بنتونیت چیست؟

بنتونیت ماده ای است معدنی از دسته رس ها یا شبه رس ها و از کانی های متورم شونده تشکیل شده است، که عموما حاوی مونتموریلونیت و به مقدار کم بیدلیت هستند. به همین دلیل، منظور از بنتونیت، رسی است که ۸۵-۹۰ درصد کانی مونتموریلونیت داشته باشد (کریم پور، ١٣٧٨).

نام مونتموریلونیت نیز از نام محلی در جنوب فرانسه به نام مونتموریلون گرفته شده که دارای منابع بسیار زیادی بنتونیت است.

تاریخچه بنتونیت:

واژه بنتونیت Bentonite را نخستین بار در سال ۱۸۹۸ دانشمندی به نام نایت Knight به کار برده است. این واژه از اصطلاح محلی شیل های بنتون واقع در ایالات وایومینگ امریکا گرفته شده است.  استفاده از بنتونیت به زمان های ما قبل تاریخ بر می گردد. این کانی ها دارای اثرات شفا بخش در برخی بیماری های گوارشی و زخم ها بوده است. همچنین قابلیت جذب فلزات سنگین، باکتری ها و مواد ضد تغذیه را دارا می باشد.
ایرانیان از قدیم بنتونیت را با عناوین خاک رنگبر، گل سرشو، خاک شیره و رس صابونی می شناختند و با بعضی خواص آن از جمله، شستشوی لباس و به عنوان ماده تمیز کننده آشنا بودند. ابن سینا نیز از این ماده معدنی به عنوان ماده ای زودشکن یاد کرده که در آب به خوبی حل می شود. در گذشته در بعضی نقاط ایران از این ماده، استفاده خوراکی می کردند که این امر هنوز هم در بعضی از روستاها به صورت خیلی نادر مرسوم است. از دیدگاه پزشکی این افراد به جهت کمبود کلسیم عادت به گل خواری دارند. در فرهنگ غرب آن را به نام های رس صابونی و تیلوریت و بالاخره بنتونیت می شناسند.  نام مونتموریلونیت نیز از نام محلی در جنوب فرانسه به نام مونتموریلون گرفته شده که دارای منابع بسیار زیادی بنتونیت است (کریم پور، ١٣٧٨).

بنتونیت چیست؟

بنتونیت یک فیلوسیلیکات آلومینیوم دار با فرمول(Na,Ca)0.33 (Al,Mg)_۲Si_۴O_۱۰(OH)_۲.n(H_۲O) که عمدتاً از مونت موریلونیت یا کانیهای گروه اسمکتیت تشکیل شده است.

بنتونیت عمدتاً بر دو نوع است:

• بنتونیت های متورم Swelling bentonite یا بنتونیت های سدیم دار
• بنتونیت های غیرمتورم Non-swelling bentonite یا بنتونیت های کلسیم دار

بنتونیت در یک نگاه:

مشخصات بنتونیت:

بنتونیت ها بر اثر هوازدگی و دگرسانی خاکسترهای آتش فشانی و اغلب در حضور آب تشکیل می شوند و سنگ منشأ آنها اکثراً بازیک است. تجزیه خاکستر آتش فشانی عمدتاً در محیط شور و باتلاقی انجام می شود و هر چه از آتش فشان دور شویم، ضخامت بنتونیت کاهش می یابد.

مشخصات شیمیایی بنتونیت

بنتونیت در خانواده سیلیکات های صفحه ای و گروه اسمکتیت بوده و از نظر ساختمانی دارای ساختمان سه لایه ای هستند که یک لایه آلومینیوم اکتائدری (هشت وجهی) بین دو لایه سیلیس تترائدر(چهار وجهی) قرار می گیرد. صفحات چهاروجهی از SiO4 تشکیل شده است و هر چهاروجهی آن توسط ۳ اتم اکسیژن با چهار وجهی های مجاور خود پیوند می یابد. بنتونیت حاوی هیدروکسیل (OH) اند که در مرکز حلقه شش تایی قرار می گیرند. صفحات چهار وجهی توسط صفحات هشت وجهی به یکدیگر متصل می شوند. صفحات هشت وجهی از کاتیون های دو و سه ظرفیتی تشکیل شده اند. نحوه قرار گرفتن صفحات چهار وجهی و هشت وجهی به حالت T-O-T است. فاصله بنیادی در این گروه ۱۴ آنگستروم است ولی بعلت توانایی جذب مولکول های آب توسط اسمکتیت این فاصله می‌تواند از ۶/۹ تا ۴/۲۱ آنگستروم تغییر کند.

بنتونیت از ورقه‌های آلومینا و سیلیکات با پیوند سست تشکیل شده که می‌تواند در محیط آبی به ذرات با ابعاد ۰۰۳/۰ میکرومتر ضخامت و ۱/۰ میکرومتر طول جدا شود. خاصیت جدا شدن آسان و بار الکتریکی منفی سبب انتشار وسیع آن در آب می‌شود. بنتونیت حاوی کاتیون‌های قابل مبادله Ca^^۲+, Na^⁺یا Mg^^۲+ داشته و از هر کانی دیگر به ‌جز زئولیت ظرفیت تبادل یونی بیشتری دارد. این خاصیت بر ویژگی‌های تجاری آن تأثیر گذاشته و تقسیم‌بندی آن بر همین اساس صورت می‌گیرد. سدیم بنتونیت با قابلیت تورم بسیار بالا و کلسیم بنتونیت با ظرفیت تورم پایین، یک فرق اساسی دیگر بین این دو نوع کانی است که نوع سدیم‌دار تا دمای ۴۰۰ درجه ‌سانتیگراد پایدار است. نوع کلسیم با کربنات سدیم واکنش داده شده تا خاصیت تورم آن افزایش پیدا کند.

مشخصات فیزیکی:

بنتونیت یک فیلوسیلیکات آلومینیوم دار با فرمول (Na,Ca)0.33 (Al,Mg)_۲Si_۴O10(OH)_۲.nH_۲O) که اساساً از مونت موریلونیت یا کانی های گروه اسمکتیت تشکیل شده است. کانی‌های گروه اسمکتیت شامل سریهای دی اکتاهدرال و تری اکتاهدرال است.

• کانیهای سری دی اکتاهدرال عبارتند از: مونتموریونیت، بیدلیت و نانترونیت.
• انواع تری اکتاهدرال شامل کانیهای هکتوریت و ساپونیت است.

بنتونیت های متورم یا بنتونیت های سدیم دار می توانند چندین برابر حجم معمولی خود آب جذب کند و منبسط شود، به طوری که حالت ژله ای، پلاستیکی و چسبندگی به خود بگیرد. این نوع بنتونیت معمولاً در سیالات حفاری و دوغاب (گل آب) دیواره ها استفاده می شود. از خواص مهم کانی های خانواده اسمکتیت، جانشینی یونی، خاصیت شکل پذیری، انبساط و انقباض یونی آن ها را می توان نام برد. خواص کانی های خانواده اسمکتیت به ترکیب شیمیایی و ساختمان آنها بستگی دارد. در کانی بنتونیت سدیم دار میزان جذب یونی، شکل پذیری، انبساط و انقباض از نوع کلسیم دار آن بیشتر است. ابعاد شبکه بنتونیت سدیم و کلسیم دار از ۶/۹ آنگستروم در حالت معمولی به ۲۰ آنگستروم در صورتی که رطوبت محیط صد درصد باشد، افزایش خواهد یافت. بر اثر هوازدگی در آب و هوای خشک اسمکتیت تشکیل می شود. در محیط های رسوبی رودخانه ای و دریاچه ای غالباً کائولینیت پایدار است، در صورتی که در محیط های دریایی کائولینیت و اسمکتیت گاهی به ایلیت تبدیل می شوند. اسمکتیت از تریاس تا عهد حاضر یافت می شود و با افزایش عمق ابتدا به رس های بین لایه ای و سپس می تواند به ایلیت تبدیل شود. بنتونیت ها بر اثر هوازدگی و دگرسانی خاکسترهای آتش فشانی و اغلب در حضور آب تشکیل می شوند و سنگ منشأ آنها اکثراً بازیک است. تجزیه خاکستر آتش فشانی عمدتاً در محیط شور و باتلاقی انجام می شود و هر چه از آتش فشان دور شویم، ضخامت بنتونیت کاهش می یابد.

بنتونیت عمدتاً بر دو نوع است:

• بنتونیت های متورم Swelling bentonite یا بنتونیت های سدیم دار
• بنتونیت های غیرمتورم Non-swelling bentonite یا بنتونیت های کلسیم دار

خواص کانیهای خانواده اسمکتیت به ترکیب شیمیایی و ساختمان آنها بستگی دارد. در کانی بنتونیت سدیم دار میزان جذب یونی، شکل پذیری، انبساط و انقباض از نوع کلسیم دار آن بیشتر است. ابعاد شبکه بنتونیت سدیم و کلسیم دار از ۶/۹ آنگستروم در حالت معمولی به ۲۰ آنگستروم در صورتی که رطوبت محیط صد درصد باشد، افزایش خواهد یافت.

انواع بنتونیت ها از دیدگاه صنعتی:

• بنتونیت های سدیم دار
• بنتونیت های جانشینی توسط سدیم
• بنتونیت های کلسیم دار
• بنتونیت های ارگانوفیل
• بنتونیت های فعال شده توسط اسید

همانطور که اشاره گردید، بنتونیت دارای دست کم بیش از ۸۵درصد مونت موریلونیت از خانواده رس ها می باشد. و رس ها حاصل تخریب مکانیکی و شیمیایی سنگ ها هستند. رس های درجا مانده (Residual) آنهایی هستند که در همان محل تشکیل بر جای مانده اند و رس های رسوبی آنهائی هستند که پس از تشکیل حمل شده و در محل دیگری بصورت کانسار نهشته شده اند. اکثلر مونت موریونیت ها از نوع رس های درجا مانده می باشند و از آلتراسیون سنگهای بازیک یا سایر سیلیکاتها (با پتاسیم کم) تحت شرایط قلیائی و با حضور کلسیم و منیزیم تشکیل شده اند ولی بیشتر زمین شناسان بر این باورند که بیشتر مونت موریونیت ها از آلتراسیون خاکستر آتشفشانی یا توف ها تشکیل شده اند.

زمین شناسانی به نامهای Wherry, Hewett در سال ۱۹۱۷ چنین بیان داشتند که اغلب بنتونیت های لایه ای از مواد آتشفشانی تشکیل شده است. در سال ۱۹۶۵Earley , Slaughter نیز این امر را تایید کردند. Shannon,Ross در سال ۱۹۶۹ این بحث را براساس حضور کانیهای غیر رسی گوشه دار در بنتونیت و مشابهت آنها با دانه های گردلایه ای رسوبی و حضور بافت شیشه ای در خیلی از بنتونیت ها قابل قبول دانستند بنتونیت های مختلف از انواع گوناگون سنگ های آتشفشانی تشکیل شده اند و بیشتر مواد همراه آنها به طور معمول از نظر ترکییبی از آندزیت تا ریولیت متغیر می باشند عقاید مختلف درباره عمل و زمان دگرسانی خاکسترهای آتشفشانی وجود دارد بسیاری از مولفین اعلام کرده اند که دگرسانی خاکستر باید از زمان تماس با آب شروع شده باشد ولی این که آلتراسیون چه زمانی کامل شده است. برخی عقیده دارند که پاره ای از انواع بنتونیت ها در دریاچه های قلیائی بلافاصله پس از تمرکز تشکیل شده اند، ولی انواع دیگر با آرامش زیاد در نتیجه دگرسانی بوسیله آبهای معدنی تشکیل شده اند، بنتونیت هائی که در اثر دگرسانی گرمابی تشکیل می شوند. معمولاً به صورت رگه های غیر منظم رخ می نمایند و با سنگ میزبان در میان طبقات دگرسان شده در هم می آمیزند به نظر می آید که از دگرسانی خاکستر آتشفشانی یا توف در دریاچه های محدود قلیائی تشکیل گردد(Anon 1958 ). گرچه محققین درباره تئوری تشکیل دگرسانی بنتونیت تردید دارند ولی به نظر می رسد بعضی کانسارای بنتونیتی عمدتاً به صورت کانیهای اسمکتیت تشکیل شده باشند که از نظر فرسایش و هوازدگی سنگهای آتشفشانی یا سایر سنگهای آذرین حاصل آمده، پس از حمل و جدایش ناخالصی، متمرکز گشته و به صورت کانسار در آمده اند.

انواع کانسارهای بنتونیت

بنتونیت ها و خاک ها ی طبیعی فعال اصولاً به صورت کانسارهای لایه ای شکل رخ می دهند که در عمق نسبتاً کمی قرار دارند و از نظر ضخامت چندان قابل ملاحظه نیستند ولی از نظر سطح، گسترش زیادی پیدا کرده اند به طور خلاصه تشکیل بنتونیت به صورت زیر توجیه شده است:

۱- حاصل فرسایش هوازدگی سنگهای آتشفشانی و یا سایر سنگهای آذرین

۲- حمل شدن به یک محیط رسوبی و نهشته شدن در آن جا

۳-  بر جای مانده در محل فرسایش

۴- حاصل فعالیت های گرمابی

• منشأ ذخایر بنتونیت رسوبی

مهمترین ذخایر بنتونیت دنیا از نوع رسوبی هستند. خاکستر آتشفشانهای اسیدی- حد واسط هنگامی که در محیطهای دریاچه ای قلیایی بر جای گذاشته می شوند، ضمن واکنش با آب می توانند اسمکتیت و دیگر کانیها را تشکیل دهند.

عمده بنتونیتهای رسوبی متعلق به دوران سوم زمین شناسی هستند. اسمکتیت با افزایش دما و فشار با ایلیت تبدیل می شود. سنگهای رسوبی حاوی بنتونیت در شرایط افزایش عمق(افزایش دما) ابتدا اسمکتیت به اسمکتیت – ایلیت تبدیل می شود. در عمق حدود ۳۷۰۰ متر حدود ۸۰ درصد اسمکتیت را ایلیت تشکیل می دهد. عدم گزارش بنتونیت از پالئوزوئیک می تواند به علت تبدیل آن به ایلیت باشد. کانی های فلدسپار تحت تأثیر محلول های گرمابی با کاهش PH آلتره می شوند. نوع کانی هایی که از آلتراسیون فلدسپار پتاسیم حاصل می شوند به PH و دما بستگی دارد. در شرایط PH اسیدی و در دمای کمتر از ۲۸۰ درجه سانتی گراد کائولینیت و در دمای بیش از ۲۸۰ درجه سانتی گراد و محیط اسیدی پیروفیلیت تشکیل می شود. تشکیل سریسیت و یا ایلیت در محدوده PH بین پایداری فلدسپار پتاسیم و کائولینیت – پیروفیلیت است. سایر کانی ها نظیر آلبیت و میکاها در شرایط PH اسیدی می توانند به کائولینیت آلتره شوند.

ذخایر کائولینیت گرمابی چنانچه به دلیل فرسایش در سطح زمین رخنمون یابند، کانی های سولفیدی در سطح اکسیده شده و با کاهش PH آب های سطحی مجدداً کائولینیت هوازده همراه با نوع گرمابی می تواند تشکیل شود.

ذخایر بنتونیت گرمابی:

ذخایر گرمابی کوچک بوده و در شرایط خاص ترکیب محلول گرمابی تشکیل می شوند. خصوصیات محلول برای تشکیل بنتونیت و گروه اسمکتیت عبارتند از:

۱-سیلیس باید بیش از حد اشباع از کوارتز باشد.

۲- دمای محلول بالا باشد.

سنگ مادر مناسب برای این نوع ذخایر، توفهای داسیتی، تراکیتی و ریولیتی غنی از پتاسیم و کلسیم هستند. این نوع ذخایر در ژاپن، ایتالیا، یونان گزارش شده اند.

کاربرد انواع بنتونیت:

• بنتونیت های فعال طبیعی و بنتونیت های فعال شده توسط اسید:
• این نوع بنتونیت ها در صنایع غذایی، صنایع شیمیایی، تهیه گوگرد، صنعت نفت، کاغذ سازی، صنعت قند وشکر و نوشابه، کنترل آتش سوزی، تمیزکننده وجود دارند.

• بنتونیت های فعال طبیعی و بنتونیت های جانشینی سدیم:
• این نوع بنتونیت ها در صنایع شیمیایی، کاغذ سازی، صنعت قند و شکر و نوشابه، تمیزکننده، موادمعدنی، سرامیک، کشاورزی، حفاری و ریخته گری وجود دارند.

بنتونیت ها درصنعت نفت(حفاری چاه های نفت و گاز)، ارت ساختمان، صنایع عمرانی، کشاورزی، صنایع غذایی(صنعت روغن ، قند وشکر و نوشابه) صنایع شیمیایی، ریخته گری، گندله سازی، بستر حیوانات، تهیه گوگرد، کاغذ سازی، کنترل آتش سوزی، تمیزکننده و … بکار می روند.

• کاربرد بنتونیت معدن کاوان در ریخته گری

بنتونیت در تهیه قالب های ریخته گری، بنتونیت به دلیل چسبندگی، دانه های ماسه را به هم متصل می نماید و خاصیت پلاستیکی آن موجب می شود تا زیر فشار آن را متراکم نموده و شکل مناسب قالب را تهیه نمود.

بنتونیت به دلیل خواص کلوئیدی و چسبندگی دارای کاربردهای بسیاری در ریخته گری به عنوان چسب ماسه میباشد. در این صنعت از نوع بنتونیت سدیمی استفاده میشود که معادن آن در ایران بسیار کم و دارای ناخالصی زیادی می باشند که کاربرد در ریخته گری را دچار مشکل می کند. خوشبختانه شرکت معدن کاوان مفتخر است با تکیه بر دانش و تجربیات سالیان، بهترین نوع بنتونیت در این خصوص را به مشتریان خود با بهترین کیفیت ارائه نماید.

بنتونیت» به عنوان یکی از مواد تشکیل دهنده قالب های ریخته گری می باشد که با افزودن آن به ماسه، چسبندگی و استحکام لازم برای قالب فراهم می شود. منابع بنتونیت در ایران فراوان بوده ولی به علت عدم تامین خواص مورد نظر این ماده از خارج کشور وارد می شود. با انجام مطالعات و بررسی هایی در این زمینه سعی در بهبود خواص مورد نظر در صنایع ریخته گری گردید و نمونه هایی با خواص مورد نظر در صنایع ریخته گری گردید و نمونه هایی با خواص مناسب برای قالب گیری با مخلوط ماسه تهیه گردید.
استاندارد بهینه بنتونیت ریخته گری از لحاظ جامعه ریخته گران فولاد آمریکا؛ ۹۲% مونتموریلونیت، ۳% کوارتز، ۵% فلدسپار، ۱۲-۶% رطوبت، PH 8/3، کمتر از ۷۰/۰ % CaO، حدروانی ۸۰۰-۶۰۰، مفاومت تراکمی خشک ۶۵۶Kpa، ظرفیت متیلن‌بلو ۱۰۰Meg/100y، دامنه تغییرات اندازه دانه ۹۵-۶۹%، ۷۵mm با ۹۵-۹۰% می باشد.

• کاربرد بنتونیت معدن کاوان در پلیتی کردن کانه آهن

بنتونیت ها مخلوطی از نوع کلسیک و سدیک با نسبت های اختلاط متفاوت است.

• کاربرد بنتونیت معدن کاوان در گندوله آهن

از خاصیت چسبانندگی بنتونیت برای گلوله کردن سنگ آهن کنسانتره استفاده می شود برای این منظور بنتونیت را به صورت مرطوب با کنسانتره سنگ آهن مخلوط کرده و از روی یک صفحه مدور گردان عبور می دهند .در اثر نیروی گریز از مرکز و غلطیدن مخلوط دانه های گردنخودی شکلی از آن حاصل می شود .این دانه های نخودی شکل که گندله نامیده می شوند  در کوره پخته شده و مقاوم می شوند ،تا در موقع ذوب خرد نگردند بنتونیتی  که بدین منظور به کار می رود از نوع چسبنده بوده  و بایستی مقاومت کافی د رحال تر و خشک داشته  باشند .برای آزمایش مقاومت د رحالت تر و خشک آنها را بر روی  یک صفحه گردان پرتاب کرده و درصد خرد شدن و میزان مقامت آنها را تعیین می نمایند.

• کاربرد بنتونیت معدن کاوان در ماسه‌های گداز فلز

۴-۶% بنتونیت برای به‌ هم چسباندن دانه‌های ماسه‌سبز قالب‌ریزی و چرخه ریخته‌گری فلزات مورد استفاده قرار می‌گیرد. در فرمول‌بندی قالب‌ریزی پیشرفته خاک‌ زغال، سلولز، غله، نشانه قیر یا دیگر منابع کربن به آن اضافه می‌گردد. این مواد برای جلوگیری از تخریب بعد از برداشت قالب الگو ضروری است. سدیم بنتونیت و کلسیم بنتونیت هردو می‌توانند استفاده شوند ولی نوع سدیم در دمای بالا پایدارتر است.

• کاربرد بنتونیت معدن کاوان در حفاری چاه

در حفاری نفت و گاز از بنتونیت های سدیم دار استفاده می شود. با آزاد شدن بنتونیت در آب، پوسته‌های نسبتاً بزرگ سدیم بنتونیت به ذرات کلوئیدی تبدیل شده و انرژی الکتریکی ذخیره شده در شبکه بلوری را آزاد می‌کنند و در حدود ۱۵ تا ۳۰ برابر حجم اولیه متورم می‌شوند. از این خاصیت در حفاری برای پراکنده سازی مواد سنگین‌کننده و قطع حفاری استفاده می‌شود، بدین صورت بنتونیت پوششی را روی دیواره چاه ایجاد کرده و از مهاجرت نفت و گاز ممانعت می‌کند و دیواره را پایدار و مته را نیز چرب می‌کند. همچنین بنتونیت، مواد آلی و غیر آلی را از مخلوط آب جذب کرده و ویسکوزیته آن در برداشت و بالا آوردن نخاله‌های حفاری کمک می کند. هکتوریت نیز خواص مشابهی دارد. بنتونیت۲-۵ % وزنی گل‌های حفاری آبی را تشکیل می‌دهد, هر چند در انواع دیگر گل حفاری مانند انواع روغنی یا مصنوعی نیز روز بروز کاربرد بیشتری پیدا می‌کند، در بعضی موارد آن ۲-۱ % را به خود اختصاص داده و یا کاملاً با ‌پلیمرها جایگزین می‌شود.

• کاربرد بنتونیت معدن کاوان در ارت ساختمان

بنتونیت ارتینگ

بنتونیت ارت معدن کاوان مطابق تمامی استانداردهای روز بوده وبا رعایت تمامی اصول کیفیت وایمنی، توانسته با کمترین هزینه پایین تر جایگزین مناسب وبهینه ای برای مخلوط سنتی زغال ونمک درسیستم ارتینگ باشد .

بنتونیت سدیم ویژه ارتینگ دارای اندازه ذرات بسیار ریز ( کمتراز ۴۰ میکرون ) وسطح تماس بسیار بالا  بوده وقابلیت جذب آب  ۵ تا ۸ برابر وزن اولیه خود وافزایش حجم تا ۱۳ برابر حجم خشک خود را دارد . هم چنین این ماده وقتی به ۶ برابر حجم اولیه خود می رسد بصورت لزج وغلیظ درآمده ونه تنها شکل خود را نگه می دارد بلکه درصورت تماس با هر سطحی به آن می چسبد ودرنتیجه می تواند هم مشکل تراکم خاک وهم چسبندگی واتصال لازم را حل کند. با توجه به خواص فوق وقیمت مناسب و مشکلات کمتر بنتونیت درمقایسه با مخلوط زغال ونمک، به عنوان یک الکترولیت مناسب معرفی می گردد.

بررسی استفاده از زغال و نمک و بنتونیت در ارتینگ

• به دلیل خاصیت خورندگی بسیار بالای نمک ، پس از مدت کوتاهی الکترودها واتصالات مربوطه به طور کامل از بین رفته وبایستی با صرف هزینه های اضافی،اقدام به تعویض الکترودها نمود درصورتی که بنتونیت باعث حفاظت ازصفحه مسی می گردد.
• شسته شدن نمک بر اثر بارندگی های سالیانه و افزایش مقاومت مجدد زمین بر اثر عبور لایه های زیرین زمین و همچنین تاثیر نامطلوب زغال و نمک بر سفره های آب زیرزمینی
• بنتونیت فاقد مواد شیمیایی خطرناک بوده وبا محیط زیست کاملاً سازگارمی باشد .
• مناسب بودن بنتونیت در زمین های خشک و کویری، بدلیل خاصیت جذب آب بالای بنتونیت، و نگهداشت طولانی رطوبت درخود
• قیمت اقتصادی و مناسب و برتری کیفیت کار بنتونیت به نسبت زغال و نمک
• بالا بودن خاصیت تبادل یونی بنتونیت
• قابلیت استفاده از بنتونیت در انواع روش های اجرایی سیستم زمین
• طولانی شدن عمر مفید میله ارت به دلیل عدم اکسید و خورده شدن میله و صفحه ی ارت
• حمل ونقل آسانتر وتمیزتر نسبت به زغال ونمک.
• استفاده از بنتونیت درزمین های سنگی وسنگ لاخی توصیه جدی می شود.

درصورت رعایت دستور العمل ذیل بنتونیت معدن کاوان مقاومت نهایی را تا زیر۲  اهم کاهش می دهد.

دستور العمل استفاده از بنتونیت درچاه ارت :

الف ) استفاده ازبنتونیت اکتیو درکانالهای سطحی :

1. کانالی به عرض ۳۰ تا ۴۰ سانتی متر وعمق ۷۵ سانتی متر وبه طول مورد نظر حفرنمایید . درمناطق سردسیری جهت ممانعت از یخ زدگی، کانال عمیق تری حفرگردد.
2. کف کانال را با دوغاب سفت بنتونیت (۳۵ درصد بنتونیت و۶۵ درصد آب ) تا ارتفاع حدود ۱۰ سانتی متر پرنمایید .
3. روی سیم را تا ارتفاع ۱۵ سانتی متر با دوغاب سفت بنتونیت پوشانده وسپس بقیه کانال را با خاک سرند شده پروفشرده نمایید .

ب) استفاده ازبنتونیت درچاه های عمودی با نصب صفحه مسی :

1. چاهی به عمق حدودا ۶ متر (بسته به جنس زمین) و قطر ۶۰ تا ۹۰ سانتی متر حفر نمایید .
2. صفحه مسی را بصورت عمودی قرارداده وسیم ارت را حداقل دردونقطه به آن متصل نمایید.
3. دوغاب سفت بنتونیت (۳۵ درصد بنتونیت و۶۵ درصد آب ) را تا ارتفاع ۳۵ سانتی متری بالای صفحه مسی درچاه تخلیه کنید .
4. برای پرکردن مابقی چاه ، بنتونیت وخاک سرند شده را به نسبت ۳۰ درصد بنتونیت و۷۰ درصد خاک سرند شده مخلوط کرده وچاه را پرنمایید ودر چند نوبت مخلوط تخلیه شده را فشرده نمایید.
5. برای پرکردن چاه ارت بصورت فوق ۳۰۰ تا ۴۰۰کیلوگرم بنتونیت مورد نیاز است که ۲۵۰- ۲۰۰ کیلوگرم برای دوغاب سفت و۱۵۰- ۱۰۰ کیلوگرم جهت پرکردن مابقی چاه استفاده می شود.

کاهش مقاومت حاصل از تجهیزات چاه ارت با بنتونیت اکتیو به تدریج از یک تا ۱۵ روز ( گاهاً ۳۰روز ) حاصل می شود لذا ازپیمانکاران محترم درخواست می گردد جهت جلوگیری از تأخیر درتحویل پروژه ، اجرای چاه ارت را دراولویت قراردهند .

استفاده ازنمک و ذغال دراین روش ممنوع می باشد .

برای تهیه دوغاب بنتونیت بایستی حتماً پودر بنتونیت را به تناوب درآب ریخته وحل نماییم تا دوغاب بوجود آمده یک دست ویکنواخت گردد ودرصورت انجام عکس این عمل دردرست کردن دوغاب با مشکل مواجه خواهیم شد .

• استفاده از بنتونیت معدن کاوان در تصفیه و رنگبری

در صنعت تهیه روغن دانه های گیاهی و پتروشیمی از بنتونیت کلسیم دار به دلیل قابلیت مناسب جانشینی کاتیونی و خاصیت رنگبری استفاده می شود.

از بنتونیت بطور وسیع در رنگ زدایی روغن ها استفاده می شود و منظور از این امر تصیفه سازی و حذف بعضی مواد از روغن است که البته وجود این مواد در محصول نهایی روغن مطلوب نیست.

رنگ زدایی در مورد همه انواع  روغن های حیوانی، نباتی و معدنی انجام می شود .روغن هایی از قبیل تخم کتان، سویا، نارگیل و غیره نیز توسط بنتونیت رنگ زدایی و خالص می شوند تا درخت صابون، رنگ ها و محصولات خوراکی بکار روند ضد عفونی کردن، ئیدروژن زدایی، خنثی سازی و رنگ زدایی روغن نیز توسط انجام می شود.

برای تصفیه روغن، مقدار ۰.۵ تا ۳۰ درصد وزنی آن از خاک استفاده می شود ولی به هنگام فیلتره کردن آن اگر این خاک به اندازه کافی فعال نشده باشد ممکن است مقداری از روغن را در خود نگه دارد. خاک هایی که بدین منظور به کار می روند یا  به صورت طبیعی فعال اند(خاک طبیعی فعال) و یا پس از فعال سازی شیمیایی و یا فیزیکی بصورت فعال در می آیند. برای این منظور سه نوع خاک فعال کاربرد دارد:

1. خاکهای طبیعی فعال
2. خاکهای فعال شده بنتونیتی
3. بوکسیت فعال شده

رس های طبیعی فعال در طبیعت به همان صورت که در صنعت به کار می روند وجود دارند و احتیاج به فعال کردن اسیدی ندارند. پلاستیسیته  این خاک ها زیاد نیست، آب فراوانی دارند و ساختمان آنها ورقی شکل است و با از دست دادن آب به زبان می چسبند که یکی از مشخصه های بارز آنها است.

بنتونیت های فعال شده نیز از خاک های بنتونیتی که توانایی فعال شدن با اسید معدنی را دارند به روش مخصوص تهیه می گردند و قدرت رنگ بری آنها چندین برابر رس های طبیعی فعال است. این خاکها به خصوص برای ساختن کاغذهای کاربن بدون کربن به کار می روند.

بوکسیت های فعال شده نیز از حرارت دادن ماده معدنی بوکسیت بدست می آید و فقط برای تصفیه روغن های نفتی و به صورت دانه ای به کار می روند.

برای رنگ زدایی روغن های حیوانی، نباتی، نفتی، چربی ها و موم ها از دو روش رد کردن از صافی و تمامی استفاده می شود.

در روش رد کردن از صافی روغن از وسط لایه رسی دانه ای شکل به اندازه های ۱۰ تا ۶۰ مش عبور داده می شود ولی در روش تماسی روغن مستقیما” با رس نرم ۲۰۰ مش مخلوط شده و سپس از فیلتر عبور داده می شود روغن های نفتی را با هر دو روش ولی روغن های حیوانی و نباتی را تنها با روش تماسی عمل می کنند. اصولا” برای این امر از بنتونیت کلسیم استفاده می شود ولی بنتونیت های سدیم و مونت موریونیت های اسیدی نیز در این کار مصرف دارند. از آتاپولژیت نیز برای عمل آوردن روغن های معدنی استفاده می شود.

بیشتر گلیسرین هایی که از نباتات یا حیوانات به دست می آیند باید قبل از مصرف بی رنگ شوند برای این منظور از رس های رنگ بر طی دو روش تصفیه فیزیکی با بخار و شیمیایی استفاده می شود. در تصفیه فیزیکی ناخالصی های روغن را با تبخیر کردن آن قبل از سفید  کردن جدا می کنند و سپس با اسید سولفوریک یا اسید سیتریک و ۰.۵ تا ۲ درصد خاک بی رنگ کننده فعال آنرا بی رنگ می نمایند. این عمل به ندرت ۱۰ تا ۱۵ دقیقه و در ۹۰ درجه سانتی گراد در خلع انجام می شود.

از این روش بیشتر برای بی رنگ کردن روغن نخل استفاده می شود ولی گاه روغن ذرت، سویا، شلغم روغنی، چربی تخم ها و چربی های حیوانی را بدین روش بی رنگ می کنند. در روش شیمیایی نمک ها و صمغ را بوسیله اسید جدا می کنند، و یا این که روغن را که توسط قلیا خنثی شده است جهت جدا کردن هر نوع  اسید چرب آزاد با آب می شویند و سپس خاک فعال شده به آن اضافه کرده و به مدت  ۲۰ تا ۳۰ دقیقه در ۹۰ درجه سانتی گراد و تحت خلع (برای روغن نخل در ۱۴۰ درجه سانتی گراد) نگه می دارند. کیفیت خاک فعال شده مربوط به رنگی است که انتظار دارند روغن رنگ مزبور را به خود بگیرد و معمولا” مقدار این خاک ۰.۲۵ تا ۲ درصد است.

به روغن های بزرک و سویا که مصارف فنی دارند، مشابه  روغن های خوراکی خاک افزوده و ۲۰ تا ۳۰ دقیقه در ۸۰ تا ۱۱۰ درجه سانتی گراد حرارت می دهند.

برای تهیه صابون های سفید کننده معمولا” لازم است که روغن ها و چربی های مورد استفاده را قبل از تبدیل به صابون سفید کنند و بدین منظور روغن و چربی ها را با ۲ تا ۴ درصد خاک سفید کننده به مدت ۲۰ تا ۳۰ دقیقه در ۹۰ تا ۱۲۰ درجه سانتی گراد حرارت داده وسپس  فیلتره می کنند.

بیشترین مصرف این خاک برای سفید کردن در روغن های نباتی و پس از آن روغن نخل است که سالانه حدود ۱۰ میلیون تن روغن نخل تولید می شود. تولید کنندگان عمده روغن نباتی کشورهای آرژانتین، برزیل، کانادا، چین، هند، اندونزی، ایتالیا، مالزی، نیجریه، فیلیپین، آمریکا و روسیه است. وزارت کشاورزی امریکا(USDA) تولید دانه های روغنی دنیا را ۲۰۲ میلیون تن در سالهای ۱۹۸۷ و ۱۹۸۸ اعلام کرده است.

در گذشته روغن های خام در کشورهای مصرف کننده (کشورهای صنعتی) رنگ زدایی و تصفیه می شدند و روغن خام از کشورهای تولید کننده به همان صورت خام خریداری شده و به صورت غله به کشورهای صنعتی حمل می شد ولی در حال حاضر کشورهای تولید کننده  خود اقدام به تصفیه روغن می کنند  تا ارزش افزوده را از آن خود بنمایند.

این موضوع بخصوص در مورد مالزی که بزرگترین تولید کننده روغن نخل دنیا است صددرصد صدق می کند. روغن نخل بزرگ از دانه های روغنی اقتصادی و مفید دنیا است.

یک هکتار نخل روغنی دارای ارزش سالیانه بین ۴ تا ۵ تن روغن خوراکی از آن استفاده می شود، گرچه مصارف شیمیایی آن نیز در حال افزایش است. تولید روغن نخل کشورهای آسیایی(اندونزی، مالزی، فیلیپین، سنگاپور، تایلند) حدود ۶ میلیون تن روغن خام نخل بوده که ۷۰ درصد تولید روغن دنیا را تشکیل می دهد. روغن هسته خرما نیز در آسیا بیشتر از سایر نقاط دنیا است. در سال ۱۹۸۷ مقدار روغن شلغم ۲.۲ میلیون تن و روغن خرما ۷۰۰ تن بوده است.

تحقیقات زیادی در حال انجام است تا روغن نخل را بتوانند به صورت یک غذای ویژه با ارزش درآورده  و به کشورهای توسعه یافته صادر نمایند تا از افت قیمت آن جلوگیری شود.

در طول عمل فیلتره کردن ۲۰ تا ۳۰ درصد روغن نخل از بین می رود. هرچه روغن های نباتی افزایش مصرف داشته باشند تقاضا برای خاک بی رنگ کننده نیز افزایش می یابد و هرچه کشورهای تولید کننده روغن خود اقدام به رنگ زدایی و تصفیه روغن بنمایند، الگوی عرضه و تقاضای دنیا برای بنتونیت بیشتر به هم خواهد خورد چنان که مصرف خاک بی رنگ  کننده در کشورهای مهم صنعتی پایین آمده و در کشورهای تولیدکننده روغن بالا خواهد رفت. در روغن های اصلی معدنی هم مونت موریونیت و هم آتاپولژیت برای فیلتره کردن روغن بکار می روند. انواع روغن های اصلی معدنی که بدینوسیله تصفیه می شوند عبارتند از نفت، روغن سوخت، روغن های روان ساز(روغن موتورها)، واکس ها و گریس ها.

روغن های معدنی روانساز(Lubricator) را برای تصفیه  باید تا ۳۰۰ درجه در خلع حرارت داد. ناگفته نماند که جدا کردن کامل اجزاء موجود روغن هایی که در توربین ها و عایق های الکتریکی به کار می رود توسط اسید سولفوریک قوی و سپس تصفیه آن با خاک انجام می گیرد.

خاک های فعال شده سفید کننده جهت احیاء روانسازها اهمیت دارد ولی این امر به سادگی تصفیه سایر روغن ها در ۸۰ تا ۱۱۰ درجه سانتی گراد نیست. در این مورد روغن ها را با اسید سولفوریک می آمیزند تا ناخالصی های آنها با اسید ترکیب شده و به صورت رسوب از روغن جدا گردد. سپس بنتونیت فعال شده را به روغن اضافه نموده و ۲۰۰ تا ۳۰۰ درجه حرارت داده و از داخل آن بخار رد می کنند و سپس خاک مصرف شده را توسط فیلتر جدا می کنند. مقدار خاک مورد نیاز برای این عمل ۳ تا ۵ درصد وزن روغن است.

– مراحل فعال سازی بنتونیت

خاک بنتونیت معدن پس از انجام آزمایشات لازم و تولید آزمایشگاهی طی ۱۰ مرحله به شرح زیر فعال می گردد

۱- انتخاب معدن

۲-کانه آرایی  و تخلیص ماده معدنی

۳- همگن کردن خاک

۴- تنظیم فرمول

۵- فعال سازی با بخار آب و اسید

۶- حذف اسید اضافی و نمک ها ، از طریق شستشو و …

۷- آبگیری محصول

۸- خشک کردن

۹- تنظیم نهایی رطوبت و دانه بندی

۱۰- بسته بندی

ویژگیهای کاربردی خاک رنگبر

خاک رنگبر موجب کاهش رنگ قرمز ، کاهش کلروفیل ، شکستن پراکسید و کاهش محصولات اکسیداسیون مانند

آلدئیدها ، ستن ها ، هیدرو کربورها و افزایش مقاومت اکسیداتیو روغن ، جذب صابون و فسفاتید و نیز جذب فلزات

سنگین در روغن می شود . میزان تاثیر خاک برای هر یک از عوامل فوق بستگی به نوع خاک ، مقدار فعال شدن آن ،

مشخصات فیزیکی آن و هم چنین شرایط مصرف دارد.

– مشخصات خاک رنگبر

با توجه به ویژگیهای کا ربردی و همچنین عوامل موثر بر آن که در بالا اشاره شد ، مشخصات خاک رنگبر به صورت

زیر تقسیم بندی می گردد :

• خواص نوع کلسیک با نوع سدیک متفاوت است و چندان آب پذیر نیست و زیاد متورم نمی شود . این نوع

است ( H+ ) بنتونیت به مقدار خیلی زیادتری نسبت به نوع سدیک دارای خاصیت تعویض پذیری کاتیون های خود با

و لذا در تهیه بنتونیت فعال از نوع کلسیک استفاده می شود.

– فعال کردن و تغییرات ساختمانی مونت موریلونیت

فعال کردن خاک رنگبر (مونت موریلونیت) به معنی افزایش توان و قدرت خاک در جدا سازی ترکیبات نامطلوب

H موجود در روغن است . عمل فعال کردن با جانشینی یون +

به جای کاتیون های

AI^+۳

Fe^+۳

Mg^۲+

میانی هشت وجه ی صورت می گیرد . یون های خارج شده از ساختار هشت وجهی به نوبه خود جانشین کاتیون بین

ورقه ها شده و این کاتیون ها از محل خود خارج می شود . در اثر این فعل و انفعالات اولا در لایه میانی حفره هایی

بوجود می آید ، ثانیاً اتصالات

–

به جای OH

O^+۲ در ارتباط با Si^+۴ قرار می گیرد.

انجام این فعل و انفعالات دارای دامنه محدودی بوده و به عوامل فعال کردن از جمله نوع خاک بستگی دارد . در اثر

فعال کردن ، سطح مخصوص ، سطح جذب ، تخلخل و … افزایش یافته و بلورها کوچکتر و … می شود . مجموعه این

تغییرات موجب بروز خواص فوق العاده ای در این کانی می شود.

• کاربرد بنتونیت معدن کاوان در جذب فضولات گاوی

در گاوداری ها از بنتونیت سدیم دار به دلیل قابلیت جذب بالای آن برای جذب ادرار و دیگر فضولات استفاده می شود. در امریکا ۲۱ % بنتونیت در این بخش به مصرف می رسد.

• کاربرد بنتونیت معدن کاوان در بستر حیوانات

بسترهای پوشالی و یا متشکل از تراشه‌های چوب پس از مدتی در اثر رطوبت و فضولات حیوان به شکل کاملاً خیس و گاهاً لجنی در می‌آید و دیگر محیط مناسبی برای استراحت. حیوان نخواهد بود. در ضمن با رشد باکتری ها، قارچ ها و انگل‌هایی مانند کوکسیدوز و تولید گازهایی مانند آمونیاک و سولفید هیدروژن و … و مواد بد بو موجب فشار برسیستم تنفس حیوان و ایجاد بیماری و زیان مالی می‌گردد و باید چنین بستری به سرعت عوض شود. لذا افزودن موادی به بستر برای کاهش سرعت وقوع این حالت و کاهش اثرات بد آن می‌تواند بسیار راه‌گشا باشد.

بنتونیت زمین کاو با جذب و کاهش رطوبت بستر از بروز بیماری‌های انگلی و قارچی، تنفسی و بیماری‌های متابولیکی مربوطه می کاهد و با افزایش کارایی بستر مانع وارد آمدن خسارت شده و بهره‌وری را افزایش می دهد.

استفاده از بنتونیت معدن کاوان در خوراک دام و طیور

بنتونیت‌های سدیم و کلسیم، در بیشتر موارد برای تولید خوراک‌های حیوانی به کار می‌روند. بنتونیت سدیم دارای ظرفیت بافری می‌باشد که نقش مهمی در تغذیه نشخوارکنندگان ایفا می‌کند. بطور کلی بنتونیت دارای اثرات بسیاری در تغذیه دام از قبیل بهبود دهنده شرایط تخمیر در شکمبه، جذب پروتئین محیط، بهبود تولید و بازده غذایی، بهبود متابولیسم نیتروژن در شکمبه و کاهش عوامل بیماری‌زا در روده و جاذب آفلاتوکسین مواد خوراکی می باشد.

با بررسی اثر بنتونیت سدیم و بی‌کربنات سدیم بر عملکرد پروار و خصوصیات مدفوع گوساله‌های نر هلشتاین گزارش کردند که افزودن چهار درصد بنتونیت سدیم اثر معنی‌داری در بهبود میزان افزایش وزن، میزان خوراک مصرفی، ضریب تبدیل خوراک و نمره مدفوع در مقایسه با گروه شاهد و گروه دریافت کننده بی‌کربنات سدیم داشت.

یکی از راه‌های بهبود بازده غذایی دام‌های کشور بخصوص گوساله‌های پرواری، استفاده بیشتر از مواد متراکم در جیره دام‌ها می‌باشد. در صورتی که بتوان با استفاده از مواد قابل دسترس، عوارض سوء ناشی از مصرف زیاد مواد متراکم در جیره گوساله‌های پرواری را به حداقل رساند، شرایط تخمیر در شکمبه و بازده خوراک بهبود پیدا می‌کند. از این مواد می‌توان به مواد افزودنی معدنی مانند بنتونیت و زئولیت به دلیل داشتن خصوصیات بافری و قدرت  تبادل کاتیونی اشاره کرد.

گزارش کردند که استفاده از دو درصد بنتونیت فرآوری شده و نشده یا کولینوپتیولیت تأثیری بر غلظت نیتروژن آمونیاکی حاصل از سطوح مختلف پروتئین قابل تجزیه در شکمبه در شرایط آزمایشگاهی نداشت اما چهار درصد آن به طور مؤثری غلظت نیتروژن آمونیاکی را خصوصاً در ساعات اولیه پس از انکوباسیون کاهش داد و این اثر با بالارفتن میزان تجزیه پذیری پروتئین بیشتر شد. به این ترتیب استفاده از چهار درصد بنتونیت فرآوری شده یا کولینوپتیولیت را برای جلوگیری از مسمومیت آمونیاکی در نشخوارکنندگان توصیه کردند.

بنتونیت از طریق مداخله در حرکت پروتوزوآهای مژک دار، فعالیت آن‌ها را کاهش می‌دهد. بنتونیت به دلیل داشتن سطح گسترده و وجود بار الکتریکی در این سطح، نرخ دستگیری باکتری‌ها را توسط پروتوزوآها کاهش می‌دهد و بنابراین جمعیت باکتریایی و قارچی را در مایع شکمبه افزایش می‌دهد.

بر اساس تحقیقات انجام شده، بنتونیت با جذب اسیدهای آمینه آزاد، آن‌ها را از معرض تخمیر شکمبه‌ای دور نموده و به این طریق سبب می‌شود که بهتر در دسترس دام قرار گیرند. علاوه بر این بنتونیت قادر به محافظت پروتئین جیره، از تاثیر آنزیم‌های تجزیه کننده پروتئین است. همچنین با اضافه کردن ٣ و۶ درصد بنتونیت به کنسانتره، فعالیت تخمیری شکمبه بهبود پیدا کرد.

در آزمایشی جایگزینی پروتئین کنجاله سویا همراه با بنتونیت سدیم، به جای آرد ماهی در جیره نشان داد که اضافه کردن بنتونیت سبب بهبود معنی‌دار در افزایش وزن روزانه و خوراک مصرفی می‌شود.

بنتونیت سدیم توانایی بالایی برای جذب آفلاتوکسین‌ها دارد و برای سم‌زدایی خوراک آلوده به قارچ در برخی مناطق استفاده می‌شود. در تغذیه دام، بنتونیت‌ به عنوان محافظت‌کننده دستگاه گوارش عمل می‌کند و با باند کردن آفلاتوکسین‌های موجود در دستگاه گوارش، جذب آن‌ها را در اندام‌ها کاهش می‌دهد .

در آزمایش هوف و همکاران(۱۹۹۲) کاهش در سطح پروتئین سرم و آلبومین هنگام آلودگی به آفلاتوکسین مشاهده شد. این اثر به طور معنی‌داری با افزودن ۵ درصد آلومینوسیلیکات هیدراته به جیره کاهش یافت. اثرات حفاظتی ایجاد شده توسط آلومینوسیلیکات هیدراته به سبب تشکیل پیوند قوی بین آلومینوسیلیکات‌ها و آفلاتوکسین B_۱  باشد و در نتیجه قابلیت دسترسی آفلاتوکسین B_۱  در حضور آلومینوم سیلیکات کاهش می‌یابد .

روزا و همکاران(۲۰۰۱) گزارش کردند که افزودن ۳/۰ درصد بنتونیت سدیم به جیره، اثرات منفی ۵ میلی گرم آفلاتوکسین B_۱ را به ازاء هر کیلوگرم جیره کاهش داد. تشکیل کمپلکس پایدار بین بنتونیت و آفلاتوکسین B_۱  قادر به جلوگیری از جذب آفلاتوکسین B_۱ در روده بود.

خادم و همکاران(۲۰۰۷) عملکرد بره‌ها را وقتی ۲ یا ۴ درصد بنتونیت سدیم دریافت کردند، مورد بررسی قرار داده و بهبود مصرف خوراک و ضریب تبدیل خوراک را گزارش کردند.

کرمانشاهی و همکاران(۲۰۰۹) گزارش کردند که بنتونیت سدیم فعالیت آنزیم‌های AST و ALT در سرم خون جوجه‌های گوشتی تغذیه شده با خوراک آلوده به آفلاتوکسین  B_۱را به حالت طبیعی برگرداند و نشان دادند که ۵/۰ تا ۱ درصد بنتونیت سدیم در جیره جوجه‌های گوشتی برای مبارزه با اثرات سمی آفلاتوکسین  B_۱ مفید بود.

تراکوا و همکاران (۲۰۰۴) بیان کردند که ساختار سه لایه‌ای بنتونیت سدیم به آن توانایی جذب داخلی یون‌ها را می‌دهد. بنتونیت‌ها توانایی جذب فلزات سنگین و باکتری‌هاکاتسوماتا و همکاران(۲۰۰۳)؛ هاسن و همکاران(۲۰۰۳) و عوامل سمی و ضد تغذیه‌ای پالسیفر و همکاران(۱۹۹۴) را دارند.

گفته شده است که افزودن بنتونیت سدیم به جیره نشخوارکنندگان، ویتامین آ و کاروتن (پیش ساز ویتامین آ و عامل زرد شدن رنگ چربی) را از شکمبه جذب می‌کند. بنابراین توجه به دریافت مقدار کافی از این ویتامین توسط حیوان ضروری است لوگ یروگ(۱۹۹۳). در حالی که پیمپوکدی و همکاران (۲۰۰۴) بیان کردند که افزودن ۵/۰ درصد آلومینوسیلیکات کلسیم‌دار به جوجه مرغان تخم‌گذار، سطح ذخایر رتینول  را در کبد کاهش نداد و این نشان می‌دهد که جذب ویتامین آ تحت تأثیر قرار نگرفته است.

دشنگ و همکاران(۲۰۰۵) در یک مطالعه سه هفته‌ای روی مواد معدنی موجود در استخوان جوجه‌های گوشتی، با افزودن ۵/۰ درصد مونتموریلونیت، کاهشی در سطح کلسیم، فسفر، مس، آهن و روی در استخوان مشاهده نکردند اما گزارش کردند که سطح فلوئور و منگنز به طور معنی‌داری کاهش یافته است و تأمین آن‌ها در مواردی که ترکیبات آلومینوسیلیکات در جیره به کار می‌روند، ضروری است.

• کاربرد بنتونیت معدن کاوان در مواد شوینده

در تهیه مواد شوینده از بنتونیت سدیم و یا کلسیم دار به دو دلیل استفاده می شود :

۱- جلوگیری از راسب شدن مواد

• ۲- خاصیت نرمی آن.
• کاربرد بنتونیت معدن کاوان در داروسازی

بنتونیت در صنایع داروسازی به نام صابون کانی یا صابون رسی معروف است. این ماده به صورت طبیعی، به حالت سیلیکات آبدار آلومینیوم Al_۲O_۳.۴SiO_۲.H_۲O است که عمدتاً از مونت موریلونیت تشکیل شده است و ممکن است عناصر کلسیم، منیزیم و آهن نیز در ترکیب آن وجود داشته باشد. پودر دارویی بنتونیت بسیار دانه ریز، بی بو و به رنگ سفید مایل به خاکستری با حالتی زرد یا صورتی است. بنتونیت در آب غیر محلول است و با جذب مقدار کمی از آب متورم می شود و سوسپانسیون ۲ % آن در آب، PH قلیایی (۵/۹ تا ۵/۱۰) تولید می کند. بنتونیت با جذب آب به صورت ژل در می آید که غلظت آن به مقدار بنتونیت وارد شده در آب بستگی دارد. از خاصیت جذبی این ماده به عنوان تثبیت کننده و تصفیه کننده استفاده می شود. نام دارویی این ماده لوسیون کالامین(Calamin-Lotoin) یا بنتونیت ماگما می باشد.

کاربرد بنتونیت معدن کاوان در کشاورزی

بنتونیت باعث صرفه‌جوئی در مصرف آب شده و در مناطق خشک و کم‌آب میزان آبیاری را کاهش می‌دهد (به دلیل ظرفیت جذب و نگهداری بالای آب توسط آن). بنتونیت به دلیل قابلیت تبادل کاتیونی فوق‌العاده (CEC) باعث صرفه‌جوئی در مصرف کودهای شیمیایی شده و بازدهی کود را بالا می‌برد. بنتونیت از آلودگی آب های زیرزمینی و سطحی که در اثر استفاده از کودهای شیمیایی به وجود می‌آید، کاسته و به بهداشت محیط کمک می‌کند. بنتونیت موجب افزایش تولید در واحد سطح گردیده و در نتیجه سود بیشتری را متوجه کشاورزان می‌نماید. بنتونیت نه تنها خود در از بین بردن پاره‌ای از آفتهای نباتی موثر است بلکه به عنوان کریر (CARRIER) سموم بکار می‌رود.

بنتونیت با محبوس کردن مواد ازته و آزاد‌سازی تدریجی آن به هنگام نیاز، از سوزش ریشه گیاه جلوگیری می‌کند. از بنتونیت در انبار کردن غلات برای جذب رطوبت و از بین بردن آفات انباری در سیلوها به ویژه در مناطق مرطوب، به منظور جلوگیری از کپک زدن استفاده می‌شود. بنتونیت با جذب عناصر فلزی سنگین و مواد رادیواکتیو از ورود این مواد به گیاه و در نتیجه وارد شدن به چرخه غذایی انسان جلوگیری می‌نماید. بنتونیت بهره‌وری کودهای حیوانی را افزایش داده و از بوی نامطلوب آن می‌‌کاهد.

• کاربرد بنتونیت معدن کاوان در پزشکی

یکی از متداول ترین رس های درمان دهنده به دلیل ویژگی های تورم، جذب و تبادل یونی بنتونیت است.

هزاران سال است که رس در پزشکی کاربرد زیادی دارد. انسانها رس های درمانی نظیر ایلیت، بنتونیت و مونتموریونیت را به عنوان یک درمانگر طبیعی استفاده میکردند. امروزه از این مواد در آب درمانی، استحمام درمانی، طبیعت درمانی و طب جایگزین استفاده میشوند.

ویژگی های بارز یک رس درمان دهنده منوط به خصوصیات مواد جذب شده ثانویه است به طوری که تعادل PH (خنثی) خود را دقیق حفظ کند. که خود این مساله برای سیستم بدنی پستانداران ضروری است و رس را با ساختار ملکولی متراکم تر بر جا بگذارد که در صورت هیدراته شدن، میدان الکترومغناطیس با بار منفی تولید کند.

کانی های رسی درمان دهنده توانایی عجیبی در تشخیص و  بیرون کشیدن سم از بدن دارند . رس ها در بدن بر اساس ۳ واکنش گرما زا، خنثی و گرما گیر عمل میکنند.

معیار مهم دیگر در رس درمانی، کیفیت آبی است که مورد استفاده قرار میگیرد. آب مقطر برای استفاده مفید است زیرا با خصوصیات  جذبی رس تداخل پیدا نمی کند اگر چه مخلوط رس با آب مقطر محصولی تولید میکند که روی پوست خیلی خشن است. برای کاربردهای معمولی آب چشمه نیز توصیه میشود.

خواص درمانی بنتونیت معدن کاوان

نتایج کاربرد بنتونیت در تولید دارو نشان می دهد بنتونیت،

. از نظر درمانی مقرون به صرفه است.

.عوارض جانبی ندارد.

. نتایج سریع حاصل میشود.

. استفاده ازاین نوع رس در درمان در صورت فرآوری مناسب باعث کاهش درد، سوزش و حساسیت می شود.

بنتونیت در مصارف خارجی به صورت خمیر، کمپرس، ماسک و حمام رس استفاده میشود. در مصارف داخلی هم فقط از بنتونیت استفاده میشود. استفاده از رس درمان دهنده فاقد مواد آلاینده برای بدن مفید است. به طور سنتی فقط مصرف مقدار کمی از رس هیدراتی کافی است تا نتایج مطلوب زیر حاصل شود:

۱.ضد عفونی کردن جهاز هاضمه بدن (عمل جذب رس مواد آلاینده را از بدن بیرون میکشد)

۲.برطرف کننده مسمومیت های باکتری، آلی و غیر آلی

1. حذف انگل های درونی

۴.تقویت سیستم ایمنی بدن

۵.تثبیت اکسیژن آزاد خون

۶.کم کردن رادیکال های آزاد

۷.ضد عفونی کردن کبد

۸.درمان معده درد و مسمومیت غذایی ناشی از باکتری ها

۹.افزایش تعداد سلول های T مانند

• کاربرد بنتونیت معدن کاوان مهندسی عمران

علاوه بر خواص قبلی، سدیم بنتونیت دارای پلاستیسیته و چرب‌کنندگی خوب، مقاومت برشی بالا، نفوذناپذیری و تراکم‌پذیری و تحکیم‌پذیری پایین است. به عنوان مثال ملات با ۵-۳ % سدیم بنتونیت برای پایدار‌سازی دیواره‌ها بکار می‌رود، همچنین برای جمع‌آوری فلزات سنگین از آب‌های زائد و پرکردن فضاهای خالی استفاده می‌شود (پوشش مخازن ذخیره فاضلاب، باتلاق‌های آب‌های صنعتی، جاسازی زباله‌های اتمی در زیرزمین, احداث سدها، کانال، مخازن،شمعکوبیها و ترانشه‌ها و…).

• کاربرد بنتونیت معدن کاوان در محیط زیست

پساب های صنعتی و کشاورزی مهمترین عامل آلوده کننده آب های سطحی و زیرزمینی هستند. به منظور کنترل این پساب ها، محیط های نگهداری و انتقال را با استفاده از بنتونیت های سدیم دار باید ایزوله نمود.

• کاربرد بنتونیت معدن کاوان در ریخته گری

۹۲% مونتموریلونیت، ۳% کوارتز، ۵% فلدسپار، ۱۲-۶% رطوبت، PH 8/3، کمتر از ۷۰/۰ % CaO، حدروانی ۸۰۰-۶۰۰، مفاومت تراکمی خشک ۶۵۶Kpa، ظرفیت متیلن‌بلو ۱۰۰Meg/100y، دامنه تغییرات اندازه دانه ۹۵-۶۹%، ۷۵mm با ۹۵-۹۰% استاندارد معمول جامعه ریخته‌گران فولاد آمریکا.

• کاربرد بنتونیت معدن کاوان در پلیتی کردن کانه آهن

از دهه ۱۹۵۰ به ‌منظور پلیتی کردن، بنتونیت برابر کانه منیتیت و هماتیت ریزدانه اضافه می‌گردد. حدود ۸-۶ کیلوگرم سدیم بنتونیت به ۱ تن کانه آهن خشک اضافه می‌گردد. استانداردی وجود ندارد، ولی حالت مناسب ۹۰-۷۰ %، ۴۴ میکرومتر با ۱۰% رطوبت

• کاربرد بنتونیت معدن کاوان عنوان جاذب رطوبت

به علت خاصیت جذب رطوبت در غذای حیوانات، حشره‌کش‌ها، دفع زباله و پایدارسازی خاک بکار می‌رود.

• کاربرد بنتونیت معدن کاوان در جذب یون‌ها

خاصیت جذب یون‌ها و مولکول‌ها توسط بنتونیت بسیار بالا است. نوع کلسیم‌دار سریعتر آب جذب می‌کند ولی نوع سدیم‌دار ظرفیت بیشتری دارد, نوع کلسیم دار با اسید آلی واکنش داده شده تا ناخالصی‌هایی مانند کلسیت را حل کند, یون های دوظرفیتی مانند کلسیم را با هیدروژن جایگزین کند و فلزاتی مانند آهن II و III، آلومینیم و منیزیم را شسته باعث افزایش سطح مخصوص و تخلخل و تغییر شبکه بلورین شود. از آن برای تصفیه، رنگ‌زدایی، آبگیری و گندزدایی روغن‌های حیوانی و گیاهی و یا خنثی‌سازی بکار می‌رود. بنتونیت ناخالصی‌ها و باکتری‌های لخته‌شده را جذب و با حذف نمک‌های منیزیم و کلسیم سبب نرم‌شدن آب می‌شود.

• کاربرد بنتونیت معدن کاوان در پرکننده

بعضی از انواع کلسیم بنتونیت سفید رنگ بوده و در پایدارسازی امولسیون‌ها و به عنوان ماده ژله‌ساز، چسبنده و نرم‌کننده استفاده می‌شود.

• کاربرد بنتونیت معدن کاوان بعنوان بهبود دهنده مایعات
• سدیم بنتونیت برای تغییر خواص ترکیبات آلی مایع مانند ویسکوزیته، سوسپانسیون و … به آنها افزوده می‌شود. کاغذ چاپ بدون کربن، گل حفاری، گریس، رنگ، جوهر چاپ، تصفیه نفت، روغن، حلال و کاتالیزورهای Si/Al را می‌توان از مخلوط کردن رس‌هایی مانند بنتونیت با اسید و کلسیم‌دار کردن آن بدست آورد که از آن برای حذف عناصر قلیایی، قلیایی خاکی، آهن، Al و Mg استفاده می‌شود.
• کاربرد بنتونیت معدن کاوان دانه‌های جاذب رطوبت

نیازمند مخلوط یکنواخت از کانی‌های سیلیکاتی که تمیز، یکنواخت، بدون کلوخه و مواد خارجی باشند، درصد مونتموریلونیت ۹۰-۸۰% با اندازه مش ۵۰-۲۰.

• کاربرد بنتونیت معدن کاوان در بازیافت

احیاء ماسه‌های قالب‌ریزی در ریخته‌گری بدلیل افزایش تصاعدی قیمت خرید و دفع آنها، روز به ‌روز در حال گسترش است. با این حال بنتونیت تازه نیز به آن اضافه می‌شود، چراکه نوع بازیافتی بدلیل اینکه تا دمای ۶۰۰ درجه سانتیگراد گرم شده است، آب ترکیبی خود را از دست داده و پیوستگی آن از بین رفته است. در فرآیند Clarification بعد از فیلتر کردن، بنتونیت بازیافت شده، تکلیس شده و مورد استفاده مجدد قرار می‌گیرد. امکان بازیافت ازگل حفاری تا حدی وجود دارد، با این وجود هزینه جداسازی مواد تشکیل دهنده گل به‌اندازه هزینه هرکدام می‌شود.

• کاربرد بنتونیت مدن کاوان به عنوان حمل کننده

آتاپولگیت، بنتونیت، دیاتومیت، کائولن، پیت، پومیس، پیروفیلیت، سپیولیت، تالک، ورمیکولیت، زئولیت.

• کاربرد بنتونیت معدن کاوان در گل حفاری

از مهمترین کاربردهای بنتونیت میتوان به سرد و لغزان کردن مته و ساق حفاری، تمیز کردن ته چاه و مته، انتقال خرده ها به سطح زمین، کنترل هرزروی و غیره اشاره کرد که تمامی این اعمال توسط خواصی همچون لغزانندگی، گرانروی، وزن، مقاومت ﮊلی و توانایی در دیواره سازی ( Filtrate control ) ایجاد شده که این سنگ در سیال حفاری بوجود می آورد. بر اساس نوع کاتیون (Cation) موجود در بنتونیت سدیم دار (بنتونیت تیپ وایومینگ) بدلیل ظرفیت بالای جذب آب، تورم پذیری زیاد و خاصیت ژلی بالا، مناسب ترین نوع بنتونیت در گل های پایه آبی بشمار می روند.

پلی‌مرهای مختلف مانند پلی‌اکریلایدهای تا حدی آبدار شده، آتاپولگیت، سپیولیت ازین دسته می باشند.

استانداردها

استانداردAPI  انستیتو نفت آمریکا و (OCMA) در اروپا فهرست خواص لازم برای گل حفاری را بیان کرده که مهمترین آنها عبارتند از: در هر بشکه گل حفاری با ویسکوزیته تقریبی ۱۵ سانتی‌پواز، از یک تن رس استفاده می‌شود. در آزمایش دانه‌بندی، کمتر از ۵/۲% باید روی مش ۲۰۰ باقی بماند.

روش های فراوری بنتونیت

بعد از استخراج، ابتدا بنتونیت را مخلوط می‌کنند تا آب و مواد فرار آن از ۵۰-۳۰% به ۸-۷% کاهش یابد. بعد آن را با آسیاب میله‌ای یا چکشی خرد کرده، گاهی آن را در خشک‌کن چرخان نیز می‌ریزند. در بیشتر موارد، بنتونیت با دانه‌بندی۹۰% ذرات ۷۵ میکرومتر، داد و ستد می‌شود، ولی انجام عملیات بیشتر بر روی آن نیز امکان‌پذیر است. بهبودسازی بنتونیت با اسیدهای غیرآلی، سبب حل مواد ناخالص شده و حاصل آن از هم بازشدن ورقه‌ها، افزایش قطر منافذ باز و افزایش سطح مونتموریلونیت است، درجه این تغییرات به مونتموریلونیت، نوع اسید و دما و مدت زمان تماس بستگی دارد. رس‌های مورد استفاده برای خوراک جانوران با خنثی سازی محل‌های تبادل یونی در ورقه‌های رس فراهم می‌شود که معمولاً خنثی‌سازی با سدیم انجام می‌شود.

معمولا در ذخیره بنتونیت علاوه بر کانی اصلی مونت موریلنیت کانی های رسی و غیر رسی بعنوان ناخالصی می توانند وجود داشته باشند. در برخی از صنایع مانند صنایع دارویی، غذایی، تولید نانو کامپوزیت ها و کاتالیست ها نیاز به مونت موریلنیت با خلوص بالا هست، بنابراین جداسازی مونت موریلنیت از کانی های همراه ضروری است. بعلت ریز دانه بودن بلورهای مونت موریلنیت نسبت به ناخالصیهای همراه می­توان آنها را بر اساس اندازه دانه جدا کرد. در این تحقیق ابتدا یک نمونه بنتونیت سدیمی و کلسیمی از معدن بنتونیت خیر آباد (کرمان) تهیه و توسط آزمایشات لازم شناسایی شده است. سپس توسط یک روش دستگاهی جدید بر اساس اندازه ذرات، مونت موریلنیت از کانی های همراه آن جدا گردیده است. جداسازی در نمونه سدیمی به خوبی صورت گرفته ولی نمونه کلسیمی جداسازی خوبی حتی با استفاده از کالگون هم نداشته است. طبق نتایج محققان دانشگاه شهید باهنر کرمان، بررسی جداسازی مونت موریلنیت نشان میدهد که خلوص آن در نمونه سدیمی ۹۵% و در نمونه کلسیمی سدیمی شده ۹۴% میباشد، در صورتیکه خلوص مونت موریلنیت در نمونه های سدیمی و کلسیمی بنتونیت تنها حدود ۶۵% بوده است.

روش های عمده استخراج بنتونیت

معمولاً به‌صورت روباز با بولدوزر و اسکراپر برداشت شده، توسط لودر بار زده می‌شود. ضخامت روباره متغیر است. بندرت به ‌صورت زیرزمینی استخراج می‌شود.

ذخایر و پتانسیل های بنتونیت در جهان

میزان ذخیره اقتصادی بنتونیت جهان ۱۴۱۰ میلیون تن گزارش شده است.

آمریکا ایالات متحده آمریکا بزرگترین ذخائر بنتونیت و خاک طبیعی فعال را در اختیار دارد و بزرگترین تولید کننده و مصرف کننده بنتونیت نیز می باشد. بنتونیت و خاک طبیعی فعال در ایالتهای تگزاس، آلاباما، اکلاهماو لوئزیانا در حال بهره برداری می باشند در جنوب کارولینا هم کانسارهایی وجود دارند. در این کشور منظور از بنتونیت اسمکتیت، مونت موریونیت سدیم و مونت موریونیت کلسیم می باشد و خاک طبیعی فعال نیز به رس های هومیتی از نوع آتاپولژیت و سپیولیت گفته می شود. نوعی مونت موریونیت لیتیوم منیزیم نیز در آمریکا با عنوان هکتوریت استخراج می شود. مهمترین ذخائر بنتونیت سدیم آمریکا و شاید هم بزرگترین ذخیره دنیا در اسزند معروف به موروری شیل (Morwry Shale) دوره کرتاسه در وایومینگ وداکوتای جنوبی قرار دارد. کانسارهای بنتونیتی تکزاس در روی کمر بند ی در ناحیه کوستال پلین (Plain Coastal) و درسازندهایی قرار دارد که سن آنها از اواخر کرتاسه تا میوسن می باشد.

بنتونیت از نواحی مینرال اسپرینگ و لینکلن پاریش استخراج می شود قبلاً از قسمت غرب لوئیزیانا یا نانیز به نام ورنون پاریش بنتونیت بهره برداری می شد کانسارهای ورنون پاریش در سازند فلمینگ (Fleming) میوسن قرار دارند. بیشتر بنتونیت های تولیدی در ناحیه می سی سی پی نزدیک آبردین (Aberdeen) ایالت مونرئو قرار دارند که چندین کارخانه بدین جهت در آن جا دایر شده است.

از حوالی اسمیت و رودخانه پیرل(Pearl) نیز بنتونیت استخراج می شود که کانسارهای ناحیه اسمیت مربوط به دوره اولیگوسن و کانسارهای رودخانه پیرل مربوط به دوره میوسن می باشد. کانسارهای استخراجی مونرئو در تشکیلات اوتا و (Eutaw) مربوط به اواخر کرتاسه می باشند کانسارهایی هم که نزدیک سندی ریج (Sandy ridge) بهره برداری می شوند در سازند ریپلی (Ripley) کرتاسه بالا هستند.

کانسارهای خاک طبیعی فعال به طور عمده در ایالت های جنوبی و در ناحیه صحرای میژ آتا لگوس (Meigs – Attapulgus) و ایالت هی جورجیا و فلویدا می باشد سن کانسارهای مربوط به صحرای میژ مربو به میوسن است. در شمال این صحرا کانسارها به طور عمده دارای مونت موریونیت دیاتومیتی با مقدار کمی ناخالصی از سایر کانیها هستند. در قسمت جنوبی صحرا نیز بعضی از کانسارها دارای ناخالص ترین پالیگورسکیت (آتاپولژیت) است که تاکنون در جهان یافت شده است.

خاک های طبیعی فعال استخراجی پنیسنسولای مرکزی فلوریدا در سازند هاوتورن (Haw Thorn) قرار دارند که دارای مقدار زیادی مونت موریونیت است.

کانسارهای پورترز کریک کلاس (Porters Creekclaus) مربوط به پالئوسن است که از جنوب مرکزی آلاباما تا شمال شرق می سی سی پی، قسمت های غربی تنسی و کنتکی و قسمت جنوبی ایلی نویز و جنوب شرقی میوری ادامه می یابند. ماده معدنی آنها مخلوطی از مونت موریونیت و سایر کانیها ی رسی است که دارای مقدار نسبتاً زیادی ناخالصی از نوع کریستوبالیت می باشند. خاک های طبیعی فعال استخراجی در تگزاس بیشتر از لایه های بنتونیتی استخراج می شوند و نواحی استخراجی عبارتند از صحراهای کاییسی میدوست (Kaycee Midwest) و گری یبولوول (Greybullovell) که در شیل موری قار دارند و بعضی رگه ها نیز در تشکیلات جوانتر از شیل موری در صحراهای مزبور استخراج می شوند. بنتونیت هائی که به منظور استفاده از خاصیت چسبانندگی آنها بهره برداری می شوند در واناندا، چینوک مالای گلاسکو و مونتانا از رگه های شیلی بیر پاو (Bearpaw) که جوانتر از شیل موری هستند استخراج می شوند. هکتوریت به طور عمده از ندیک هکتورکالیف استخراج می وشد که به صورت لایه های ستونی مومی شکل نرم با ضخامت ۶ تا ۸ فوت قرار دارد و همراه با ماسه سنگ و رگه های رسی دوره ترشیری در یک محیط قلیائی به صورت کانسار در آمده اند لایه های زیر هکتوریت از تراورتن تشکیل شده اند که از طریق چشمه های آب گرم بوجود آمده اند روی لایه هکتوریت را نیز ازالت های کواترنر پوشانده است. یک کانسار بزرگ هکتوریت در دره آمرگوزا (Amergosa) در کالیفرنیا کشف شده که در حال بهره بردارى است علاوه بر آن در ۱۶ مایلى شمال آمبوى کلالیف (Amboyclif) نیز هکتوریت وجود دارد در تمام ایالت هاى غربى آمریکا نیز کنسارهاى بنتونیت و خاک طبیعى فعال وجود دارد. که به طور کلى بهره بردارى از آنها به صورت گسترده و در سطح بنتونیت وایومینگ و ایالت هاى جنوبى انجام نمى شود و بیشتر آنها از نوع پست هستند وتا محل مصرف فاصله زیادى دارند در نزدیکى چمبرز وآریز بنتونیت استخراج مى شود که یک نوع کم تورم بوده و به عنوان رنگ زدائى استفاده مى شود ضمناً براى ساختن خشک کن نیز مصرف دارد. بنتونیت استخراجى از جنوب آیداهو بیشتر براى تهیه غذاى حیوانات و گلوله کردن آن استفاده مى شود کانسارهاى اورگان مرکزى نیز در مصارف آتش نشانى براى مقابله با آتش سوزى جنگل ها کاربرد دارند. نوعى بنتونیت در نوادا استخراج مى شود که در دارو سازى و تهیه لوازم بهداشتى و زیبایى به کار مى رود بنتونیت استخراجى از ناحیه اشمیدوس (Ashsseadous) که بیشتر از نوع ساپونیت است براى جلوگیرى از نفوذ آب و سایر منظورهاى دیگر به کار مى رود. بنتونیت کم تورم نیز از کانسارهایى در بلک هیلز جنوبى و یالهاى کوههاى بیگ هورن استخراج مى شود که براى مصارف ریخته گرى مورد استفاده قرار مى گیرد بیشتر خاکهاى طبیعى فعال در ایالتهاى غربى در حومه کرن کلیف قرار دارند.

ذخیره بنتونیت ایالات متحده حدود ۱ میلیون تن برآورد شده که با توجه به کانیهاى مشابه بیشتر از این رقم است. بیشتر این ذخایر براى گندله سازى مناسب بوده و براى حفارى و غیره نیز به کار مى روند ذخائر مناسب براى گل حفارى تقریباًدر آمریکا محدودند. ذخائر خاکهاى طبیعى فعال آمریکا نیز ۲ میلیارد تن و شاید هم بیشتر باشد و اگر مواد معدنى کم عیار را نیز منظور نمائیم مى توان هر عدد دیگرى را به جاى ۲ میلیارد تن بتوان قرار دارد.

الجزیره بنتونیت های کشور الجزیره از نوع کلسیم بوده و از کانسارهایی در نواحی مگنیا و موستافنام (Mostaphnom) در شرق آن استخراج می شود. تولید این کشور در سالهای اخیر بین ۲۵۰۰۰ تا ۳۸۰۰۰ تن به صورت فعال شده می باشد قسمتی از این خاکها در کارخانه مگنیا و قسمت دیگر در کارخانه اوجا (Oudja) فعال می گردد بنتونیت ناحیه مگنیا در داخل دو توده ریولیتی دگرسان شده قرار دارد و به صورت رگه های رسوبی در میوسن پایینی تشکیل شده و بیشتر از نوع مونت موریونیت خالص بوده ولی بعضی دیگر از کانسارها حمل شده به جای دیگر است که حدود ۱۰ تا ۲۰ درصد کائولن دارند. در شرق الجزیره نیز کانسارهای بنتونیت در نواحی مونرویل (Monerville) و درق المیزان (Draq el Mizane) قرار دارند.

آرژانتین کانسارهای بنتونیتی در چندین ایالت آرژانتین وجود دارند که شامل ریوچیکو (Riochinco) در چوبات (Chubat)، ال آلاموی لاس هگوراس (ElAemoylas Hegueras) در مندوزا (Mendoza)، ال کاتالان (El Catalan) در نویکن (Neuquen)، دل لاگو کانینوی راب (Del Lago Caninoy ROB) در ریونگرو(Rio Negro) و لا امیلیای کریستینا (La Emiliay Cristina) در سانجوان (Sanjuan ) می باشد. خاک طبیعی فعال نیز هر ساله از کانسارهای آنها در ایالتهای لاریوجا (La Rioja) و ریونگرو بهره برداری می شود.

استرالیا

همه تولید بنتونیت ایالت نیو ساوت والس استرالیا از کانسار مانانگو مینرال فیلد (Manango Mineral Field ) تولید می شود که دارای ۹ لایه جدا از هم بنتونیت کلسیم است. همه لایه ها دارای ظرفیت تعویض کاتیونی معدن خشک شده و پس از تبدیل به بنتونیت سدیم به سیدنی ارسال می گردند.

کل محصول تولیدی این معدن ۱۲۰۰۰ تن بنتونیت سدیم استرالیا بهنام معدن گورول میندی (gurulmindi) است که در ۳۵۰ کیلومتری غرب بریسبان واقع شده و ذخایر آن به ۵/۵ میلیون تن می رسد. محصول آن در سال در اواسط سالهای ۱۹۸۰ بوده است. خاک طبیعی فعال از سال ۱۹۷۹ در این کشور بهره برداری می شود و معدن آن در ناحیه ای به نام دوبو(Dubbo) در نیو ساوت والس قرار دارد.
کانسار آتاپولژیت در کنار دریاچه ای به نام نرامین (Nerramyne) در باختر استرالیا وجود دارد و ذخیره آن حدود ۱۰ میلیون تن ذکر شده است. ضمناً معادن ایپس ویچ (Ipswich) در کوینزلند (Queensland)، لیک (Lake) در ماراهاگی Marahagee)) و معدن وودانیلینگ (Woodanilling ) در جنوب باختر استرالیا وجود دارد.

بولیوی

کانسار بنتونیت در این کشور در آلی پلانو (Alliplano) نزدیک ریومولاتوس (Rio Mulatos ) وجود دارد که از آن بهره برداری می شود.

برزیل

کانسارهای بنتونیت در ایالت های پارایبا (Paraiba)، سائوپولو و باهیو وجود دارد.

بلغارستان

اطلاعات چندانی از کانسارهای بنتونیت این کشور در دست نیست ولی ذخائر آنرا ده ها میلیون تن تخمین زده شده اند. ضخامت بعضی از معادن بنتونیت این کشور که به صورت لایه های رویهم تشکیل شده است ۳۰ تا ۴۰ متر ذکر کرده اند. این معادن از نظر اقتصادی خیلی مهم بوده و از دگرسان شدن خاکسترهای آتشفشانی تشکیل شده اند و در خیلی از صنایع مصرف می شوند.

کانادا

بنتونیت های کانادا بیشتر مربوط به دوره های کرتاسه و ترشیری می باشند و اغلب در باختر این کشور قرار دارند. نواحی عمده معدنی عبارتند از: از اونوی و روز الند در آلبرتا و پمبینا (Pembina) و همچنین ورمیلیون (Vermillion) در مانیتوبا (Manitoba) بعلاوه در نزدیکی پرینکتو بی سی (Princton B.C) نیز کانسارهای بنتونیت وجود دارد هم چنین کانسارهائی در نزدیکی آون لی ساسک (Avonleasask) در کنار رودخانه مگنزی نزدیک اینوویک (Inuvik) و کانسارهایی در آلاباما در تشکیلات ادمونتون (Edmonton) گزارش شده است که بالاترین واحد زمین شناسی آن ناحیه مربوط به کرتاسه است و در ناحیه ای حدود ۶۳۰۰ هکتار این کانسارها با بنتونیت نوع سدیم دیده می شود ذخائر آنها حدود ۶ میلیون تن محاسبه شده است. کانسار دره رودخانه بتل (Battle) در ۱۴ کیلومتری روزالند دارای لایه های پهن و گسترده با ضخامتی بین ۸ تا ۱۰ فوت است و سالیانه حدود ۳۶۰۰۰۰ تن بنتونیت از آن استخراج می شود ضخامت لایه های معدن اونووی نیز ۲تا ۵/۲ فوت بوده و زیر پوششی به ضخامت ۷ فوت از سطح زمین قرار گرفته اند. کانسارهای استخراجی در ناحیه پمبینا در سازند ورمیلیون ریور (Vermillion River) (مربوط به کرتاسه) دارای شیل سیاه و در ناحیه ۳۰ کیلومتری مانی توبا قرار دارد و سالیانه حدود ۲۰۰۰۰ تن بنتونیت از آنها استخراج می شود. قسمتی از این بنتونیت در کارخانه ای در مورد مان (Morden Man) عمل شده و به مصرف تهیه ماسه ریخته گری بعنوان ناقل حشره کش ها، گندله سازی، ممانعت از آتش سوزی، غذای دام و کودها به کار می روند. قسمت دیگر ماده معدنی در کارخانه ای به نام وینی پگ (Vinni peg) با اسید سولفوریک عمل آمده و تبدیل به بنتونیت فعال می گردد که برای بی رنگ کردن روغنهای روان ساز معدنی، موم ها تصفیه روغن ها نباتی و حیوانی به کار می رود. بنتونیت آلبرتا از نوع تورم پذیر بوده و برای مصرف در تهیه گل حفاری، ماسه ریخته گری، ممانعت از آتش سوزی، غذای حیوانات اهلی و کودها به کار می رود.

بنتونیت نزدیک پرنیکتو مربوط به دوره ترشیری است که با لایه های لینیت همراه است و چندین نوع بنتونیت از نظر کیفی در آن جا تولید می شود. ذخائر بنتونیت کانادا چندین میلیون تن حدس می زنند و این اکمر با توجه به گسترش کانسارهای ان و همچنین مشابهت کلی این نواحی و رسوبات مربوط به کرتاسه و ترشیری در ایالات متحده و پتانسیل مربوط برای بنتونیت حدس زده می شود.

چین

بیش از ۳۰۰ کانسار بنتونیت در ۱۷ ایالت چین گزارش شده است که در بعضی از آنها سابقه چندین سال بهره برداری دارند و بیشتر از نوع بنتونیت کلسیم بوده و مقداری نیز از نوع بنتونیت سدیم می باشند. رقم یک میلیارد تن برای ذخائر آن ذکرمی گردد و کیفیت بنتونیت ها اکثراً خوب توجیه شده و شبیه بنتونیت های وایومینگ آمریکا گزارش شده است. بعضی از معادن بنتونیت چین به صورت زیر زمینی استخراج می شوند که بزرگترین آنها به نام لینان (Linan) و ایالت زجیانگ (Zhejiang) می باشند که از ۱۹۶۳ در حال بهره برداری است. بزرگترین کانسار کشف شده در ۱۹۸۵ در نزدیک چانگ چان (Changchan) در مرکز ایالت جیلین (Jilin) با ذخیره ۶۳ میلیون تن می باشد که در زیر لایه های ذغال و در ۳ کیلومتر مربع با متوسط ضخامت ۱۰۰ متر قرار گرفته است. بزرگترین ناحیه تولید بنتونیت چین در ایالتهای هیشان (Heishan) و لیائونینگ (Liaoning) می باشد. در گوانگ کسی (Guongxi) یک کانسار با گسترش ۱۰ مایل مربع با بیش از ۱۰۰ میلیون تن ماده معدنی قابل استخراج گزارش شده است.

یک معدن بنتونیت از نوع سدیم نیز به نام تا ویلاژ (Natavillage) نزدیک پافوس (Paphos) وجود دارد که در حال بهره برداری است یک معدن بنتونیت نیز در ۱۰ مایلی شرق لیماسول (Limassol) با بیش از ۲۰ میلیون تن از نوع کلسیم بهره برداری می شود.

چک و اسلواکی

معادن بنتونیت این کشور در قسمت شمال باختر، مرکز و بخشهای خاوری وجود دارد عمدتاً از نوع کلسیم و منیزیم بوده و از توفهای دیوریتی تشکیل شده اند که بیشتر از ۷۰ درصد آنها را مونت موریونیت تشکیل می دهد و ناخالصی های غیر رسی آن را به طور عمده کریستوبالیت تشکیل می دهد. کل ذخائر این کشور را ده ها میلیون تن ذکر نموده اند.

سه کانسار در باختر بوهمیا (Bohemeia) با ۶۳ میلیون تن کشف شده است. یک کانسار بزرگ در سال ۱۹۷۲ در نزدیک کرمنیکا در اسلواکیای وسطی کشف شده و به نام معدن بنتونیت یلسوی پوتوک (yelsovy Potok ) نامیده می شود این کانسار در حوضه معروف به زیار (Ziar) قرار دارد که یک حوضه رسوبی – آتشفشانی است. انواع کانیهای صنعتی در آن به صورت کانسار درآمده اند و کانیهای خیلی مهم آن عبارتند از: کوارتزیت، بنتونیت، پرلیت و زئولیت.

این کانسار با دیگر کانسارهای چک و اسلواکی از نظر منشا متفاوت است و به صورت درجا از دگرسانی توف ریولیتی، توفیت و توف برشی حاصل شده است و به سه صورت مشخص وجود دارد.

الف: افق بالائی مرکب از بنتونیت صورتی، قرمز، زرد و خاکستری به صورت لایه های باریک متغیر و رس بنتونیتی خاکستری مایل به قهوه ای و صورتی روشن می باشد. بغیر از رس بقیه سنگ از ذرات باریک شیشه ای آتشفشانی، کوارتز و توف تجزیه نشده به مقدار ۱۵ تا ۲۵ درصد تشکیل شده است و از نظر کیفی این قسمت از کانسار بهترین نوع آن می باشد.

ب: افق میانی کانسار از بنتونیت با لایه های درهم رس بنتونیتی ساخته شده است تعداد لایه های رس پلاستیک در عمق کاهش پیدار می کند و ذرات کلاستیک محتوی آن بین ۳۰ تا ۳۵ درصد است.

ج: افق زیرین از ریولیت تبدیل شده به رس بنتونیتی ساخته شده که از نظر کیفی خیلی مناسب نیست. ذرات کلاستیک محتوی این افقف بین ۴۰ تا ۵۰ درصد در تغییر است و بنتونیتی شدن به تدریج در عمق از میان می رود.

ذرات کلاستیک این افق از ترکیبات کوارتز ماگمائی، فلدسپات دگرسان شده وتریدیمیت- بیوتیت زیر تشکیل شده اند. موقع استخراج هر پله بنتونیت استخراجی به طور جداگانه در یکی از چهار دپوی مربوط به گروه های بالا انبار می شود و ضمن بارگیری مخلوط نموده و هر قسمت را تا حدودی به صورت محصول یکنواخت در می آورند.

مصر

کانسارهائی از بنتونیت در شمال باختری وجود دارد که مقادیر آنها کم می باشد در سال ۱۹۸۴ در صحرای خاوری مواد رسی کشف شده که مقداری بنتونیت نیز در میان آنها وجود دارد.

فرانسه

چندین کانسار بنتونیت با عیارهای مختلف وجود دارد که به طور عمده در قسمت مرکزی فرانسه قرار دارند. در ناحیه لیموژ، واکلوس (Vaucluse) و پیرینه کانسارهای بنتونیت و خاک طبیعی فعال وجود دارد که بیشتر آنها مخلوطی از اسمکتیت و پالیگورسکیت می باشند. در باختر پاریس نیز وجود کانسارهای رسی بنتونیت دار توسط B.R.G.M فرانسه گزارش شده است. مرکز تحقیقات متروپولیتن نیز کانسارهای آتاپولژیت را در حدود ۳۰ کیلومتری شمال نانت کشف نموده که برای تهیه دانه های جاذب مناسب می باشد.

آلمان غربی

بزرگترین بسترهای بنتونیت دار در آلمان در ناحیه باواریا در مین بورگ (Minburg) موسبرگ (Moosberg) و لندشات (Landshut) می باشند. کانسارهای دیگری نیز در صحرای تان هاوسن (THannhausen)، سوابیا (Swabia) و جنوب لندشات (Landshut) در باواریای پایین قرار دارد. در وستروالد و شلسویگ هولشتاین نیز مونت موریونیت رسی وجود داردمنابع کوچکی نیز در درون (Rhon) نزدیک اونتر سوپسروت (Untersupsroth) و همچنین فیختبورگ (Fichteburge) وجود دارند که از اهمیت اقتصادی برخوردار نیستند.

مجارستان

کانسارهای بنتونیت در نواحی مختلف مجارستان توزیع شده است. معادن آن با نامهای اگر (Eger) و ماد (Mad) در حال حاضر بهره برداری می شوند. در ناحیه کوه توجاج (Tojaj Mount) در شمال شرق مجارستان ۱۲ معدن رسی وجود دارد که بیشتر کلسیم و سدیم نوع بنتونیت از آنها استخراج می شود.

هند

کانسارهای خاک فعال طبیعی در این کشور زیاد بوده و در چندین ایالت قرار دارند و مهمترین آنها در آندراپراش، گوجارت، مادیا پراش، راجستان، کارناتاکا و تامیل نادو هستند. کل ذخایر خاک طبیعی فعال ۱۵۳ میلیون تن گزارش شده که ۴۱ میلیون تن آن مربوط به معدن بهاواناگار و ۱۰۱ میلیون تن آن مربوط به صحرای بارمر راجستان می باشد. خاک فعال استخراجی از ناحیه کوچ درگوجارت که بیشتر از نوع پالیگورسکیت می باشد بدلیل تورم پذیری زیاد یکی از مهمترین و بهترین مواد معدنی دنیا محسوب می گردد و ۸۵ درصد بنتونیت هند را تامین می نماید.

سدیم بنتونیت از ۸ معدن در ماندری تالک (Mandri talaka) استخراج می شود که هر یک از معادن ۶۰۰۰۰۰ تا یک میلیون تن ذخیره دارند. ذخیره خاک طبیعی فعال ماندری حدود ۱ میلیون تن ذکر شده است

ایتالیا

جزو کشورهای اصلی تولید کننده بنتونیت اروپا می باشد کانسارهای در حال بهره برداری این کشور در جزیره پونزا و در سواحل غربی ساردینی نزدیک کالاآکو (Caladell Acque) قرار دارند چها تا پنج معدن بنتونیت کلسیم در ساردینی توسط یک شرکت بهره برداری می شود. از معدن گیبا (Giba) در صحرای کاگلیاری (Cagliari) در ساردینی نیز بنتونیت استخراج می گردد. در شمال غرب جزیره ساردینی اس آلیدرو (SAliderru) کانساری وجود دارد که بیش از ۹۰ درصد ماده معدنی مونت موریونیت سفید رنگ می باشد و ذخیره آن به یک میلیون تن می رسد معادن ماگلیو دیسوپرا (Maglio disopra)، رکوارو(Recoaro) و سیگیووانی (Sigiovanni) در حال بهره برداری می باشند. کانسارهای پونزا در سنگهای آتشفشانی توسط آلتراسیون گرمابی توفهای ریولیتی تشکیل شده اند و ضخامت متوسط آنها حدود ۱۰ متر و ذخیره آنها نیز ۹/۲ میلیون تن محاسبه شده است. بنتونیت این کانسارها از انواع مختلف بوده که یکی از آنها بنتونیت سفید کلوئیدالی است. این بنتونیت ارزش زیادی در بازار داشته و برای مصارف ویژه به کار می رود. کانسارهای پدراوفوگو (Pcdradefogu) نزدیک الگرو (Algaro) عیار خوبی داشته و برای تهیه گل های حفاری و گندله سازی، مهندسی سیویل و صاف کردن شراب و غیره مصرف می شود کانسارهای در حال کار در نزدیک نورالائو (Nurallao) در رسوبات دریایی میوسن قار دارند و زیر آهکهای ژوراسیک و جریانهای تراکیتی واقع شده اند.

ژاپن

کانسارهای بنتونیت و خاک اسیدی مونت موریونیت در ژاپن وجود دارند. بنتونیت ها بیشتر از نوع مونت موریونیت سدیم می باشند. در هوکایدو و هونشو توف سبز دوره میوسن آلتره شده و تشکیل کانسار بنتونیت را داده است. در هیگاشیکام باراگون (Higashikam baragun) و نی گاتا (Nigata) کانسارهای بزرگی بوسیله هوازدگی گرمابی ریولیت و توفهای ریولیتی تشکیل شده اند کانسار تیکوکا (Teikoka) یکی از چند کانسار مهم این ناحیه است که عمدتاً از مونت موریونیت سدیم تشکیل یافته است. معادن دیگری نیز به نام های یوزی گون (Usuigun)، گانما (Ganma)، ناحیه تسوروکاشی (Tsuruokashi) و کیلاکان بارگون، میتسوئی، اواورو (Ooru)، اواودات (OOdate)، شیباتا ناکاجو در نقاط مختلف ژاپن بهره برداری می شوند. کره جنوبی

یک معدن بنتونیت در شمال ایالت کیونگ سانگ وجود دارد که محصول تولیدی آن در کارخانه ای در سئول عمل می شود و برای رنگ زدائی روغنهای نباتی و معدن به کار می رود.

مکزیک

در این کشور معادن بنتونیت کلسیم به نامهای تلاکس کالا (Tlaxcala) و مورلاس (Morelos) در هیدرالگو (Hidalgo) و بنتونیت سدیم در دورانگو (Durango) وجود دارد. از معدن کونکین (Cuencane) سالیانه حدود ۱۴۰۰۰۰ تن بنتونیت بهره برداری می شود.

مراکش

کانسارهای نسبتاً زیادی در ناحیه کمپ برتوکس (Camp Berteaux) و هم چنین نزدیک توریرت (Taourirt) در شرق مراکش وجود دارد که از حمل شدن مواد شیشه ای در خاکسترهای آتشفشانی و قرار گرفتن در محیط دریایی در دوره میوسن تشکیل شده اند. معادن این ناحیه که به صورت روباز بهره برداری می شوند به نامهای آزوزات (Azzouzat) و هایدون (Haidoun) می باشند.

معدن بنتونیت دیگری که کانی آن مونت موریونیت منیزیم است در حال بهره برداری است و محصولی به نام قازول (Ghassoul) از آن تهیه می شود که برای مصارف زیادی از جمله به عنوان جاذب به کار می رود. این محصولات مونت موریونیت مومی شکل قهوه ای تا سیاه رنگ است که ۲۶ تا ۲۸ درصد MgO دارد و بصورت پنج رگه مختلف با ضخامت های ۱۵ الی ۸۰ سانتی متری می باشد. این معدن در دره مولایا (Moulaya) در ناحیه تام دافلت قرار دارد.

موزامبیک

یک معدن بنتونیت در ناحیه (Luginda) نزدیک ایمپاپمتو وجود دارد که ذخیره آن را ۴۵/۲ میلیون تن تخمین زده اند. معدن دیگری نیز در لورنس مارکوس وجود دارد که دارای بنتونیت با کیفیت خوبی است و در سالهای اخیر مورد بهره برداری قرار گرفته است.

نیوزیلند

در این کشور کانسارهایی وجود دارد و معدنکاری از سال ۱۹۴۰ جهت استخراج بنتونیت در آن کشور شروع شده است. کانسارهای هارپرهیس از دگر سانی مواد آتشفشانی در یک محیط دریایی تشکیل شده اند و وابسته به ائوسن زیرین می باشند. البته در این ناحیه معادن مربوط به دوره میوسن و یا شاید اواخر کرتاسه وجود دارند. بنتونیت کانسارهای فوق الذکر از نوع تورم پذیر بوده و دارای آهن زیادی است. به علاوه یش از ۱۰ درصد کائولینیت دارند معدن بنتونیت دیگری در کولگیت کانتر بری وجچود دارد که در حال بهره برداری است. از معدن واقع در کنار خلیج هاوکس (Howkes) در پورانگاهو (Pouangahau) نیز سالیانه ۸۰۰۰ تن بنتونیت استخراج می شود.

پاکستان

معدن بنتونیت در کشمیر آزاد در ناحیه بهیمبر (Bhimber) در حال بهره برداری است که به پلیوسن میانی تعلق دارد در این ایالت معدن دیگری به نام شاه راشیا (Shah -RA-rashia) وجود دارد که از آن بنتونیت استخراج می شود خاک طبیعی فعال نیز در ایالات سند و پنجاب وجود دارد معدن دژخان (Dgkhan) با ذخیره بیست میلیون تن در پنجاب قرار دارد.

پرو

بنتونیت و خاک طبیعی فعال در این کشور در ایالت های پیکو، کانت (Canete) و پاتیا (Patia) و دره کنترامیرانت (Conlramirrante) و در پیوره ویچال (PiureVichazal) وجود دارد که سالیانه حدود ۶۰۰۰ تن از این معدن برای مصارف مختلف بنتونیت استخراج می شود.

فیلیپین

کانسارهای بنتونیت به نام های پالایان (Palayan)، نووا (Nueva) و اسیجا (Ecija) با ذخیره ۴۶۰۰۰۰ تن در فیلیپین وجود دارند. بعلاوه دو معدن دیگر نیز که سالیانه حدود ۲۰۰۰ تن از آنها استخراج می شود به نام های لاگونا (Laguna) و باتانگاس(Batangas) می باشند در سال ۱۹۸۸ اعلام شده است که یک معدن در ایالت ریزال کشف گردیده است.

لهستان

دتر جنوب لهستان کانسارهاییی وجود دارد که دردوره ائوسن و میوسن تشکیل شده اند و برای مصارف مختلف از جمله رنگبری به کار می رود.

رومانی

بنتونیت در ناحیه آلباایولیا اوکانامورس (Alba -UILIA -ocana mures) وجاهای دیگری وجود دارد و یکی از کشورهای بزرگ تولید کننده بنتونیت است.

سنگال

کانسارهای نسبتاً بزرگی از نوع پالیگورسکیت (آتاپولژیت) در خاک طبیعی فعال در این کشور وجود دارد که در ناحیه پوت (POUT) ود جاهای دیگر قرار دارند و بیشتر رگه ها در رسوبات دریایی ائوسن پایین قرار گرفته اند و از نظر تولید آتاپولژیت سومین کشور دنیا پس از آمریکا و انگلیس می باشد. معدن واقع در لام لام تیس (Lamlamthies) سالیانه حدود ۳۰۰۰۰۰۰ تن آتاپولژیت تولید می نماید.

آفریقای جنوبی

در ایالت های ترانسوال؛ اورنج فری شمالی (ORANGE Free) و کیپ، کانسار های بنتونیت و خاک طبیعی فعال وجود دارد. در هایلدبرگ ایالت کیپ، معدنی با ۷۵۰۰۰۰ تن ذخیره ودر ناحیه کوپیس در ایالت اورنج فری شمالی و معدن دیگری در زولولنند در حال بهره برداری می باشد که ماده معدنی آن پرلیت، بنتونیت و زئولیت می باشد. معدن دیگری در صحرای بوکسبرگ (Boksburg) ترانسوال در حال اکتشاف بود که احتمالاً به بهره برداری رسیده است و ماده معدنی آن پالگورسکیت (آتاپولژیت) می باشد. ولی بیشتر معادن دیگر دارای کانی اسمکتیت می باشند.

اسپانیا

در اسپانیا بنتونیت و خاک طبیعی فعال در چندین ناحیه وجود دارد که بیشتر کانسارهای در حال بهره برداری آن کشور در ناحیه کابودوگاتا در ایالت آلمریا قرار دارند که از دگرسانی گرمایی ریولیت ها و سنگهای آذرین آندزیتی پدید آمده اند. سه معدن بنتونیت کلسیم در نواحی کامپواما (Campoama) و یانکوس (Yancos) در مادرید و نیجار (Nijar) در آلمریا قرار دارند. از معدن تولزا (Tolsa) سپیولیت و از معدن میماس (Mimas) بنتونیت و خاک طبیعی فعال تولید می شود یک معدن خاک طبیعی فعال نیز در لبریجا سویل (Lebrijusoville) قرار دارد که سالیانه حدود ۲۰۰۰۰۰۰ تن سپیولیت از آن تولید می شود.

ترکیه

در ترکیه کانسارهای بنتونیت زیادی وجود دارد که تعداد ی از آنها در حال بهره برداری است. محصول تولیدی عبارتست از بنتونیت سفید، سدیم و سایر محصولات بنتونیت سفید بیشتر در کناره دریای سیاه در اونی، کوتاهیا، باسورن و بالیق سیر قرار دارد و کل ذخایر آنها چندین میلیون تن برآورد شده است. بنتونیت های اونی و کوتا هیا از نوع بنتونیت کلسیم می باشند.

بنتونیت های مهم سدیم در ترکیه در تخت رزدائی و کانکیری کورسونلو قرار دارند که کل ذخایر آنها را ۱۰ میلیون تن بر آورد کرده اند معادن رزدایی، فاتسا و کانگیری علاوه بر بنتونیت سدیم، بنتونیت کلسیم نیز تولید می کنند مهمترین ذخایر سپیولیت و ساپونیت را نیز در میهالی جیک، اسکی شهیر سیوری حصار و کونیایوماگ گزارش کرده اند در معدن اسکی شهیر نیز آتاپولژیت وجود دارد.

در آناتولیای مرکزی بنتونیت سفید مورد بهره برداری قرار گرفته است که به دلیل وجود ۱۰ درصد کریستوبالیت، قابل مصرف در شوینده ها نمی باشد. از معدن ایزنیک در غرب آناتولی بنتونیت کلسیم استخراج می شود.

انگلستان

سابقه استخراج خاک طبیعی فعال در این کشور خیلی زیاد بوده و به ۲۰۰۰ سال قبل می رسد که توسط رومن ها بهره برداری می شده است. کانسارهای بنتونیت کلسیم و خاک طبیعی فعال موجود در این کشور از دوره های ژوراسیک و کرتاسه پایین در نواحی زیر گزارش شده اند:

ردهیل در ساری، وبرن (Woburn) در بدفورد شایر، میداستون در کنت، بولکنیگ در آکسفورد شایر، فرن هام در آکسفورد شایر، کومبهای در سامرست. ذخائر ردهیل از سال ۱۹۶۳ در حال بهره برداری بوده و سالیانه ۱۶۰ تا ۱۶۵ هزار تن خاک طبیعی فعال از آنها استخراج می شود.

از کانسار وبرن نیز بنتونیت کلسیم استخراج می شود کانسارهای واقع در سوری بدفورد شایر در سازندگرین سند پایین (ماسه های سبز) مربوط به سریهای کرتاسه پایین قرار دارند و به صورت رس های سخت آبی و سبز بوده قرار گرفته اند، ضخامت رس های استخراجی از ۵ تا ۸ فوت است و به صورت روباز استخراج می شوند ولی کانسارهای ناحیه کومبهای به صورت زیر زمینی استخراج می گردند. این کانسارها که دارای خاک طبیعی فعال می باشند در سریهای االیتی بزرگ دوره ژوراسیک میانی قرار دارند و عموماً ۶ تا ۷ فوت ضخامت دارند.

یوگسلاوی

در بسیاری از نواحی یوگسلاوی بنتونیت کلسیم وجود دارد نوع سدیم آن نیز در بعضی نواحی دیده می شود بهترین نوع بنتونیت در کانسارهای گینووی (Ginovei) در ۸۱ کیلومتری شمال شرق اسکوپی قرار دارد که به صورت رگه هایی در محیط دریائی در اواخر دوره میوسن تشکیل شده و از حمل توف های داسیتی التره و انباشته شدن مواد معدنی در آن محیط حاصل گشته است ۸۵ درصد این کانسار را اسمکتیت تشکیل می دهد که ۲/۱ درصد کوارتز و ۵/۰ درصد کریستوبالیت همراه آن می باشد ذخائر این کانسار ها ۴/۱ میلیون تن برآورد شده است. کارخانه نسبتاً مدرنی در کریواپالانکا (Krivapalanka) به نام بنوماک دایر شده و محصول استخراجی کانسارهای گینووی را به این کارخانه جهت فعال سازی حمل می کند.

روسیه

کشور روسیه از نظر ذخائر بنتونیت غنی بوده و کانسارهای عمده آن در قسمت غرب ولگا و مرکز اوکراین، ناحیه ترنس قفقاز، قزاقستان و آسیای مرکزی قرار دارند در شرق و غرب سیبری، کریمیا و شمال قفقاز نیز معادن کم اهمیت بنتونیت وجود دارد. در چرکاسی چندین کانسار بزرگ بنتونیت مربوط به دوره میوسن پائین قرار دارد که در مرکز چرکاسی کیف واقع شده اند. این کانسار ها شامل ۵ لایه بوده و حداکثر ۵/۱ تا ۸ متر ضخامت دارند. گرچه بیشتر این بنتونیت ها دارای مونت موریونیت زیاد و کمی ناخالصی از کانیهای دیگر می باشند ولی یکی از لایه های با ۲ ممتر ضخامت فقط پالیگورسکیت (آتاپولژیت) است که در اثر کاوشهای زمین شناسی در ۱۹۴۵ کشف گردیده است و اولین کانسار خاک طبیعی مکشوفه در این کشور می باشد. بنتونیتهای واقع در ترنس قفقاز آذربایجان مربوط به دوره کرتاسه می باشد. البته بنتونیت های واقع در ترنس قفقاز آذربایجان مربوط به دوره کرتاسه می باشد. البته بنتونیت های مربوط به دوره های جدیدتر نیز وجود دارند که با توف و سنگهای آهکی رسوبی بصورت لایه ای مختلف درهم دیده می شوند و به نظر می رسد که در اثر تجزیه و دگرسانی خاکسترهای آتشفشانی در یک محیط دریائی بوجود آمده اند البته بعضی از کانسارها نیز احتمالاً از دگرسانی سایر سنگها توسط محلولهای گرمابی حاصل شده اد.

کانسارهای بنتونیت واقع در قزاقستان عمدتاً در سنگهای ترشیری پایین قرار دارند و به نظر می رسد که از دگرسانی هیدرومیکا و کانیهای وابسته در یک محیط قلیائی بدون حضور اکسیژن تشکیل شده اند و کانی میکا از یک محیط خشک بدانجا حمل شده است.

بنتونیت در ایران:

در ایران مطالعات وسیعی توسط آقای دکتر خاکزاد بر روی ذخایر بنتونیت صورت گرفته و انواع آنها با توجه به ترکیب کانی شناسی تشخیص داده شده اند. امروزه ذخائرمتعددی از این کانی در ایران در حال بهره برداری است که بیشترین مصرف آنها استفاده در تهیه گل های حفاری می باشد ولی امید است که پژوهندگان راههای کاربردی جهت مصارف دارویی از این کانی را نیز بیابند تا از منابع موجود در ایران استفاده مفیدتری به عمل آید.

.

در منطقه جنوب خراسان به لحاظ حجم عظیمی از فعالیتهای آتشفشانی اسیدی تا حد واسط در دوران سوم زمین شناسی شرایط مناسبی برای تشکیل بنتونیت فراهم گشته است . هدف از این پژوهش بررسی شرایط تشکیل ، ترکیب کانی شناسی و شیمیایی و مصارف صنعتی بنتونیتهای معادن برون ( فردوسی ) ، حسامیه و چاه طالب ( سرایان ) می باشد . بر اساس مطالعات صحرایی و آزمایشگاهی بعمل آمده مشخص گردید که در معدن بنتونیت برون ماده معدنی در مرز سنگهای آتشفشانی ریولیتی تا داشیتی قرار گرفته است . معدن بنتونیت حسامیه توسط کنگلومرای نئوژن پوشیده شده است . معدن چاه طالب نیز درون سنگهای آذرآواری قرار دارد . بررسیهای ژئوشیمیایی و کانی شناسی نشان می دهد که بنتونیت برون از نوع سدیم – کلسیم دار و بنتونیت حسامیه و چاه طالب از نوع سدیم دار می باشند . نتایج آزمایشات صنعتی نشان می دهد که این بنتونیتها در واحدهای ریخته گری قابل استفاده نیست و باید برای دیگر مصارف مثل رنگبری و یا گل حفاری مورد آزمایش قرار گیرند .

میزان و روند تولید بنتونیت در جهان:

در جدول  میزان تولید بنتونیت در جهان در سال های ۲۰۰۰-۲۰۱۰ بر اساس داده های سازمان زمین شناسی بریتانیا (BGS) نمایش داده شده است. کشورهای جهان در این شکل از لحاظ تولید بنتونیت به ۴ بخش تقسیم شده اند که در آن بزرگترین تولیدکنندگان بنتونیت شامل کشورهای آمریکا، چین و یونان در گروه کشورهای تراز اول، کشورهای اسپانیا، آلمان، ترکیه، مکزیک، ژاپن، هند، روسیه، ایتالیا، برزیل، ایران، چک، آرژانتین، سنگال، بلغارستان، قبرس، استرالیا، کره جنوبی، مراکش، آفریقای جنوبی و اسلواکی در گروه کشورهای تراز دوم، کشورهای گواتمالا، اکراین، پاکستان، پرو، الجزایر، ازبکستان، آذربایجان، انگلستان، رومانی، مقدونیه، مجارستان، دانمارک، بوسنی و هرزه گوین، کرواسی، مصر و ویتنام در گروه کشورهای تراز سوم، کشورهای کلمبیا، کوزو، زلاندنو، اندونزی، فرانسه، گرجستان، نیکاراگوئه، تایلند، فیلیپین، موزامبیک، کانادا، مالاوی، لهستان، عراق، میانمار، ارمنستان، شیلی، کوبا، اروگوئه و اسلوونی در گروه کشورهای تراز چهارم قرار می گیرند.

میزان تولید بنتونیت در ایران:

بر اساس داده های سازمان زمین شناسی بریتانیا (BGS)، تولید بنتونیت در ایران از ۱۹۱۵۵۲تن در سال ۲۰۰۰ به ۳۹۰۰۰۰ تن در سال ۲۰۱۰ رسیده است. بیشترین میزان افزایش تولید در سال ۲۰۱۰ و کمترین میزان مربوط به سال ۲۰۰۲ بوده است

میزان بنتونیت مصرفی در امریکا شامل ۲۶ درصد ریخته گری، ۲۳ درصد گندوله آهن، ۲۱ درصد جمع آوری فضولات گاو، ۲۰ درصد حفاری، ۸ درصد محیط زیست و ۲ درصد مواد غذایی، داروسازی و … است.
خاصیت رنگ بری و میزان جذب آب بنتونیت به نوع کانی یا کانی های گروه اسمکتیت بستگی دارد. میزان تورم و خاصیت رنگ بری بیشتر بنتونیت ها در حال طبیعی در پایه مطلوب نیست، بنابراین لازم است که تغییراتی ایجاد شود تا خواص آن افزایش یابد.

دادوستد جهانی:

تولیدکنندگان اصلی بنتونیت، آمریکا، شوروی سابق و تا حدی یونان هستند . آمریکا صادرکننده اصلی به کانادا، مکزیک و آمریکای جنوبی، ژاپن و اروپا است . همچنین یونان و ترکیه مقادیر قابل توجهی بنتونیت را روانه بازار می کنند.

کانی دولومیت فرمول شیمیایی CaMg (CO_۳) _۲  که جز کانیهای دسته کربنات به شمار می‌رود، یک کربنات رو مبوئدرال متعلق به سیستم بلوری تری‌گونال یا هگزاگونال است و در سه جهت رخ کامل دارد.

اکثر دولومیتها به رنگهای خاکستری مایل به کرم و سفید مایل به خاکستری یافت می‌شوند ولی برخی در رنگهای دیگری نیز مثل سفید، زرد، سبز و سیاه هم دیده شده‌اند. وزن مخصوص این ماده حدود ۶/۲ گرم بر سانتیمتر مکعب و دارای جلای شیشه‌ای یا مرواریدی می‌باشد. سختی آن ۴ـ۵/۳ است.

عناصر تشکیل دهنده دولومیت عمدتاً اکسید منیزیم (MgO)و آهک (CaO) می باشد ولیکن ممکن است عناصر دیگری چون اکسید های آهن ، سدیم و پتاسیم نیز در ساختمان آنها یافت شود .این کانی حاوی

% (CaO) 4/30 و ۹۲/۲۱ % (MgO)  و% (CO_۲) ۷ /۴۷ می باشد .

زمین شناسی دولومیت:

دولومیت به صورت لایه های عظیم با ضخامت های چند ده فوتی یافت می شود . دولومیتها حدود ۱۵ % پوسته زمین را می سازندو به مقدار زیاد در تمام نقاط دنیا یافت شده و به عنوان یکی از اجزاء رایج سکانسهای رسوبی شناخته می شوند . سنگ های حاوی دولومیت را با همان نام دولومیت یا سنگ آهک دولومیتی می شناسند . این ماده در کانسارهای جانشینی در رگه‌ها، در سنگهای رسوبی و سنگهای دگرگونی زیاد یافت می شود.

جانشینی دولومیت: جانشینی کانیهای کربنات کلسیم توسط دولومیت و ته نشست سیمان دولومیتی ممکن است بلافاصله بعد از اینکه رسوبات ته نشین شدند، یعنی همزمان با رسوبگذاری و در طی دیاژنز اولیه (قبلا دولومیت شدن سین ژنتیک نامیده می شد)، یا مدتی طولانی بعد از رسوبگذاری (معمولا بعد از سیمانی شدن ، و در طی دفن) انجام می‌گیرد (دولومیتی شدن اپی ژنتیک).

دولومیت اولیه: خیلی اوقات واژه اولیه Primary برای دولومیتی بکار می‌رود که بر ته نشست مستقیم از آب دریا یا دریاچه دلالت دارد. در حقیقت اکثر دولومیت‌ها توسط جانشینی در کانیهای کربناته‌ای که قبلا تشکیل شده‌اند، به وجود می‌آیند، هر چند سیمانهای دولومیتی نیز فراوان است.

بافت‌های دولومیت:

-اگزونوتوپیک Xenotopic : در این بافت دولومیت دارای بلورهای بدون شکل با مرزهای بلوری منحنی تا دندانه‌ای و نامنظم است.

-اییوتوپیک Idiotopic : در این بافت دولومیت دارای بلورهای شکل‌دار لوزوجهی می‌باشد.

پراکندگی دولومیت‌ها در ادوار زمین شناسی:

پراکندگی دولومیت‌ها در ادوار زمین شناسی یکسان نیست و اغلب گفته شده است که با بازگشت زمان به عقب فراوانی دولومیت ها افزایش می‌یابد. به نظر می‌رسد، دولومیت‌ها در پرکامبرین فراوان تر از سنگهای آهکی باشند و این موضوع منجر به این پیشنهاد شده است که آب دریا ترکیب متفاوتی داشته است، بطوری که دولومیت می‌توانسته است مستقیما ته نشین شود یا می‌توانسته خیلی به سادگی جانشین CaCO3 شود. عقاید دیگر این است که محیط ها دولومیتی شدن Dolomitization در سرتاسر جغرافیایی قدیم و آب و هوای قدیم مختلف متداول تر بوده است یا اینکه به راحتی در اثر گذشت زمان ، سنگهای آهکی زمان زیادی داشته‌اند تا دولومیتی شوند.

دولومیت بی‌تناسب یا زین اسبی:

نوعی دولومیت ، که ممکن است جانشینی یا به صورت یک سیمان باشد، دولومیت بی‌تناسب Barague یا زین اسبی Saddle است. همچنین تحت عنوان اسپار مرواریدی Peal Spar شناخته می‌شود. بطور کلی بلورها بزرگند (چند میلیمتر) و سطوح بلوری منحنی شکل و واضح دارند. در مقطع نازک ، آنها رخ منحنی و خاموشی موجی دارند. معمولا حاوی اینکلوزیون‌ها بوده که بیشتر آنها از آهن می‌باشند. دولومیت بی‌تناسب معمولا با کانی سازی سولفیدی، فعالیت هیدروترمالی و همچنین هیدروکربن‌ها همراه است، خیلی اوقات این دولومیت به عنوان دولومیتی شدن تیپیک دفنی بررسی می‌شود و اختصاصات تغییر شکل شبکه به تغییرات غلظت یونهای Ca جذب شده بر روی سطوح بلوری در حال رشد نسبت داده می‌شود.

تقسیم بندی سنگهای کربناته بر اساس مقدار دولومیت:

–سنگ آهک : سنگی است که حاوی ۰ تا ۱۰ درصد دولومیت باشد.

-سنگ آهک دولومیتی : سنگی است که حاوی ۱۰ تا ۵۰ درصد دولومیت باشد.

-دولومیت کلسیتی : سنگی است که حاوی ۵۰ تا ۹۰ درصد دولومیت باشد.

-دولومیت  Dolostone) : سنگی است که حاوی ۹۰ تا ۱۰۰ درصد دولومیت باشد.

تولید جهانی دولومیت :

تولید کنندگان عمده دولومیت نسوز عبارت از: انگلستان ، آلمان ، بلژیک ، فرانسه ، ایتالیا ، اسپانیا، یونان ، مکزیک، آمریکا ، استرالیا، آفریقای جنوبی و ژاپن نیز به مقدار محدود دولومیت نسوز تولید می کنند . به طوری که آمریکا در سال حدود یک میلیون تن و کانادا ۳۵۰ هزار تن تولید می کنند.

بلژیک با صادر کردن ۵/۱ میلیون دولومیت از اصلی ترین صادر کنندگان این ماده معدنی است .

ذخایر دولومیت در ایران :

ایران دارای ذخایر متعدد دولومیت است که تقریباً در اغلب استان وجود دارد. به طوریکه قبلاً نیز اشاره شده آ این ذخایر عمدتاً در سازندهای قدیمی مربوط به دوره کامبرین و تریاس قرار گرفته اند .

جداول زیر خلاصه ذخایر دولومیت ایران را نشان می دهد.

کاربردهای دولومیت:

دولومیت به طور کلی به شرح زیر کاربرد دارد

1. دولومیت معدن کاوان در ساختمان سازی:

در ساختمان سازی به عنوان سنگ ساختمانی در پی ها و یا در بعضی موارد که کریستالیزه شده جهت سنگهای تزئینی و نما مورد مصرف قرار گیرد. البته این کاربرد حداقل استفاده این ماده معدنی است زیرا کاربردهای دیگر آن مهمتر بوده و دارای ارزش افزوده بیشتری دارد. در ایران معاده دولومیت کرمانشاه و کردستان به دلیل و نداشتن تکنولوژی یا صنعت مربوطه در منطقه ، بیشتر در ساختمان سازی مورد استفاده قرار می گیرد.

1. دولومیت معدن کاوان در صنایع کاشی و سرامیک و شیشه: در صنعت شیشه ، دولومیت به عنوان کمک ذوب مورد استفاده قرار می گیرد. دولومیتی که در این صنعت استفاده می شود بایستی میزان درصد اکسیدهای رنگین مثل آهن و تیتان و منگنز و غیره حداقل باشد. حدود ۱۰ الی ۱۵ درصد دولومیت معمولاً در ساخت بدنه کاشی ، دولومیت اضافه می کنند . در ایران بیشترین کاربرد دولومیت در صنایع شیشه سازی و کاشی سازی بوده است .

• دولومیت معدن کاوان در صنایع نسوز و فولاد سازی :

دولومیت نسوز یا دولوما (Doloma) که در اثر پخته شدن یا تکلیس دولومیت بدست می آید که طی آن ابتدا دولومیت را نزدیک ۱۰۰۰ درجه سانتی گراد حرارت می دهند و مخلوطی از اکسید کلسیم و اکسید منیزیم بدست می آید. از آنجائیکه دولوما میل ترکیبی شدیدی با آب دارد و در اثر تکلیس دارای تخلخل بالایی دارد، محصول تکلیس شده را زینتره می کنند . دمای لازم برای زینتره کردن بستگی به میزان خلوص دولومیت دارد، چنانچه درجه خلوص دولومیت پایین باش به آن اکسید آهن اضافه می کنند در اثر اضافه کردن اکسید آهن میزان هیدراته شدن آن کاهش می یابد البته در این صورت مقاومت آن در برابر سرباره نیز کمتر می شود .

بدین ترتیب در اثر تکلیس و زینتره کردن دولومیت ، ماده اولیه آجرهای نسوز دولومیتی بدست می آید . به طور کلی دو نوع آجر نسوز دولومیتی در شرایط فعلی شناخته می شود . یکی آجر نسوز دولومیتی با باند سرامیکی ، که این نوع آجر دارای استحکام و مقاومت فشاری خوبی را در برابر شوک حرارتی حاصل در کوره ها حرارتی نشان می دهند . دیگری آجر نسوز دولومیتی با باند قطرانی و قیر که مهمترین مشخصه آنها مقاومت در برابر سرباره های فولاد سازی است . البته دولومیتی که در صنایع فولاد سازی استفاده می شود بایستی دارای ترکیب شیمیایی مشخصی داشته باشد. استاندارد شیمیایی دولومیت قابل مصرف در کنورتورهای فولاد سازی ذوب آهن به شرح زیر می باشد.

البته آجرهای نسوز دولومیت به دلیل مقاومت بیشتر ، از آجرهای نسوز شاموتی که قبلاً مورد استفاده قرار می گرفتند در ذوب آهن ایران جایگزین آنها شده بطوریکه یا پاتیل های پوششی آجرهای نسوز دولومیتی حدود ۴۸ تا ۶۰ بار ذوب می گیرند در صورتیکه با پوشش آجرهای شاموتی حداکثر ۸ ذوب گرفته می شود . ولی با جایگزینی آجرهای نسوز منیزیتی در صنایع آهن و فولاد به دلیل ارجحیت بیشتر آنها و مقاومت در برابر شوک حرارتی ، غیره و نیز هزینه زیاد نگهداری و بسته بندی آجرهای دولومیتی به دلیل هیدراته شدن سریع آنها ، مصرف کلی این آجرها در دنیا رو به کاهش است .

جدول استاندارد آنالیز شیمیایی دولومیت مورد مصرف در کنوتورهای فولاد سازی در برخی و کشورهای جهان

• کاربرد دولومیت معدن کاوان در جهت استحصال منیزیت از آب دریا: یکی دیگر از کاربردهای دولومیت در استحصال منیزیت آب دریا می باشد. در این پروسس ، به آب دریای تغلظ شده که توسط زلال سازها ، زلال شده است دولومیت کلسینه وارد کرده و با کنترل PH مناسب ، ترکیب هیدروکسید منیزیم Mg(OH)2 تشکیل و به صورت لخته های ژلاتینی ته نشین می گردد. سپس محلول بدست آمده را وارد تغلیظ کننده ها (Thickener) گردیده و بعد توسط سیستم فیلتراسیون به صورت خمیر در می آید.

محصول فیلتراسیون را در کوره ای با دمای ۱۴۰۰ درجه سانتی گراد حرارت داده و اکسید منیزیم بدست می آید.

ضمناً می توان هیدروکسید منیزیم را تنها خشک نموده و مستقیماً به بازار مصرف ارسال نمود.
در شکل زیر شماتیک پروسه استحصال منیزیم از آب دریا و دولومیت که توسط کمپانی DOW انجام می پذیرد را نشان می دهد.

کربنات ها:

کانی های کربناته شامل کلسیت(کربنات کلسیم با ساختار هگزاگونال)، آراگونیت(کربنات کلسیم با ساختار راست لوزی) و دولومیت(کربنات مضاعف کلسیم و منیزیم) می باشند.

در تشکیل سنگ های کربناته فرآیندهای بیولوژیکی و شیمیایی تأثیر گذار هستند. سنگ های کربناته در مناطقی که آب دارای گرمای مناسب و فاقد ذرات ریز تخریبی است، تشکیل می شوند. در یک محیط مساعد ابتدا آراگونیت تشکیل می شود(   آراگونیت منیزیم کمی دارد و به جای آن استرانسیوم می تواند جانشین شود ). بنابراین غلظت کلسیم پائین آمده و غلظت منیزیم بالا می رود و شرایط برای تشکیل کلسیت پر منیزیم و سپس کلسیت کم منیزیم فراهم می شود( کلسیت کم منیزیم دارای کمتر از ۴% مول MgCO3 و کلسیت پرمنیزیم دارای بیش از ۴% مول MgCO3 می باشد.)  و در انتها دولومیت به صورت نادر ایجاد می شود (اولیه)

از لحاظ پایداری کلسیت کم منیزیم پایدارتر از کلسیت پرمنیزیم و کلسیت پرمنیزیم پایدارتر از آراگونیت می باشد.

آراگونیت > کلسیت پرمنیزیم> کلسیت کم منیزیم> دولومیت

کربنات کلسیم چیست؟

کلسیم کربنات ماده‌ای شیمایی با فرمول CaCO_۳ و با ساختار کریستالی کلسیت و آراگونیت می باشد که کلسیت به شکل هگزا گونال و آراگونیت به صورت رومبو هیدرال است. نوع خالص آن  سفید رنگ و ناخالص آن کرم رو به سفید می باشد. چگالی کربنات کلسیم g/cm³  ۸۳/۲-۷۱/۲،در دمای °۸۲۵ سانتی‌گراد تجزیه می‌شود. شکل مولکولی خطی دارد و غیر مشتعل می باشد.

نام کلسیت از کلمه لاتین کالکس (Calx) به معنی آهک سوزان گرفته شده است

کربنات کلسیم یک ماده معدنی استثنایی است ، بیش از ۴٪ از پوستهٔ زمین را شامل و در سرتاسر دنیا پیدا می‌شود. این ماده  یکی از پرکاربردترین مواد شناخته شده برای بشر است  که هم به صورت طبیعی یافت می شود و هم به صورت مصنوعی تولید شود .

کربنات کلسیم در پوسته تخم مرغ و غشای جانورانی مانند حلزون و خرچنگ نیز موجود است. جنس مروارید نیز از کلسیم کربنات است.

رابطه کربنات کلسیم و آهک:

-تبدیل کربنات به آهک: کربنات کلسیم در اثر حرارت با از دست دادن CO_۲ به آهک تبدیل می‌شود .

-تبدیل آهک به کربنات:آهک به مقدار بسیار کم در آب حل می‌شود. اما در آبی که CO_۲ محلول داشته باشد، بطور کامل حل شده ، ایجاد کربنات کلسیم می‌کند..

از واکنش سنگ آهک با آبهای حاوی  CO_۲   درون غارها آستالاگمیت و آستالاگتیت‌های ایجاد شده است..

تولید کربنات کلسیم:

کربنات کلسیم، برای استفاده در صنعت، از معدن استخراج می‌شود. کربنات کلسیم خالص می‌تواند از سنگ مرمر تولید شود یا اینکه می‌تواند بوسیلهٔ عبور دادن دی اکسید کربن از درون محلول کلسیم هیدروکسید بوجود آید.

مرمریت سنگی با منشاء رسوبی می باشد که حاصل تراکم ناشی از فشار طبقات رویی میباشد که ممکن است دگرگرونی ضعیفی نیز درآن مشاهده شود.یکی از مشخصات این سنگها دارا بودن دانه بندی ریز یا متوسط و بافت شکری آنها می باشد . مرمریت ها جزء سنگ های رسوبی اورگونوژنیک (Organogenetic Sedimentary Rock) که خود در رده سنگ های رسوبی شیمیایی میباشند قرارگرفته اند این سنگها اکثرا” از بقایای جلبک ها (Algae) مرجان ها (Reef) یا رسوبات کلسیت از آب دریا در نتیجه اعمال شیمیائی و یا بیوشیمیائی تشکیل می شوند . معمولا” در طبقات این سنگها قطعات شکسته یا سالم فسیل دیده میشوند که طبق این تقسیم بندی ، در نوع سنگهای آهکی فسیل دار زیاد مشاهده می شوند. یا در اثر تغییر شیل ها و موجودات ریز پلانکتون (Planktonic) و یا عمل سیلیسیفیکاسیون (Silicified) تشکیل می شوند .

کانی های اصلی مرمریت ها شامل: کلسیت و دولومیت می باشند. مرمریت‌ها را بر حسب مقدار کربنات منیزیم یا کلسیم به نام‌های مرمریت کلسیتی، مرمریت منیزیتی (یا دولومیتی) می‌نامند.

کاربرد کربنات کلسیم

• کربنات کلسیم معدنکاوان در مستربچ

مستربچ کربنات کلسیم بر پایه  LLDPE (MC75LTD)

Mc75ltd  یک رزین پلی اتیلنی بر پایه افزودنی های اصلاح کننده پلیمری است که شامل ۷۵% کلسیم کربنات پوشش داده شده (coated) و ۲۵%مخلوط رزینهای   LLDPE با بعضی از افزودنی ها می باشد.

افزودنی های اصلاح کننده پلیمری MC75LTD را می توان به راحتی با رزین های پلی الفینی ساده مانند(PP/HDPE/LLDPE/LDPE) با توجه به اشکال گرانولی آن مخلوط کرد.

• مزیت های استفاده از کربنات کلسیم معدن کاوان در تولید آسفالت

استفاده از مواد و مصالح مختلف در بهبود خصوصیات رفتارى قیرها همواره مدنظر محققان بسیارى بوده است تا بدین ترتیب بتوانند عمر روسازیهاى آسفالتى را افزایش دهند.

حضور ذرات کربنات کلسیم سبب تکمیل دانه بندی مصالح گردیده و تأثیر قابل ملاحظه ای بر عدد مارشال نشان داده و پدیده قیرزدگی در مناطق گرمسیری را نیز حذف می نماید .

بنابراین افزودن P.C.C  به قیر می تواند به عنوان یک روش ساده و ارزان در مقایسه با روشهایی همانند استفاده از پلیمرها ، برای افزایش کارایی قیر در صنعت آسفالت به کار گرفته شود .

مقاومت در برابر خشتگی ناشی از بارگذاری های کوچک و متناوب در شرایط مختلف جوی .

بالا بردن عدد مارشال به مقدار قابل توجه و کم سابقه .

• کربنات کلسیم Caco3 معدن کاوان و متالوژی

برای ذوب کردن کانسنگ بعضی از فلزات نظیر مس از آهک استفاده می شود. آهک علاوه بر کاهش دمای ذوب، موجب جذب و جدایش عناصر زاید از جمله فسفر، آلومینیم، سیلیس و گاز SO2 می گردد.

در فلوتاسیون مواد معدنی از آهک برای کنترل PH محلول استفاده می شود. در بیشتر روش های استخراج منیزیم از آب دریا از آهک استفاده می شود. درتهیه آلومینیم به روش بایر میزان قابل توجهی آهک مصرف می گردد .

کربنات کلسیم عامل احیا در استخراج فلزاتی چون اورانیوم، زیرکونیم، توریوم و بریلیم است.
•به عنوان اکسیژن زدا، سولفورزدا یا کربنی شدن برای انواع آلیاژهای آهنی و غیر آهنی استفاده می گردد.
•به عنوان عامل آلیاژی در تولید آلومینیوم، بریلیم، مس، سرب و آلیاژهای منیزیم استفاده می شود.

در استحصال طلا به روش سیانوراسیون نیز آهک به کار می رود.

• کربنات کلسیم معدن کاوان در لوله، پروفیل‌ها و صفحات      

کربنات کلسیم را می‌توان در لوله، پروفیل‌ها و صفحات در مقادیر ۷ تا ۴۵% استفاده کرد. سفتی بهبود یافته ، امکان کاهش ضخامت لوله‌ها، صفحات و پروفیل‌ها را فراهم و در نتیجه قیمت را نیز کاهش می‌دهد. از آنجائی که مواد معدنی هدایت حرارتی بالاتری دارند، می‌توان با طول ناحیه سردکردن مشابه، اکستروژن را سریعتر انجام داد. بازده را می‌توان با اکستروژن مستقیم حتی بیشتر هم کرد، چرا که کربنات کلسیم و بسپار را می‌توان بدون نیاز به مرحله آمیزه‌کاری گران بلافاصله فرآیند نمود.

• پودر کربنات کلسیم Caco۳ و صنعت لوله سازی

کربنات کلسیم_۳ Caco در تهیه لوله های خلاء، لوله های پلی اتیلن، پلی پروپیلن، پولیکا و انواع لوله های سبز و سفید کاربرد دارد.

• مزیت های استفاده از کربنات کلسیم معدن کاوان در صنایع لاستیک و پلاستیک
• از این مواد جهت تولید لوله و اتصالات و لوازم پلاستیکی و همچنین لاستیک و تایر استفاده می شود. در صنعت پلاستیک و لاستیک پودر میکرونیزه کربنات کلسیم به عنوان پرکنندگی و مقاومت محصول در مقابل حرارت و استحکام استفاده می کنند. )مشخصات پودر میکرونیزه در این صنعت میزان _۳caco حداقل ۹۸ درصد، درجه رطوبت حداکثر ۱درصد،  میزان Fe_۲O_۳  حداکثر ۲ درصد ،  ph  ۵/۸  تا ۵/۹ درصد(.
• مهمترین و متداولترین پر کننده ای که در صنایع لاستیک استفاده می شود کربنات کلسیم است که پایین بودن جذب روغن توسط آن، پخش سریع و قیمت مناسب آن از مهمترین دلایل آن می باشد.
• کربنات کلسیم متداولترین ماده پرکننده پلاستیک به شمار می رود. دلیل استفاده از این ماده معدنی عبارت است از قیمت مناسب، جذب اندک روغن، سهولت پخش با وسایل معمولی، درخشندگی عالی ، نرم بودن آن، سختی کم،جلوگیری از نرمی و طویل شدگی پلاستیک ، درخشندگی خوب
• کربنات کلسیم از کلوخه شدن پلیمرها جلوگیری نموده و خواص پراکندگی آنها را بهتر می نماید.

پودر میکرونیزه کربنات کلسیم دراین صنعت با مشخصات زیر استفاده می شود: میزان CaO حد اقل ۹۸ درصد ، میزان Fe_۲O_۳ حد اکثر دو درصد ، درجه رطوبت حداکثر یک درصد و مش های مصرفی بیشتر از ۲۰۰ می باشد.

• از کربنات کلسیم در صنایع کاشی و سرامیک مخصوصاً صنعت لعاب سازی استفاده می‌شود. به دلیل تشکیل یوتکتیک، نقطه ذوب مجموعه را پایین آورده و به هنگام استفاده در لعاب، ضریب انبساط حرارتی لعاب را پایین می‌آورد.

• استفاده از کربنات کلسیم معدن کاوان در پلی الفین ها

الف) فیلم و ورق %۲۰ – ۵

ب) کابل % ۳۵ – ۲۰

ج) لوله و پروفیل % ۴۰ – ۱۰

د) قالب گیری تزریقی % ۶۰ – ۱۰

ه) گونی های پلی پروپیلن % ۱۵ –  ۵

مزایای استفاده از کربنات کلسیم :

۱)    افزایش سختی

۲)    کاهش چسبندگی فیلم ها

۳)    افزایش راندمان

۴)    قابلیت چاپ

۵)    کاهش قیمت

• کربنات کلسیم Caco_۳ معدن کاوان در صنعت آب

برای بهبود کیفیت آب آشامیدنی، استریل کردن، کاهش سختی و کنترل PH آب و رسوب کردن ترکیبات فسفاته و نیتروژن موجود درآب، خنثی کردن اسیدیته آب  وخنثی کردن پسابهای اسیدی فاضلاب کارخانه ها از کربنات کلسیم استفاده می شود.

• کربنات کلسیم معدن کاوان در صنعت شوینده ها

برای صنایع شوینده،پودر کفشوی،صابون از کربنات کلسیم با مش ۱۰۰ تا ۱۷۰ استفاده می شود .در این صنعت از پودر میکرونیزه جهت تهیه مواد سفید کننده با اندازه مخصوص و نرم استفاده میگردد.

• کربنات کلسیم معدن کاوان و سازه های دریایی

جهت ساخت اسکله ها و موج شکن ها و استحصال زمین از دریا ، ازکربنات کلسیم استفاده می شود.

• کربنات کلسیم معدن کاوان و ساختمان

جهت تهیه پودر سنگ، تولید شن و ماسه برای بتن، دیوار چینی و کرسی چینی  می توان از آن استفاده نمود. کربنات کلسیم در ساخت و ساز هم برای ساختن مواد و هم به عنوان اجزاء و ذرات سیمان مهم و ضروری می باشد. هم چنین در ساخت ملات برای چینش آجرها روی هم، بلوک های بتنی، سنگ ها، پوشش سقف، ترکیب رزین و کاشی ها مورد استفاده قرار می گیرد. کربنات کلسیم، کربن دی اکسید و آهک را تجزیه می کند تا یک ماده اساسی در ساخت استیل، شیشه و کاغذ را بوجود آورد.

• کربنات کلسیم معدن کاوان در صنعت رنگ

در این صنعت از پودر میکرونیزه به عنوان پرکننده(فیلر) استفاده می شود. مشخصات پودر مصرفی در این صنعت بشرح ذیل می باشد:میزان cao  بیش از ۹۷ درصد میزان fe_۲o_۳  کمتر از ۱ درصد و درجه ریزی آن بیش از ۵۰۰ مش. بطور تقریبی مصرف پودر میکرونیزه در صنعت رنگ ایران ۲۲ درصد در نظر گرفته می شود.

• کربنات کلسیم به عنوان دیرگداز

در صنایعی که با حرارت بالاتر از ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد سروکار دارند مانند صنایع ذوب آهن، ذوب کانسنگهای فلزی نظیر کالکوپیریت و گالن که خاصیت اسیدی دارند، صنایع سیمان، صنایع شیمیایی، صنایع سرامیک، پاتیلها، دیگهای بخار، کوره های الکتریکی، شیشه سازی، صنایع ذوب و ریخته گری و به طور کلی صنایعی که با حرارت های بالاتر از ۱۰۰۰ درجه سرو کار دارند استفاده می شود.

• کربنات کلسیم معدن کاوان در کارخانه ها

در بسیاری از کارخانه ها برای گوگردزدایی از دودکش ها کاربرد زیادی دارد.

• کربنات کلسیم در صنعت کفش پلاستیکی و زیره کفش (جیر و چرم مصنوعی)

در این صنعت بعنوان پرکننده از پودر میکرونیزه با دانه بندی حدود چند میکرون و سطح خارجی  که با یک نوع چرب کننده پوشیده شده است بکار میرود که خواص مذکور در ادامه را به محصول میدهد.

• براق کننده سطح خارجی جسم.
• افزایش دهنده مقاومت در مقابل بیشتر پاره شدن و کشیده شدن.
• عدم ایجاد زردی در جسم یعنی رنگ سفید را ثابت نگه میدارد.
• کم کننده خاصیت ارتجاعی.
• در مقابل چربی ثابت است.

در این صنعت حد مصرف مشروط به این مسئله است که حالت ارتجاعی جنس مورد مصرف حفظ و رعایت شودو درجه پرکنندگی در کفش و بخصوص زیره کفش فاکتور مهم بحساب می آید که در آنها ۲۰درصد پرکننده مصرف میشود.

• کربنات کلسیم در صنعت کاغذ

از نوع کربنات کلسیم رسوب داده شده بعنوان کدر کننده، صاف کننده، پرکننده و همچنین مانع پخش جوهر روی کاغذ استفاده می گردد. در صنعت کاغذ سازی به خاطر روشنایی بالا و پراکندگی نورش در تمام دنیا با ارزش است و از آن به عنوان یک پرکننده ارزان استفاده می شود تا سطح کدر کاغذ را روشن کند.

• کربنات کلسیم در صنعت کابل و سیم

از پودر میکرونیزه برای استحکام و به عنوان پرکننده بمیزان ۲۰ درصد جهت تولید کابل و ۱۰درصد جهت تولید سیم مصرف می شود. مشخصات پودر مصرفی باید دارای خلوص cao  دارای ۹۸ درصد ، رطوبت کمتر از ۱درصد و درجه دانه بندی حدود ۳۵۰ مش باشد. البته جهت تولید کابل از ماده اولیه ای بنام امیا استفاده میگردد که حدود ۹۹درصد پودر میکرونیزه و ۱درصد اسید استئاریک تشکیل گردیده است. مصرف پودر با درجه ریزی کمتر از ۳۵۰ مش و خلوص کمتر باعث ترک خوردگی و شکنندگی این نوع محصولات خواهد شد. میزان مصرف پودر میکرونیزه در شرکت کابل سازی ایران بعنوان نمونه بشرح جدول ذیل می باشد:

میزان مصرف پودر میکرونیزه در شرکت کابل سازی

جهت تولید سیم مسی  ۹۵ کیلوگرم در هر تن

جهت تولید کابل مسی   ۱۸۵ کیلوگرم در هر تن

• کربنات کلسیم در صنعت بهداشتی

در این صنعت از پودر میکرونیزه با خلوص ۱۰۰درصد جهت تولید خمیر دندان استفاده میگردد.

• کربنات کلسیم معدن کاوان در داروسازی

کربنات کلسیم خاصیت آنتی اسیدی دارد و در نواقص کلیوی و درمان استئوپروزیس به کار رفته و مکمل کلسیم است. کربنات کلسیم در بیماران مبتلا به هیپرفسفات همراه با نقص کلیوی توصیه می شود زیرا با پیوستن به فسفات مانع جذب بیشتر فسفات از طریق معده و روده می گردد.

کربنات کلسیم در داروهای هومئوپاتیHomoepathic (نوعی دارو درمانی) و در افزودنی های خوراکی هم کاربرد دارد. به علاوه با توجه به دارا بودن خاصیت جذب سطحی، در داروهای ضداسهال نیز به کار می رود.

کربنات کلسیم با اسید معده به صورت کلرید کلسیم در آمده و گاز دی اکسید کربن حاصل در برخی از بیماران ممکن است باعث نفخ معده شود.

مقداری از کلسیم در لوله گوارشی جذب می شود ولی در حدود ۸۵ % آن مجدداً به صورت نمک های کلسیم دار مانند کربنات کلسیم دفع می گردد. به طور معمول در هربار، یک گرم کربنات کلسیم به عنوان آنتی اسید خورده می شود و غالباً همراه با آنتی اسیدهای دیگر به ویژه آنتی اسیدهای منیزیم دار تجویز می شود.

از کلسیت برای تهیه کلرید کلسیم _۲CaCl، برومید کلسیم_۲CaBr ، یدید کلسیم _۲CaI و اکسید کلسیم CaO استفاده می شود که هریک دارای مصارف متعددی در صنایع داروسازی است. حتی برای تهیه داروهای دامپزشکی نیز کاربرد دارد.

از کلرید کلسیم _۲CaCl دارویی تهیه می کنند که در بدن تولید اسید می کند و در مواردی که یون کلسیم در بدن کم باشد، برای تأمین سریع کمبود آن از کلرید کلسیم استفاده می شود. از ترکیبات دارویی کلرید کلسیم در درمان عوارض حساسیت هایی مانند کهیر، تنگی نفس، خارش و سایر التهابات ناشی از حساسیت استفاده می گردد.

کلرید کلسیم باعث سرعت در انعقاد خون شده و برای جلوگیری از خونریزی های شدید استفاده می شود. به علاوه این ماده در درمان بی نظمی های ضربان قلب به عنوان مکمل به داروهای مربوط به نارسایی های قلبی افزوده می شود. از کلرید کلسیم برای درمان عوارض اسهال، استفراغ و در عرق کردن مسلولین نیز استفاده می گردد.

از برومید کلسیم_۲ CaBr به عنوان ضد تشنج در درمان بیماری صرع استفاده می شود. این ماده در تسکین دردهای معده نیز تأثیر دارد.

از یدید کلسیم _۲CaI برای تهیه پمادهای ضدبیماری پوستی و ورم مفاصل مزمن استفاده می شود.

اکسید کلسیم CaO مصرف بسیاری در تهیه آب آهک دارد که برای از بین بردن زگیل و دمل مورد استفاده قرار می گیرد. آب آهک در مسمومیت های ایجاد شده با اسید سولفوریک و اسید اگزالیک به عنوان ضد سم کاربرد دارد.

کربنات کلسیم به صورت پودر ترکیبی کربنات کلسیم، پودر ترکیبی کربنات منیزیم و قرص ترکیبی کربنات منیزیم است. همچنین سوسپانسیون آلومینا، منیزیا و کربنات کلسیم ؛ قرص آلومینا، منیزیا و کربنات کلسیم مورد استفاده قرار می گیرد.

• کربنات کلسیم معدن کاوان در صنایع خودروسازی

برای تولید انواع  لاستیک، قطعات فایبر گلاس، داشبرد، رنگ خودرو، تهیه انواع قطعات فلزی، لنت ترمز و … کاربرد فراوان دارد.

• کربنات کلسیم معدن کاوان مناسب برای صنعت حفاری نفت

در حفاری چاههای نفت و در ترکیبات سیال حفاری، از پودر میکرونیزه با خلوص ۸۵درصد و با مش ۳۲۵ استفاده میگردد. شرکت زمین کاو مفتخر است آمادگی  خود را جهت تأمین کربنات کلسیم مخصوص حفاری اعلام دارد.

• کربنات کلسیم در مرکب چاپ

کربنات  کلسیم امولسیونی می تواند در ساخت انواع مرکب چاپ استفاده شود. نوع ریز دانه آن برای این منظور کاربرد بیشتری دارد.

• کربنات کلسیم معدن کاوان مناسب جهت پرکنندگی

کلسیم کربنات یکی از پرکاربردترین مواد معدنی است که در صنایع کاغذ، پلاستیک ها، رنگ ها و پوشش ها هم به عنوان پرکننده و هم پوشش رنگی(به علت رنگ سفید مخصوصش) کاربرد دارد.

بیشترین کاربرد کربنات کلسیم خاکی و کربنات کلسیم ته‌نشینی (Precipitated) در کاغذ، پلاستیک و رنگسازی است. کاغذ از شبکه سلولزی تشکیل شده که فیبرهای آن با ذرات کانی دانه‌ریز پر می‌شود، موادی پوششی برای افزایش کیفیت چاپ برروی کاغذ در کاغذسازی استفاده می‌شوند که کربنات کلسیم می‌تواند۵۰-۵% آن را تشکیل دهند.

کربنات کلسیم می‌تواند به عنوان رنگدانه و کاهنده نیاز به پلیمر عمل کند، لذا در ورقه‌ها، لوله‌ها و پنجره‌های PVC، ۵ تا ۳۵% از ترکیب را به خود اختصاص می‌دهد. در رنگسازی ۳۵-۱۰% از حجم را امولسیون‌های آبی یا حلال‌ها را می‌تواند کربنات کلسیم شامل شود تا از مقدار TiO2 مصرفی بکاهد.

• کربنات کلسیم معدن کاوان مواد پاک کننده

در جلادهنده و پاک کننده فلزات از کربنات کلسیم به عنوان عامل کمکی لخته ساز استفاده می شود.

• پودر کربنات کلسیم معدن کاوان و آتش نشانی

برای تهیه پودرهای خاموش کننده آتش کاربرد های گسترده ای دارد.

• کربنات کلسیم معدن کاوان در کابل

کربنات کلسیم در کابل پلی‌اتیلنی شبکه‌ای شده مورد استفاده قرار می‌گیرد. کربنات کلسیم را می‌توان در اکستروژن کابل‌های عایق و همراه با پلی اتیلن خالص استفاده کرد. ۳۵-۲۵% کربنات کلسیم را می‌توان بدون تأثیرات قابل ملاحظه بر روی خواص مکانیکی استفاده کرد. کربنات کلسیم برای تهیه روکش انواع سیم و کابل استفاده فراوانی دارد.

• کربنات کلسیم در قالب گیری تزریقی

آمیزه‌ها یا مستربچ‌هایی که تا ۸۸% کربنات کلسیم دارند را می‌توان به راحتی پس از رقیق کردن توسط پلی پروپیلن خالص قالب‌گیری تزریقی کرد. استفاده تا مقادیر ۵۰% را می‌توان بدون تغییر در تنظیمات دستگاه فرآیند کرد.

مزایای عمده استفاده از کربنات کلسیم عبارتند از: سفتی بیشتر، جمع شدگی کمتر، دمای تغییر شکل حرارتی تحت بار بالاتر و زمان چرخه کمتر (به لطف هدایت حرارتی بالاتر) به همراه مقاومت ضربه مناسب

پلی‌پروپیلن پرشده توسط کربنات کلسیم به تدریج کاربردهای فراوانی را در صنایع مبلمان و لوازم منزل و همچنین در بخش خودرو پیدا کرده است. این آمیزه همچنین بازارهای جدیدی را به عنوان جایگزین پلی‌استایرن و ABS و در کاربردهای بدون نیازبه مقاومت خراشیدگی پیدا می‌کند.

• کربنات کلسیم معدن کاوان در صنعت غذایی و دارویی

در این صنایع پودر میکرونیزه بعنوان پرکننده و تولید آنتی بیوتیکها، ضداسیدها، دندانپزشکی استفاده میگردد و با خلوص ۱۰۰درصد جهت تولید لوازم آرایش و بعنوان پر کننده کاربرد دارد.

کربنات  کلسیم در صنایع غذایی به عنوان خنثی کننده اسیدیته مصرف می گردد و در ساخت آدامس نیز کاربرد دارد .

• پودر کربنات کلسیم معدن کاوان و رنگ

به علت قیمت مناسب ، خصوصیات نوری و مکانیکی در صنعت رنگ از مصرف بالائی برخوردار است . کربنات کلسیم هر چه نرمتر باشد پوشش بهتربه رنگ  می دهد .

• برتری های استفاده از کربنات کلسیم در رزین های پلی استر غیراشباع عبارتند ازکاهش هزینه مواد اولیه و بهبود ویژگی­های مکانیکی.
• کربنات کلسیم پیک گرمازا را کاهش می­دهد، خواص­سطحی را بهبود می بخشد، جمع شدگی (انقباض) را به حداقل می­رساند و تنش های داخلی را کم می کند.
• از آنجایی که فرآیند پخت رزینهای پلی استر، یک فرایند شیمیایی گرمازاست، تفاوت در ضریب انبساط حرارتی شیشه، رزین پلی استر غیراشباع و کربنات کلسیم منجر به ایجاد ترک های ریز در قطعه می شود. کربنات کلسیم تنها ماده معدنی مناسب برای این منظور است.
• پر شدن فضاهای خالی توسط ذرات پرکننده (به جای رزین) باعث جابجایی بخشی از رزین شده و نهایتا به کاهش ویسکوزیته می انجامد. این امر می تواند با ترکیب مناسبی ا زکربنات کلسیم با دانه بندی درشت و ریز تامین شود.
• تمایل به تشکیل رسوب عموما با کاهش اندازه ذرات کربنات کلسیم کاهش می یابد.
• افزودن پرکننده به رزین باعث تغییر ویژگی های ماده می شود. از جمله این ویژگی ها می توان مشخصات مربوط به فرآیند، ویسکوزیته، دانسیته حجمی بهینه، میزان جذب روغن (OA)، واکنش پذیری را نام برد.
• در این صنعت از پودر میکرونیزه به عنوان پرکننده(فیلر) استفاده می شود. مشخصات پودر مصرفی در این صنعت بشرح ذیل می باشد: میزان CaO بیش از ۹۷ درصد میزان Fe2O3  کمتر از ۱ درصد و درجه ریزی آن بیش از ۵۰۰ مش. بطور تقریبی مصرف پودر میکرونیزه در صنعت رنگ ایران ۲۲ درصد در نظر گرفته می شود.
• کربنات کلسیم_۳ Caco و بتن سازی

از کربنات کلسیم برای جلوگیری از خوردگی بتن نمونه برداری شده  توسط قلیاییهای موجود در آب ، استفاده می شود .

• کربنات کلسیم معدن کاوان در صنعت لوازم آرایشی و بهداشتی

به عنوان پرکننده انواع لوازم آرایشی و بهداشتی و سفید کننده کاربرد فراوانی دارد.  تولیدکنندگان پودر بچه و خمیر دندان از مهمترین مصرف کنندگان کربنات کلسیم هستند.

تاریخچه 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.

در اواسط دوران تانگ، قبل از میلاد مسیح، صنعتگران چینی قدم های 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 فلاسپات ها 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 آن ها 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 ۱۷۰۹ که مقارن با شروع تحولات صنعتی در اروپا می‌باشد، بوقوع نپیوست.

در آن زمان یعنی اواخر قرن ۱۸ 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 مجموعه کانیهای رسی بوده و فرمول شیمیایی آن H_۴Al_۲Si_۲O_۹ 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 ۲-۵/۲ 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.

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

کائولن از نظر صنعتی به رس‌هایی که دارای مقدار قابل توجهی کائولینیت باشند اطلاق می‌گردد. کائولینیت، یک کانی رسی صفحه ای به رنگ های سفید (در حالت خالص) و خاکستری متمایل به زرد بصورت خاک رس بسیار نرم و ظریفی است که در اثر فشردن بین انگشتان خرد شده و پودر می‌گردد. سختی آن یک (در مقیاس موس) و در حالت متبلور به ۵/۲- ۲ می‌رسد. وزن مخصوص آن ^۳gr/cm2.6 و نقطه ذوب ۱۷۸۵ درجه سانتی گراد می‌باشد.

کائولن از نظر کانی شناسی جزء گروه کانی های سیلیکات آلومینیوم آبدار است. فرمول عمومی کائولن H_۴Al_۲Si_۲O_۹ می‌باشد که دارای ۵/۳۹درصدAl_۲O_۳ ۳،/۴۶درصدSiO_۲و۱۴درصد آب است.

این کانی به سهولت در آب و عموماً‌ در مایعات پراکنده می‌شود، نفود ناپذیر بوده و در حالت خشک مقدار زیادی آب از دست می دهد اما منبسط نمی‌گردد. همین خاصیت کائولن را از گروه اسمکتیت متمایز می‌نماید. خمیر آن با آب، شکل پذیر بوده و با پختن، شکل و رنگ آن تغییر نمی کند. در اثر دمیدن بر روی آن بوی خاک می‌دهد. شکستگی و کلیواژ آن قاعده‌ای کامل دارد و جلای آن تیره (خاکی) تا مرواریدی تیره می‌باشد. دارای لمس چوب و صابونی است و مزه خاک رسی دارد. قابلیت هدایت جریان الکتریسته و گرمای آن اندک است. انقباض طولی آن در ۱۳۰۰ درجه سانتیگراد از ۶ درصد تا ۱۷ درصد متغیر می‌باشد و در شیشه‌سازی این مقدار حتی به ۲۰ درصد هم می‌رسد. هنگام پخت به شدت منقبض می‌شود و رفتار آن در برابر دما عموماً‌ مرتبط به آب موجود در آن، خصوصاً‌ آب بشکه‌ای، بسیار قابل توجه است. بی آب شدن کانه‌های رسی از جمله کائولینیت عموماً در برابر دما، دگرگونی هایی را در ساختمان این کانه پدید می‌آورد.

چسبندگی یکی دیگر از خواص مهم فیزیکی کائولن است زیرا این ویژگی با درجه خلوص آن نسبت مستقیم دارد، یعنی هرچه درجه و میزان چسبندگی در کائولن بیشتر باشد به همان نسبت درجه خلوص کائولن نیز افزایش می‌یابد. کائولن مرغوب کائولنی است که اگر یک تکه از آن را به زبان بزنیم روی زبان بچسبد و این خود یکی از بهترین و ساده‌ترین روشهای تشخیص کائولن است. کائولن از نظرکانی شناسی جزء کانی های سیلیکاته آلومینیوم آبدار است.

کانیهای این گروه عبارتند از : کائولینیت، دیکیت، ناکریت و هالوزیت و همچنین متاهالویزیت و خاک نسوز می‌باشد.

از جمله خصوصیات اقتصادی مهم کائولن اندازه ریز ذرات آن می باشد. اغلب دیگر موادی که به عنوان رنگدانه، پرکننده، پوشش دهنده و روان ساز استفاده می شوند، باید به وسیله عملیات هزینه بر خردایش و آسیا کردن، کاهش اندازه داده و به پودر تبدیل شوند. علاوه بر هزینه بری، تقلیل اندازه آنها نیز تصادفی بوده و به طور غیرمنظم شکسته می شوند. کائولن از مجموعه های سستی از بلورهای ریز که بیشتر شکل و اندازه ثابتی دارند، تشکیل شده است و نیز اندازه مورد استفاده در صنعت کمتر از دو میکرون بوده و این یک مزیت اقتصادی برای آن محسوب می شود. بنابراین در صنعت نیز اندازه ذرات کائولن را بر حسب درصد وزنی ذرات کوچک تر از دو میکرون بیان می کند.

از خصوصیات شیمیائی دیگر کائولینیت آن است که در گستره وسیعی از تغییرات PH تغییر نمی‌کند ولی در اسید سولفوریک غلیظ حل شده، ژل سیلیسی از خود بجا می‌گذارد. گداخته آن در اسید کلریدریک نیز حل می‌شود.

یکی از مهم ترین خصوصیات صنعتی کائولن ماهیت شیمیایی خنثی آن می باشد. کائولن تحت شرایط شیمیایی صنعتی و در محدوده PH بین ۳ تا ۹ پایدار می باشد. بنابراین می تواند به راحتی به عنوان رنگدانه، پوشش و پرکننده با سایر ترکیبات استفاده شود.

کائولینیت در دمای ۳۰۰-۲۵۳ درجه سانتیگراد بخش زیادی از آب خود را از دست می‌دهد و در دمای ۶۵۰ درجه سانتیگراد تمامی ملکولهای آب موجود در شبکه ساختمانی آن بخار می‌شود. در دمای ۸۰۰ درجه سانتیگراد این عمل پایان می‌یابد و یک کانی به شکل نیمه بلورین بنام متاکائولن پدید می‌آید. مجموعه واکنش های فوق تا پایان این مرحله از نوع حرارت‌گیر است. چنانچه دما از ۸۰۰ درجه سانتیگراد بالاتر رود، ساختمان لایه‌ای کانه شکسته شد و دیگر توان جذب آب دوباره را ندارد. در دمای ۹۲۵ درجه سانتیگراد واکنش حرارت زایی آن آغاز می‌شود و در این مرحله با خارج شدن سیلیس از متاکائولینیت مازاد، ترکیب بصورت یک فاز شبکه اسپینل (_۲SiO3 ,_۳O_۲Al2) درمی‌آید. سیلیس آزاد شده بصورت بی‌شکل (آمورف) و یا نیمه بلورین پدیدار می‌شود. به گونه‌ای که شناسایی آن با آزمایش دیفراکسیون اشعه ایکس امکان‌پذیر نمی‌باشد. در دمای حدود ۱۱۰۰-۹۵۰ درجه سانتیگراد این فاز شبه اسپینل شروع به شکسته شدن کرده و بخش زیادتری از سیلیس خود را آزاد می‌کند.

فرآورده پایانی این مرحله مولیتی است که احتمالاً‌ مقدار سیلیسی آن از ترکیب طبیعی مولیت بیشتر و سیلیس پدید آمده بصورت کریستوبالیت می‌باشد که امکان شناسائی آن با اشعه ایکس وجود دارد.

کانی‌های بدست آمده بصورت کریستوبالیت می‌باشد که امکان شناسائی آن با اشعه ایکس وجود دارد.

کانی‌های بدست آمده از واکنش‌های یاد شده با بالا رفتن دما ناپایدار می‌شوند و در این راستا همواره بسوی نوعی ناپایداری بیشتر می‌روند. از این رو در دماهای بالاتر از ۱۳۰۰ درجه سانتیگراد یا بیشتر از این مسیر تعادلی کانی‌های کامل شده و به مرحله پایداری می‌رسند. در این مرحلکه کانی مولیت بدون سیلیس مازاد پدید می‌آید. بنابر این فاز پایانی این فرآیندهای حرارتی شیمیایی، مولیت و کریستوبالیت می‌باشد که مقدار کمی کوارتز و بندرت تریدیمیت آنها را همراهی می‌کنند.

سنگ کائولین برحسب نوع پیوندهایش به دو گروه پیوند نرم و سخت تقسیم می‌شوند:

۱- کائولن دارای پیوندهای نرم که عمدتاً در صنایع کاشی‌سازی و چینی‌سازی و سرامیک‌سازی و مجمسه‌سازی مورد استفاده قرار میگیرند. پیوند در این کائولن فقط با هیدرات میسر است.

۲- کائولن دارای پیوندهای سخت که عمدتاً در صنایع لاستیک‌سازی و کاغذ‌سازی مصرف دارند. پیوند در این نوع فقط با کلسیم امکان‌پذیر است و اصطلاحاً‌ در چنین حالتی شبکه پر می‌باشد.

روش های اکتشاف کائولن

اکتشاف کائولن همانند اکتشاف هرکانسار غیرفلزی دیگر، شامل سه مرحله نمونه‌برداری، تجزیه و اندازه‌گیری کمیت‌های موردنیاز و بالاخره تحلیل داده‌ها، بخصوص مطالعه تغییر‌پذیری کمیت‌های موردنیاز درکل نهشته (کانسار) می‌باشد. سپس با حذف مناطقی که کیفیت مناسب را دارا نمی‌باشند، باید به محاسبه و تعیین ذخیره و نهایتاً رسم منحنی‌های عیار ذخیره پرداخت. دراینجا بحث عیار کمی پیچیده‌تر از عیار درکانسارهای فلزی است، زیرا درکانسارهای غیرفلزی، بخصوص در کانه‌های رسی، ترکیب شیمیایی و خواصی که می‌تواند مفید یا مضر باشند از پیچیدگی بیشتری برخوردار هستند، بنابراین منظور از عیار در اینجا حدود قابل قبول خواص کائولن می‌باشد. حال در ذیل به هریک از مراحل فوق‌الذکر می‌پردازیم:

۱) نمونه‌برداری

شکی نیست که به منظور طراحی بهینه نمونه‌برداری از یک کانسار کائولن، می‌بایستی قبلاً اطلاعاتی درمورد موقعیت کانسار بدست آورد و به درک صحیحی از موقعیت زمین‌شناسی آن دست یافت. بنابراین بخش بزرگی ژنز کانسار ضروری است. این امر از آن جهت با اهمیت است که می‌تواند ما را در شناخت تغییر‌پذیرهای اولیه و کمیت‌های مهم یاری دهد. برای مثال دریک کانسار کائولن هیدروترمال (هیپوژن) که شدت فرآیند کائولینیتیزاسیون بشدت تابع عمق است، ممکن است مقدار سیلیس اضافی که همراه این نوع کانسارها دیده می‌شود، در زون سلیسیفیکاسیون، بشدت افزایش یابد. درهمین تیپ کانسارها، ممکن است بعلت تغییرپذیری شدت لیچینگ، مقدار عناصر قلیایی و قلیایی خاکی دربخشی از کانسار از مرغوبیت و کیفیت مطلوب برخوردار نباشد، و یا زونهای پیریتی که ممکن است با این تیپ کانسارها همراه نباشند، پس از اکسیداسیون موجب افزایش مقدار کانی‌های آهن‌دار شده و از مرغوبیت بخشی از کانسار بکاهد.

همچنین موقعیت فضائی کانسار (توسعه ابعاد کانسار در سه جهت) نیز از اهمیت خاصی برخوردار است، زیرا در کانسارهای هیدروترمال با شیب تند، اغلب متغییرهای فوق در امتداد قائم منطقه‌بندی می‌شوند، درصورتی که در کانسارهای با شیب ملایم از این نوع، همین تغییرات، ممکن است با شیب ملایم نسبت به عمق دیده شود ولی تغییرات جانبی در تعداد شمالی- جنوبی و یا خاوری- باختری ممکن است بیشتر باشد.

درمورد کانسارهای برجای کائولن، درک صحیحی از پالئوژئوگرافی نیز می‌تواند درمحلی با انباشتگی زیاد و یا کم در اکتشاف کمک نماید و درمورد کانسارهای رسوبی که فاز حمل و نقل را نیز تحمل نموده‌اند، جهت جریان آبهای سطحی درجهت کشف بخش‌های ضخیم‌ نیز می‌تواند مفید واقع گردد. اطلاعات زیر در شناخت ژنز کانسار بسیار مهم بشمار می‌روند.

مشخصات سنگ‌شناسی، کانی‌شناسی و همچنین وضع ریزش‌های جوی و توپوگرافی ناحیه منشاء که با مستقیماً از طریق هوازدگی باعث تولید کانی‌های رسی از جمله کائولن گردیده و یا برای مثال تولید ماسه سنگ فلدسپاتی را سبب شده که خود می‌تواند در تحولات بعدی به کائولن تبدیل شود.

وضع تکتونیکی ناحیه منشاء، که خود بشدت روی سطوح پالئوتوپوگرافی اثر داشته و آن را کنترل می‌نماید. علاوه برآن عوامل تکتونیکی می‌تواند در تغییر دادن نسبت تخریب شیمیایی (تولید کائولن در ناحیه منشاء) به تخریب مکانیکی (تولید ماسه سنگ فلدسپاتی یا میکایی) مؤثر واقع گردد. درحالتی که نسبت تخریب مکانیکی به شیمیایی بالا باشد، ماسه سنگ فلدسپاتی پس از حمل و نقل و رسوبگذاری در محیط رسوبی، شانس تبدیل شدن به موادرسی از جمله کائولن را دارا می‌باشد.

مورفولوژی حوضه‌های رسوبی و همچنین توزیع انرژی در آنها نیز از اهمیت خاصی برخوردار است، زیرا در حوضه‌های رسوبی پرانرژی، مخلوط ماسه و رس کائولنی شانس بسیار زیادی برای جداکردن ایندو از یکدیگر داشته و درنتیجه باعث بالا رفتن عیار کائولن رسوبی خواهد شد.

الف‌ ـ طراحی نمونه‌برداری سطحی

به منظور طراحی نمونه‌برداری سطحی، لازم است تا اطلاعاتی که در فوق به آنها اشاره شد. در مورد ژنز کانسار، در اختیار قرار بگیرد و سپس براساس تغییرات لایه‌بندی و شناخت امتداد و حداکثر و حداقل تغییرپذیری‌های سطحی ممکن، اقدام به برداشت تعدادی نمونه در امتداد پروفیل که امکان تغییرپذیری بر روی آنها حداکثر است نمود. سپس براساس اطلاعات حاصل از آنالیز نمونه‌ها، در صورت نیاز به برداشت نمونه سطحی بیشتر اقدام نمود.

ب ـ نمونه‌گیری عمقی

جهت نمونه‌گیری عمقی، اقدام به حفاری مغزه‌گیری با استفاده از شبکه‌های حفاری می‌گردد برای حفاری با قطر زیاد موردنظر هستند، استفاده از گل حفاری بنتونیتی بدلیل امکان آلودگی ماده معدنی در حفاری کائولن محدود گردیده است. تعیین مناسب‌ترین مکانهای حفاری اوگری یا مغزه‌ای براساس اطلاعات بدست آمده از مطالعات سطحی امکان‌پذیر می‌باشد.

۲) تعیین تست‌های لازم

تعیین تست‌های لازم جهت اندازه‌گیری خواص مهم و ویژه‌ای که برحسب مورد مصرف تکنولوژیکی ماده معدنی تغییر خواهدکرد. بسیار با اهمیت است. دراین خصوص لیستی از متغیرهای مختلف در ذیل ذکر شده است، ولی لازم به توضیح است که در همه موارد نیازی به اندازه‌گیری همه این متغیرهای نخواهد بود. بلکه از بین آنها می‌توان با توجه به اهداف مصرفی ماده معدنی، تعدادی از آنها را که در ارزیابی ماده معدنی مفید واقع می‌شوند، انتخاب نمود.

الف ـ تعیین ترکیب شیمیایی:

شامل اکسیدهای اصلی: MgO_ CaO-FeO-Al_۲O_۳-SiO_۲-Na_۲O-K_۲O

تعیین عناصر کمیاب نظیر: ارسنیک، آنتیموان، جیوه، بر

ب ـ تعیین ترکیب کانی‌شناسی:

از آنجا که ممکن است کائولن همراه کانی‌های رسی دیگر از خانواده اسمکیت (مونت موریونیت)، الیت، سریسیت باشد درنتیجه شناخت آنها ضروری است.

ج ـ تعیین دانه‌بندی

درمورد کائولن‌های نرم که معمولاً در کانسارهای رسوبی توسعه یافته، در آبهای شیرین تشکیل می‌شوند، ماکروکریستالهای کائولینیت، دانه درشت‌ترند، درصورتی که کائولن‌هائی که در حوضه‌های رسوبی آب شور تشکیل می‌شوند، معمولاً دانه ریزترند.

د ـ درجه سفیدی

این عامل تا حدودی تابع مقدار آهن و سایر اکسیدها و هیدروکسیدهای فلزی است.

ه ـ تعیین قدرت جذب و تعادل یونی

و ـ تعیین نقطه ذوب

ز ـ تعیین نقطه شیشه‌ای شدن

ح ـ تعیین وزن مخصوص

ت ـ تعیین وزن نسوزندگی

ی ـ تعیین رنگ پس از پخت

محاسبات آماری و تخمین تغییرپذیری خواص اندازه‌گیری شده

تعیین عیار

پس از بررسی‌های سطحی و آنالیز نمونه‌های عمقی، عیار ماده معدنی (ماده معدنی با کیفیت مناسب) و همچنین ضخامتی که در آن، عیار ثابت درنظر گرفته می‌شود. مشخص می‌گردد و سپس کل کانسار به بلوکهای متفاوتی از نظر کیفیت تقسیم می‌شود.

تهیه نقشه‌های موردنیاز زمین‌شناسی و توپوگرافی (محاسبه ذخیره هر بلوک که در سراسر آن خواص مفید یا مضر ماده معدنی ثابت فرض می‌شود).

رسم منحنی‌های کیفیت ذخیره براساس اطلاعات بدست آمده از کلیه بلوکها

ارزیابی اقتصادی کانسار

در ارزیابی یک ذخیره کائولن، پارامترهای تجاری مهم بوده، و درتمام مراحل اکتشاف باید مورد توجه قرار بگیرد. از جمله شفافیت، رنگ پخت، سفیدی، قطر اجزاء، خواص شکل‌پذیری و خواص حرارتی.

کاربرد روش ژئوفیزیکی در شناسایی زون های کائولن

یکی از روش های متداول و مؤثر در شناسایی و تعیین زون های غنی از کائولن استفاده از روشهای ژئوفیزیکی می‌باشد. در اکتشاف کائولن چنانچه تمایز خاک چینی و سنگهای دربرگیرنده قانع کننده نباشد، روشهای ژئوفیزیکی می‌تواند جهت تشخیص و تعیین کانسار و کاهش هزینه‌های حفاری مورد استفاده قرار بگیرد.

در این رابطه ابتدا برداشت پروفیل ژئوفیزیکی با روش IP و سپس مطالعه دقیق کانی‌شناختی و سنگ شناختی، برای تفکیک زونهای آلتره و تهیه نقشه دقیق گسترش ماده معدنی انجام می‌گیرد. در مرحله بعد درصورت مثبت بودن شواهد و دلایل کانی‌سازی، مطالعه ژئوفیزیکی دقیق با روشهای الکتریکی انجام می‌پذیرد.

کاربرد داده‌های ماهواره‌ای و ژئوفیزی هوایی در اکتشاف کائولن

عکسبرداری هوایی و استفاده از عکسهای هوایی در بررسیهای زمین‌شناسی سابقه طولانی دارد. در تکامل بررسی فوق، مطالعه منابع معدنی با استفاده از سنجش از دور ماهواره‌ای پا بر عرضه گذاشته است. استفاده از مشخصه‌هایی که مواد معدنی و کانسارهای مختلف در نگاره‌های هوایی نشان می‌دهد، به تحلیل و ارزیابی کانسار و سنگهای میزبان کمک می‌نماید. تغییرات رنگی تابع عوامل مختلف نظیر هوازدگی سنگ بستر، پوشش گیاهی و سایر عوارض طبیعی زمین است. اساس کار بدین صورت است که امواج الکترومغناطیس منعکس شده از اشیاء توسط دستگاه‌های حساس که در داخل ماهواره جای گرفته‌اند مثبت شده و بصورت نوار یا فیلم به زمین مخابره می‌شود.

اصولاً اکتشاف هر ماده معدنی، شامل دوقسمت می‌باشد. در این قسمت به نحوه اکتشاف در یک منطقه معدنی پرداخته می‌شود، یا بعبارت دیگر چه مراحلی باید طی شود تا یک معدن بطور دقیق و علمی شناسایی و تعیین ذخیره گردد.

پس از بررسی‌های نقشه‌های زمین‌شناسی با مقیاس کوچک، مناطق موردنظر تعیین و برای پیجویی مقدماتی اکیپ‌های پیجویی شروع بکار می‌نماید.

اکیپ‌های پیجویی که در واقع یا بندگان معدن می‌باشند با استفاده از نقشه‌های توپوگرافی و جغرافیا و همچنین عکس‌های هوایی شروع به تجسس می‌نمایند و پس از بررسی کامل منطقه از نظر زمین‌شناسی، چینه‌شناسی، رسوبگذاری، تکتونیک، برداشت نمونه از لایه‌های حاوی ماده معدنی اقدام به تهیه گزارش نموده و درصورتی که نتایج مطالعه صحرائی و نتایج آزمایشگاهی مثبت باشد منطقه قابل کار تشخیص داده می‌شود. در این حالت ممکن است نقشه‌های کوچک مقیاس نیز تهیه گردد و بدین ترتیب کار گروه پیجوئی خاتمه می‌یابد.

گروه اکتشافی از این مرحله به بعد وارد عمل می‌شود. هرگروه اکتشافی متشکل از قسمتهای زمین‌شناسی، حفاری و نقشه‌برداری است که زیرنظر سرپرست گروه کار می‌کنند.

روش‌های عمده استخراج کائولن

به روش‌های مختلف روباز استخراج می‌شود. انواع بیل‌ها، کج‌بیل‌ها، اسکراپر و… در استخراج کائولن بکار می‌رود. همچنین استخراج بوسیله لدرهای هیدرولیکی یا شیارکش‌ها صورت گرفته و انتقال آن به محل کارخانه با کامیون، تسمه‌نقاله، خطوط لوله و… انجام می‌پذیرد.

کائولن‌های نرم و شکننده با فشار آب که از دور توسط مونیتور کنترل می‌شود، برداشت می‌شود. معدنکاری به‌صورت انتخابی براساس داده‌های حفاری صورت می‌گیرد.

استخراج کائولن در دنیا عمدتاً بصورت روباز صورت می‌پذیرد. هر چند در استخراج این ماده معدنی، ماشین‌آلات و تجهیزات خاصی موردنیاز نمی‌باشد. اما وجود ماشین آلاتی از قبیل لودر، بولدوزر، کامیون، تانکر، پیکور، دیزل ژنراتور … با تعداد متفاوت برحسب ظرفیت استخراج اجتناب‌ناپذیر است. از آنجائی که باید سعی شود که دربرداشت ماده معدنی، ناخالصی‌ها و کانی‌های همراه کائولن به میزان حداقل ممکن باشد. لذا استخراج آن باید دقت کافی صورت پذیرد.

به منظور انتخاب یک روش استخراج مناسب باید اطلاعات زمین‌شناسی کانسار از قبیل وضعیت توده معدنی، شکل، شیب،

اندازه، عیار و توزیع کانی مورد توجه قرار گیرند. همچنین داده‌های زمین‌شناسی و معدنی کانسار از قبیل وضعیت سنگ معدنی و سنگ‌های درون‌گیر، گسل‌ها، درزه‌ها و عوامل تکتونیکی و نیز آبهای سطحی و فشارهای طبقات مدنظر قرار داده شوند.

روش های متداول فرآوری کائولن

کائولن ابتدا به‌صورت خشک فرآوری می‌شود که شامل خردکن، خشک‌کردن و نرم‌کردن است، که محصول آن کائولن با کاربری در سرامیک، رنگ و لاستیک است. فرآوری‌ تر، یا شستشو با آب کانی‌های غیرکائولن را از مایع رس‌دار جدا می‌کند، که در این مرحله کائولن با کاربری به عنوان پرکننده و پوشش حاصل می‌شود. در انواع سرندها، هیدروسیکلون‌ها و… مایع رسی را می‌توان تا حد ۳۰% جامد در مخزن ته‌نشینی غلیظ کرد و با سانتریفوژ کردن، ۷۵% ذرات با اندازه ۲ میکرومتری را از آن جدا کرد، ذرات درشت با اولترافلوتاسیون ریزشده و بعد مراحل تورق زدایی، غربال کردن، فیلترکردن و خشک کردن و گاهی تکلیس برروی آن انجام می‌شود.

در حالت دیگر مایع کائولن‌دار به دو دسته ریز و درشت با استفاده از سانتریفوژ، هیدروسیکلون یا جداسازی با آب بطور ممتد تقسیم شده و بعد ترکیبات آهن‌دار رنگ‌زا از آن شسته می شود. بعد از آبگیری با تبخیر، فیلتر مکش چرخان یا فشاری، کیک کائولنی را می‌توان خارج کرد و خشک نمود و یا به‌ صورت ماده با ۷۰% جامد برای دادوستد منتقل کرد.

درتورق‌زدایی، ذرات کائولن به صورت مکانیکی به ذرات روشن و نازکی جدا شده و در دما C °۵۰۰ تکلیس می‌شوند تا ساختار بلوری مجزایی در آن بوجود آید. این عمل سبب افزایش درخشندگی و کدری کائولن می شود.

حتی بهترین کائولن های دنیا هم در حدود ۲۰ % ناخالصی دارند. بنابراین بایستی آنها را تغلیظ کرد و مواد قلیایی آن را به کمتر از ۵/۱ % رساند.

کائولن مصرفی باید دارای مشخصات ذیل باشد :

۱-درصد Al_۲O_۳ باید از ۳۰ % بیشتر باشد.

۲-میزان اکسیدهای آهنFe_۲O_۳  نباید از ۱ درصد بیشتر شود.

۳-میزان اکسید تیتانیوم TiO_۲ باید به ۲/۰ درصد کاهش یابد.

۴-اکسیدهای قلیایی نباید از ۲ درصد بیشتر شود.

۵-حداکثر میزان CaO، ۲/۰ درصد و MgO، ۳/۰ درصد باشد.

۶-افزایش میزان کائولینیت نسبت به سایر کانی های موجود باعث مرغوبیت کائولن می شود.

۷-دیر گدازی کائولن باید در حدود ۱۷۰۰ درجه سانتیگراد باشد.

۸-مدول گسیختگی آن باید بیش از ۱۰ کیلوگرم بر سانتی متر مربع باشد.

هدف از آرایش کائولن جدا کردن ناخالصیهای موجود در آن است. به طور کلی عمل جدا کردن ناخالصی‌هایی نظیر زاج، گچ، پیریت و فلدسپات‌ها تجزیه نشده از کائولن را کانه‌آرایی کائولن می‌گویند و اصطلاحاً به عمل جدا کردن عناصر مزاحم نظیر سدیم، پتاسیم و کلسیم توسط آب، کائولن‌شویی گفته می‌شود.

مبنای آرایش کائولن در بیشتر موارد طبقه بندی آن از نظر ابعاد است، زیرا با توجه به قابلیت خرد شدن بیشتر کائولن نسبت به ناخالصی‌های همراه آن مثل کوارتز، میکا و همچنین توجه به این نکته که کائولن دارای خاصیت جذب آب شدیدی می‌باشد و در وقت کم بصورت خمیری با شکل‌پذیری زیاد و نیز در وقت زیاد بصورت ذرات دانه ریز در آب معلق می‌شود، می‌توان آن را از ناخالصی های همراه جدا کرد. مراحل آرایش کائولن بسته به کیفیت ماده معدنی و مشخصات مورد نظر در محصول آراسته ممکن است بسیار ساده یا پیچیده باشد. در بسیاری از موارد بافت کانسنگ به نحوی است که در تماس با آب در ابعاد طبیعی یا پس از خرد شدن تنها در مرحله سنگ‌شکنی، ذرات کائولن از ناخالصی های همراه جدا شده بصورت دانه ریز در محیط پراکنده می‌شوند. بالطبع آرایش این نوع مواد ساده‌تر است، زیرا ناخالصی های همراه کائولن بصورت ذرات دانه درشت وجود دارند. برعکس در بعضی موارد دیگر، بافت ماده اولیه کائولن بسیار دانه ریز و متراکم است و تنها در تماس با آب ذرات کائولن نمی‌توانند از ناخالصی ها جدا شوند در این موارد گاهی لازم است که ماده معدنی تا ابعاد دانه ریزتری آسیا شود.

آسیا کردن ماده معدنی از یک طرف هزینه عملیات را بشدت افزایش می‌دهد و از طرف دیگر باعث خرد شدن بخشی از ناخالصی ها تا ابعاد میکرونی می‌شود. در نتیجه این قبیل ناخالصی ها نیز همراه محصول آراسته کائولن باقی مانده و کیفیت آن را کاهش خواهند داد.

ذکر این نکته ضروریست که در بسیاری از موارد ساختار کانسار وضیعت لایه‌ها و رگه‌ها به نحوی است که امکان استخراج انتخابی کائولن برای رسیدن به کیفیت بهتر وجود دارد، برای این منظور لازم است از کانسار بطور منظم نمونه برداری شود و مورد آزمایش قرار گیرد و بر مبنای نتایج حاصله روش استخراج انتخاب شود.

امروزه پیشرفت های زیادی که در زمینه فرآوری کائولن صرت گرفته، که به اقتضای خواص مورد نظر صنایع مصرف کننده بوده است. بخصوص صنعت کاغذ‌سازی که مصرف کننده عمده کائولن بعنوان پوشش دهنده می‌باشد.

پیشرفت های ویژه در این زمینه عبارتند از:

۱-استفاده از سانتریفوژ پیوسته جهت طبقه‌بندی مواد از ابعاد میکرونی

۲-کاربرد همزه‌های قوی و بزرگ جهت تفرق کائولن در کارگاه مستقر در معدن

۳-حمل و نقل کائولن بصورت پالپ

۴-جایگزینی فیلتر پرسهای صفحه‌ای و قابی با صافیهای خلاء‌استوانه‌ای،دوار و پیوسته.

۵-بکارگیری خشک کن‌های افشانگی

۶-نصب تکلیش کنند‌ه‌ها جهت تولید رنگدانه با درخشندگی زیاد

۷-گسترش تکنیکهای فلوتاسیون جهت حذف ناخالصیهای بسیار ریز آهن و تیتانیم.

۸-توسعه تکنیک های متورق سازی که صفحات انباشته شده ذرات را به صفحات مجزا و بزرگ با خواص پر کنندگی و پوششی خوب جدا کنند.

۹- توسعه جدا کننده‌های مغناطیسی با شدت زیاد.

روش فرآوری سنگ معدنی کائولن به نوع مصرف محصول بستگی دارد اساساً‌ دو فرآیند کلی متفاوت در صنایع تولید کائولن بکار می‌رود،‌فرآیند خشک و فرآیند تر.

الف) روش خشک

هر چند امروزه در اکثر معادن،‌روشه ای خشک بعلت بازدهی و دقت کمتر به تدریج جای خود را به روش های تر داده‌اند. با این وصف ممکن است بعلت کیفیت ماده اولیه، استفاده از روش های خشک امکان‌پذیر باشد و با کمبود آب در ناحیه معدنی و یا هزینه زیاد تهیه آب مورد نیاز، استفاده از روش های خشک را ضروری می‌سازد.

در صورت استفاده از روش های خشک رطوبت ماده اولیه بایستی کمتر از ۱ تا ۲ درصد باشد و در صورتی که بیشتر از این مقدار باشد خشک کردن آن در کوره (معمولاً‌ کوره‌های دوار) الزامیست. عملیات خشک کردن را می توان در حین آسیا کردن مواد‌، ‌با دمیدن هوای گرم به داخل آسیا انجام داد. تلاطم هوا و ذرات در داخل آسیا و توجه به این نکته که قسمت های سطحی قطعات ماده اولیه بلافاصله پس از خشک شدن بصورت ذرات ریز در هوا متفرق می‌شوند، باعث می‌شود که قسمت های میانی قطعات در تماس با هوای گرم قرار گیرد و با ایجاد سیستم تبادل حرارت بسیار خوب در محیط، عملیات خشک کردن تقریباً‌فوری انجام گیرد. خرد کردن کائولن به روش خشک را می‌توان با آسیاهای گلوله‌ای، چکشی و غلطکی انجام داد. طبقه‌بندی مواد خرد شده توسط کلاسیفایرهای هوایی انجام می‌شود.

کلاسیفایر مناسب برای کائولن با ترکیبی از جریان هوای رو به بالا و نیروی گریز از مرکز کار می‌کند و از دو مخروط، که یکی در داخل دیگری قرار گرفته است تشکیل شده است. جریان هوا بین این دو مخروط داخلی را یک و نتیلاتو تامین می‌کند. برای آنکه هوا بتواند در مسیری بسته جریان داشته باشد، برشی در جداره مخروط داخلی ایجاد شده است. مواد اولیه از طریق یک محور تونلی وارد کلاسیفایر می‌شود و به توسط یک صفحه گردان در داخل کلاسیفایر توزیع می‌شوند. اولین طبقه‌بندی در اثر جریان هوای رو به بالا و طبقه‌بندی دوم توسط پره‌های چرخان که در بالای کلاسیفایر نصب شده‌اند انجام می‌شود. ذرات دانه درشت در اثر نیروی گریز از مرکز به بدنه مخروطی داخلی بر می‌خورد و در امتداد آن به طرف پایین حرکت می‌کند و از دهانه مخروط خارج می‌شود مخروط خارجی نقش یک سیکلون گردگیر را ایفا می‌کند. ذرات کائولن در امتداد جدار مخروط خارجی به طرف پایین حرکت می‌کنند و هوای تمیز شده از طریق برش مخروط میانی به مسیر برگردانده می‌شود. حد جدایش این وسیله را می‌توان با تنظیم تعداد تیغه‌های و انتیلاتور و چرخان و سرعت گردش آن کنترل کرد.

محصول این روش عموماً‌ بعنوان پر کننده‌های ارزان در لاسیتک، پلاستیک و صنعت کاغذ (در جایگاه درخشندگی حساسیت زیادی ندارد) استفاده می‌شود.

ب) روش تر

در این روش کائولن با افزودن مواد شیمیایی متفرق سازی در یک همزن بالنجر به صورت یک پالپ در می‌آید. آنگاه پالپ مزبور توسط کلاسیفایرهای جامی یا سیکلونها از شن و ماسه عاری شده و سپس به دو بخش دانه درشت و دانه ریز با استفاده از سانتریفوژهای پیوسته، هیدروسیکلون ها، جداکننده‌های آبی یا سرندهای لرزان طبقه بندی می‌گردد.

بخش دانه ریز از این کلاسیفایرها در معرض جدا کننده‌های مغناطیسی با شدت زیاد جهت حذف اولیه آناتاز قرار داده می‌شود. و نیز بار حذف اکسید آهن مورد فروشوئی قرار می‌گیرد. اما وقتی یک رس درخشندگی کافی و خصوصیات پوششی خوبی دارد،‌ می‌تواند مستقیماً‌ به مرحله فروشوئی وارد شود، بدون اینکه تحت فرآیند جدایش مغناطیسی و یا متورق سازی قرار گیرد.

فرآیند فروشوئی با استفاده از محلول اسید سولفوریکو در حضور یک عامل احیا کننده نظیر هیدروسولفیت سدیم یا روی جهت حفظ انحلال آهن و جلوگیری از تشکیل هیدروکسید آهن سه ظرفیتی انجام می‌شود. زاج نیز جهت لخته شده رس به آن اضافه می‌شود تا به آبکشی کمک کند رس شسته شده با استفاده از سانتریفوژ با سرعت زیاد،‌صافی های خلاء دوار یا فیلتر پرس آبکشی می‌شود.

بدون استفاده از جدا کننده مغناطیسی محصول نهایی می‌توان درخشندگی در حدود ۸۵-۷۵ ISO داشته باشد. رس هائی با درخشندگی بالای ۹۰ISO از تلفیق جدا کننده مغناطیسی و فلوتاسیونو یا فلوکولاسیون انتخابی در خط تولید بدست می‌آیند. هر یک از این روش ها مزایا و محدودیت های خاص خود را دارند و بنابراین ترکیبی از دو یا سه روش فوق در صنعت جهت رسیدن به بهترین کائولن از ماده خام متداول است.

روش های زیادی برای فرآوری کائولن در دنیا به کار می‌رود. یکی از روشهای قدیمی روش سنگ جوری دستی است که شامل انتخاب و جدا کردن قطعات نسبتاً‌درشت ناخالصی های کائولن (در حد بزرگتر از چند سانتیمتر) روی نوار نقاله توسط تعدادی کارگر است.

با توجه به قابلیت خرد شدن بیشتر کائولن نسبت به اکثر ناخالصی های همراه آن، درصورتی که ابعاد ناخالصی ها پس از آزاد شدن کائولن بزرگتر از چند میلیمتر باشد، می‌توان آن ها را توسط سرند از ناخالصی ها جدا کرد. سرند کردن ممکن است به طریقه خشک یا تر انجام شود.

روش کانال های طویل،روش قدیمی است که در آن از کانال طویلی با شیب کم استفاده می‌شود که در مسیر آن حفره‌هائی پیش‌بینی شده است. ناخالصی‌های موجود در کائولن با توجه به ابعاد بزرگتری که دارند و همچنین ناخالصیهایی که دارای جرم مخصوص بیشتری هستند عمدتاً‌در داخل حفره‌ها سقوط می‌کنند. کائولن آراسته پس از عبور از کانال خارج می‌شود. اشکال این روش طولانی بودن مسیر و زمان بیشتر مورد نیاز برای آرایش و همچنین احتیاج داشتن به تعداد زیادی کارگر است.

۲) فیلتراسیون

در این مرحله آبگیر، تجهیزات اصلی مورد استفاده عبارتند از: فیلت پرس ها، سانتریفوژهای با سرعت زیاد، فیلترها خلاء گردان و فیلترهای لوله‌ای، فیلتر پرس های صفحه‌ای پالپی را که درصد جامد کمی دارد، با اعمال فشار تغلیظ کرده به حدود ۷۰% جامد می‌رسانند. این عمل در فشاری درحدود ۸ تا ۹ باز انجام می‌شود. کیک فشرده شده در حالیکه هنوز بخاطر رطوبت خود چسبنده است باید بطور دستی از دستگاه پرس تخلیه شود.

با استفاده از فیلت استوانه‌ای گردان غلظت پالپ به ۶۵-۵۵ درصد جامد افزایش می‌یابد. یک فیلتر بزرگ (با حدود ۴ متر قطر و ۱۱ متر طول) می‌تواند ۱۲ تا ۱۵ تن بر سرعت رس از درجه پوشش و ۳۰ تن بر ساعت رس از درجه پر کننده تولید کند. یکی از وظایف مهم فرآیند فیلتراسیون حذف مواد شیمیایی از رس است. جهت تسهیل در این کار از دوش آب استفاده می‌شود.

قابل ذکر است که انتخب فیلتر تا اندازه زیادی به نوع خشک‌کن مورد استفاده در مرحله بعدی بستگی دارد. فیلترهای خلاء گردان می‌توانند ظرفیتهای تولید بالایی داشته باشند (و کاهش درهزینه کارگر)، اما کیکی را شامل ۳۵% رطوبت تولید می‌کنند. انواع جدید فیلتر پرس های با فشار زیاد می‌توانند محصولی شامل ۲۴% رطوبت و فیلترهای لوله‌ای نیز محصولی با ۱۸-۱۶% رطوبت می‌دهند. در مورد فیلترهای لوله‌ای،‌کیکی حاصل می‌شود که برای بیشتر مشتریان قابل قبول است (بخصوص برای پر کردن کاغذ) و بنابراین مرحله خشک کن حذف می‌گردد.

۳- عملیات خشک کردن و خشک کن‌ها

انواع تجهیزات متداول جهت خشک کردن کائولن عبارتند از : خشک کن‌های نواری (Converyer Dryers)، خشک کن‌های آپرون (Apron Dryers)،‌خشک کن‌های گردان،‌خشک کن‌های استوانه‌ای و خشک کن‌های با بستر معلق، ‌در سالهای ایر دو نوع جدید خشک کن‌های افشانگی و خشک کن‌های سریع بوئل محبوبیت فراوانی کسب کرده‌اند. خشک کن‌های گردان با حرارت غیر مستقیم بطور تیپیک ۲۳ متر طول و ۳ متر قطر دارد و، ظرفیت تبخیری آنها در حدود ۲ تن بر ساعت و ظرفیت تولیدی آن ها ۱۰ تن بر ساعت می‌باشد. مراحل اساسی کار عبارتند از : پخش کردن پالپ بصورت قطرات کوچک، ‌اختلاط قطرات با گازهای گرم، خشک کردن قطرات و بازیابی مواد جامد. پخش مواد جامد. برای پخش کردن پالپ می‌توان با هر یک از انواع این خشک کن‌، از افشانک دیسکی یا انژکتوری استفاده کرد. گفته می‌شود که خشک کردن بصورت افشانگی احتمال بوجود آمدن ذرات سختی که ضمن فرآیند خشک کردن شکل می‌گیرد را کاهش می‌دهد

در صنایع معدنی، عمده‌ترین کاربرد خشک‌کن‌های افشانکی در مورد کائولن است که معمولاً‌متشکل از ذراتی عمدتاً‌کوچکتر از ۲ میکرون است. کیک فیلتر با افزایش مقدار کمی پلی فسفات سدیم (بعنوان عامل متفرق کننده) بصورت پالپ درمی‌آید و توسط پمپ به خشک‌کن منتقل می‌شود خشک کن‌های افشانگی انعطاف پذیری سایر خشک‌کن‌ها را ندارند و برای خشک کردن مواد بصورت کیک فیلتر مناسب نیستند، بلکه باید مواد را به حالت پالپ به آنها منتقل کرد.

نوع دیگر تجهیزات خشک کردن که در صنعت استفاده می‌شود، خشک کن‌های «بابستر سیال» هستند که مخصوصاً برای خشک کردن محصول بصورت پلت مناسبند و نیز آسیای ساینده هربرتؤ که در آن ذرات رس بوسیله تیغه‌های گردان درون اتاقکی که چرخه هوای گرم در آن وجود دارد به پودر دانه‌ریزی تبدیل می‌شود.

اگر یک مشتری رس پودر شده لازم داشته باشد، محصول خشک کن می‌تواند به داخل آسیا که با هوای گرم جاروب می‌شود وارد گشته که در آنجا هم آسیا شده و هم رطوبت آن به ۱% تقلیل می‌یابد. محصولی با ۱% رطوبت کاملاً‌بصورت گرد و غبار قابل پراکنده شدن است و لذا باید بسته‌بندی شود. در مورد خشک کردن نکات زیر قابل اشاره است:

٭ رس خشک با کیک فشرده شده،‌جهت دستیابی به محصولی با ۲۵% رطوبت و یا با پالپ برای افزایش غلظت آن از ۶۵-۵۵% به ۸۰-۷۰% جهت کاربرد در صنعت کاغذ مخلوط می‌گردد.

٭ کیک فیلتر همچنین می‌تواند به شکل نودول بیرون داده شود، سپس خشک شده آن آسیا می‌گردد تا محصولی که رس اسیدی نامیده می‌شود بدست آید.

٭ اکثر کاخانجات بزرگ، بیشتر از یک روش خشک کردن در اختیار دارند و می‌توانند خط تولید را به تناسب نیاز مشتری به نوع خاصی از محصول تمام شده تنظیم کنند.

تجهیزات عمده مورد استفاده در فرآوری کائولن به روش تر

۱) کالاسیفایرهای جامی

۲) روشی که برای آرایش کائولن در غرب کارولینای شمالی، جورجیا و فلوریدا بیشتر بکار رفته است استفاده از کلاسیفایر جامی است. این کلاسیفایر از طرفی به شکل جام تشکیل شده است. کائولن به حالت پالپ از قسمت مرکزی جام وارد می‌شود و در این قسمت ذرات درشت ته‌نشین می‌شوند و کائولن آرایش یافته به آرامی از پیرامون جام سرازی می‌شود.

ابعاد جام بستگی به حجم پالپ اولیه و ابعاد کوچکترین ذراتی که باید ته‌نشین شوند دارد. ذرات ته‌نشین شده توسط تیغه‌هایی که به کمک تعدادی بازو به آرامی دوران می‌کنند. به طرف مرکز جام هدایت شده و از دریچه ته ریز خارج می‌شوند. سپس برای بازیابی کائولن باقیمانده در بین این ذرات،‌آن ها را با آب صافی شستشو می‌دهند و با عبور مواد از زیر تعدادی دوش آب عملیات شستشو را کامل می‌کنند، بدین ترتیب می‌توان به دو محصول قابل استفاده،‌یکی کائولن عاری از ماسه و دیگری ماسه عاری از کائولن دست یافت.

۲)هیدروسیکلون ها

چنانچه آزاد کردن کائولن از ناخالصی های همراه، مستلزم خرد کردن ماده اولیه تا ابعاد کوچکتر باشد، به منظور تسریع در جدا شدن ابعادی ذرات، از وسایلی استفاده می‌شود که براساس نیروی گریز از مرکز کار می‌کنند. رایج‌ترین وسیله از این نوع هیدروسیکلون است. این وسیله از ظرفی استوانه‌ای – مخروطی تشکیل شده است که مواد به حالت پالپ به طور مماسی از قسمت استوانه وارد آن می‌شوند و در نتیجه حرکت استوانه‌ای درشت‌ترین ذرات که معمولاً‌ ناخالصی های همراه کائولن هستند،‌ به جداره مخروطی شکل ظرف چسبیده و خروج آنها از دهانه زیرین ظرف که در رأس مخروط قرار گرفته است (ته ریز هیدروسیکلون) خارج می‌شوند. بسته به نوع ماده اولیه و مشخصات مورد نظر در محلول آراسته نهائی می‌توان سرریز هیدروسیکلون را برای بهتر کردن کیفیت آن طی یک یا چند مرحله دیگر توسط هیدروسیکلون آرایش داد و یا برای بازیابی کائولن باقیمانده در ته ریز هیدروسیکلون، این بخش را در هیدروسیکلون دیگر آرایش داد. کوچکترین حد جدایش قابل دستیابی در هیدروسیکلون‌ها در حدود ۵ میکرون است.

۳) دستگاه گریز از مرکز (سانتریفوژ)

دستگاههای گریز از مرکز به عکس هیدروسیکلون ها که دستگاه هایی ساکن هستند، از ظرفی به شکل جام، استوانه و یا مخلوط که با سرعتی زیاد (در حدود rpm 3500) حول محور خود گردش می‌کند. تشکیل شده‌اند. در دستگاه گریز از مرکز،‌ به علت نیروی گریز از مرکز شدیدی که بر ذرات وارد می‌شود، سرعت ته‌نشین شدن ذرات افزایش پیدا می‌کند و می‌توان ضمن صرفه‌جویی قابل توجه در فضا و دستمزد، کائولن را در ابعاد خیلی کوچک طبقه‌بندی کرد. رایج‌ترین نوع این وسیله از ظرفی لوله‌ای شکل تشکیل شده است که در داخل آن مارپیچی با سرعت کمی متفاوت با مخروط دوران می‌کند.

ماده اولیه به حالت پالپ از قسمت مرکزی وارد می‌شود. ذرات دانه درشت تحت نیروی گریز از مرکز به طرف جدار داخلی ظرف هدایت و توسط مارپیچ از قسمت رأس مخروط خارج می‌شوند ذرات دانه ریز هم که عمدتاً‌متشکل از کائولن هستند از قسمت قاعده مخروط بیرون می‌آیند. کوچکترین حد جدایش قابل دستیابی در دستگاه های گریز از مرکز در حدود چند میکرون است. این وسیله کم حجم و با ظرفیت زیاد است. انواع بزرگ آن که تنها سطحی معادل ۱۴ متر مربع را اشغال می‌کنند، می‌توانند ۱۰۰ تن ماده اولیه در ساعت آرایش دهند.

هدف از روش های فوق‌الذکر در حقیقت طبقه بندی مواد خصوصاً در دانه‌بندی خیلی کوچک است. با توجه به طبیعت کائولن و خاک های رسی که بسیار ریزدانه‌اند، می‌توان با جدا کردن ذرات درشت کیفیت کائولن را افزایش داد.

۴) جدا کننده مغناطیسی با شدت زیاد

ناخالصی‌های رنگی در کائولن نظیر آناتاز، روتیل، گوتیت،‌هماتیت، میکا و پیریت خاصیت مغناطیسی ضعیفی دارند، لذا این ناخالصی ها را باید توسط جدا کننده‌های مغناطیسی با شدت زیاد حذف کرد. جدا کننده‌ای که برای آرایش مواردی با ابعاد در حد میکرون (مشابه کائولن) قابل استفاده است،‌جدا کننده مغناطیسی با گرادیان زیاد است که فیلتر مغناطیسی نام گرفته است. در این جدا کننده در یک میدان مغناطیسی یکنواخت مقداری رشته‌های باریک فرو مغناطیسی که حدود ۵ تا ۱۰ درصد فضا را اشغال می‌کنند، قرار داده شده است.

رشته‌های مورد نظر در محفظه‌ای که بطور تیپیک ۲۱۱ سانتیمتر قطر و ۵۰ سانتیمتر عمق دارند تعبیه شده‌اند. در اطراف لبه‌های تیز این رشته‌‌های بسیار ظریف میدان مغناطیسی شدیدی در حدود یک کیلو گوس را می‌توان بدست آورد، محفظه مذکور توسط ۱۶ سیم پیچ‌های توخالی که هر یک شامل یک تن مس می‌باشند، احاطه شده است. و میدانی مغناطیسی باشدت ۱۵ تا ۲۰ کیلو گوس را ایجاد می‌نماید. توان الکتریکی مصرفی ۲۷۰ تا ۵۰۰ کیلو وات می‌باشد. واحدبزرگتر آن با قطر ۳۰۱ سانتیمتر قابلیت فرآوری ۱۳۰ تن بر ساعت کائولن را با ۳۰ ثانیه زمان توقف دارد و ۴۰۰ کیلو وات توان مصرفی آن است.

هنگام عبور ماده اولیه کائولن به حالت پالپ از فضای موجود در بین این رشته‌ها ذرات پارامغناطیسی فوق‌الذکر جذب آنها می‌شوند و محصول خارج شده عاری از آهن خواهد بود،‌کار این وسیله متناوب است،‌زیرا به تدریج سطح رشته‌ها از ذرات جذب شده پوشیده می‌شود، لذا بایستی پالپ ورودی و همچنین میدان مغناطیسی را قطع و با عبور آب صاف از داخل دستگاه،‌ ذرات پارامغناطیسی را خارج کرد. این عملیات طی یک سیکل تقریباً‌۲۰ دقیقه‌ای انجام می‌شود. تکنیک جدایش مغناطیسی پیشرفت قابل ملاحظه‌ای در صنعت کائولن بوجود آورده و فرآوری کائولن هایی با عیارهای پایین‌تر را ممکن ساخته است. در نتیجه این عملیات ذخایر اقتصادی کائولن در جنوب شرقی ایالات متحده به بیش از دو برابر افزایش یافته است.

۵) فلوتاسیون

حذف ناخالصی های تیتانیم- آهن از رس بوسیله فرآیند فلوتاسیون معمولی کاری مشکل است. قطر این ناخالصی ها معمولاً کوچکتر از ۲ میکرون بوده و مقادیر کمی از آن ها در رس وجود دارند. در صنعت مدت زیادی است که دشوار فلوتاسیون ذرات کمتر از ۱۰-۵ میکرون توسط سلولهای فلوتاسیون مشخص شده است و یک دلیل ارائه شده برای این امر است که حباب های تولید شده در سلولهای فلوتاسیون معمولی برای جذب ذرات ریز، بسیار بزرگ هستند و بنابراین سرعت فلوتاسیون پایین است. غیرعادی نیست. هر آزمایش کامل فلوتاسیون در آزمایشگاه ۴۵ تا ۲۰۰ دقیقه جهت حذف ناخالصی های تیتانیم – آهن از رس طول طول بکشد، فرآیند فلوتاسیون حامل تکنیکی است که برای شناور کردن ذرات ریز آناتاز از رس با استفاده از یک سلول فلوتاسیون معمولی طراحی شده است، در این تکنیک ذرات حامل که قبلاً آماده شده‌اند، در اندازه‌های بهینه (نظیر کلسیت زیر ۳۲۵ مش) به خط فلوتاسیون اضافه می‌شوند و بدین ترتیب آنها می‌توانند ذرات آناتاز حامل بوسیله یک کلکتور مناسب نظیر اسیدهای چرب، روغن تال (Tail oil )آماده شده و در یک مخرن جداگانه با گل آب رس مخلوط میگردند. بدین ترتیب ذرات آناتاز آبران (هیدورفوب) طی یک مکانیزم جذب هیدروفوبیکی به ذرات کلسیت می‌چسبند و مزیت دیگر این فرآیند (بهبود سینیتیک فلوتاسیون) را نشان می‌دهد. به این دلیل است که درخشندگی کائولن مورد عمل را در بازیابی بالاتر بهبود می‌بخشد.

پترونات کلسیم نیز در این فرآیند استفاده می‌شود که نقش اول آن ممکن است فعال کردن آناتاز باشد این ماده شامل ۴۱% کمپلکس سولفونات کلسیم و ۵۹% نفت است و همچنین بعنوان یک امولسیون ساز برای کلکتور نفتی انجام وظیفه می‌کند. مقدار زیادی نیز سولفات آمونیوم (Kg/ton 27/2) بکار می‌رود اما نقش آن در این فرآیند مشخص نیست. اضافه کردن کفساز نیز لازم نیست زیرا هم اسید چرب و هم سولفونات نفت کف کافی را تولید می‌کنند.

آماده‌سازی حامل کلسیتی کلکتور بسیار ساده‌تر است. کانی کلسیت (۳۲۵ مش) با روغن تال (Kg/ton 8/1) در حضور سرد سوز آور (Kg/ton 113/0) آماده می‌شود. مقدار کانی حاصل مورد استفاده از۳۰ تا ۲۰۰ درصد وزنی رس متغیر است. قسمتی از این کانی حامل بازیابی شده دوباره وارد خط می‌شود. کانیهای دیگری مثل کوارتز. باریت، سیلیس، گوگرد، فلوریت و… نیز ممکن است بعنوان کانی حامل مورد استفاده قرار گیرند، اما کلسیت به علت ارزانتر بودن و وفور بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرد.

پالپ آماده شده وارد سلولهای فلوتاسیون اولیه می‌شود و بخش شناور شده طی سه مرحله دیگر شسته می‌شود که محصول شناور شده نهایی عمدتاً‌ آناتاز است. نمودار ساده نشده‌ای از فرایند فلوتاسیون کائولن با استفاده ازکلکتور کلسیتی در شکل آورده شده است.

فلوتاسیون حامل بطور موفقیت آمیزی بوسیله شرکت معدنی و شیمیایی « انگلهارد» از سال ۱۹۶۱ جهت تولید کائولن مورد استفاده در پوشش کاغذ با درخشندگی ۹۰ + بکار گرفته شده است. لیکن این فرآیند معایب زیر را نیز دارد:

۱- مصرف مواد زیادی برای آماده سازی کانی حامل مورد نیاز است.

۲-فرآیند فلوتاسیون در غلظت های پائینی از پالپ (کمتر از ۲۰% جامد) موثر است که طبعاً‌ هزینه آبکشی را افزایش می‌دهد.

۳- کانی حامل اضافه شده باید اساساً‌ از محصول رس حذف شده و جهت برگشتن به خط بازیابی گردد.

۴- حضور کانی حامل و مواد شیمیایی باقیمانده در رس اثرات زیان آوری روی محصول نهائی دارد.

جهت مطالعه مکانیزم فلوتاسیون حامل،‌پتانسیل های سطحی آناتاز، کائولینیت کلسیت در ۱/۱۰ = PH اندازه‌گیری شد. محققین دریافتند که آنها همه منفی و دارای مقادیر تقریباً مشابه هستند به همین دلیل امکان جاذبه الکتروستاتیکی بین آناتاز و کلسیت رد شد. نتیجه اینکه چسبندگی مزبور بوسیله واکنش هیدروفوبیک بین کانیهای موجود در کلکتور فراهم می‌شود. از آنجایی که کلکتور روی هر سه کانی جذب سطحی دارد، هیچ دلیل مشخصی برای فرآیند چسبندگی انتخابی بین آناتاز و کلسیت وجود ندارد. ولی محققین نشان داده‌اند که پتانسیل‌های سطحی کائولینیت پس از یک همزدن شدید کاهش می یابند. در حالیکه در مورد آناتاز تغییری در پتانسیل‌های سطحی صورت نمی‌گیرد. لذا پژوهشگران حدس زدند که جذب کلکتور بر روی کائولینیت در مقایسه با آناتاز ضعیف می‌باشد. همان گونه که عنوان شده است،‌همزدن شدید ممکن است نقش مهم دیگری در فلوتاسیون حامل داشته باشد. ممکن است که همزدن شدید توسط فلوکولاسیون برشی را برای ذراتی که توسط کلکتور پوشانده شده‌اند فراهم کند. این اثر اولین بار در سال ۱۹۷۵ توسط «وارن» مشاهده شد. بطور ساده فلوکولاسین مزبور موقعی رخ می‌دهد که انرژی همزدن شدید بر انرژی مانع چسبندگی غلبه کند.

«کاندی» (۱۹۶۹) فرآیندهای فلوتاسیونی را که گسترش داد که نیاز به کانی حامل ندارند. روال ساده این فرآیند دو قسمتی است، ابتدا گل آب کائولن توسط همزدنشدید با حداقل HP/ton 25 انرژی لازم آماده می‌شود، «کاندی» فهمید که این بهم ردنباعث از بین رفتن آلودگی سطحی که اختلاف اثر کلکتور بر روی ذرات متفاوت دو کانی را کاهش می‌دهد، موثر است. در بخش دوم خمیر رس درحضور فعال کننده‌ای که محلول در آب یک فلز قلیایی خاکی یا یک فلز سنگین است، آماده می‌شود.

«یانگ و دیگران» (۱۹۸۵)، فرآیند فلوتاسیونی را توسعه داده‌اند که برای پرعیار سازی رس در غلظت های بالا طراحی شده است. مزیت های این فرآیند عبارتند از: هزینه آبکشی کمتر و بازدهی بیشتر. اصول اصلی این فرآیند شبیه به فرآیند فعالسازی «کاندی» است،‌جز آنکه گل آب رسی قبل از آماده‌سازی در معرض یک رنگزدائی اکسیداسیون قرار می‌گیرند و یک پلی اکریلات محلول در آب قبل از فلوتاسیون بعنوان متفرق ساز به رس اضافه می‌شود.

فرآیند فلوتاسیون دیگری که باید در اینجا به آن اشاره شود فلوتاسیون روغنی است این فرآیند شبیه فلوتاسیون معمولی است فقط در یک موردتفاوت دارند و آن این است که در فلوتاسیون معمولی، بجای جمع‌آوری ناخالصیهای رنگی (آناتاژ) با استفاده از حباب هوا، از مایعات غیر محلول در آب استفاده می‌شود،‌بعد از آماده سازی و افزودن شیمیایی به رس مقداری نفتا یا مایعات غیرقابل حل در آب به پالپ افزوده می‌شود و با همزدن زیاد آن یک امولسیونی روغنی در آب بوجود می‌آید. وقتی همزدن متوقف می‌شود قطرات روغنهای آناتاز بر روی سطح می‌آیند که می‌توان آنها را جمع‌اوری نمود. در مرحله بعد مایع روغنی یا میع نامحلول در آب برای استفاده مجدد بازیابی می‌شود. نمودار ساده شده این فرآیند در شکل نمایش داده شده است. از فرآیند فلوتاسیون روغنی برای ذرات خیلی ریز رس که فلوتاسیون معمولی عملکرد خوبی روی آنها ندارند، استفاده می‌شود میزان درخشندگی ۹۲ تا ۹۳ شامل رسهایی است که ۹۵% آنها کمتر از ۲ میکرون هستند. مهمترین عیب فلوتاسیون روغنی کنترل دقیقی است که باید روی آن انجام شود تا بازیابی خوب محلول حفظ شود، در ضمن بایستی مایع غیر محلول بخوبی بازیابی شده بطور که به اقتصادی بودن پروژه لطمه نزند.

۷)کواگولاسیون ـ فلوکولاسیون انتخابی

اگر چه فرآیندهای فلوتاسیون مختلف در حذف ناخالصی تیتانیم- آهن از رس های نسبتاً درشت دانه موفق بوده‌اند،‌لیکن توفیق کمی در مورد رسهای دانه ریز داشته‌اند. بعنوان مثال فرآیندهای مختلف فلوتاسیون در مورد رس های نسبتاً‌ درشت دانه جورجیا مرکزی موفق و در مورد رس های بسیار دانه ریز جورجیای شرقی تقریباً ناموفق بوده‌اند. کائولن جورجیای شرقی معمولاً بطور تقریبی به میزان ۹۰% ازذرات کمتر از ۲ میکرون و در حدود ۵۰% کمتر از ۲۵/۰ میکرون در حالت خام تشکیل یافته است. فرآیندهایی از کواگولاسیون و فلوکولاسیون انتخابی وجود دارند، که از اواخر دهه ۶۰ گسترش یافته‌اند. شکرت «جی. ام. ام هابر» با استفاده از این روشها، رسی با درخشندگی ۹۰ + از ماده خام جورجیای شرقی از اوایل دهه ۷۰ تولید می‌کرده است.

با کنترل دقیقی محیط یونی در یک سوسپانسیون کائولن این مکان وجود دارد که کائولن را در حالت پراکنده نگهداشته و اجازه دهیم که ناخالصی های رنگی لخته شوند (فلوکولاسیون).

محیط مناسب یونی برای فلوکولاسیون آناتاز ممکن است از راههای مختلف مهیا شده باشد. شاید ساده‌ترین حالت، ایجاد تفرق بیش از حد ذرات کائولن باشد که این عمل توسط متفلق ساز‌های شیمیایی می‌تواند انجام شود از جمله این متفرق سازها می‌توان به پلی فسفات تتراسدیم و هگزامتافسفات سدیم اشاره کرد. وقتی مقدار مناسبی مواد شیمیایی وارد محلول شوند. ذرات ریز کائولن کاملاً متفرق شده و در این حالت ذرات آناتاز بهم چسبیده و لخته می‌شوند، ذرات لخته شده رش می‌کنند تا جائی که اندازه آن ها نسبت به ذرات کائولن قابل توجه می‌شود. در این حالت لخته‌های آناتاز در میان سوسپانسیون قابل تمیز است. لایه بالایی که کائولن خالص شده را در بر می‌گیرد و لایه پائینی که شامل آناتاز لخته شده است.

در فرآیندهای مختلفی که در بالا شرح داده شده، مقدار کمی از ناخالصیهای موجود در رس بطور انتخابی بهم چسبیده و لخته می‌شوند.

«مینارد» (۱۹۷۹) فرآیندی را گزارش کرد که در آن کائولینیت توسط یک پلیمر آنیونی با مولکول سنگین و پایدار، ‌لخته می‌شود و ناخالصی های آهن و تیتانیم در سوسپانسیون باقی می‌مانند. لیکن مقادیری از ناخالصی های در رس گیر کرده، به همراه آن ته‌نشین می‌شوند. لذا باید این لخته‌ها را با مخلوط‌کن قوی دوباره متفرق کرده، چند بار شست.

اگر چه فرآیندهای کواگولاسیون- فلوکولاسیون موفقیت خود را در حذف ناخالصی ها از رس های جورجیای شرقی که شامل ذرات بسیار ریز هستند ثابت کرده‌اند، ولی معایبی بشرح زیر از این روش گزارش شده است:

۱- عموماً‌برای این فرآیند نیاز است که غلظت پالپ کمتر از ۲۰% باشد، لذا مقادیر قابل ملاحظه‌ای آب باید جدا گردد.

۲- بازیابی محصول معمولاً بخاطر درگیر شدن رس در لخته‌های ته‌نشین شده، پایین است.

۳- پلیمر لخته ساز باقیمانده در محصول نهائی تاثیرات زیان آوری دارد.

۴- از آنجایی که رسها دارای منشاء‌های گوناگونی هستند، لذا باید آزمایشات زیادی برای ایجاد محیط یونی مناسب جهت فلوکولاسیون انتخابی انجام داد.

۷) روش های بیولوژیکی

میکرو ارگانیسم‌ها می‌توانند با تاثیر بیولوژیکی که منجر به ایجاد محیطی اکسید کننده یا احیا کننده می‌شود، مواد خالصی را به حالت محلول در آورند. لازم به تذکر است که در نتیجه عوامل بیولوژیکی، عملی عکس نیز ممکن است انجام شود، یعنی ممکن است عناصر محلول تبدیل به ترکیبات غیر محلول شده ته‌نشین شوند. کمتر ماده‌ای می‌تواند تحت تاثیر عوامل بیولوژیکی قرار نگیرد. تاثیر این عوامل بر روی ذخایر ذغالسنگ، گوگرد و فسفات از دیر زمان شناخته شده است، در سالهای اخیر نیز بررسی های انجام شده نشان داده است که سیلیکات ها نیز تحت تاثیر عوامل بیولوژیکی به حالت محلول در می‌آیند حتی کانیهایی که به عنوان غیر محلول شناخته شده بودند نمی‌توانند در مقابل این عوامل مقاومت کنند.

میکروارگانیسم‌های هتروتروپیک مختلفی قادر به انحلال آهن از کانیهای اکسیده آهن (لیمونیت،‌گوتیت و هماتیت) هستند. انحلال با تشکیل اسیدهای آلی و سایر متابولیت‌ها به صورت عوامل کمپلکس و همچنین احیای آهن به طریقه آنزیمی و غیر آنزیمی است.با پرورش نوعی قارچ در ۳۰ درجه سانتیگراد در محیطی مغذی حاوی ملاس چغندر به عنوان منبع کربن و انرژی و استفاده از آن می‌توان آهن موجود در کائولن را کاهش داد.

۸) الکترواسمز

یکی از روشهایی که در دهه دوم و سوم قرن حاضر در اروپای غربی بکار می‌رفت، روش الکترواسمز است. این روش با توجه به هزینه‌های زیادی که دارد (معادل Kwh 88 به ازای هر تن ماده اولیه)، تنها در صورت در اختیار داشتن انرژی ارزان قابل استفاده است.

در این روش از باردار شدن مواد جامد در آب و جذب آنها روی الکترودهایی با بار مخالف استفاده می‌شود. نخست تصور می‌شد که در شرایطی از محیط که ذرات کائولن با منفی دارند،‌ ناخالصی های همراه آن مثل کوارتز،‌ میکا و کانیهای آهن بار مثبت دارند، بنابراین ذرات کائولن روی کاتد جمع می‌شوند. حال آنکه چنین نیست بنابراین این روش می‌تواند برای فیلتراسیون الکتریکی ذرات خیلی دانه ریز بکار رود.

بر مبنای این روش، واحدهایی هنوز در انگلستان در حال کار هستند در این واحدها ماده اولیه کائولن، پس از به تعلیق در آمدن در آب، ابتدا از حوضچه‌هایی عبور داده می‌شود و بدین ترتیب ذرات دانه درشت آن جدا می‌شودن و بدین ترتیب ذرات دانه درشت آن جدا می شوند سپس به داخل کانالهای طویلی بطور ۱۶۰ متر، عرض ۳/۱ متر و عمق ۵/۰ متر هدایت می‌شود. در این کانال ها که مدت توقف مواد در آنها ۷۰ دقیقه است، بخشی از کائولن با غلظت وزنی ۳۱% ته‌نشین می‌شود که پس از خشک شدن به عنوان محصول درجه ۲ در صنایع کاغذسازی مصرف می‌شود. سرریز کانال ها که دارای محصول دانه ریز و با عیار بسیار زیاد است، به دستگاه الکترواسمز هدایت می‌شود. این وسیله تشکیل شده است از بدنه‌ای از جنس شبکه‌ای فلزی به شکل نیم استوانه در نقش کاتد و محوری گردان در داخل آن بطول ۵/۱ متر و قطر ۶/۰ متر در نقش آند.

این وسیله با جریانی یک سو بشدت ۷۰ آمپر و ولتاژ ۱۰ ولت تغذیه می‌شود. ذرات کائولن روی آند می‌چسبند و لایه‌ای به ضخامت ۳ میلیمتر تشکیل می‌دهند که از روی آند تراشیده می‌شود. در این روش تنها ۹% کائولن در آب خروجی باقی می‌ماند.

روش های افزایش درخشندگی کائولن

روش هایی جهت کمبود کیفیت نوری کائولن خصوصاً در دو دهه‌ گذشته برای افزایش درخشندگی کائولن گسترش یافته‌اند. نظر به این که روش های فوق (روش های افزایش درخشندگی خود نیز نوعی از متدهای فرآوری کائولن می‌باشد لذا می‌توان روش های افزایش درخشندگی را در زمره روش های فرآوری آورد). بطور طبیعی و بدون فرآوری،‌رسی با کیفیت خوب می‌تواند درخشندگی در دود ۷۵ تا ۸۵ ISO داشته باشد. مقادیر درخشندگی ۹۰ و بالاتر از آن با استفاده از چند تکنیک پر عیار سازی ویژه قابل دسترسی است. این تکنیک ها بقرار زیرند:

۱- آسانترین این روش ها رنگ زدایی است. فرایند شستشویی که در آن کانیهای آهن‌دار بوسیله افزودن یک ماده احیا کننده (معمولاً‌هیدروسولفیت سدیم) در PH پایین (که می‌توان با افزودن اسید سولفوریک و یا سولفات آمونیوم به آن رسید) حذف می‌شوند.

۲- از طریق توسعه اولترا فلوتاسیون، جداسازی کانی های فوق‌العاده ریز امکان پذیر شده است. در این روش، یک کانی حامل را برای حمل ذرات بسیار دانه ریز کانه‌های آهن و تیتانیم بکار می‌برند که با فلوته شدن آنها درخشندگی محصول به حدود ۹۰ می‌رسد.

۳- متورق سازی فرآیند دیگری است که طی آن ذرات بزرگ کائولن (که شامل توده‌هایی انباشته از صفحات شش گوش هستند) به ذرات نازک اما با صفحات مجزای عریض می‌شکنند. این ذرات با ایجاد صفحات جدید تمایل به سفیدی بیشتری نسبت به یک رس طبیعی پیدا می‌کنند. صفحات نازک بدست آمده از متورق سازی، یک پوشش عالی را برای کاغذ با وزن کمتر فراهم می‌کنند.

۴- تکلیس: اگر چه تکلیس کائولن‌های درشت و رس های کائولینیتی عمل متداول برای تولید شاموتها و کلوخه‌های نسوز (برای مثال بعنوان فرایندی جهت افزایش خواص نسوزندگی) می‌باشد، ولی این فرایند می‌تواند همچنین بر روی ذرات ریز و سفیدتر کائولن جهت بهبود و افزایش درخشندگی و نیز بهبود سختی، ماتی و… اعمال گردد. این کائولن جهت بهبود و افزایش درخشندگی و نیز بهبود سختی، ماتی و… اعمال گردد. این کائولنه ا بطور فزاینده‌ای در لاستیک، رنگ های کائوچویی و پلاستیک ها مورد استفاده قرار گرفته‌اند.

دو نوع کائولن که اعمال حرارتی بر روی آنها انجام که است برای دستیابی به خواص پوشش ویژه گسترش یافته‌اند. این دو نع کائولن ا عبارتند از :

۱- کائولن هایی که بطور ناقص تکلیس شده‌اند.

۲- کائولن هایی که بطور کامل تکلیس شده‌اند.

دسته اول تا جایی حرارت داده می‌شوند که گروه‌های هیدروکسیلی که در ساختمان بلور کائولینیت وجود دارند، بصورت بخار آب خارج شوند. درجه حرارت مزبور عموماً در حدود ۶۵۰ تا ۷۰۰ درجه سیلیس (بسته به میزان ماده‌ای که مورد تکلیس قرار می‌گیرد) می‌باشد. این فرایند حرارتی رنگدانه را تولید می‌کند، که هنگام مخلوط شدن با پوشش دهنده‌ها وزن مخصوص موثر کمتری دارد. بعلاوه، قدرت پراکندگی نور این محصول نسبت به رس های پوششی عادی بیشتر است. هنگامیکه این کائولن بعنوان ماده‌ای افزودنی به پوشش دهنده، کاغذ بکار می‌روند تا کشسانی و ماتی را در برگه‌هایی که وزن اولیه کمی دارند افزایش دهند،‌حجیم بودن آنها یک مزیت بشمار می‌رود. این محصول گرانروی بالائی داشته و لذا نمی‌تواند به تنهایی بعنوان پوشش دهنده در ماشین‌های چاپ باعث سرعت بالا استفاده شود، ولی می‌تواند تا حد ۴۰% کل رنگدانه را در ترکیب با دیگر انواع کائولن‌ها تشکیل دهد. افزودن این کائولن های ناقص تکلیس شده به ترکیب پوشش دهنده سبب افزایش ضخامت پوشش، افزایش ماتی، کاهش عمده‌ای درافت درخشندگی و ماتی هنگام نورد کردن، بهبود پذیرش جوهر و یکنواخت‌تر شدن چاپ های چهار رنگ می‌شود. کائولن ها کاملاً‌ تکلیس شده، تا دمایی بین ۱۰۰۰ تا ۱۰۵۰ درجه سانتیگراد حرارت دیده‌اند. تلفیق دانه‌بندی ریز و فرآوری های خاص به کاهش سایندگی آنها تا حدی قابل قبول کمک می‌کنند. اگر چه خواص فیزیکی محصول تکلیس شده ظاهراً‌تغییر عمده‌ای نمی‌کنند، اما تکلیس و فرآوری، درخشندگی و مشخصات پراکندگی نور را افزایش می‌دهند.
۵. فیلتراسیون مغناطیسی با نوع جدید جدا کننده‌های مغناطیسی، بحث های زیادی را در سالهای اخیر برانگیخته است و این فرآیند بخصوص در حذف ذرات ریز آهن، تیتانیم و میکا و… موثر است و می‌تواند هم برای تولید رس های فوق‌العاده سفید از ماده خام معمولی و هم برای افزایش عیار رس های حاشیه‌ای کم عیار معدنی استفاده شود. با این روش مقدار مواد شیمیایی بکار رفته جهت درخشان کردن محصور می‌تواند بطور عمده‌ای کاهش یابد.

1. فرآیندهای آینده: پیش‌بینی در مورد فرآیندهایی که ممکن است امروز فقط در مرحله ترسیم بر روی کاغذ باشند، مشکل است. ولیکن جستجو و پژوهش برای یافتن فرآیندهای موثر جهت افزایش درخشندگی و دیگر مشخصات رس ادامه خواهد داشت. تکنیک های فعلی بهبودخواهند یافت (برای مثال فیلتراسیون مغناطیسی بعنوان یک فرآیند تجارتی هنوز در مرحله، رشد خود بسر می‌برد و برای توسعه فلوتاسیون نیز جای بیشتری وجود دارد). فرآیند درو مایعی در حال توسعه بوسیله (شرکت اقتصادی Ecc )یکی از فرآیندهای بالقوه است که می‌تواند در آینده بکار گرفته شود.

روش های کاهش هزینه انرژی در فرآوری کائولن

در روش های آماده سازی رس انرژی زیادی مصرف می‌شود، لذا در سال های اخیر تحقیقات قابل ملاحظه‌ای جهت یافتن روش هایی که هزینه‌های انرژی را کاهش دهد، انجام شده است. برخی از آنها به قرار زیرند:

1. اولین و آسانترین روش، فروش رس بصورت پالپ می‌باشد که در نتیجه مرحله خشک کردن محصول ضروری نخواهد بود. این کار باید برای مشتریانی انجام گیرد که آمادگی پذیرش پالپ را دارند البته در این صورت اگر چه میزان هزینه به لحاظ عدم صرف انرژی جهت خشک کردن کاهش می‌یابد، ولیکن هزینه حمل آب اضافی را باید در قیمت تمام شده منظور کرد.

در اینجا مسیری که پالپ طی می‌کند شبیه مسیر خشک کردن است و شامل آسیا کردن نیز می‌باشد. مقدار کمی متفرق ساز به رس افزوده می‌شود که در ادامه کار در یک مخلوط‌کن با سرعت زیاد مخلوط می‌گردد. سپس کمی آب افزوده شده و نتیجتاً‌ پالپی با ۷۰ – ۶۵% جامد ساخته می‌شود. پالپ حاصل به محل مورد نظر خریدار از طریق جاده یا راه آهن با توسط کشتی حمل می‌گردد.

1. روش دوم کاهش هزینه‌های خشک کردن استفاده از تکنیک های فشرده کردن با فشار بالا می‌باشد که در نتیجه نیازی به خشک کردن متداول نخواهد بود.

اساس کار فشرده کردن با فشار بالا شبیه پرس معمولی است با این تفاوت که فشار در حدود۷۰ باز است و توسط پرس های پیستونی سریع به اجرا در می‌آید. کیک ها سخت بوده به سهولت تخلیه می‌شوند و لذا سیستم می‌تواند خود کار عمل کند. رطوبت کیک ۲۵% (قابل مقایسه با ۳۵ – ۳۰%‌ برای پرس های با فشار معمولی) است و بنابراین می‌توان بعنوان خوراک مستقیماً‌ به خشک کن منتقل شود.

خط تولید بدون بار برگشتی ساده‌تر بوده و نیز گرد و غبار محصول داخل واحد خشک کننده را کاهش می‌دهند. یک مقایسه انرژی با مراحل فیلتراسیون، مخلوط کردن و خشک کردن معمولی نشان می‌دهد که سیستم فشار بالا در حدود ۵۳ درصد انرژی برای سیستم فشار پایین را بکار می‌برد.

1. سومین پیشرفت در شرکت اقتصادی Ecc کاربرد پرس لوله‌ای است. همانطور که از نامش پیدا است این پرس شامل یک لوله بیرونی است که با یک لایه لاستیکی قابل انعطاف در سطح داخلی آن جفت شده است. لوله‌ای با قطر کوچکتر بصورت هم محور با لوله بیرونی سوار شده است. بر روی لوله اخیر روزنه‌هائی فیلتر دار تعبیه شده و توسط نگهدارنده‌ها و پارچه، فیلتر روی سطح خارجی ثابت شده است. لوله داخلی یا شمع قادر است درون لوله بیرونی بطور قائم حرکت کند.پالپ رس با حدود ۲۵ درصدجامد بداخل فضای حلقوی بین پارچه، فیلتر و جدار لاستیکی هدایت می‌شود. وقی چرخه پرس کردن تمام می‌شود یک انفجار هوا در پشت پارچه فیلتر رخ می‌دهد. کیک فیلتر که در حدود ۱۸ درصد رطوبت دارد و متورم شده بطرف خارج حرکت می‌کند، رس در اینحالت سخت، قابل حمل و عاری از گرد و غبار است زمان پرس کردن بسته به دانه‌بندی رس متفاوت است اما اگر فرایندتمام اتوماتیک باشد تغییرات مناسب در زمان چرخه به راحتی می‌تواند اعمال گردد.
2. فکری نو در مورد فیلتراسیون با استفاده ازاصل الکتروفورزی (مهاجرت بارهای الکتریکی) در یک محیط الکتریکی ارائه شده است (چاپک و دیگران ۱۹۷۴) ذرات کائولینیت که در PH بالاتر از ۳ دارای بار منفی هستند توسط فضای یونی بارهای مخالف احاطه شده یک دو لایه‌ای اکتریکی تشکیل می‌شود. در یک محیط الکتریکی، ذرات رس بسمت آند حرکت می‌کنند در حالیکه یون های با بار مخالف در این فضای یونی بطرف کاتد می‌رود. وقتی ذرات به آند می‌رسند روی سطح جدار آند که برای محافظت از آند نصب شده یک کیک فیلتر شکل می‌گیرد. کیک آندی مزبور مجدداً بوسیله، فشار الکترواسمز آبکشی می‌شود این عمل طی مکانیزمی رخ می‌دهد که در آن آب اضافی از طریق لوله‌های موئین کیک با بار منفی به بیرون پمپاژ می‌شود. طبق نظر «بولینگر» فشار الکترواسمزی تولید شده در کیک فیلتر ممکن است بسیار بالا باشد، طوری که می‌تواند به فشار موثری در حدود ۷۰ بار برسد. اتاقک کاتد که با پارچه،‌فیلتر پوشیده شده جهت کمک به فیلتراسیون تحت خلاء قرار دارد.

ناخالصی های کائولن و ضرورت فرآوری آن

مرغوبترین کائولن، نوعی است که حداکثر دارای ۲۰ درصد ناخالصی باشد، به همین جهت باید به منظور استفاده در صنایع مصرف کننده، کائولن بطور معمول دارای ۴۸ درصد سیلیس و ۳۷ درصد آلومین و حدود ۴۶/۰ درصد اکسید آهن، ۰۶/۰ درصد اکسید کلسیم و ۵/۱ درصد اکسید سدیم و پتاسیم است. وجود لنزهای آهن دار و سنگ های ولکانیکی آندزیتی تا بازالتی فلدسپات تجزیه نشده سبب کاهش کیفیت کائولن می‌گردد.

از آنجایی که کائولن موارد مصرف متعددی دارد و صنایع مختلف برای تولید محصولات خود نیاز به کائولن‌هایی با مشخصات متفاوت دارند،‌لذا این کانه باید در طی مراحل مختلف و در جهت اهداف و تأمین خوراک مورد نیاز صنعت فرآوری گردد.

فرآوری یا کیفیت کائولن، ‌بستگی مستقیم به میزان درصد آلومین دارد. یعنی هر چه آلومین آن بالاتر باشد. کائولین مرغوبتر و برعکس هر اندازه سیلیس آن بیشتر باشد، از اهمیت کمتری برخوردار است. بطور کلی در تغلیظ کائولن توجه به نکات زیر حائز اهمیت است.

٭ ناخالصی‌هایی که مقادیر آنها نباید از حد معینی کمتر یا بیشتر باشد. بطور مثال حد قلیایی کائولن در حالت عمومی نباید بیشتر از ۵/۱ درصد باشد.

٭ ناخالصی هایی که مصرف آنها در بعضی از صنایع مضر و در صنایع دیگر چندان اهمیتی ندارند نظیر ناخالصی‌هایی رنگ و میکا که در مصارف نسوز اهمیت ندارند.

٭ اندازه ذرات و دانه‌بندی آن ها، شفافیت،‌مقدار انقباض، میزان نسوزی و مقاومت گسیختگی ویسکوزیته، مقاومت الکتریکی، میزان شکل‌پذیری، مقدار آلومینیوم، کوارتز، اکسید آهن و تیتان از موارد قابل توجه در مصرف کائولن در صنایع مختلف هستند.
بدیهی است میزان ناخالصی در معادن مختلف متفاوت می‌باشند، لذا نحوه فرآوری و حذف این ناخالصی‌ها نیز متفاوت خواهد بود.
تغلیظ کائولن عبارتست از جدا کردن ناخالصی‌ها از قبیل زاج، گچ، پیریت و فلدسپات های تخریب نشده و… که این ناخالصی را اصولاً‌به دو روش خشک و مرطوب می‌توان خارج نمود.

بعضی از عناصر مزاحم بصورت ناخالصی همراه کائولن برای صنایع مختلف بشرح زیر هستند:

٭ صنعت لاستیک‌سازی: زاج، ‌هوموس به عنوان ماده همراه

٭ صنعت کاغذسازی: هوموس و کوارتز، زاج به عنوان ماده همراه

٭ صنعت سرامیک و چینی سازی: زاج و اکسید آهن

٭ صنعت پلاستیک سازی: سایر اکسید آهن و دانه‌های کائولینی غیرفلسی

همچنین وجود پیریت اضافی در کائولن مضر بوده که از طریق اضافه کردن اسید سولفوریک PH محیط را به حدود ۳ رسانده و آن را جدا می‌کنند.

عمل جدا کردن مواد مزاحم (مثل سدیم، پتاسیم، آهک) را کائولن‌شوئی گویند. کائولنی که خوب شسته شده باشد تنها ۴۹/۰-۳۲/۰% = ۳Fe_۲O_۳ و ۰۸/۰-۰۵/۰% = Ti_۲O دارد.

تغلیظ کائولن در جدا کردن ناخالصی هایی مانند زاج، آلونیت،‌گچ، ‌پیریت، فلدسپات های دگرسان نشده تجلی می‌یابد. کل ناخالصی‌ها را می‌توان به دو روش خشک و مرطوب از کائولن جدا کرد. در تصفیه کائولن همه ناخالصی‌ها از جمله ریگ و میکا باید حذف شوند. مگر در مواردی که کائولن برای مواد نسوز بکار می‌رود.

 کانی های کائولن

• کائولینیت Kaolinit :

کائولن با نام کانی شناسی کائولینیت با فرمول شیمیایی H_۴Al_۲Si_۲O_۹در سیستم تری کلینیک و سختی حدود ۵/۲-۱، دارای ۵/۳۹ درصد Al_۲O_۳ ،۵/۴۶ درصد Si_۲O و ۱۴ درصد آب بوده و وزن مخصوص ۶/۲ – ۱/۲ گرم بر سانتی مترمکعب و نقطه ذوب آن ۱۷۸۵ °C 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 سنگ های ولکانیکی حاوی سیلکات آلومینیوم بوجود می آیند. سنگ های 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 SO_۲ 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 ۳۰۰ درجه سانتی گراد در داخل سنگ های با فلدسپات بالا، سبب شستن یون های 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 سنگ های 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 ۲۰ تا ۹۵ درصد، کوارتز آن ۱۰ تا ۷۰ درصد و ایلیت و کلریت آن ۵ تا ۴۵ 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. 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 ۱۵۰۰ درجه سانتی گراد را تحمل کند و میزان AL_۲O_۳ 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 افق های 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

مصارف عمده کائولن معدن کاوان

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 ۲۰ 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 نیز استفاده می شود.حدود ۵۰ درصد از کائولن در کاغذسازی به عنوان پرکننده و روکش (پوشش دهنده سطح)،۲۰ درصد در صنایع سرامیک و دیرگداز، ۱۰ درصد در لاستیک سازی به عنوان پرکننده و ۲۰ 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.

• 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.

1. کائولن معدن کاوان در رنگدانه:

کائولن که به عنوان رنگدانه مورد استفاده قرار می‌گیرد به نوع پرکننده و پوشش کاغذ تقسیم می‌شود که این تقسیم‌بندی براساس درخشندگی، اندازه ذرات و ویسکوزیته آن است. کائولن کانی پرکننده ارزان، سفید یا نزدیک به سفید است که در یک دامنه وسیع از PH خنثی است. غیر ساینده و اندازه ذرات کوچک ولی قابل 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 رنگدانه 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….

1. کائولن معدن کاوان 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 باعث نرمی، جلاء و قدرت جذب مرکب چاپ می‌شود. پوشش مناسب باعث افزایش کاربرد کاغذ می‌گردد.

کائولن به سرعت در آب (حتی در آب های 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 ۲ میکرون دارای اهمیت بیشتر هستند.

کائولن پوششی درجه یک ۹۲ درصد ذرات آن کمتر از ۲ میکرون و درخشندگی آن حداقل ۸۷ درصد است. کائولن پوششی درجه دو ۸۰ درصد ذرات آن کمتر از ۲ میکرون ودرخشندگی آن حداقل ۵/۸۵ 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 ۸۰ درصد و برای رس بعنوان پوشش ۸۵ 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: ۳۲۵ مش بعنوان مواد ساینده یا باقیمانده سرند مصطلح می‌باشد. طریقه عملی بدین صورت است که ۱۰۰ 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.

۳.کائولن معدن کاوان در  رنگ سازی :

استفاده از کائولن در رنگ سازی پلاستیک سبب کنترل ویسکوزیته می شود. ۱۰ % 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 ۵/۱ درصد خواهد رسید.

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.

معمولاً‌ تا ۱۰ 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 ۹۰-۸۰ درصد و ذرات آن ۸۰-۷۰ درصد زیر ۲ میکرون باشد.

1. کائولن معدن کاوان در 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 ۱۹۹۸ معادل ۰۸/۱ میلیون تن بوده است. در طی سالهای ۱۹۹۰ الی ۱۹۹۸ مصرف جهانی لاستیک از ۰۲/۵ میلیون تن در سال ۱۹۹۱ به ۶۱/۶ میلیون تن در سال ۱۹۹۸ رسید و این نشاندهنده رشد متوسط سالیانه ۹/۳ درصد در طی دهه ۹۰ میلادی بوده است. بر اساس گزارش راسکیل رشد سالیانه ۱ 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 ۵/۹۹ درصدذرات باید زیر ۴۴ میکرون باشند.

1. کائولن معدن کاوان در سرامیک‌سازی:

۲۰ % کائولن به عنوان یکی از مواد اولیه و اساسی در صنایع کاشی، چینی و سرامیک‌سازی است. کائولن از انواع نسوزهای آلومینیایی است که میزان آلومینا در آن ها بسته به نوع آن ها متغیر است. انواع کم آلومینا کائولن تکلیس‌شده، فلینت (۴۵-۳۵%) و انواع پرآلومینا مانند آندالوزیت، کیانیت و سیلیمانیت (۶۰-۴۰%). 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 تولید نوع 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 اکسید آهن مجاز در سرامیک بین ۶/۰ تا ۷/۰ درصداست. اکسید آهن در کائولن جهت ساخت پرسلان باید کمتر از ۵/۰ 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 ۵/۱ 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.

۶.کائولن معدن کاوان  در نسوز:

کائولن کانی است که مصرف گسترده‌ای در صنایع نسوز دارد.این کانی حاوی ۲۰ تا ۹/۴۵ درصد آلومینا 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 ۱۹۹۹ حدود ۴ میلیون تن بوده است. صنایع شیشه سازی نیز از دیگر صنایع مهم مصرف کننده کائولن بعنوان نسوز می‌باشد.

۷.کائولن معدن کاوان  در پلاستیک :

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 ۱۹۷۰، 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.

1. کائولن معدن کاوان در 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 ۵ 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 ۱۹۹۷ توسط ایالات متحده امریکا بالغ بر ۲۲۷ هزار تن بوده است که در سال ۱۹۹۸ با کمی کاهش به ۲۰۰ هزار تن رسیده است.

۹.کائولن معدن کاوان  در 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 ۴ ساعت یک بار و به مقدار ۲ تا ۶ 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.

1. کائولن معدن کاوان در 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 ۲۰ درصدناخالصی دارند. از این رو باید کائولن را تغلیظ کرد و مواد قلیائیK_۲O,Na_۲O,CaO آن را به کمتر از ۵/۱ 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 ۱۲ 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 :

۱- درصد آلومین آن بایستی از ۳۰ درصد به بالا باشد تا مرغوبیت پیدا کند.

۲- میزان اکسیدهای آهن نباید از ۱ درصد بیشتر باشد.

۳- میزان اکسید تیتانیوم باید به ۲/۰ درصد کاهش یابد.

۴- جمع اکسیدهای قلیایی نباید از ۲ درصد فراتر باشد.

۵- حداکثر میزان CaO، ۲/۰ درصد و MgO، ۳/۰ درصد باشد.

۶- افزایش میزان کائولینیت نسبت به سایر کانیهای موجود باعث مرغوبیت کائولن می‌شود. بطور معمول درصد این ماده خاکی باید از ۷۰ درصد بیشتر باشد.

۷- دیرگذاری کائولن باید در حدود ۱۷۰۰ درجه سانتیگراد باشد.

۸- مدل گسیختگی(Modulus of Rupture) آن می بایست بیش از Kg/m^۲۱۰ باشد.

اگر کائولن آنقدر گرما بپذیرد تا پیوندش بشکند، _۳O_۲Al،SiO_۲  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 خاک های 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 ۱۸ 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.

کائولن معدن کاوان  در صنعت کاغذ:

۵۰ % کائولن در صنعت کاغذ سازی استفاده می شود که در آن کائولن به اندازه ریز (۹۰% ذرات کوچکتر از ۲ میکرومتر) و درشت (۵۰% کوچکتر از ۲ 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.

کائولن معدن کاوان  با کاربری در پوشاننده‌ها:

کائولینیت ۱۰۰-۹۰%، Fe_۲O_۳  کم (۸/۱-۵/۰%)، تقریبا بدون کوارتز ساینده، درخشندگی ۸۵%، اندازه ذرات ۸۰ تا ۱۰۰% آنها کمتر از ۲ 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.

کائولن معدن کاوان  با کاربری درسرامیک:

۸۵-۷۵% 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 ۹۱-۸۳% در دمای ۱۱۸۰C و کمتر از۹/۰% Fe_۲O_۳  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.

کائولن معدن کاوان  باکاربری نسوز:

انواع نسوز کائولینیت باید تا دمای ۱۵۰۰ C صلابت خود را حفظ کند، برپایه مناسب بودن و درجه آن به ۴ 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  Al_۲O_۳تقسیم‌بندی شوند که نوع کم آهن و کم‌آلکالی ارجحیت دارد.

کائولن معدن کاوان  درفایبرگلاس:

به عنوان منشاء Al_۲O_۳ و SiO_۲ شناخته می‌شود، در حالت معمول Al_۲O_۳ و SiO_۲  با حداکثر یک درصد Fe_۲O_۳، دو درصد Na_۲O و ۱% آب.

مواد آرایشی:

حداکثر ۲ ppm آرسنیک، ۲۰ ppm فلزات سنگین، ۲۵۰ ppm کلریدها، ۱۵% وزنی نقصان در اثرحرارت دادن،

PH 5/0 ± ۵/۷.

کائولن معدن کاوان در 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.

جایگزینی‌ های کائولن در صنایع مختلف:

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 ویژگی ها 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.

جایگزینی کائولن در 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.

جایگزینی کائولن در ماده ضد بلوکه‌شدن:

دیاتومیت، سیلیس‌ته‌نشستی، تالک.

جایگزینی کائولن در جذب‌کننده، حمل کننده:

آتاپولگیت، بنتونیت، دیاتومیت، پیت، پومیس، پیروفیلیت، سپیولیت، تالک، ورمیکولیت، زئولیت.

جایگزینی کائولن در سرامیک:

فایبرگلاس، مشابه‌های پلاستیکی.

جایگزینی کائولن در 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.

جایگزینی کائولن 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.

جایگزینی کائولن در ریخته‌گری:

بوکسیت و آلومینا، کرومیت، الیوین، پرلیت، پیروفیلیت، ماسه‌سلیسی، ورمیکولیت، زیرکن.

جایگزینی کائولن در نسوز:

آندالوزیت، بوکسیت، کرومیت، کیانیت، دولومیت، گرافیت، منیزیت، الیوین، پیروفیلیت، سیلیس، سیلیمانیت، زیرکن.

جایگزینی کائولن در اصلاح خاک:

بنتونیت، دیاتومیت، ژیپس، پرلیت، ورمیکولیت، زئولیت.

جایگزینی کائولن در پلاستیک:

در پلاستیک ها کاربرد اصلی کائولن در پر کردن PVC،‌ نایلون ها و پلی‌استرهاست که رقبای عمده‌اش کربنات کلسیم و کانی های سیلیکاتی هستند.

جایگزینی کائولن در کاغذ:

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 ۴۵ درصد 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.

جایگزینی کائولن در صنایع پلاستیک

کائولن جانشین پلی‌مرهای گران قیمت شده و موجب ارزانی محصول گردیده است. مصرف نهائی در این صنعت طی سال ۱۹۹۹ معادل ۵/۰ درصد مصرف جهانی و برابر با ۱۳۵ هزار تن بوده است. بعد از صنعت کاغذسازی و مصارف کاربردی کائولن بعنوان پرکننده، بزرگترین مصرف کننده کائولن صنایه ساختمانی می‌باشند. ۱۲ درصد کائولن مصرفی در سال ۱۹۹۹ بعنوان ماده اصلی دریک طیف گسترده صنایع ساختمانی بکار رفته است. این طیف شامل صنایع آجر،‌سیمان،‌فایبرگلاس، پوشش‌های سقف و دیوارهای گچی می‌باشد.

ترکیب طبیعی سولفات باریم به فرمول BaSO_۴ ، که به نام Heavy Spar نیزشناخته می‌شود. جزو گروه سولفاتها می‌باشد. نام باریت از واژه یونانی barys به معنای سنگین و به دلیل سنگینی ویژه و بالای آن گرفته شده است. سیستم تبلور آن ارتورومیک می‌باشد. مهمترین کانیهای باریم‌دار عبارتند از : (BaSO_۴) و ویتریت(BaCO_۳). میزان فراوانی باریت بیشتر از ویتریت است. باریت در طبیعت به صورت رگه‌ای ، لایه‌ای و بر جای مانده یافت می‌شود.

تاریخچه باریت:

باریت یکی از کانیهای عادی رگه‌ها است و معمولا همراه کوارتزو کلسیتظاهر می‌شود. همچنین در سنگهای آهکی و ماسه سنگ نیز دیده می‌شود و در بعضی کنکرسیونها مقدار آن زیاد است ولی در هر صورت به عنوان کانی اولیه سنگ ها نادر است. صفت مشخصه مهم باریت این است که در مقایسه با سایر مواد غیرفلزی بسیار سنگین می‌باشد.

این کانی یک کانی صنعتی بوده و استفاده‌های زیادی در صنعت دارد. ولی به خاطر سنگینی زیاد آن معمولا حمل و نقل آن برای مسافت زیادی چه توسط کامیون و چه توسط قطار به صرفه نبوده و همچنین به دلیل پراکندگی وسیع این ماده معمولا استخراج آن بیشتر از شرایط زمین شناسی تابع شرایط محیط است.

مشخصات باریت

باریت در حالت معمولی سفید رنگ تا خاکستری روشن است ولی ممکن است به رنگ های متمایل به آبی ، قهوه‌ای یا سیاه نیز دیده شود. باریت یک کانی اوپک (Opeque) تیره بوده و دارای جلای صدفی تا شیشه‌ای می‌باشد. نمونه‌های تیپ یک آن به صورت بلورهای ارترومبیک کشیده دیده می‌شود. اما باریت تجارتی به صورت دانه‌دانه، توده‌های بلورین و یا قلوه‌ای تهیه می‌شود. وزن مخصوص این کانی زیاد می‌باشد و در حدود ۴.۳ تا ۴.۶ می‌باشد. این مشخصه باریت کمک زیادی به شناسایی آن می‌کند. سختی باریت دارای دامنه تغییرات قابل ملاحظه‌ای است و از ۲.۵ تا ۳.۵ متغیر می‌باشد که معمولا نواحی مختلف باریت با سختی متفاوتی را تولید می‌نمایند.

نحوه تشکیل باریت

باریت یک کانی رایج با گسترش زیاد است. بطور معمول به عنوان یکی کانی باطله در رگه‌های گرمایی همراه با کانسنگ های نقره، سرب، مس، کبالت، منگنز، آنتیموان و همچنین در رگه‌های موجود در سنگ آهکی با کلسیت به صورت توده‌های باز مانده در رس های پوشاننده سنگ آهک ها و نیز در ماسه سنگ ها با کانسنگ های مس یافت می‌شود در بعضی مناطق به عنوان سیمان ماسه سنگ ها عمل می‌کند. گاهی نیز از چشمه‌های آب گرم رسوب می‌کند. مکان های مهم رخداد بلورهای باریت عبارتند از دستمورلند و کامبریا انگلستان ، فلسوبانیا و دیگر مناطق رومانی و ساکسونی آلمان عمدتا به صورت رگه‌ای ، آشیانه‌ای و توده‌های نامنظم در سنگ آهکها و یا دولومیت متحده در جورجیا ، تشی ، میسوری و آرکانزاس استخراج شده است.

اشکال پیدایش باریت

نوع رگه‌ای

محلولهای گرمایی و ماگمایی که ترکیبات شیمیایی خاصی دارند در گسل‌ها ، شکستگیها و فضای خالی بین ذرات و قطعات سنگ به تشکیل باریت منجر می‌شوند. همراه بعضی از کانسارهای گرمایی نقره ، سرب، روی و فلوریت باریت نیز دیده می‌شود.

نوع رسوبی آتشفشانی

کانسارهای باریت نوع لایه‌ای بیشتر با ذخایر ماسیوسولفاید و ذخایر استراتی باند استراتی فرم رسوبی در ارتباط هستند. در ماسیوسولفیدهای نوع کروکوباریت در قسمت فوقانی و اطراف ذخیره ماسیوسولفید یافت می‌شود. در بعضی از کانسارهای استراتی باند استراتی فرم رسوبی ، لایه‌های باریت‌دار گزارش شده است. باریت به صورت لایه‌ای و گاهی به صورت سیمان سنگ دیده می‌شود. لایه‌های باریت‌دار بیشتر به رنگ خاکستری هستند که از بالا و اطراف به چرت و شیل های سیلیسیختم می‌شوند. میزان باریت بین ۵۰ تا ۹۵ درصد متغیر است.

کانسارهای باریت بر جای مانده

این کانسارها بدین طریق تشکیل می‌شوند که سنگ و یا رگه حاوی باریت در سطح زمین هوازده شده ، باریت به دلیل وزن مخصوص زیاد و مقاومت شیمیایی در محل باقی می‌ماند و تشکیل کانسار باریت بر جای مانده را می‌دهد.

کاربرد و موارد مصرف باریت

۱-حفاریهای نفت و گاز

در حفاریهای عمیق برای نفت و گاز در طریقه روتاری و در مناطقی که فشار گاز یا مایع از پایین زیاد می‌باشد برای سونداژ نیاز به یک محصول سنگینی می‌باشد که ضمن چرخش از خروج مواد و جلوگیری و فشار آن را کنترل کند. به خاطر شرایط مناسب باریت در این مورد از آن استفاده می‌گردد. در این حالت پودر باریت به محلول معمولی آب و گل رس اضافه می‌شود. به خاطر خواص مفید این مخلوط مانند سنگینی خنثی بودن از نظر ترکیب شیمیایی ، تمیز بودن و قیمت نسبتا ارزان آن بسیار مورد پسند می‌باشد.

معمولا ۴/۳ باریت تولید شده سالیانه در این زمینه جذب و مصرف می‌شود. باریت کانیی حیاتی در صنعت حفاری نفت و گاز محسوب می‌گردد. طبق آمار سال ۱۹۸۰ ، حدود ۹۰ درصد از باریت تولیدی رینا در گل حفاری به مصرف رسیده است. باریت به دلیل وزن مخصوص بالا ، سادگی مصرف در حین کار ، خنثی بودن از نظر شیمیایی ، نرمی و مناسب بودن از نظر قیمت ، در گل حفاری مورد استفاده قرار می‌گیرد. میزان باریت مصرفی در هر کیلومتر حفاری حدود ۴۲۹ تن گزارش شده است.

۲-تهیه مواد شیمیایی باریم دار

دومین مورد مصرف مهم باریت به عنوان منبع تهیه مواد شیمیایی باریم‌دار است که مصارف متعدد آن در صنایع مختلف گسترده می‌باشد. سولفات باریم رسوب شده به عنوان سیل کننده رنگ ، پوشش در صنعت کاغذ سازی ، لاستیک سازی و مواد لینولئوم بکار می‌رود کلرور باریم در صنعت چرم سازی ، پارچه بافی و کربنات باریم به عنوان لعاب و پرداخت سرامیک بکار می‌رود. از اکسیدهای باریم در صنعت شیشه سازی ، کوره‌های الکتریکی و متالوژی استفاده می‌گردد. هیدروکسید باریم معمولا در تصفیه و تهیه شکر از ملاس و نیترات آن یکی از اجزا گلوله‌های منور و چاشنیهای انفجاری است. باریت همچنین در موارد متعددی به صورت فرعی در ترکیبات شیمیایی بکار گرفته می‌شود. ۱۰% از کل باریت تولید شده برای مصرف در تهیه مواد شیمیایی باریم‌دار استفاده می‌شود.

۳-مصارف باریت خرد شده

باریت به صورت خرد شده مستقیما به عنوان روکش و پوشش لاستیک سازی و سیال کننده رنگ بکار می‌رود. همچنین اگر اندازه دانه‌های باریت خرد شده به اندازه ماسه درشت باشد می‌توان از آن در صنعت شیشه سازی استفاده کرده در این حالت باریت به عنوان کمک ذوب تسهیل کننده کار روی شیشه و ایجاد کننده شفافیت بکار گرفته می‌شود. باریت خرد شده به عنوان پوشش سیمان لوله‌های زیر آب در نقل و انتقال نفت و گاز مصرف می‌شود. علت استفاده از باریت در این حالت به خاطر سنگینی و خنثی بودن آن می‌باشد.

۴-کاربرد باریت در سرامیک

در شیشه سازی به عنوان همگن کننده ماده مذاب ، کاهش حباب و در درخشندگی و شفافیت محصول کاربرد دارد. شیشه‌های حاوی باریم شفافتر و درخشنده تر از شیشه‌های سربی و یا CaO هستند. سرامیکهای پیشرفته حاوی باریم در صنایع الکترونیک )کندانسور ، گوشی ، بلندگوو تلفن و مغناطیس دائم(کاربرد دارند.

۵-کاربرد باریت در پرکننده‌ها

باریت در صنایع رنگ سازی ، پلاستیک ، کاغذ و لاستیک به عنوان ماده پرکننده به مصرف می‌رسد. همچنین به دلیل وزن مخصوص بالا و خاصیت جذب اشعه رادیواکتیو ، در ساخت بلوکهای سیمانی کاربرد دارد. مخلوط لاستیک ، آنفالت و ۱۰ درصد باریت را در ساختن ایستگاهها و باند فرودگاه بکار می‌برند. همچنین در صنایع داروسازی ، مواد منفجره ، آلیاژ ، حفاظت اشعه و … کاربرد دارد.