخاير دياژنزي تقسيم مي شوند.
كانسارهاي اوليه كائولن:
كانسارهاي كائولن اوليه در جا بوسيله تجزيه و دگرساني برخي كاني‌ها مانند فلدسپات يا سيليكات‌هاي آلومينيوم ديگر و تبديل آنها به كائولينيت تشكيل مي‌شوند. كانسارهاي كائولن اوليه براساس نحوه تشكيل آن به سه نوع زير تقسيم مي‌شوند:
٭ كانسارهاي هوازده Weathering
٭ كانسارهاي گرمابي Hydrothermal ‌
٭ كانسارهاي سولفاتار Solfatara
كانسارهاي هوازده (كانسارهاي برجاي مانده)
سنگهاي غني از آلومينيوم نظير شيلها، آرکوزهاي غني از الکالي فلدسپات، آذرين فلدسپاتوئيد دار (نفلين سينيت)، بازالت كالك آلكالن و آلكالن، گرانيت هاي فوق آلومينيوم و... در شرايط آب و هوايي گرم و مرطوب در سطح زمين تحت تأثير هوازدگي شيميايي واقع شده و تغييرات زيادي در تركيب شيميايي و كاني شناختي آنها ايجاد مي شود. آب كافي و دماي مناسب موجب رويش گياهان شده و در نتيجه PH آب كاهش مي يابد. پايداري كانيهاي متشكله سنگها متفاوت بوده و نوع تغييرات آنها نيز يكسان نيست.
عوامل مهم و مؤثر در تشكيل ذخاير كائولين هوازده عبارتند از:
آب و هواي گرم و مرطوب، كاهش PH آب، سنگ مادر غني از آلومينيوم، بالا بودن خلل و فرج و درزه و شكستگي در سنگ، پايين بودن سطح آبهاي زيرزميني، زمان كافي، بالابودن ميزان آبي كه در سنگ جريان داشته است و شست و شو و حمل كاتيون ها.
در شرايط مناسب ياد شده اكثر كانيهاي سنگ به استثناي كوارتز تحت تأثير هوازدگي شيميايي واقع شده و به تركيبات ديگر تغيير مي كنند. پتاسيم فلدسپات با كاهش PH به كائولينيت و يا ايليت تبديل مي شود:




در صورتي كه تمامي KOH شسته شود، كائولينيت تشكيل خواهد شد (پايين بودن سطح آبهاي زير زميني موجب شست و شوي كامل بيشتر كاتيونها مي شود). اگر سطح آب زيرزميني بالا باشد تمامي K، Na، Ca شسته نخواهد شد و در اين حالت ايليت و اسمكتيت تشكيل مي شود.
اين كانسارها مستقيماً بر اثر فرآيندهاي هوازدگي شيميايي سنگهاي حاوي آلومينوسيليكات همزمان با دفع عناصر قليائي تشكيل مي‌شوند، و به همين دليل كانسارهاي باقيمانده يا بجا مانده به آنها گفته مي‌شود.
حاصل عمل هوازدگي در شرايط آب و هوائي استوائي قسمتي بصورت محلول از محيط خارج و قسمت ديگر بشكل مواد سخت ته‌نشين و در جا باقي مي‌ماند. اين مواد به اشكال زير مي‌توانند يافت شوند:
ـ خاكهاي معمولي بي‌ارزش از نظر اقتصادي
ـ محلولهاي بجا مانده كه مي‌تواند با نفوذ به درون زمين، كانسارهاي اكسيدي را تشكيل و با اينكه با مواد ديگر مخلوط و بصورت غني شده در آيد. كانسارهاي حاصل از اين فعل و انفعالات به نام كانسارهاي سولفيدي سوپرژن و اكسيداسيون معروفند.
ـ مواد باقيمانده بصورت مخلوطي از كاني‌هاي حاصل از هوازدگي با وزن مخصوص معمول و مواد سنگين مقاوم در برابر عوامل هوازدگي بوده كه امكان جدا شدن اين دو گونه مواد به وسيله عوامل محيطي (مانند هوا و آب) وجود دارد و در نتيجه آن نهشته‌هاي كانيهاي سنگين با ارزش به نام كانسارهاي كنستانتره مكانيكي تشكيل مي‌گردد.
ـ مواد بجا مانده داراي كاني‌هاي با ارزش و كنستانتره شده كه به نام كانسارهاي كنسانتره شده بجا مانده معروفند. ذخائر كائولن و بوكسيت معمولاً از اين نوعند. عمق نفوذ پديده هوازدگي و دگرساني از چند متر تا بيش از صد متر متغير است. عموماً‌ فرآيندهاي هوازدگي شيميايي كه نهشته‌‌هاي كائولن را بوجود مي‌آورند مشابه با تشكيل بوكسيت است و به همين دليل اغلب بوكسيت‌‌هاي لاتريتي اگر خالص باشند، يك افق كائولن در زير آن تشكيل مي‌گردد. بعبارت ديگر كائولينيتي شدن عالباً بعنوان يك مرحله حد واسط تشكيل بوكسيت‌هاي لاتريتي ظاهر مي‌شوند. وجود سولفيدهاي اكسيدي عمل كائولينيتي شدن را تسريع مي‌بخشد.
كانسارهاي كائولن در جا مانده معمولاً‌ داراي شكل نامنظم و كم و بيش در سنگ مادر بصورت زون دگرساني و هوازده ساپروليتي گسترش دارند. اين كانسارهاي داراي قلوه‌‌هاي مدور و نامنظم از سنگهاي دست نخورده و يا فقط بصورت جزئي دگرسان شده در مركز شكاف هاي بلوك‌ها مي‌باشد. برخي كانسارهاي كائولن كمربند جورجيا در آمريكا، چك و اسلواكي و برزيل اين نوع ذخاير مي‌باشند.

كانسارهاي گرمابي ‌
از تأثير محلول هاي گرمابي( كه PH آنها اسيدي است) بر سنگهاي حاوي كانيهاي آلومين سيليكات (نظير فلدسپات ها، فلدسپاتوئيدها، ميكاها و...) در شرايط مناسب كائولينيت تشكيل مي شود. ذخاير كائولينيت گرمابي غالباً در زون هاي گسلي قرار دارند، مگر دركانسارهاي پورفيري (نوع قلع- موليبدن و تنگستن) كه منطقه گسترده اي را شامل مي شوند. كائولينيت بخشي از زونهاي آلتراسيون كانسارهاي گرمابي را تشكيل مي دهد.
در اكتشاف كانسارهاي گرمابيAu , Ag , Sb, As , Hg , F ، زون كائولينيت راهنماي مناسبي براي تعيين موقعيت اين ذخاير محسوب مي شود.
پديده دگرساني گرمابي حاصل دگرساني سنگها بوسيله آبهاي گرم است. اين عمل بسيار پيچيده و داراي مراحل متعددي مي‌باشد. منبع حرارت آبهاي گرم را مي‌توان توده‌هاي نفوذي بزرگ مانند گرانيت و يا از حرارت موجود در اعماق زياد حاصل از تجمع مواد راديواكتيو دانست. توده‌هاي گرانيتي بيشترين سنگ درونگيز كانسارهاي كائولن اوليه است. بخصوص گرانيت‌هايي كه بيوتيت و ميكاي آن كم و يا فاقد آنها باشند. در مدت دگرساني گرانيتها مقاديري از آهن خود را آزاد و موجب رنگ آميزي كائولن مي‌شوند. كانسارهايي از اين قبيل را مي‌توان كانسارهاي خاك چيني كورنوال در انگلستان، چك و اسلواكي و فرانسه را نام برد.
پديده كائولينيتي شدن در كانسار كورنوال طي چند مرحله صورت گرفته است. در مرحله اول اين فرآيند كاني سازي موجب ايجاد گرانيتي شدن، تورماليني شدن همراه با كاني‌هاي قلع، تنگستن و مس مي‌گردد.
بدنبال آن دو مرحله از دگرساني شامل آرژيلتي شده (حرارت پايين) و همچنين دوره طولاني از گردش آبهاي گرم تازه انجام مي‌گيرد. محصولات حاصله از تاثيرات مراحل مزبور عموماً مشابه نتايج هوازدگي مي‌باشد. بعبارت ديگر مي‌توان گفت طي اين مراحل، فلدسپات هاي موجود در گرانيت به كائولينيت همراه با ميكا ريزدانه تبديل مي‌شود كه در نواحي دگرساني شديد، ميكاي اوليه موجود در گرانيت، خود نيز به كائولينيت تبديل مي‌گردد.
توده‌هاي نفوذي و باتوليت هاي گرانيتي را مي‌توان منبع حرارت مراحل اوليه دگرساني (حرارت بالا) دانست، در حاليكه دماي حاصل از تشعشات راديواكتيو كه مقدار آن بالاتر از حد معمول اورانيوم و توريوم و گرانيت است. منشاء‌حرارت مراحل بعدي دگرساني آرژيلتي (حرارت كم) مي‌باشد.
اگر چه كانسارهاي هوازدگي (نظير كانسارههاي كائولن در بوهي‌ميا در چك و اسلواكي سابق) از اهميت بيشتري نسبت به كانسارهاي دگرساني گرمابي برخوردارند ولي كانسارهاي كوچك حاصل از گرانيت‌هاي كائولينيتي شده (در انگلستان، فرانسه، گاليا در شمال غرب اسپانيا) نيز از اهميت زيادي برخوردار مي‌باشند. اين كانسارها به نظر مي‌رسد عمدتاً حاصل از حرارت بالا نيستند. و عمل هوازدگي نقش بيشتري در تشكيل آنها داشته است.
برخي كانسارهاي كائولن مانند بوريلا (شمال اسپانيا) و سوزو نزديك شانگهاي چين حاصل از دگرساني گرمابي توده‌هاي نفوذي كوچك‌تر بوسيله مايعاتي كه احتمالاً‌ گرماي آنها از خود توده سرچشمه گرفته است، تشكيل يافته‌اند. بنابراين نهشته‌هاي كه بدين گونه بوجود مي‌آيند از نهشته حاصل از هوازدگي شيميايي سوپرژن واقع در كلاههاي هوازده محدودترند اما ممكن است در بخشهاي عميق‌تر توسعه يابد.
-كانسارهاي سولفاتار Solfatara
اين كانسارها مربوط به دگرساني سنگها در شكافهاي آتشفشاني يا شكافهاي گوگردزا، مراحل پاياني فعاليت‌هاي آتشفشاني اسيدي است. بخارات يا آبهاي گرم كه سرشار از سولفور هستند و در سطح بصورت بخار از چشمه‌هاي آبگرم خارج مي‌شوند در عبور از اعماق سنگهاي آتشفشاني بطرف بالا موجب دگرساني آنها مي‌شوند. معمولاً‌با توجه به وجود سولفور آلونيت تشكيل مي‌شود.
كائولن‌هاي نوع سولفاتاز معمولاً‌ غني از سيليس هستند و به همين دليل سخت و خشن مي‌باشند. نمونه‌هاي بارز اين نوع كانسارها را مي‌توان در نواحي مديترانه نظير رم در ايتاليا،‌ جزيره ميلوز در يونان مشاهده نمود. اين نوع كانسارها عموماً‌ داراي شكل نامنظم و در يك جهت كشيده شده مانند لوله‌اي شكل يا دانه‌هاي لوبيا دراز مي‌باشند. اين شكل در ارتباط با امتداد و شكل شكاف ها و يا افق‌هاي باز كه حركت آبهاي گرم در آنها جريان دارد، مي‌باشد.
بعبارت ديگر شكل كانسارهاي سولفاتار بوسيله شكافها و افق‌هاي باز كه مجراي حركت آبهاي گرم هستند،‌ كنترل مي‌شود. برخي از اين نوع كانسارها در توف‌ها قرار دارند. و داراي لايه‌بندي مي‌باشند.
سن اين نوع كانسارها مانند كانسارهاي هوازدگي به سن سنگ مادر ارتباط ندارد ولي اغلب آنها قديمي‌تر از زمان ترشير نمي‌باشند. به همين دليل سنگهاي مادر خيلي قديمي‌تر از خود كائولن هستند. معدن فعال موجود در دره كوچك آنتي لوب كاليفرنيا در آمريكا تنها كانسار كائولن از اين نوع گزارش شده است.
ذخاير کائولن ثانويه :
كانسارهاي ثانويه پس از حمل و نقل و رسوب كردن معمولاً در آبهاي دور از محل اصلي خود تشكيل مي‌شوند. كائولن‌هاي ثانويه نيز به سه گروه تقسيم مي‌شوند.
الف ـ‌ كائولن‌هاي رسوبي
ب ـ ماسه‌هاي كائولينيتي
ج ـ بال كلي، خاك نسوز و رس دير گداز
ارتباط گروههاي فوق بصورت تدريجي بوده و شبيه سه زنجير پيوسته به شرح زير است:
٭ كائولن‌هاي رسوبي - رسهاي كائولينيتي
٭ كائولن‌هاي رسوبي- بال كلي، خاك نسوز، رس دير گداز
٭ بال كلي، خاك نسوز و رس دير گداز

كائولن‌هاي رسوبي :
كائولن‌ها در سنگهاي رسوبي كه معمولاً‌داراي درجه خلوص بالا هستند به يكي از اشكال زير تشكيل مي‌گردند:
1- كائولن‌هاي اوليه كه بطور برجا تشكيل شده‌اند بر اثر فرآيندهاي هوازدگي از محل خود حمل شده و به صورت كاني آواري در حوضچه‌ها و گودالها رسوب مي‌كنند.
2- قطعات و اجزاء‌سنگها‌ (كه معمولاً‌بصورت خاك رس هستند) از منطقه اصلي خود حمل شده و در نقاط ديگر ته‌نشين مي‌گردند. قطعات مزبور چه در حين حمل و چه در بعد از ته‌نشيني تحت تاثير پديده دگرساني و تجزيه (بوسيله فرآيندهاي هوازدگي سطحي، دگرساني در محيط‌هاي آبي كم عمق مانند درياچه‌ها و تالاب‌ها و تغييرات دياژنيكي بعدي) قرار مي‌گيرند و به كائولن تبديل مي‌شوند. براي مثال هوازدگي در نواحي استوائي مي تواند رس‌ها با كيفيت پايين را به كانسارهاي كائولن قابل بهره‌برداري تبديل نمايد.
شرايط دگرساني و تغييرات ديانيكي بعدي كاني‌هاي رسي نسبت به ديگر فرآيندهاي مزبور پيچيدگي بيشتري دارد. تغييرات قابل توجه مجموعه كاني‌هاي رسي در جريان دياژنز وقتي قابل توجه است كه شرايط رسوبگذاري آن آرام و بطئي بوده و عناصر متشكله رسوبي كاملاً ناپايدار باشند و يا هنگامي كه غلظت يوني محيط دريائي و بين ذره‌اي در آن خيلي بالا باشد.
در محيط‌هاي رسوبي عادي كه سرعت رسوبگذاري آن بيش از 1 سانتيمتر در هر هزار سال است،‌تغييرات دياژنتيك زود هنگام رسوبهاي رسي فقط منجر به مبادله يوني در سطح و در فضاهاي بين لايه‌هاي ورقه‌ها مي‌شود. بخصوص يون 2+Ca كه روي رس تخريبي تثبيت شده است،‌غالباً استخلاف شده و به وسيله كاتيونهاي 2+Na+ , K+ , Mg گرفته شده از آب دريا جايگزين مي‌شود. از همين جابجايي يك نظام بندي جديد و بلورهاي مخفي نيز نتيجه مي‌گردد.
در بعضي از رسوبهاي احيا كننده مانند ساپروپل‌هاي دوران چهارم مديترانه شرقي، پديده اضمحلال و فساد رس‌ها نيز ظاهر مي‌شود. در اين محيط‌‌هاي اسيدي و آلي سبب تجزيه انتخابي كاني‌هايي نظير پلي گورسكيت كه بسيار ظريف ضربه‌پذير است. بيشتر از كائولينيت كه مقاوم‌ترين كانيهاي رسي است، در معرض تجزيه قرار مي‌گيرند. در مرحله دياژنز تاخيري فشردگي رسوبهاي رسي كه با پيدايش نظام جديدي در ساختمان آنها همراه است، سبب از دست رفتن تخلخل و جذب سريع سطحي و گسترده كاتيونهاي دو ظرفيتي در اولينمرحله دفن شدگي اين كاني‌ها مي‌شود. اين پديده در اعماق بيشتر دنبال شده و منجر به تشكيل آرژيلت از رس‌هاي اوليه مي‌گردد و سپس به تشكيل شيست‌هاي در هنگام ظهور عوارض ساختماني ختم مي‌گردد.
رسهاي برجا از نظر رايز (Ries) بشرح زير تقسيم بندي شده است.
1- كائولن: به رنگ سفيد با سوخت سفيد رنگ
٭ رگه‌اي (Vein) كه معمولاً از هوازدگي دايكها تشكيل شده است.
٭ بالشي (Blanket) كه معمولاً‌ در مناطق سنگهاي آذرين و دگرساني ديده مي‌شوند.
٭ جايگزيني (Replacement) نظير اينديانيت
2- لايه‌اي كه از ماسه سنگهاي فلدسپات‌دار تشكيل شده‌اند.
3- تشكيل كائولن رسوبي نيز مي‌تواند بصورت تلفيق و تركيبي از روش‌هاي قبلي انجام مي‌شود.
‌در اين صورت كائولن‌هاي ثانويه داراي خاستگاه متعددي مي‌باشند. خاستگاه برخي كانسارهاي كائولن نيز مي‌تواند هم اوليه و ثانويه باشد. نظير رسوبهاي با كيفيت پائين كه در اثر هوازدگي در نواحي استوائي به كائولن‌هاي قابل بهره‌برداري تبديل مي‌شوند.
در ذخاير نوع رسوبي، فرآيندهاي جور شدگي رسوبي عاملاصلي و مهم تشكيل نهشته‌هاي كاملاً‌متمركز و با عيار بالا و در نتيجه با ارزش اقتصادي زيادي مي‌باشند. درجه خلوص كائولن به عوامل زير بستگي دارد:
٭ خلوص سنگ مادر
٭ ميزان تجزيه و تخريب
٭ مقدار ناخالصي‌هاي افزوده شده از ساير منابع
يكي از مهمترين خصوصيات كائولن‌هاي رسوبي داشتن حدود 60 درصد كاني كائولينيت بعد از شستشو و رنگ سفيد است. همچنين وجود هماهنگي و يكنواختي شكل و ابعاد آن در سطح نسبتاً گسترده، لايه‌اي مانند و همراه داشتن كاني‌هاي مانند موسكوويت، ‌بيوتيت، كوارتز، اكسيدهاي آهن و روتيل از خصوصيات بارز كائولن‌هاي رسوبي است. مهمترين ذخاير اين تيپ كائولن‌هاي رسوبي، كانسارهاي كمربند كائولن جورجيا در جنوب كارولينا در ايالات متحده امريكا است. اين نهشته‌ها در محيط جزر و مدي فلات درياها در زمان كرتاسه پسين و ترشيري آغازين تشكيل يافته‌اند كه از فرسايش سنگهاي متبلور كوهپايه‌هاي و حمل قطعات فرسايش يافته در شرايط محيطي و هوازدگي لاتريتي عميق حاصل مي‌شود. رس‌هاي ته‌نشين شده داراي محتويات آهني زيادي بوده كه در مراحل بعدي (هوازدگي و شستشو) مقدار آهن كاهش و مقدار تيتان افزايش مي‌يابد. تغييرات دياژنيكي بعدي روي اين رسوبات منجر به تشكيل كائولن گرديده است.
برخي بوكسيت‌هاي نيز بر اثر پديده سيليسي شدن دوباره به كائولن و رسهاي بوكسيتي تبديل شده‌اند. از ديگر كائولن‌هاي رسوبي مي‌توان كائولن‌هاي موجود در حوضه آمازون در برزيل را نام برد. اين نهشته‌هاي را كه متعلق به زمان ترشيري پسين گزارش نموده‌اند داراي يك افق بوكسيتي هوازده در قسمتهاي فوقاني مي‌باشد. اين افق بوكسيتي در بعضي نواحي ارزش اقتصادي خوبي دارند.

ماسه‌هاي كائولينيتي :
در برخي نواحي دنيا نيز كائولن از ماسه‌هاي حاوي كمتر از 20 درصد كائولن در حال استخراج مي‌باشد. اين ماسه‌هاي كائولينيتي از دگرساني فلدسپات موجود رد آركوز توسط آبهاي سطحي تشكيل شده‌اند. نمونه تيپيك اين نهشته‌ها در غرب آلمان غربي و اسپانيا، لهستان و چك و اسلواكي گزارش شده‌اند. متأسفانه بر روي اغلب معادن كائولن ايران عمليات علمي و سيستماتيك انجام نشده و به همين دليل در مورد ژنز كانه در ايران اطلاعات كافي و قابل اعتمادي وجود ندارد. ولي براساس گزارشات و مطالعات پراكنده‌ايي كه انجام گرفته است ژنز ذخاير كائولن ايران بصورت هر دو نوع اصلي اوليه و ثانويه گزارش شده است.
از جمله ذخاير اوليه كائولن مي‌توان به كاني سازي فراوان در باتوليت شيركوه در ناحيه يزد و همچنين معادن معروف زنوز، آبگرم هشترود و معادن كائولن بوئين زهرا،‌ ساوه، ‌كمربند آتشفشاني ناحيه البرز- آذربايجان، معادن ايسي سو قرآغاج در تبريز، كوشك نصرت در قم، گرانيت دوران در زنجان، ذخاير رباط ترك اصفهان و ناحيه گناباد،‌ اشاره نمود. عموماً‌معادن مزبور در سنگهاي آذرين قرار داشته و از نظر زماني از پركامبرين تا ائوسن و حتي جوانتر تعلق دارند.
ذخاير كائولن ثانويه در ايران نيز وجود دارد. از جمله مي‌توان به آبرفتهاي مربوط به گرانوديوريت هاي شيركوه ناحيه تفت در يزد، ذخاير رسوبي قابل توجه ناحيه آباده (در افق‌هاي دونين و كربونيفر- پرمين)، خاور ايران و البرز مركزي (در افق پرمو- ترياس) و ذخاير كرتاسه بالائي ناحيه زاگرس در ناحيه شهرضا، اشاره نمود

Feldspar

 Photos - Feldspar


Mii Photo

Albite Photo from Mii,
Courtesy of Smithsonian Institute
Feldspar: A rock-forming mineral, industrially important in glass and ceramic industries, pottery and enamelware, soaps, abrasives, bond for abrasive wheels, cements and concretes, insulating compositions, fertilizer, poultry grit, tarred roofing materials, and as a sizing (or filler) in textiles and paper. Albite is a feldspar mineral and is a sodium aluminum silicate. This form of feldspar is used as a glaze in ceramics.
More Feldspar Photos

feldspar drawingBackground

Feldspar is the mineral name given to a group of minerals distinguished by the presence of aluminum (Al) and the silica ion (SiO4) in their chemistry. This group includes aluminum silicates of soda (sodium oxide), potassium (potassium oxide), or lime (calcium oxide). Feldspar is the single most abundant mineral group on Earth. Together, the varieties of feldspar account for one half of the Earth’s crust. The minerals included in this group are orthoclase, microcline, and the plagioclase feldspars. They form in a variety of thermal environments, during the crystallization of liquid rock (magma), by metamorphism of rocks deep in the earth, and in sedimentary processes.

Feldspars are relatively hard at 6 on Mohs' hardness scale. Feldspars are generally light-colored, including white, pink, tan, green, or gray. The color varies due to impurities within the crystal structure. Feldspar is the mineral that gives granite its pink, green or gray color.

When feldspar weathers from igneous or metamorphic rocks, it can accumulate as sand. It is, however, easily weathered, and eventually will break down into clay.



Name

The name feldspar is a contraction of the longer name fieldspar, some early specimens were found in fields. The term spar is a generic term used by geologists to refer to any non-metallic mineral with a glassy (vitreous) luster that breaks on distinct flat surfaces (planes). The name was officially given its name by Johan Gottschalk Wallerius in 1747.

Sources

Feldspar is mined from large granite bodies (called plutons by geologists), from pegmatites (formed when the last fluid stages of a crystallizing granite becomes concentrated in small liquid and vapor-rich pockets that allow the growth of extremely large crystals), and from sands composed mostly of feldspar.

Because feldspar is such a large component of the Earth’s crust, it is assumed that the supply of feldspar is more than adequate to meet demand for a very long time to come. It is so abundant that geologists and economists have not even compiled data on potential deposits of feldspar for future consumption. Present mines worldwide are adequately meeting the need for raw feldspar.

The United States produces about $45 million worth of feldspar annually. North Carolina generates nearly half of the raw feldspar produced in the United States. Six other states produce smaller amounts. Other countries producing feldspar include Brazil, Colombia, France, Germany, India, Mexico, Norway and Spain.

Uses

Feldspar is used to make dinnerware and bathroom and building tiles. In ceramics and glass production, feldspar is used as a flux. A flux is a material that lowers the melting temperature of another material, in this case, glass.

Substitutes and Alternative Sources

Feldspar can be replaced by other minerals and mineral mixtures of similar physical properties. Minerals that could be used to replace feldspar include pyrophyllite, clays, talc, and feldspar-silica (quartz) mixtures. The abundance of feldspar will make these substitutions unnecessary for the foreseeable future.

feldspar

Green Feldspar (variety Amazonite) with quartz and albite.
From Pikes Peak region, Colorado


Drawings © 1999 Darryl Powell
Used with permission

What is Feldspar

Feldspar
What is Feldspar?

Feldspar is by far the most abundant group of minerals in the earth's crust, forming about 60% of terrestrial rocks.  Most deposits offer sodium feldspar as well as potassium feldspar and mixed feldspars.  Feldspars are primarily used in industrial applications for their alumina and alkali content.  The term feldspar encompasses a whole range of materials.  Most of the products we use on a daily basis are made with feldspar: glass for drinking, glass for protection, fiberglass for insulation, the floor tiles and shower basins in our bathrooms, and the tableware from which we eat.  Feldspar is part of our daily life.

Feldspar minerals are essential components in igneous, metamorphic and sedimentary rocks, to such an extent that the classification of a number of rocks is based upon feldspar content.  The mineralogical composition of most feldspars can be expressed in terms of the ternary system Orthoclase (KAlSi3O8), Albite (NaAlSi3O8) and Anorthite (CaAl2Si2O8).  Chemically, the feldspars are silicates of aluminium, containing sodium, potassium, iron, calcium, or barium or combinations of these elements.

The minerals of which the composition is comprised between Albite and Anorthite are known as the plagioclase feldspars, while those comprised between Albite and Orthoclase are called the alkali feldspars due to the presence of alkali metals sodium and potassium. The alkali feldspars are of particular interest in terms of industrial use of feldspars.  Amongst the numerous rocks in which they are present, feldspars are particularly abundant in igneous rocks like granite, which contains up to 50% or 70% of alkaline feldspar.

Granite, however, rarely is used for its feldspatic content.  Rather, a whole range of rocks geologically connected to granite are used.  Most often, commercial feldspar is mined from pegmatite or feldspathic sand deposits.  Aplite, which is a fine-grained igneous rock with the same mineralogical composition as granite, also is mined frequently for its feldspar content.

Basically, the two properties which make feldspars useful for downstream industries are their alkali and alumina content.  On those elements we can distinguish three families: Feldspathic sand, Pegmatite and Feldspar.  A further distinction can be made between sodium, potassium and mixed feldspars, depending on the type of alkali they contain.  Feldspars play an important role as fluxing agents in ceramics and glass applications, and also are used as functional fillers in the paint, plastic, rubber and adhesive industries.

Glass:  Feldspar is an important ingredient in the manufacture of glass and an important raw material as well, because it acts as a fluxing agent, reducing the melting temperature of quartz and helping to control the viscosity of glass.  The alkali content in feldspar acts as flux, lowering the glass batch melting temperature and thus reducing production costs.

Ceramics: In the manufacture of ceramics, feldspar is the second most important ingredient after clay.  Feldspar does not have a strict melting point, since it melts gradually over a range of temperatures.  This greatly facilitates the melting of quartz and clays and, through appropriate mixing, allows modulations of this important step of ceramic making.  Feldspars are used as fluxing agents to form a glassy phase at low temperatures and as a source of alkalies and alumina in glazes.  They improve the strength, toughness, and durability of the ceramic body, and cement the crystalline phase of other ingredients, softening, melting and wetting other batch constituents.

Fillers: Feldspars also are used as fillers and extenders in applications such as paints, plastics and rubber.  Beneficial properties of feldspars include good dispersability, high chemical inertness, stable pH, high resistance to abrasion, low viscosity at high filler loading, interesting refractive index and resistance to frosting.  The products used in such applications are generally fine-milled grades.

Enamel frits and glazes: Feldspar assists the enamel composition, assuring the absence of defects and the neatness of the end product: e.g. enamel frits, ceramic glazes, ceramic tile glazes, sanitaryware, tableware, electrical porcelain and giftware.

And many other end-uses: paint, mild abrasives, urethane, welding electrodes (production of steel), latex foam, the welding of rod coating, and road aggregate.

In the flooring sector, feldspar is the main constituent in the body composition.  It is used as a flux, lowering the vitrifying temperature of a ceramic body during firing and forming a glassy phase.  Surface tension pull the remaining solid particles together, giving a densification of the ceramic body.  With rising temperatures the alkalis become more active and first dissolve the clay particles and then the free silica.

In tableware, feldspar gives a good fusibility for a product without defects.

In sanitaryware, the use of feldspar within vitreous ceramic bodies is used to facilitate the optimization process.
 
 

 
 
 
 
Copyright © 2009 Industrial Minerals Association - North America  |  202-457-0200  |  info@ima-na.org
 
 

 

Feldspar

Feldspar

From Wikipedia, the free encyclopedia
Jump to: navigation, search
Feldspar

Feldspar crystal (18×21×8.5 cm) from Jequitinhonha valley, Minas Gerais, Southeastern Brazil.
General
Category tectosilicate
Chemical formula KAlSi3O8NaAlSi3O8CaAl2Si2O8
Identification
Color pink, white, gray, brown
Crystal system triclinic or monoclinic
Twinning tartan, carlsbad, etc
Cleavage two or three
Fracture along cleavage planes
Mohs scale hardness 6
Luster vitreous
Streak white
Diaphaneity opaque
Specific gravity 2.55 - 2.76
Birefringence first order
Pleochroism none
Other characteristics exsolution lamellae common
Compositional phase diagram of the different minerals that constitute the feldspar solid solution.

Feldspars (KAlSi3O8NaAlSi3O8CaAl2Si2O8) are a group of rock-forming tectosilicate minerals which make up as much as 60% of the Earth's crust.[1]

Feldspars crystallize from magma in both intrusive and extrusive igneous rocks, as veins, and are also present in many types of metamorphic rock.[2] Rock formed almost entirely of calcic plagioclase feldspar (see below) is known as anorthosite.[3] Feldspars are also found in many types of sedimentary rock.[4]

[edit] Etymology

Feldspar is derived from the German Feld, "field", and Spath, "a rock that does not contain ore". "Feldspathic" refers to materials that contain feldspar. The alternate spelling, felspar, has now largely fallen out of use.[5]

[edit] Compositions

This group of minerals consists of framework tectosilicates. Compositions of major elements in common feldspars can be expressed in terms of three endmembers:

Potassium-Feldspar (K-spar) endmember KAlSi3O8[1]

Albite endmember NaAlSi3O8[1]

Anorthite endmember CaAl2Si2O8[1]

Solid solutions between K-feldspar and albite are called alkali feldspar.[1] Solid solutions between albite and anorthite are called plagioclase,[1] or more properly plagioclase feldspar. Only limited solid solution occurs between K-feldspar and anorthite, and in the two other solid solutions, immiscibility occurs at temperatures common in the crust of the earth. Albite is considered both a plagioclase and alkali feldspar. In addition to albite, barium feldspars are also considered both alkali and plagioclase feldspars. Barium feldspars form as the result of the replacement of potassium feldspar.

[edit] Alkali feldspars

The alkali feldspars are as follows:

Sanidine is stable at the highest temperatures, and microcline at the lowest.[6][7] Perthite is a typical texture in alkali feldspar, due to exsolution of contrasting alkali feldspar compositions during cooling of an intermediate composition. The perthitic textures in the alkali feldspars of many granites can be seen with the naked eye.[9] Microperthitic textures in crystals are visible using a light microscope, whereas cryptoperthitic textures can be seen only with an electron microscope.

[edit] Plagioclase feldspars

The plagioclase feldspars are triclinic. The plagioclase series follows (with percent anorthite in parentheses):

Intermediate compositions of plagioclase feldspar also may exsolve to two feldspars of contrasting composition during cooling, but diffusion is much slower than in alkali feldspar, and the resulting two-feldspar intergrowths typically are too fine-grained to be visible with optical microscopes. The immiscibility gaps in the plagioclase solid solution are complex compared to the gap in the alkali feldspars. The play of colours visible in some feldspar of labradorite composition is due to very fine-grained exsolution lamellae.

[edit] Barium feldspars

The barium feldspars are monoclinic and comprise the following:

Feldspars can form clay minerals through chemical weathering.[10]

Feldspar output in 2005.

[edit] Production and uses

Lunar ferrous anorthosite #60025 (plagioclase feldspar). Collected by Apollo 16 from the Lunar Highlands near Descartes Crater. This sample is currently on display at the National Museum of Natural History in Washington, D.C..

About 20 million tonnes of feldspar was produced in 2010, mostly by three countries: Italy (4.7 Mt), Turkey (4.5 Mt), and China (2 Mt).[11]

Feldspar is a common raw material used in glassmaking, ceramics, and to some extent as a filler and extender in paint, plastics, and rubber. In glassmaking, alumina from feldspar improves product hardness, durability, and resistance to chemical corrosion. In ceramics, the alkalis in feldspar (calcium oxide, potassium oxide, and sodium oxide) act as a flux, lowering the melting temperature of a mixture. Fluxes melt at an early stage in the firing process, forming a glassy matrix that bonds the other components of the system together. In the US, about 66% of feldspar is consumed in glassmaking, including glass containers and glass fiber. Pottery (including electrical insulators, sanitaryware, tableware, and tile) and other uses, such as fillers, accounted for the remainder.[12]

In earth sciences and archaeology, feldspars are used for K-Ar dating, argon-argon dating, thermoluminescence dating and optical dating.

[edit] See also

[edit] References

 This article incorporates public domain material from the United States Geological Survey document "Feldspar and nepheline syenite".

  1. ^ a b c d e f Feldspar. What is Feldspar? Industrial Minerals Association. Retrieved on July 18, 2007.
  2. ^ "Metamorphic Rocks." Metamorphic Rocks Information. Retrieved on July 18, 2007
  3. ^ Blatt, Harvey and Robert J. Tracy, Petrology, Freeman, 2nd ed., 1996, pp. 206–210 ISBN 0-7167-2438-3
  4. ^ "Weathering and Sedimentary Rocks." Geology. Retrieved on July 18, 2007.
  5. ^ Harper, Douglas. "feldspar". Online Etymology Dictionary. http://www.etymonline.com/index.php?term=feldspar. Retrieved 2008-02-08. 
  6. ^ a b "The Mineral Orthoclase." Feldspar Amethyst Galleries, Inc. Retrieved on February 8, 2008.
  7. ^ a b "Sanidine Feldspar." Feldspar Amethyst Galleries, Inc. Retrieved on February 8, 2008.
  8. ^ "Microcline Feldspar." Feldspar Amethyst Galleries, Inc. Retrieved on February 8, 2008.
  9. ^ Ralph, Jolyon & Ida. "Perthite." Perthite Profile on mindat.org Retrieved on February 8, 2008.
  10. ^ Nelson, Stephen A. (Fall 2008). "Weathering & Clay Minerals". Professor's lecture notes (EENS 211, Mineralogy). Tulane University. http://www.tulane.edu/~sanelson/eens211/weathering&clayminerals.htm. Retrieved 2008-11-13. 
  11. ^ Feldspar, USGS Mineral Commodity Summaries 2011
  12. ^ Lori E Apodaca Feldspar and nepheline syenite, USGS 2008 Minerals Yearbook

[edit] Further reading

معدن : چاه نتک

نام معدن : چاه نتک
(K,Na)AlSi3O8 نوع ماده معدنی : فلدسپات پتاسیک - سدیک به فرمول شیمیایی
نام علمی : میکروکلین - آلبیت
محل و موقعیت جغرافیایی معدن :
معدن چاه نتک در ایران ، استان یزد ، شهرستان اردکان ، روستای ساغند واقع شده است و محدوده معدن به صورت چهار ضلعی ، مساحت تقریبی 15 کیلومتر مربع می باشد.
میزان ذخیره قطعی معدن :
ذخیره قطعی معدن 4 میلیون تن، با عیار تقریبی K2O 9% و عیار تقریبی Na2O 3% می باشد.
ساختار فلدسپات :
فلدسپاتها مهمترین کانیهای آذرین بشمار می آیند. فلدسپاتها به سه گروه پتاسیک ، سدیک و کلسیت تقسیم می شوند. فلدسپات پتاسیم میکروکلین دارای فرمول شیمیایی KAlSi3O8 است. میکروکلین یکی از سازنده های مهم در سنگهای آذرینی مانند گرانیتها ، سینیتها ، که به کندی و در عمق زیاد سرد شده اند است. در سنگهای رسوبی کنگلومرا و در سنگهای دگرگونی در گنایسها یافت می شود. فلدسپات سدیک آلبیت دارای فرمول شیمیایی NaAlSi3O8 است. ساختار چند ریختیهای گوناگون SiO4 و همچنین AlO4 تشکیل شده است ساختار فلدسپاته را می توان حالت پر شده ساخته های SiO2 از راه ورود Al به شبکه چهار وجهی و همزمان با آن جایگزینی Na+ و K+در حفره های موجود فرض کرد.
کاربرد فلدسپات :
فلدسپات پتاسیک در اکثر موارد به عنوان کمک ذوب و ماده اصلی سازنده ساخت های سرامیکی کاربرد دارد. میزان مصرف فلدسپات پتاسیک در سطح بالاتری نسبت به دیگر فلدسپاتها قرار دارد. از فلدسپات سدیک به سبب این که دمای ذوب پایین ، چسبدگی و سایر موارد در تهیه انواع لباسها و شیشه استفاده می کنند.

آلومینو سیلیكاتهای پتاسیم دار (ارتوكلازها)


 
 آلومینو سیلیكاتهای پتاسیم دار (ارتوكلازها) یا سدیم و كلسیم دار (پلاژیوكلازها) هستند. كانیهای این گروه در دو جهت رخ با زاویه ۹۰ درجه و یا نزدیك به آن دارند. به جز در فلدسپاتهای باریم دار چگالی كانی ها حدود ۲/۵۵ تا ۲/۷۶ است.
ساختمان فلدسپاتها از شبكه بی پایان چهار وجهی های Sio۴ و ALo۴ تشكیل شده است.
تركیب شیمیایی وضعیت ساختمانی فلدسپاتها كمك فراوانی در شناسایی انواع آن می نماید. وضعیت ساختمانی تابع دمای تبلور و تاریخچه گرمایی كانی های فلدسپات است.
فلدسپاتها به دو دسته اصلی فلدسپاتهای پتاسیم دار و فلدسپاتهای پلاژیوكلاز تقسیم می شوند.
از مهمترین كانیهای گروه فلدسپاتهای پتاسیم (K.feldespars) می توان به میكروكلین و ارتوكلازها (ارتوز) اشاره نمود.
بسیاری از بلورهای ارتوكلازها درشت و صورتی رنگ می باشد.
آلبیت و آنورتیت دو كانی مهم از دسته فلدسپاتهای پلاژیوكلاز هستند. این دو كانی میتوانند به طور تدریجی به هم تغییر یابند. رنگ سفید، خاكستری یا صورتی، كلیواژهای عمود بر هم و سختی ۶ تا ۶/۵ مهمترین خصوصیات عمومی این دو كانی می باشند.
● پیدایش :
فلدسپاتها عمدتاً بسیار دیر و زمانی كه بخش اعظم ماگما انجماد یافت متبلور می شوند.
در زمان انجماد ابتدا پلاژیوكلازهای كلسیم دار متبلور می شوند سپس پلاژیوكلازهای سدیم دار تشكیل می شوند.
فلدسپاتها معمولی ترین كانیهای سنگهای آذرین و فراوانترین كانی پوسته جامد زمین می باشند.
ذخایر اقتصادی و تجاری آن معمولاً در پگماتیتها و سنگهای دانه درشت گرانیتی دیده می شود.
در رسوبات، اثرH۲o یا آب CO۲ دار در آن موثر بوده باعث تجزیه و تبدیل آن به كانی های رسی مانند كائولن می شود.
● موارد استفاده:
پودر آنها در صنایع سرامیك سازی بكار می رود. فلدسپاتهای دارای آلومینیوم در ساختن شیشه های مقاوم در برابر خمیدگی، حرارت های ناگهانی و برخورد اشیاء بكاربرده می شوند.  
 

فلدسپات

فلدسپات

نام این گروه از کانیها از دو کلمه feld  به معنی صحرا و spar به معنی لکه گرفته شده است. دلیل نامگذاری این گروه از کانیها به فلدسپار (فلدسپات) ایجاد نقاط سفید رنگ توسط این کانیه ا در مناطق مسطح و بیابانی، پس از رها شدن این کانیها از متن سنگهاست (در اثر عوامل هوازدگی ). فلدسپاتها بر اساس ترکیب شیمیایی به دو گروه فلدسپاتهای آلکالن (قلیایی) و فلدسپاتهای پلاژیوکلاز تقسیم می شوند . فلدسپاتها اکثر اً دارای رنگ سفید بوده ولی به رنگهای خاکستری، شیری، قرمز جگری و سبز روشن نیز دیده می شوند.

 

محیط تشکیل فلدسپاتها

فلدسپاتها 50 درصد سیلیکاتهای جامد زمین، 60 درصد کانیهای سنگهای آذرین درونی، 30 درصد کانیهای سنگهای دگرگونی و 11 درصد کانیهای ماسه سنگها را تشکیل می دهند . فلدسپاتهای پلاژیوکلاز سدیم دار مثل آلبیت و الیگوکلاز در سنگهای آذرین درونی با ترکیب اسیدی مثل گرانیت، پگماتیت، گرانودیوریت و مونزونیت دیده می شود . پلاژیوکلازهای کلسیم دار مثل آندزین ، لابرادور ، بیتونیت و آنورتیت در سنگهای آذرین درونی با ترکیب بازیک مثل گابرو، بازالت، دیور یت وآندزیت دیده می شود.

میکروکلین در سنگهای عمیق مثل گرانیتها، سینیتها و پگماتیتها که به آرامی سرد شده اند دیده می شود . ارتوکلاز در سنگهای نفوذی که در دمای متوسط و نسبتاً سریع سرد شده اند مشاهده می شود . سانیدین مخصوص گدازه های با دمای زیاد مثل تراکیتها و ریولیتها است. شش سنگ اصلی به عنوان منابع مهم تأمین کننده فلدسپات شناخته می شوند که عبارتند از:

1- پگماتیتهای همراه با گرانیت گرافیکی

2- آلاسکیت

3- آپلیت

4- گرانیت

5- ماسه های فلدسپاتی سواحل و بستر رودخانه ها

6- کوارتزیت فلدسپاتی

حدود 70 تا 75 درصد سنگهای پگماتیتی ر ا فلدسپاتها و 25 تا 30 درصد آن را کوارتز تشکیل می دهد . آلاسکیت سنگی است با ترکیب گرانیتی و رنگ روشن که فاقد کانیهای تیره است . این سنگ از 45 درصد پلاژیوکلاز، 20 درصد میکروکلین، 25 درصد کوارتز و 10 درصد مسکویت تشکیل شده و سالهاست که به عنوان سنگ معدن میکا و فلدسپات در امریکا مورد بهره برداری قرار می گیرد . آپلیتها از جمله سنگهای آذرین درونی هستند که دارای ترکیب گرانیتی بوده و با رنگ روشن و حالت دانه شکری خود دارای مقادیر زیادی فلدسپات هستند.

 

 

کاربردهای فلدسپاتها

در اکثر موارد از فلدسپات پتاسیک به عنوان ماده اصلی سازنده سرامیکها و کمک ذوب استفاده می شود در حالی که از فلدسپات سدیک در تهیه شیشه و لعاب استفاده می گردد. آلومینیم موجود در فلدسپاتها به جای قسمتی از سیلیس در شیشه جایگزین شده و مقاومت فیزیکی شیشه را در برخورد با اشیاء، خمیدگی و حرارتهای ناگهانی افزایش می دهد . مقدار اکسید آهن فلدسپاتها برای مصرف در صنایع چینی و لعاب نباید از 5/0 درصد و در صنایع شیشه نباید از 35/0 درصد بیشتر باشد . مقدار اکسید آلومینیم فلدسپاتها نیز نباید از 15 درصد تجاوز کند.

در حدود 65 درصد از آلکالی فلدسپاتها در صنایع شیشه سازی، 30 درصد در صنایع سرامیک و 5 درصد به عنوان پرکننده در صنایع لاستیک سازی، رنگ سازی و سایر موارد مصرف می شود. قیمت فلدسپاتهای پتاسیک نیز بیشتر از فلدسپاتهای سدیک است. کانیهایی مثل نفلین و تالک می توانند به عنوان جانشین فلدسپاتها در صنایع سرامیک و شیشه استفاد ه شود . آمازونیت با رنگ سبز روشن و آنورتیت شیری می تواند به عنوان کانی نیمه قیمتی مورد استفاده قرار گیرد . انواعی از فلدسپاتهای پلاژیوکلاز که خصوصیت بازتاب صدفی نشان می دهند پس از تراش با نام ماه سنگ فروخته می شوند.

 

 

مهمترین کشورهای تولیدکننده فلدسپات

مقدار تولید فلدسپات دنیا در سال 1994 حدود 5/6 میلیون تن بوده است. کشورهای مهم تولیدکننده فلدسپات دنیا شامل ایتالیا، امریکا، فرانسه، آلمان، روسیه، تایلند، کره جنوبی و مکزیک است.

 

معادن فلدسپات ایران

در ایران حدود دوازده معدن فعال فلدسپات وجود د ارد که تولیدات خود را اغلب به کارخانه های شیشه سازی و تولید سرامیک و کاشی تحویل می دهند .

 

تصویر را در اندازه واقعی ببینید

 

 

معدن : قزلجه

نام معدن : قزلجه
نوع ماده معدنی : فلدسپات پتاسیک به فرمول شیمیایی KAlSi3O8
نام علمی : میکروکلین
محل و موقعیت جغرافیایی معدن :
معدن قزلجه در ایران ، استان زنجان ، بخش ماه نشان ، روستای قزلجه واقع شده است و محدوده معدن به صورت چهار ضلعی ، مساحت تقریبی 16 کیلومتر مربع می باشد.
میزان ذخیره قطعی معدن :
ذخیره قطعی معدن 550 هزار تن با عیار متوسط پتاس K2O %8/5 می باشد.
ساختار فلدسپاتهای پتاسیم :
فلدسپاتها مهمترین کانیهای آذرین بشمار می آیند. فلدسپاتها به سه گروه پتاسیک ، سدیک و کلسیت تقسیم می شوند. فلدسپات پتاسیم میکروکلین دارای فرمول شیمیایی KAlSi3O8 است. میکروکلین یکی از سازنده های مهم در سنگهای آذرینی مانند گرانیتها ، سینیتها ، که به کندی و در عمق زیاد سرد شده اند است. در سنگهای رسوبی کنگلومرا و در سنگهای دگرگونی در گنایسها یافت می شود.
کاربرد فلدسپات :
فلدسپات پتاسیک در اکثر موارد به عنوان کمک ذوب و ماده اصلی سازنده ساخت های سرامیکی کاربرد دارد. میزان مصرف فلدسپات پتاسیک در سطح بالاتری نسبت به دیگر فلدسپاتها قرار دارد. از فلدسپات سدیک به سبب این که دمای ذوب پایین ، چسبدگی و سایر موارد در تهیه انواع لباسها و شیشه استفاده می کنند.
کاربرد فلدسپات پتاسیک :
فلدسپات پتاسیک در اکثر موارد به عنوان کمک ذوب و ماده اصلی سازنده ساخت های سرامیکی کاربرد دارد. میزان مصرف فلدسپات پتاسیک در سطح بالاتری نسبت به دیگر فلدسپاتها قرار دارد. در حدود 65% درصد از آلکانی فلدسپاتهای در صنایع شیشه سازی ،30% در صنایع سرامیک ، 5% دیگر به عنوان پر کننده و دیگر موارد مصرف می رسد. در صنایع شیشه سازی از فلدسپات برای تأمین آلومینیوم و سدیم مورد نیاز شیشه استفاده می شود. در ساخت انواع محصولات سرامیکی از آلکانی فلدسپات بهره می برند.

فلدسپارها

فلدسپارها یک گروه از آلومینوسیلیکات های قلیایی خاکی و فراوان ترین گروه کانی های موجود در پوسته زمین را تشکیل می دهند که دارای خواصی مانند سختی، درخشندگی، ضریب شكست خوب و خنثی بودن هستند. فلدسپارها را می توان به 4 گروه كلسیک، پتاسیك ، سدیك و نفلین سینیت (یك سنگ آذرین درونی دارای بیش از 85% كانیهای فلدسپاتیك که از نظر تجاری همراه با فلدسپار ها مورد بررسی قرار می گیرد) تقسیم نمود. کاربرد: صنایع شیشه، فایبرگلاس، فیبر های نوری، صنایع سرامیك، چینی بهداشتی، پر كننده ها (مخصوصا در صنایع رنگ سازی)، ساینده ها، ا لكترودهای جوشكاری، تولید آلومینا (از فلدسپات فرآوری نشده نفلین سینیت)، راه سازی (قطعات سنگی سخت)، كبریت سازی، پلاستیک سازی و ...

فِلدِسپاتها


فِلدِسپاتها مهم‌ترین کانیهای سنگی آذرین بشمار می‌آیند. فلدسپاتها به سه گروه کلسیک، پتاسیک و سدیک تقسیم‌بندی می‌شوند. آنورتیت به فرمول شیمیایی (CaAl2Si2O8) فلدسپات نوع کلسیک است و آلبیت به فرمول شیمیایی (NaAlSi3O8) فلدسپات نوع سدیک و پتاسیم فلدسپات به فرمول شیمیایی (KAlSi3O8) فلدسپات نوع پتاسیک آن است.

چندریختیهای پتاسیم فلدسپات عبارت‌اند از: سانیدین، ارتوکلاز، میکروکلین و آدولاریا. آنورتیت و آلبیت به این امتیاز که می‌توانند جانشین شوند و در ساختمان کانی پلاژیوکلاز شرکت می‌کنند، میان فلدسپات سدیم (آلبیت) و فلدسپات پتاسیم، جانشینی محدرودی وجود دارد و فلدسپاتهای این سری به انواع آلکانی فلدسپاتها شهرت دارند.

 

ساختار فلدسپاتها ساختار فلدسپات همانند ساختار چند ریختیهای گوناگون SiO4 و همچنین AlO4 تشکیل شده است. ساختار فلدسپاتها را می‌توان حالت پرشده ساختارهای SiO2 از راه ورود AL به شبکه چهاروجهی و هم‌زمان با آن جایگزینی Na+ (یا K+ یا Ca2+) در حفره‌های موجود فرض کرد. هنگامی که فقط یک Si4+ به‌وسیله Al3+ جانشین می‌شود، ساختار می‌تواند با ورود یک K+ یا یک Na+ خنثی شود.

به همین ترتیب وقتی Si4+ توسط Al3+ جانشین می‌شود، بار الکترواستاتیکی شبکه می‌تواند توسط یک کاتیون دوظرفیتی مانند Ca2+ موازنه شود. اینکه یک فلدسپات دمای بالای اولیه خاصی، ساختار دمای بالای (بی‌نظم) خود را حفظ کرده یا (در اثر سرد شدن) به ساختار دمای پایینتر (منظم‌تر) تبدیل می‌شود، تا حد زیادی تحت تأثیر آهنگ سرد شدن فرآیند است. میکروکلین در واقع مشخصه سنگهای عمیق و پگماتیتها، ارتوکلاز مشخصه سنگهای نفوذی شکل‌یافته در دماهای حد واسط و سانیدین مشخصه گدازه‌ای خروجی دما بالاست. ساختار عمومی اعضا سری پلاژیوکلاز بسیار شبیه میکروکلین است.

ترکیب فلدسپاتها سری فلدسپاتهای قلیایی (NaAlSi3O8 تا KAlSi3O8) محلول جامد کاملی را فقط در دماهای بالا نشان می‌دهند. برای مثال اعضای سری سانیدین- آلبیت دمابالا، در دماهای زیاد پایدار است، اما در دماهای پایین دو فاز مجزای آلبیت دماپایین و میکروکلین پایدار می‌شوند. تنها محلول بسیار محدودی بین KAlSi3O2 (میکروکلین) و CaAl2Si2O8 (آنورتیت) وجود دارد. با این حالب یک محلول جامد اساسا کامل در دمای بالا در سری پلاژیوکلاز (NaAlSi3O8 تا CaAl2Si2O8)وجود دارد.

فلدسپاتهای پتاسیم میکروکلین دارای فرمول شیمیایی KAlSi3O8 است. میکروکلین یکی از سازنده‌های مهم در سنگهای آذرینی مانند گرانیتها و سینیتها که به کندی و در عمق زیاد سرد شده‌اند، است. در سنگهای رسوبی در آرکوز و کنگلومرا و در سنگهای دگرگونی در گناسیها یافت می‌شود.

ارتوکلاز دارای فرمول شیمیایی KAlSi3O8 است. یکی از سازنده‌های اصلی در گرانیتها، گرانودیوریتها و سینیتهایی است که در عمق متوسط و نسبتاً سریع سرد شده‌اند. در گرانیتها و سینیتهایی که کندتر سرد شده‌اند، میکروکلین فلدسپات پتاسیم شاخص است.

سانیدین دارای فرمول شیمیایی K,Na)AlSi3O8) است. محلول جامد کاملی در دمای بالا بین سانیدینو آلبیت دمابالا وجود دارد. به صورت متوکرسیت در سنگهای آذرین بیرونی مانند ریولیتها و تراکیتها یافت می‌شود. سانیدین مشخصه سنگهایی است که در هنگام فوران، دمای بالایی داشته و به سرعت سرد شده‌اند. بسیاری از سانیدین‌ها نهان پرتیتی هستند.

فلدسپاتهای پلاژیوکلاز فلدسپاتهای پلاژیوکلاز در دماهای بالا، سری محلول جامد اساس کاملی از آلبیت (Ab)خالص، Na AlSi3O8، تا آنورتیت (An) خالص، CaAl2Si2O8، تشکیل می‌دهند. فلدسپاتهای پلاژیوکلاز به عنوان کانیهای سنگ ساز، نسبت به فلدسپاتهای پتاسیم توزیع گسترده‌ای داشته و فراوانتر هستند و در سنگهای آذرین، دگرگونی و کمتر از آنها در سنگهای رسوبی یافت می‌شوند.

موارد مصرف فلدسپاتها آلکانی فلدسپاتها مصارف صنعتی فراوانی دارند، ولی کاربرد صنعتی پلاژیوکلازها اندک است. آلکانی فلدسپاتها همراه با گرانیتها، آپلیتها، آراسکیتها و رگه‌های کوارتز فلدسپات پیدا می‌شوند. آلکانی فلدسپاتها از پگماتیتها به روش نمک جوری جدا می‌شوند. در حالی که تهیه آنها از گرانیتها، آپلیتها و الاسکیتها به روش فلوتاسیون انجام می‌گیرد. میکاوتورمالین از جمله کانیهای مزاحم آنها به حساب می‌آیند.


از فلدسپات سدیک به سبب این که دمای ذوب پایین (cْ 115) چسبندگی مکم و سایر موارد در تهیه انواع لباسها و شیشه استفاده می‌کنند، حال آنکه فلدسپات پتاسیک در اکثر موارد به عنوان کمک ذوب و ماده اصلی سازنده ساخته‌های سرامیکی کاربرد دارد. از آن جا که میزان مصرف فلدسپات پتاسیک در سطح بالاتری قرار دارد، ارزش اقتصادی آن نیز از فلدسپات سدیک بیشتر است.

 

تقسيم بندي لعابها


تقسيم بندي لعابها

                                   براساس تركيب شيمايي:

1-لعاب سربي

الف : بدون بور؛ شامل سربي ساده و سربي مخلوط

ب: محتوي بور

1-    لعاب بدون سرب

الف: بور دار

ب: بدون بور؛ شامل با قليايي زياد(قليايي) و با قليايي كم(پرسلان) كه ويسكوزيته بالايي دارد.

                                   براساس نوع توليد:

1-    خام:استفاده براي فراورده هاي دماهاي بالا مثل فراورده هاي بهداشتي.

2-     فريتي: براي غير سمي كردن و غير محلول كردن .

3-     تبخيري(نمكي)

                               بر اساس دماي پخت:

1-    لعاب با پخت بسيار پايين(راكو)

كه محدوده پخت آنهابين 90-750 درجه است ماهيتاً داراي مقدار زيادي سرب ويا بور بوده آلومين در تركيب اين لعابهابسيار كم ويا اصلا وجود ندارد .

2-     لعاب با پخت پايين:

گدازاورهاي  مورد استفاده اكسيد بور سرب اكسيد سرب و مقداري اكسيدهاي قليايي خاكي اين لعابهامربوط به  لعابهاي  ماجوليكا هستند .

3-     لعاب با پخت متوسط(اورتن ور)

محدوده پخت بين 1020-1160درجه .دراين لعابها مخصوصاً در دماي 1160اكسيد بور به عنوان گدازآور ميتواند به طور كامل حذف گردد. گدازآورهاي مورد استفاده بيشتر اكسيدهاي قليايي خاكي مي باشد. اكسيدهاي قليايي و اكسيد بور دراين نوع لعابها كاربرد دارند.

4-     لعاب با پخت بالا(فراورده هاي بهداشتي)

معروف به فراورده هاي بهداشتي كه محدوده پخت 1160-1260درجه است .مهمترين گدازآور دراين محدوده پخت اكسيدهاي قليايي خاكي به خصوص اكسيد كلسيم است.از اكسيد بور به ندرت استفاده ميشود. از اكسيد باريم واكسيد روي به عنوان كمكي استفاده مي شود.

5-    لعاب با پخت بسيار بالا(پرسلان)

محدوده پخت 1400-1260درجه. مقدار سيليس وآلومين در اين لعابها زياد است. گدازآور اصلي در اينجا اكسيد كلسيم است.

                                 لعاب هاي ويژه:

الف: ويژگي اين لعابها بستگي به تشكيل فازهاي بلوري در هنگام دارد:

1-    لعاب كدر يا اپك

اين نوع لعابها شفاف هستند يعني انعكاس نور دارند ولي نور را از خود عبور نمي دهند.جهت اپك كردن اين نوع لعابها از اپاسي فايرها(Opacifire) استفاده مي شود كه معروفترين آنها اكسيد زيركنيم است زيرا كه تركيبات زيركنيم در فاز شيشه اي حل نمي شود.

2-     لعاب مات

اين لعابها متضاد لعابهاي براق مي باشند و مي توان با اضافه كردن مواد نا محلول در فاز مايع مانند ذرات تالك ؛ آلومين و بيسكوئيتهاي خرد شده و يا پخت لعاب در دماي پائين تر ازدماي واقعي پخت به وجود مي آورند كه در اين صورت سطحي زبر و خشن دارد.

لعاب هاي مات واقعي كه داراي سطوحي با كيفيت خوب باشند معمولاً در نتيجه افزودن آلومين؛ اكسيدهاي كلسيم، منيزيم، باريم، روي و گاهي استرانسيم به تركيب لعاب به دست مي آورند.

3-    لعاب نيمه مات يا اطلسي

داراي سطوحي صافتر و همگن تر از لعاب مات بوده و بنابراين ديرتر كثيف شده و راحت تر تميز مي شود. در تركيب اين لعاب ها همواره اكسيد روي و تيتانيم موجود است.

تركيبات اپك كننده مانند اكسيد قلع و يا اكسيد زيركنيم در تركيب اين لعابها  موجود است. علت مات شدن در اين لعابها تشكيل بلورهاتيتانات روي و سيليكات روي مي باشد.

4-    لعاب درشت بلور يا ماكرو كريستالين

ابعاد بلورها بزرگ بوده و با چشم غير مسلح مي توان ديد. تركيبات اين لعابها : سيليكات و تيتانات روي، كلسيم، منيزيم و سيليكات منگنز و … .

5-    لعاب دلربا

نام اين لعاب از كوارتز دلربا گرفته شده است.

كوارتز دلربا نوعي كوارتز است كه داراي بلورهاي ميكا و هماتيت به عنوان ناخالصي است كه باعث انعكاس شعاعهاي نور و تلالو خاص ميشوند. لعاب هاي شفاف و براقي است كه داراي بلورهاي پهن و پولكي مانند بوده و به طور معمول به استفاده از مقادير زيادي اكسيد آهن در تركيب لعاب به وجود مي آيند.

با استفاده از اكسيدهاي كرم و مس مي توان لعاب هاي دلربا را ايجاد كرد. لعابهاي دلرباي خوب داراي اكسيد سرب هستند. كيفيت اين لعابها به مقدار اكسيد آهن و سرد كردن اين نوع لعاب ها بستگي دارد.

6-    لعاب رنگين كماني

اين نوع لعابها چنانچه حاوي اكسيد هاي رنگي نباشند داراي رنگ سفيد يا شيري متمايل به آبي بوده و سطح رنگين كماني دارد مشابه منظره اي كه در اثر وجود يك لايه نفت بر روي سطح آب پديد مي آيد.

رنگ رنگين كماني كه سفيد يا متمايل به آبي هست در اين لعابها ناشي از پراكندگي شعاعهاي نور به وسيله بلورهاي بسيار ريز هست كه داراي ابعاد كلوئيدي مي باشند ايجاد مي گردد و اين بلورها مي توانند از تركيبات پنتا اكسيد فسفر P2O5؛ اكسيد آهن دوظرفيتي؛ تيتان (اكسيد تيتانيم؛ تيتان؛ سيليس و بورات كلسيم) باشند.

ب:-ويژگي اين لعابها بستگي به تشكيل فاز بلوري ندارد:

1-    لعاب تركدار

اين نوع لعابها به دو روش ايجاد مي گردد. در يك روش با افزودن گدازآورهايي مثل اكسيد پتاسيم و اكسيد سديم ضريب انبساط لعاب را به مقدار زيادي افزايش داده كه خود به علت ايجاد تنش كششي در لعاب باعث ترك خوردن لعاب مي شود.

در روش ديگر كه در بساري از موارد كاربرد دارد؛ درجه حرارت و چگونگي پخت لعاب و بدنه تغيير داده ميشود. به عنوان مثال براي ايجاد لعاب هاي تركدار در سطح فراورده هاي ارتن ور درجه حرارت پخت بيسكوئيت را كاهش داده و و بدنه ابتدا در حدود 950 درجه پخته ميشود سپس پخت لعاب در حرارت 950 تا حداكثر 1000 درجه صورت مي گيرد. بدين وسيله بدون انجام هيچ گونه تغييري در تركيب لعاب و بدنه تركهاي زيادي در سطح لعاب بوجود مي آيد.

درجه حرارت پخت بدنه هاي ارتن ور در حالت معمولي بالاتر از 950درجه است؛ حدود 1100 درجه.

2-    لعاب پوست ماري

اين لعابها در اثر كشش سطحي زياد ايجاد مي گردد. مقدار كشش سطحي لعاب كاملاً وابسته به تركيب لعاب است. بنابراين با افزودن مقادير اكسيد هايي كه باعث افزايش كشش سطحي لعابها مي گردد مي توان لعاب پوست ماري ايجاد كرد.افزايش مقدار اكسيد كلسيم و منيزيم در لعاب بيشترين تاثير را در لعاب هاي پوست ماري دارد. استفاده زياد از مقادير زيادي كائولن و يا ديگر خاكهاي پلاستيك و نيز استفاده از مواد آلي مثل صمغ عربي و غيره در لعاب؛ لعابهاي پوست ماري زيادي ايجاد مي كند، خرد كردن بيش از حد مواد اوليه لعاب(دانه بندي ريز) و با ايجاد قشر ضخيمي از لعاب در سطح بدنه و با استفاده از اكسيد روي كلسينه نشده مي تواند لعاب پوست ماري ايجاد كند.

3- لعاب هاي نمكي

کمک ذوبها


کمک ذوبها

كمك ذوبها با دير گدازها موادي اند كه جهت كاهش نقطه ذوب يا نرمي استفاده ميشوند. در هنگام پخت بدنه ذوب شده و در هنگام سرد شدن فاز شيشه اي را در بدنه ايجاد ميكنند؛اين فاز شيشه اي كليه بلورهاي موجود در بدنه پخت را در بر ميگيرد؛به اين ترتيب موجب يكپارچه شدن بدنه ميگردد.

گدازآورهايي كه خصوصاَ در بدنه كف استفاده ميگردد؛ فلدسپاتهاي حاوي اكسيدهاي قليايي و قليايي خاكي مي باشند. فلدسپاتها از نظر تركيب شيميايي ؛تركيبات آلومينو سيليكاتهي قليايي و قليايي خاكي اند. فلدسپاتهاي سديم و پتاسيم دار از ساير فلدسپاتها بيشتر در طبيعت يافت ميشوند.مهمترين؛پرمصرف ترين و در عين حال فراوانترين آنها عبارتند از (1):ارتوكلاز يا فلدسپات پتاسيك(KalSi3O8). (2):آلبيت(سديك) با فرمولNaAlSi3O8 (3):آنورتيت (كلسيك) با فرمول CaAl3Si3O8 .

فلدسپاتهاي بين آلبيت و آنورتيت= پلاژيوكلاز              

بين ارتوكلاز و آلبيت=قليايي

اكسيد پتاسيم محدوده پخت را افزايش مي دهد(اكسيد سديم برعكس).

آلبيت نسبت به ارتوكلاز گدازآور قويتري است.

گداز آورها


گداز آورها

وجود گدازآورها در فراوردهاي سفيد جهت ايجاد فاز شيشه اي بسيار ضروري و جزء احكام                     سازننده اين فراورده ها محسوب ميگردد.بدليل اينكه فاز مايع ايجاد شده استحكام بعد ازپخت بدنه را افزايش مي دهد.گدازآورها را ميتوان با استفاده از فلدسپاتهاي قليايي و قليايي خاكي جهت استفاده در بدنه ها بكار برد.حسن مهّم ديگر فلدسپاتها كاهش نقطه ذوب ميباشد.در الكترودها معمولاََ از فلدسپاتها
   پركنندها
(پتاسيك و رسها)استفاده ميشود.

كمك ذوبها با دير گدازها موادي اند كه جهت كاهش نقطه ذوب يانرمي استفاده ميشوند. در هنگام پخت بدنه ذوب شده و در هنگام سرد شدن فاز شيشه اي را در بدنه ايجاد ميكنند؛اين فاز شيشه اي كليه بلورهاي موجود در بدنه پخت را در بر ميگيرد؛به اين ترتيب موجب يكپارچه شدن بدنه ميگردد.گدازآورهايي كه خصوصاَ در بدنه كف استفاده ميگردد؛ فلدسپاتهاي حاوي اكسيدهاي قليايي و قليايي خاكي مي باشند. فلدسپاتها از نظر تركيب شيميايي ؛تركيبات آلومينو سيليكاتهي قليايي و قليايي خاكي اند. فلدسپاتهاي سديم و پتاسيم دار از ساير فلدسپاتها بيشتر در طبيعت يافت ميشوند.مهمترين؛پرمصرف ترين و در عين حال فراوانترين آنها عبارتند از (1):ارتوكلاز يا فلدسپات پتاسيك(KalSi3O8). (2):آلبيت(سديك) با فرمولNaAlSi3O8 (3):آنورتيت (كلسيك) با فرمول CaAl3Si3O8 .

اكسيد پتاسيم محدوده پخت را افزايش مي دهد(اكسيد سديم برعكس). آلبيت نسبت به ارتوكلاز گدازآور قويتري است.

تركهاي موجود روي سطح كاشي بعد از گذشت زمان به دليل انبساط رطوبتي است و انبساط رطوبتي به دليل ميزان تخلخل بدنه و ماهيت بدنه پس از پخت و نيز ميزان جذب آب توسط فاز شيشه اي است.

كلسيت و دولوميت در كنار ساير اكسيد ها منجر به كاهش نقطه ذوب ميشود

بالكلي

بالكلي
دوميّن ماده پلاستيك بر اساس اهمّيت در صنعت سراميك پس از كائولن؛ بالكلي هست.كائولن جزء مواد اوّليه محسوب ميشود,كه در جاي اوليه خود باقي مانده ولي بالكلي جزء مواد ثانويه هستند كه در مكانهايي غير از مكان اوّليه خود يافت ميشود.بالكلي توسط آب و باد به مكانهاي ديگر منتقل ميشوند كه اين انتقال دو خاصيت مهّم را موجب ميشود:

1- ابعاد دانه هاي بالكلي بسيار ريزتر است.

2- پلاستيسيته بالكلي به مراتب بيشتر از كائولن است.

دلايل استفاده از بالكلي : 1- پلاستيسيته بالا

 2- قابليت شكل پذيري ؛‌‌آب را در خود نگه ميدارد.

 3- استحكام خام بالا

 4- افزايش سيالات دو غابهاي ريخته گري ,اگر خواستيم بدون اينكه آب اضافه كنيم دوغاب را سيال كنيم بالكلي اضافه ميكنيم 5- بدنه هايي كه بالكلي درآ‌‌ان موجودباشد نسبت به بدنه هاي مشابه مترا كم تر است انجام عمل زينترينگ بهتر زيرا دماي ذوب پائين دارد. 6- چون تنوع ناخالصي در ان زياد است به مقدار زياد نبايد از ان استفاده كرد 7- به دليل ريز دانه بودن و پائين بودن دماي ذوب چنانچه از يك حدي بيشتر استفاده شود نقطه ذوب را شديداَ پائين مياورد و موجب تغيير شكل محصولات ميشود. 8- در بدنه هايي كه زياد استفاده ميشوند شديداََ بر روي رنگ بعد از پخت تاثير ميگذارد. 9- اگر مقدار استفاده زياد باشد ضمن اينكه قابليت كارپذيري را افزايش ميدهد باعث انقباض شديد در بدنه شده و قطعه خشك شده با انقباض شديد در نهايت ترك ميخورد. لطفاً برای بهبود ویلاگ نظرات و پیشنهادات و سوالات خود را در قسمت نظرهای وبلاگ یا ایمیل اینجانب ارائه دهید. متشکرم

بالكلي
دوميّن ماده پلاستيك بر اساس اهمّيت در صنعت سراميك پس از كائولن؛ بالكلي هست.كائولن جزء مواد اوّليه محسوب ميشود,كه در جاي اوليه خود باقي مانده ولي بالكلي جزء مواد ثانويه هستند كه در مكانهايي غير از مكان اوّليه خود يافت ميشود.بالكلي توسط آب و باد به مكانهاي ديگر منتقل ميشوند كه اين انتقال دو خاصيت مهّم را موجب ميشود:

1- ابعاد دانه هاي بالكلي بسيار ريزتر است.

2- پلاستيسيته بالكلي به مراتب بيشتر از كائولن است.

دلايل استفاده از بالكلي : 1- پلاستيسيته بالا

 2- قابليت شكل پذيري ؛‌‌آب را در خود نگه ميدارد.

 3- استحكام خام بالا

 4- افزايش سيالات دو غابهاي ريخته گري ,اگر خواستيم بدون اينكه آب اضافه كنيم دوغاب را سيال كنيم بالكلي اضافه ميكنيم 5- بدنه هايي كه بالكلي درآ‌‌ان موجودباشد نسبت به بدنه هاي مشابه مترا كم تر است انجام عمل زينترينگ بهتر زيرا دماي ذوب پائين دارد. 6- چون تنوع ناخالصي در ان زياد است به مقدار زياد نبايد از ان استفاده كرد 7- به دليل ريز دانه بودن و پائين بودن دماي ذوب چنانچه از يك حدي بيشتر استفاده شود نقطه ذوب را شديداَ پائين مياورد و موجب تغيير شكل محصولات ميشود. 8- در بدنه هايي كه زياد استفاده ميشوند شديداََ بر روي رنگ بعد از پخت تاثير ميگذارد. 9- اگر مقدار استفاده زياد باشد ضمن اينكه قابليت كارپذيري را افزايش ميدهد باعث انقباض شديد در بدنه شده و قطعه خشك شده با انقباض شديد در نهايت ترك ميخورد. لطفاً برای بهبود ویلاگ نظرات و پیشنهادات و سوالات خود را در قسمت نظرهای وبلاگ یا ایمیل اینجانب ارائه دهید. متشکرم

كائولن

كائولن
يكي از خواص كائولن معلق سازي دوغاب است.كائولن كه جذب آب زيادي داشته باشد توانايي تشكيل سوسپانسيون بهتري را ميدهد كه باعث ميشود ناخالصي ها در آن رسوب كند.

حافظه رس

 حافظه رس
رسهايي كه تغيير شكل يافته اند وقتي نيروي مجددي براي تغيير وضعيت آنها اعمال ميشود پس از برداشتن نيرو تمايل دارند كه به حالت اوليه بر گردند , به اين پديده حافظه رس گويند.

سنگ شکن

سنگ شکن
قبل از واحد سنگ شکن و در مجاورت آن قسمتی وجود دارد که به نام دپو یا محل ذخیره نامیده می شود. دپو در برگیرنده خاکهایی است که از معادن به شرکت حمل گردیده است. در اینجا پس از تخلیه خاک توسط کامیون ها این خاکها بوسیله لودر پهن می شود به طوری که یک لایه چند سانتی بسته به وسعت دپوی در نظر گرفته شده ایجاد می گردد و ماشین بعدی روی این لایه خالی می شود و مجدداً این کار را انجام می دهند تا یک منطقه بزرگی از خاک ایجاد شود که هر ستون عمودی آن به فاصله چند سانتی متر حاوی خاک تعدای زیاد از کامیونهای مختلف و یا به عبارتی بهتر مخلوطی از چند نوبت بارگیری معدن می باشد. این کار به منظور یکدست شدن خاکها و فرمول انجام می گیرد. دپو به صورت سالیانه؛ ماهیانه و هفتگی و روزانه می باشد. دپوی سالیانه و ماهیانه توسط لودر انجام می گیرد. برای دپوی هفتگی و روزانه می بایست خاک وارد سنگ شکن شود. در این مرحله انواع خاکهای صنعتی خرد؛ مخلوط و فرموله می شوند. که این عمل توسط قسمت سنگ شکن که به صورت فکی، چکشی و یا رینگ میل صورت می گیرد. خاک کاملاً خرد شده و پودر می گردد و جهت مصرف در مراحل بعدی در سیلوهایی ذخیره می گردد. توسط لودر خاک به دهانه قیف سنگ شکن فکی آورده می شود و در این قسمت خاک خرد می گردد و بعد از آن نیز توسط نوار نقاله به سنگ شکن چکشی وارد می گردد. خاک خروجی از این قسمت چنانچه از اندازه ای که مورد نیاز است بزرگتر باشد وارد سنگ شکن سوم که رینگ میل است می شود و بعد از این که به اندازه مناسب رسید توسط نوار نقاله به سیلوهای ذخیره برای دپوی هفتگی می رود. بعد از آن نیز خاک از دپو یا سیلوهای ذخیره به لودر و نوار نقاله وارد سیلوهای ذخیره روزانه می گردد. اصولاً این سیلوهای ذخیره بیشتر از هشت عدد نمی باشند

سيليكات سديم

 سيليكات سديم

سيليكات سديم همان آب شيشه است . اين تركيب حاوي SiO2 و Na2O به صورت كلوئيدي است           است.اثر سيليكات سديم مشتمل بر دو جزء است , سديم كه بجاي يونهاي دو ظرفيتي قرار ميگيرد و ديگري سيليس سيليكات كه به صورت كلوئيدي بوده و به عنوان يك محافظ كلوئيدي عمل ميكند و هر چه نسبت Na2O بهSiO2 بيشتر باشد ويسكوزيته ظاهري كمتر خواهد بود .

اثر ناخالصي رسها بر دوغاب

 اثر ناخالصي رسها بر دوغاب

1- پيريت آهن   2-تركيبات كلسيم    3-يونهاي Na+ و K+

اثر يونهاي سديم و پتاسيم مثبت است و دوغاب را روانتر ميكند.اثر پيريت ‌آهن كه در مجاورت آب سولفات آهن ميدهند و آهن2 آزاد ميشود .يونهاي سديم پتاسيم بر روي رواني دوغاب تاثير مثبت دارد يونهاي كلسيم و         منيزيم و عمدتاً يونهاي دو ظرفيتي  روانسازي مشكلي دارد و براي اصلاح دو غاب معمولاً آنها را با يونهاي تك ظرفيتي جايگزين ميكند .پيريت آهن در معرض آب به سولفاته هاي آهن تبديل مي شودو سپس يونيزه و چون سولفات وارد دوغاب ميشود يون SO4 دو بار منفي مزاحم ترين يون در روانسازي دوغابي است .                      
+

مواد اوّليه غير محلول غير اكسيدي


آشنایی با صنعت سرامیک و گرانیت و مسایل موجود در این صنعت
نكته: مواد اوّليه غير محلول غير اكسيدي

نكته: مواد اوّليه غير محلول غير اكسيدي

مواد اوّليه غير محلول غير اكسيدي:

1-    وايتينگ CaCo3   

2-    منيزيت MgCo3    

3-    دولوميت CaCo3.MgCo3

4-    سفيد آب شيخ يا سرب سفيد 2PbCo3,Pb(OH)2

دانه هاي حنايي بسيار ريزي دارند به همين دليل در لعاب خيلي دير ته نشين ميشوند (ذرات ديگر موجود در لعاب به زودي ته نشين ميشود) و عمل لعاب زدن به راحتي و به سادگي انجام مي گيرد.

5-    كريوليت Na3AlF6   

اگر بخواهند سديم در لعاب ايجاد كنند از آن استفاده ميشود ولي عموميت نداشته و در موارد خاص انجام مي گيرد.

6-    Li2Co3  فلاكس خيلي قوي؛ غير محلول در آب؛ احتياجي به فريت كردن ندارد؛ به صورت مصنوعي تهيه ميشود به همين دليل گران است و كمتر در لعاب استفاده مي شود.

7-    سيليكات زيركنيمZrSiO4             

جهت اپك كننده لعاب استفاده ميشود.

درصد بالاي MgO,ZnO,CaO, BaO در لعاب باعث ماتي لعاب شده و نيز PbO با درصد خيلي بالا همراه اكسيدهاي ديگر مات كننده است.

آشنایی با صنعت سرامیک و گرانیت و مسایل موجود در این صنعت


آشنایی با صنعت سرامیک و گرانیت و مسایل موجود در این صنعت
نكته: مواد اوّليه غير محلول غير اكسيدي

نكته: مواد اوّليه غير محلول غير اكسيدي

مواد اوّليه غير محلول غير اكسيدي:

1-    وايتينگ CaCo3   

2-    منيزيت MgCo3    

3-    دولوميت CaCo3.MgCo3

4-    سفيد آب شيخ يا سرب سفيد 2PbCo3,Pb(OH)2

دانه هاي حنايي بسيار ريزي دارند به همين دليل در لعاب خيلي دير ته نشين ميشوند (ذرات ديگر موجود در لعاب به زودي ته نشين ميشود) و عمل لعاب زدن به راحتي و به سادگي انجام مي گيرد.

5-    كريوليت Na3AlF6   

اگر بخواهند سديم در لعاب ايجاد كنند از آن استفاده ميشود ولي عموميت نداشته و در موارد خاص انجام مي گيرد.

6-    Li2Co3  فلاكس خيلي قوي؛ غير محلول در آب؛ احتياجي به فريت كردن ندارد؛ به صورت مصنوعي تهيه ميشود به همين دليل گران است و كمتر در لعاب استفاده مي شود.

7-    سيليكات زيركنيمZrSiO4             

جهت اپك كننده لعاب استفاده ميشود.

درصد بالاي MgO,ZnO,CaO, BaO در لعاب باعث ماتي لعاب شده و نيز PbO با درصد خيلي بالا همراه اكسيدهاي ديگر مات كننده است.

خواص لعاب مذاب

نكته:  خواص لعاب مذاب:

مهمترين عواملي كه ظاهر و كيفيت لعاب به آنها بستگي دارد عبارتند از:

1-                 رفتار مذاب در محدوده ذوب

2-                  ويسكوزيته مذاب

3-                  كشش سطحي مذاب لعاب و قابليت چسبندگي آن به بدنه در حالي كه صاف جاري شود.

4-                  فراريت و قابليت تبخير اجزاي لعاب يا ايجاد محصول گازي شكل ناشي از واكنش (ساختن حباب) در هنگام ذوب شدن

5-                  واكنش در اثر تغيير اتمسفر كوره هنگام حرارت دادن(محيط اكسيدي، احيايي و يا خنثي)

6-                  ميزان حلاليت دانه هاي درشت اجزاي تشكيل دهنده لعاب در مذاب و تشكيل جوانه هاي بلوري كوچك در قبال آن.

7-                  تمايل به ناهمگني در حالت مذاب مايع و بلور شدن مجدد با شروع سرد شدن.

بطور كلي لعابها بايستي كه در برابر عوامل مشروحه زير پايدار باشند:

1-                 پايداري در مقابل حمله رطوبت، آب، بخار آب و هوا

2-                  پايداري در برابر حمله اسيدها

3-                  پايداري در برابر حمله قلياها

موقعي كه مقدار اكسيد زيركونيم و اكسيد آلومينيم زياد باشد و عمل سرد كردن بعد از ذوب آنچنان آهسته انجام گيرد كه لعاب بدون تنش بر روي بدنه بنشيند پايداري در برابر عوامل فوق بدست مي آيد.