سیلیس را بیستر بشناسیم

سیلیس را می‌توان در ابتدا به صورت محلول در آب در نظر گرفت . پس از اشباع شدن محلول ها از سیلیس و رسوب آن در محیط، تبلور سیلیس آغاز می‌گردد. این عمل در ابتدا به اشکال نهان بلور و ریز بلور صورت می‌گیرد . پس از این مرحله در صورت ایجاد شرایط مساعد، زایش و رشد بلورهای کوارتز انجام می‌شود. همچنین سیلیس موجود در محیط های آذرین و ماگمایی سبب ایجاد بلورهای کوارتز می‌گردد. این بلورها هم در فازهای اولیه و هم در مراحل پایانی ماگماتیسم ایجاد و یا ممکن است از محلولهای گرمابی ناشی شوند. بلورهایی که به روشهای فوق ایجاد می‌شوند به تنهایی و یا به همراه کانیهای دیگر، سنگهای حاوی سیلیس راتشکیل می‌دهند. در صورتیکه سیلیس درصد بالایی از این سنگها را تشکیل بدهد. کانسار سیلیس تشکیل می‌شود . کانسارهای سیلیس تشکیل شده از تجمع ثانویع سیلیس و دراثر فرآیند دگرگونی (تزریق ثانیه رگه ها و رگچه ها سیلیس در سازندهای دگرگون شده ) هوازدگی، جابجایی، و تجمع بوسیله باد و یا آب رودخانه ها دارای حجم قابل توجهی بوده و از اهمیت زیادی برخوردارند. گاهی در طبیعت لایه هایی از سیلیس آلی نیز بصورت رایدولاریت . فتانیت ، اسپونگولیت و دیاتومیت وجود دارد . این لایه ها از انباشته شدن قطعات اسکلت سیلیسی جانوران ریز دریایی ایجاد می‌شوند. از نظر کانی شناسی جنس این مواد اکثرا کریستوبالیت و اپال است . این مواد در صنعت بعنوان پر کننده و یا صافی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

مشخصات عمومی و کلی سیلیس

نام سیلیس Silicon از واژه لاتین (Silicis) به معنی (flint ) سنگ سخت، سنگ آتش زنه یا سنگ چخماق گرفته شده است. سیلیس در سال ۱۸۲۴ توسط Jöns Jacob Berzelius در سوئد کشف شد. سیلیس متبلور در سال ۱۸۵۴ توسط Deville یک شکل آلوتروپ از عنصر را کشف نمود.

مشخصات  فیزیکی سیلیس

اکسید سیلیسیم (SiO2) یا سیلیس ترکیبی شیمیایی است که به صورت خالص و یا به صورت ترکیب در کانی های سیلیکاته در مجموع ۹۰ درصد پوسته جامد زمین را تشکیل می دهند.

نام سیلیس Silicon از واژه لاتین (Silicis) به معنی (flint ) سنگ سخت، سنگ آتش زنه یا سنگ چخماق گرفته شده است. سیلیس به عنوان دومین عنصر فراوان در پوسته زمین با فراوانی ۲۵% می باشد. سیلیس غیرفلزی است سخت به رنگ بیرنگ تا سفید رنگ و یا خاکستری تیره با نماد Si ، عدد اتمی ۱۴، وزن اتمی ۰۸۵/۲۸، وزن مخصوص ۳۳/۲ گرم بر سانتی متر مکعب، سختی۷ در مقیاس موس، رنگه خاکه سفید، فاقد کلیواژ ، نقطه جوش ۲۳۵۵ درجه سانتیگراد درجه سانتی گراد و نقطه ذوب ۱۴۱۰ درجه سانتی گراد.

سیلیس در گروه ۱۴(IVA) جدول تناوبی به عنوان غیرفلز Metalloids (Nonmetal) بوده و در دوره ۳ قرار دارد.

سیلیس جزء اصلی ماسه سنگ و ماسه سیلیسی، کوارتز و کوارتزیت، بلور کریستال، تریپلی و نواکولیت، سیلیس مصنوعی و سیلیکون شیمیایی، کانی های رسی، گرانیت، سنگ چماق و دیاتومیت می باشد. ماده معدنی سیلیس جهت تأمین نیازهای صنعتی کشور می بایست از علوم نظری، علوم مهندسی و تکنولوژیهای مختلف بخصوص تکنولوژی فرآوری بهره گیرد.

مشخصات شیمیایی سیلیس

برخی از شیمیدانان، رابطه بین اتم های سیلیس و اکسیژن در سیلیکات های مختلف را مشابه رابطه اتم های کربن و اکسیژن در ترکیبات آلی دانسته اند. همانطور که کربن به دو صورت منواکسید کربن (CO) و دی اکسید کربن (CO2) با اکسیژن ترکیب می شود، سیلیسیم نیز به طور مشابه با اکسیژن ترکیب شده و تولید ترکیبات SiO و SiO2 را می نماید. ترکیب اول نظیر منواکسید کربن به صورت گاز بوده و ناپایدار است ولیکن ترکیب دوم جامد و پایدار می باشد.

در طبیعت هرگاه در درجه حرارت ۲۵ درجه سانتی گراد، میزان سیلیس محلول در آب از حدود ۱۲۰ تا ۱۴۰ ppm بالاتر برود، از نظر شیمیایی کمپلکس Si(OH)_۴ بوجود خواهد آمد. در چنین حالتی محلول به صورت اشباع در آمده و سبب رسوب سیلیس به صورت ژل و تشکیل بلورهای اولیه کوارتز که فراوان ترین کانی سیلیس است، می گردد. بلورهای مصنوعی کوارتز که در صنعت مورد مصرف قرار می گیرد، نیز طی چنین فرآیندی تولید می شوند. بنابراین می توان گفت که اگر در طبیعت مقدار سیلیس محلول در آب کمتر از ppm 210 باشد، سیلیس موجود در آب به صورت محلول باقی مانده و هیچ گونه کریستالی تشکیل نمی شود. فقط در زمانی که میزان سیلیس محلول در آب از حد ppm 410 بگذرد، زایش بلورهای کوارتز شروع می شود. کوارتز، تریدیمیت و کریستوبالیت سه پلی مورف اصلی سیلیس هستند که در طبیعت به خوبی شناخته شده اند، هرکدام از این کانی ها در شرایط خاصب بوجود آمده و دارای مشخصات فیزیکی و کانی شناسی معینیمی باشند. این پلی مورف ها در شرایط حرارتی ذیل به یکدیگر تبدیل می شوند.

کانی های سیلیس

انواع سیلیس در طبیعت به صورت کانی های مشخص ذیل یافت می شود که عبارتند از:

سیلیس متبلور (کوارتز با چگالی ۶۵/۲، تریدیمیت با چگالی ۲۶/۲، کریستوبالیت با چگالی ۳۲/۲، اوپال، لوشاته لیریت با چگالی ۲۰/۲، کوئیزیت و استیشوویت)، سیلیس نهان بلور (سنگ آتش زنه، سنگ آتش زنه سیاه، کلسدونی و عقیق ) و سیلیس بی شکل ( اپال، سیلیس بی آب )، سنگ شیشه، سیلیس گداخته شفافی باچگالی ۲۱/۲می باشد. هنگامی که ناخالصی ها کمتر از ppm 1 باشد از بهترین شیشه های شفاف بوده و دارای قدرت انتقال زیاد اشعه ماورء بنفش است و نوع از سیلیس که در صنعت کاربرد دارد سیلیس گردی است که از جدایش سیلیس به دست می‌آید و در ترکیبات لاستیک، غلیظ کننده و گریس بعنوان عامل مات ساز در رنگها بکار برده می‌شود.

از میان این کانی ها، کوارتز بسیار رایج است. تریدیمیت و کریستوبالیت در سنگ های آتشفشانی توزیع گسترده ای داشته و به سختی می توان گفت که کانی های کمیاب هستند. لوشاته لیریت (شیشه سیلیس) بسیار کمیاب است.

کوئیزیت و استیشوویت اشکال فشار بالای سیلیس می باشند که ابتدا در آزمایشگاه ساخته شده و سپس در ماسه سنگ های کراتر متئور در آریزونا یافت شدند، جایی که این دو کانی ظاهراً بر اثر فشار آنی و بالا ناشی از برخورد شخانه تشکیل گردیده اند. چگالی بالای(۲۹/۴) برای استیشوویت ناشی از تغییر کوردیناسیون ۴ به ۶ است.

سیلیس گرد از خردایش سیلیس به دست می آید و درصنعت در لاستیک سازی، غلیظ کننده گریس و به عنوان مات ساز رنگ ها کاربرد دارد.

چرت و فلینیت معمول ترین انواع سنگ های رسوبی شیمیایی هستند.

چرت یک واژه خیلی کلی برای رسوبات سیلیسی دانه ریز، با منشأ شیمیایی، بیوشیمیایی یا بیوژنیکی است. فلینیت بعنوان معادل چرت و خصوصاً برای نودل های چرتی موجود در گل های سفیدهای (chalk) کرتاسه بکار می رود.

ژاسب نوعی چرت قرمز است که رنگ قرمز آن ناشی از هماتیت ریز پراکنده است.

سیلیکسیت (Silexite) واژه فرانسوی معادل چرت، خاصه نوع سیاه و کربن دار آن است.

نواکولیت، نوع دیگری از سنگ های سیلیسی است که افزون بر سختی زیاد، بافت یکنواخت و میکروکریستالین و رنگ روشن نیز، برخوردار است. نواکولیت در اصل یک چرت لایه- لایه متشکل از کوارتز میکروکریستالین است.

پورسلانیت به سنگ های سیلیسی دانه ریز با بافت و شکستگی مشابه با پورسلان بدون لعاب اطلاق می شود. تریپولی از انواع دیگر سنگ های سیلیسی بسیار متخلخل و سبک وزن است که کانی عمده تشکیل دهنده آن کلسدونی بوده و به رنگ های سفید، صورتی و خاکستری روشن و با لمس زبر و خشن، مشخص می شود. تریپولی فقط در سطح زمین گسترش داشته و آن را نتیجه فرآیندهای هوازدگی از قبیل آب گرفتن و یا شکستگی سنگهای دیگر از قبیل چرت و آهک های سیلیسی معرفی کرده اند، که بخش های کربناته آنها شسته و خارج شده است.

چرت ها معمولاً به انواع لایه لایه و نودولی تقسیم می شوند:

• چرت های لایه لایه اغلب با سنگ های ولکانیکی همراه هستند و در آن چرت را با منشأ ولکانیکی یا منشأ بیوژنیکی سیلیس می دانند.
• چرت های نودولی عمدتاً در سنگ های آهکی و تا حدودی در گل سنگ ها و تبخیری ها گسترش دارند. بیشتر چرت های نودولی دیاژنتیکی هستند و از طریق جانشینی تشکیل شده اند. منشأ سیلیس را عمدتاً به منشأ آتشفشانی نسبت می دهند. مطالعات جدیدتر (Cruzzi 1996) نشان می دهد که فقط از منشأ آتشفشانی نیست بلکه قسمت عمده ای از خشکی ها نشأت می گیرند و یا از انحلال سنگ های پوسته جامد زمین شکل می گیرند. سنگ های سیلیس به دو گروه اولیه و ثانویه تقسیم می شوند :
• اولیه ها شامل:

الف- چرت هایی که رادیولارها سازنده آنها هستند و بنام رادیولاریت خوانده می شوند

ب- دیاتومیت های پورسلانیت

ج- Opaline rocks

د- اسپیکولیت

هـ- نواکولیت

• ثانویه ها بعد از رسوبگذاری شکل می گیرند:

الف) نودول های چرت شامل

الف)  Syngenetic chart

ب) Early chart

ج) – late chart

د) – Diagenes chart

• سنگ های سیلیسی با منشأ اولیه :

الف- چرت های رادیولاریتی:

این چرت ها دو دسته اند:

• چرت با نوارهای اکسید آهن

از مشخصات انواع چرت با نوارهای اکسیدآهن می توان به مشخصه های زیر اشاره کرد:

الف- همراه با توالی های افیولیت هستند.

ب- همراه با گل های پلاژیک هستند.

ج- دارای نوارهای قرمز تا سبز تیره دارای اکسیدهای Fe ^۳+

د- از پوسته رادیولر تشکیل شده اند.

دو فاکتور اول نشان دهنده این است که این ها در یک محیط عمیق شکل گرفته اند. وجود Fe ^۳+ نشان دهنده محیط اکسیدان است که علت وجود محیط اکسیدان در عمق به علت گردش شدید آب در طبقات است که باعث شده اکسیژن از طبقات سطحی به اعماق برود. پس این سنگ ها مربوط به محیط های عمیق دریا که Cirulation آب شدید بوده و اجازه داده تا اکسیژن به محیط عمیق برود و محیط اکسیدان گردد، می باشند.

• با نوارهای مواد آلی:

انواع دارای نوارهای مواد آلی در همان محیط قبل ولی غیر اکسیدان تشکیل می گردند. ناخالص هایی که همراه این ۲ گروه دیده می شود عمدتاً کانی رسی گروه ایلیت، کوارتز میکروکریستالین و فسفات می باشد.

ب- دیاتومیت های پورسلانیت

عمدتاً در محیط های دریاچه ای بخصوص فلات قاره (Shelf) شکل می گیرند که محیط غیر اکسیدان است. در محیط شیب قاره Slope اگر اکسیدان نباشد نیز شکل می گیرند.

این سنگ ها دارای تخلخل بالایی هستند و کانی های رسی گروه کائولن یا کائولن + ایلیت همراه آنها دیده می شود. اگر مقدار کانی رسی به ۲۵ درصد برسد به سنگ، پورسلانیت می گویند. این سنگ ها در یک منطقه بسیار کم شیب و گسترده که چون بصورت خلیج است، گردش (Circulation) شدید آب وجود ندارد و به علت جریانهای Upwelling سیلیس به محدوده شلف کشیده می شود وبه طریقه شیمیایی و بعضاً با علت دخالت موجودات پلانکتون، این سنگ به صورت ژل سیلیسی که عمدتاً اپال A و C است، نهشته می شود.

د- اسپیکولیت

: عمده سازنده اسپیکولیت، سوزن های اسفنجی هستند. تفاوت این سنگ ها با بقیه سیلیس ها این است که این سنگ ها در دریاچه های آب شیرین گسترش می یابند و همراه با رسوبات جریانهای آشفته هستند.

هـ- نواکولیت:

رسوبات سیلیسی که در تشکیل آنها موجودات مختلف دخالت دارند و موجود غالبی شناخته نشده است و در محیط های دریایی کم عمق گسترش می یابند.

• سنگ های سیلیسی از منشأ ثانویه:

اینها غالباً به صورت نودولی هستند. برای تشکیل این سنگ ها در محیط دیاژنز دو شرط لازم است :

۱- وجود Si که می تواند حاصل انحلال ذرات اصلی سازنده سنگ باشد و توسط آب های درون منفذی وارد سنگ می شود.

• وجود PH و Eh مناسب در محیط دیاژنز

سیلکریت که سنگی غنی از سیلیس است، اولیه بوده و در PH قلیایی تشکیل می شود و لذا در فصول خشک که تبخیر و PH بالاست، ایجاد می شود. کالکریت در محیط دیاژنز شکل می گیرد.

شرایط تشکیل و ژنز سیلیس

در صورتی که سیلیس درصد بالایی از سنگ ها را تشکیل دهد، کانسارهای سیلیس تشکیل می شوند. کانسارهای سیلیس تشکیل شده از تجمع ثانویه سیلیس و در اثر فرآیند دگرگونی (تزریق ثانویه رگه ها و رگچه های سیلیسی در سازندهای دگرگون شده)، هوازدگی، جابجایی و تجمع به وسیله باد و یا آب رودخانه ها دارای حجم قابل توجهی بوده و از اهمیت بالایی برخوردارند.گاهی در طبیعت لایه هایی از سیلیس آلی به صورت رادیولاریت، فتانیت، اسپونگولیت و دیاتومیت به وجود می آیند.  این لایه ها از انباشته شدن قطعات اسکلت سیلیسی جانوران ریز دریایی ایجاد می شوند. از نظر کانی شناسی جنس این مواد اکثراً کریستوبالیت و اپال است.  در مورد منشأ چرت ها، اتفاق نظر وجود ندارد، با این وجود اکثر محققین، چرت های نودولی را از منشأ ثانویه و دیاژنتیکی می دانند. شواهدی که این فرضیه را، تأئید می کند عبارتند از::

• شکل بسیار نامنظم اکثر نودول های چرت

۲-  وجود بخشهای کربناته در داخل نودول های چرت

• وجود فسیل های سیلیس شده
• حفظ و وجود آثار و بقایای از ساخت های رسوبی به ویژه سطوح لایه بندی در داخل بعضی از نودول های چرتی
• گسترش و حضور نودول های چرت فقط در بعضی از قسمت های تشکیلات آهکی و عدم توزیع و پراکندگی منظم آن در تشکیلات میزبان.

مطالعات مختلف و بررسی های ژئوشیمیایی اخیر تشکیل مستقیم ژل های سیلیسی از آب دریا را تأئید نمی کند.

در صورتی که سیلیس درصد بالایی از سنگ ها را تشکیل دهد، کانسارهای سیلیس تشکیل می شوند. کانسارهای سیلیس تشکیل شده از تجمع ثانویه سیلیس و در اثر فرآیند دگرگونی (تزریق ثانویه رگه ها و رگچه های سیلیسی در سازندهای دگرگون شده)، هوازدگی، جابجایی و تجمع به وسیله باد و یا آب رودخانه ها دارای حجم قابل توجهی بوده و از اهمیت بالایی برخوردارند.گاهی در طبیعت لایه هایی از سیلیس آلی به صورت رادیولاریت، فتانیت، اسپونگولیت و دیاتومیت به وجود می آیند.

این لایه ها از انباشته شدن قطعات اسکلت سیلیسی جانوران ریز دریایی ایجاد می شوند. از نظر کانی شناسی جنس این مواد اکثراً کریستوبالیت و اپال است.

در مورد منشأ چرت ها، اتفاق نظر وجود ندارد، با این وجود اکثر محققین، چرت های نودولی را از منشأ ثانویه و دیاژنتیکی می دانند. شواهدی که این فرضیه را، تأئید می کند عبارتند از:

• شکل بسیار نامنظم اکثر نودول های چرت
• وجود بخشهای کربناته در داخل نودول های چرت
• وجود فسیل های سیلیس شده
• حفظ و وجود آثار و بقایای از ساخت های رسوبی به ویژه سطوح لایه بندی در داخل بعضی از نودول های چرتی
• گسترش و حضور نودول های چرت فقط در بعضی از قسمت های تشکیلات آهکی و عدم توزیع و پراکندگی منظم آن در تشکیلات میزبان.

مطالعات مختلف و بررسی های ژئوشیمیایی اخیر تشکیل مستقیم ژل های سیلیسی از آب دریا را تأئید نمی کند.

انواع سنگ های سیلیسی

• کوارتز بلوری:

انواع شفاف و خوش‌نما برای تهیه عدسی و مخروط، جواهرسازی و نمونه کانی بکار می‌رود، از خاصیت پیزوالکتریک آن در الکترونیک استفاده می کنند.

• تریپلی:

سیلیس ریز بلور، متخلخل با وزن مخصوص ۶۵/۲، سختی۷، سفید تا خاکستری و… که به عنوان پرکننده یا رنگدانه در رنگ، لاستیک، پلاستیک، ساینده و بتونه بکار می رود، بعلاوه در پودر‌های ساینده وجلا و ساینده دندان بکار می رود.

• نواکولیت:

سنگ متخلخل سفید تا خاکستری، قهوه ای روشن تا سیاه که از دانه های کوارتز بی‌شکل متراکم ساخته شده است که خاصیت سایندگی عالی دارد: تمیز کردن فلزات، ماده آسیاب کننده، نسوز و مصالح سبک ساختمانی.

• فلینت:

سیلیس کلسدونی مخفی بلور متراکم سرامیک، چینی استخوانی، ماده آسیاب کننده و…

تقسیم بندی انواع سیلیس براساس درصد SiO_۲ و مصرف :

سیلیس درجه ۱:

این نوع سیلیس دارای حداقل ۹۶%=SiO_۲ است و در شیشه سازی، لعاب، صنایع شیمیایی، فروسیلیس، پشم شیشه، سیلیکات سدیم، فروکروم و ماسه تست سیمان به کار می رود.

سیلیس درجه ۲ :

این نوع سیلیس دارای ۹۵-۸۵%= SiO_۲ است و در ماسه ریخته گری، ماسه سندبلاست، فیلتراسیون و دیرگدازها به کار می رود.

سیلیس درجه ۳ :

این نوع سیلیس دارای ۸۵-۷۰%= SiO_۲ است و در آجر ماسه آهکی و آجرسبک، کارخانجات تولید سیمان و بتن سبک به کار می رود.

بررسی عرضه و تقاضا در ایران

با توجه به مصرف بالای سیلیس در صنعت بخصوص صنایع شیشه سازی، ریخته‌گری و سرامیک پیش بینی می‌شود که تقاضا برای سیلیس افزایش پیدا کرد. نظر به اینکه ایران جزء کشورهای در حال توسعه می باشد و با توجه به دورنمای رشد مصرف سرانه شیشه کشور در سالهای آینده پیش‌بینی می‌شود حجم پودر سیلیس موردنیاز صنایع شیشه سازی افزایش پیدا کرده، لذا نیاز به فراوری سیلیس بیش از پیش احساس می گردد.

با توجه به سود دهی بالای سیلیس برای عرضه به صنعت ریخته‌گری پیش‌بینی می شود عرضه سیلیس مورد نیاز برای ریخته‌گری روندی افزایشی داشته باشد و در صورت تأمین تقاضای داخلی قیمت آن کاهش یابد.

میزان واردات سیلیس در ایران

میزان واردات ترکیبات مختلف سیلیس دار ایران در این دوره (۱۳۷۶-۱۳۸۰) با نرخ رشد ۱۵/۴%، از ۱۹/۳۹۱ تن در سال ۱۳۷۶ به ۶۲/۱۲۲۴ تن در سال ۱۳۷۸ و ۸۵/۱۵۶۷ تن در سال ۱۳۸۰ افزایش نشان می دهد.

بیشترین واردات سیلیس مربوط به خاکهای سیلیس سنگواره‌ای است و بیشترین استفاده آنها در صنایع شیشه و سرامیک می‌باشد.

در سال ۱۳۸۰ میزان واردات داخلی افزایش یافته است که این افزایش ناشی از واردات شن و ماسه طبیعی و کوارتز می‌باشد.

میزان تولید سیلیس در جهان

میانگین تولید جهانی سیلیس در این دوره ( ۱۹۹۴-۲۰۰۴) ۹/۳۵۷۰ هزارتن بوده که از ۳۱۷۰ هزارتن در سال ۱۹۹۴ به ۳۲۰۰ هزارتن در سال ۱۹۹۸، ۳۷۲۰ هزارتن در سال ۲۰۰۲ و ۴۷۰۰ هزارتن در سال ۲۰۰۴ افزایش یافته است . بخش اعظم سیلیس تولیدی جهان توسط کشورهای چین، روسیه، نروژ، آمریکا و برزیل تولید می شود.

بین سالهای ۱۹۹۰ تا ۱۹۹۵ تولید سیلیس روند کاهشی را طی نموده است و از سال ۱۹۹۵ تا ۲۰۰۰ تغییرات متناوبی با دامنه کوتاه حاکم بوده است. طی سال های ۱۹۶۴ تا ۲۰۰۰ بیشترین مقدار تولید مربوط به سال ۱۹۹۰ و کمترین آن مربوط به سال ۱۹۶۴ است.

چین در تولید سیلیکون مقام اول را در سال ۲۰۰۰ ( ۷۲۱۰۰۰ تن) و ۲۰۰۱ (۶۳۸۰۰۰ تن) دارا بوده است. بعد از چین، دیگر تولید کننده های عمده سیلیکون آمریکا، برزیل، نروژ، فرانسه، روسیه، آفریقای جنوبی و اسپانیا هستند که در کل ۸۴ درصد تولید جهانی را شامل می شوند.

تولید جهانی فروسیلیکون در سال ۲۰۰۱، ۴۹/۴ میلیون تن تخمین زده شده است که نسبت به سال ۲۰۰۰ که مقدار ۲۶/۴ میلیون تن را داشته است، اندکی افزایش دیده می شود. تولید کننده های عمده فروسیلیکون در سال ۲۰۰۱ به ترتیب کشورهای چین، روسیه، نروژ، اکراین، آمریکا، فرانسه، آفریقای جنوبی و قزاقستان بوه اند که تقریباً ۸۶ درصد تولید جهانی را دربرداشته اند.

در تولید شن و ماسه صنعتی درسال ۱۹۹۶، آمریکا با تولید ۸/۲۷ میلیون تن در مقام اول جای گرفت و بعد از آن هلند با تولید ۲۴ میلیون تن در مقام دوم، آلمان با ۵/۷ میلیون تن در مقام سوم و اتریش و پاراگوئه با ۷ میلیون تن و فرانسه با ۵/۶ میلیون تن در مقام های بعدی جای گرفتند. آمریکا طی سالهای ۱۹۹۲ تا ۱۹۹۶ بزرگ ترین تولید کننده شن و ماسه صنعتی در جهان بوده و تقریباً ۲۴ درصد تولید جهانی را در برداشته است. تولید شن و ماسه صنعتی در ایران از سال ۱۹۹۶ تا ۱۹۹۶ از ۷۵۶۰۰۰ تن به یک میلیون تن افزایش داشته است.

کوارتز و سیلیس در اغلب کشورهای جهان تولید و مصرف می شود. تولید سالیانه سیلیس درجه بالا تا متوسط حدود ۱۲۰ تا ۱۵۰ میلیون تن است که ۴۰% آن متعلق به آمریکا و هلند است, بعد از آن فرانسه, اتریش, آلمان, پاراگوئه و انگلستان قرار دارند.

هر چند فرآوری و قیمت پایین سیلیس مانع از تجارت گسترده بین المللی آن می شود ولی برخی انواع خاص آن با کاربری مخصوص تا مسافت های زیاد حمل و نقل می شوند, برای مثال از استرالیا به ژاپن. تولید سیلیکون و فرو سیلیکون بیشتر وابسته به وجود انرژی ارزان است تا منشا سیلیس.

به عنوان نمونه ماسه سیلیسی Mt150 ,سیلیس ته نشینیt 550-600000 , ژل سیلیسیt 70-80000, سیلیس کلوئیدی t 70000-60-, فرو سیلیکون سیلیکون Mt 4 وجود دارد. هیچ گونه اطلاعات دقیقی از جایگاه سیلیس جهان در دست نیست.

میزان صادرات سیلیس در ایران

میزان صادرات ترکیبات مختلف سیلیس دار ایران در این دوره (۱۳۷۶-۱۳۸۰) با نرخ رشد ۰۷/۲۱۴%، از ۸/۵۸ هزارتن در سال ۱۳۷۶ به ۶/۳۳۶ هزارتن در سال ۱۳۷۸ و ۷/۴۶۹ هزارتن در سال ۱۳۸۰ افزایش نشان می دهد.

بیش از ۹۹ درصد صادرات ایران در سال ۱۳۸۰ مربوط به شن و ماسه و کوارتزی و سیلیسی بوده است. ایران در سال ۱۳۸۰ مقدار ۸/۴۶۶ هزار تن شن و ماسه کوارتزی و سیلس، ۷/۱۰۷ تن شن و ماسه طبیعی، ۱۸ تن کوارتز و ۸/۲ هزار تن خاکهای سیلیس سنگواره ای صادر کرده است که در مجموع ۷/۴۶۹ هزار تن سیلیس در انواع ذکر شده به خارج از کشور صادر گردیده است.

میزان صادرات محصولات سیلیسی ایران بعد از یک دوره کاهش در سال ۸۰ افزایش چشمگیری داشته است. این امر به دلیل افزایش صادرات شن و ماسه سیلیسی و همچنین کواتز بوده است.

تاثیرات زیست محیطی سیلیس

منابع آلودگی

معادنی که در محیط های خشک در نزدیکی شهر و روستا قرار دارند، تولید گرد و غبار زیادی می کنند که ایجاد آلودگی می کند و هر چه سیلیس سست باشد، گرد و غبار ایجاد شده بیشتر می شود. در این صورت باید طراحی معدن به شکلی باشد که حداقل جابجایی خاک را موجب شود.
آژانس بین‌المللی سلامت جهانی سیلیس متبلور را به عنوان ماده سرطان‌زا معرفی کرده است. برای مثال مواد شیمیایی و معدنی که ۱/۰% یا بیشتر سیلیس متبلور داشته باشند، براساس استاندارد موسسه سلامت و بهداشت جمعیت برای مقابله با خطرات ناشی از ارتباط با محیط آلوده (Occupational Safety & Health Administration s`Hazard Communication Standard) در آمریکا تحت نظارت قانون قرار گرفته‌اند، به طوری که به صورت قانون کار، آموزش کارگران و برچسب زدن بر چنین محصولاتی مطابق روش‌های اعلام شده برای مواد سرطان‌زا (Material Safety Data Sheet, MSDS) می‌بایست انجام گیرد.

گرچه قرار گرفتن در معرض غبار کوارتز و محصولات سیلیسی، جراحاتی در ریه ها به وجود می آورد، با این حال منجر به مرگ نمی شود. عادی ترین علت مرگ در کسانی که با غبار سیلیسی در تماسند، بیماری سل است. به طور کلی، اگر مقدار زیادی غبار وارد ریه ها شود، سبب مرگ می گردد. با این حال، با پیشگیری ها و نیز تهویه مناسب و استفاده از فیلترها، تا حد زیادی می توان از بروز امراض یا مرگ در اثر غبار کانی ها جلوگیری کرد.

با توجه به شرایط اقلیمی، محیط زیست و منابع طبیعی، امتیازات و محدودیت های ویژه ای برای بهره برداری ازمعادن وجود دارد. درمعادنی که در محیط های خشک قرار دارند، فعالیت معدنی درنزدیک شهر و روستا توأم با تولید گرد و غبار است که ممکن است محدودیت های قانونی بوجود آورد.

حفظ پوشش گیاهی در مناطق گیاه دار در سرلوحه ماموریت سازمان منابع طبیعی قرار دارد. ضریب تخریب و اصلاح در هر منطقه با توجه به بقاء یا نابودی گونه های مختلف گیاهی متفاوت است و طراح باید هنگام طراحی از برنامه های منابع طبیعی اطلاع داشته باشد.

صنایع مصرف کننده سیلیس در ایرران

مصرف اصلی سیلیس در ایران در زمینه شیشه سازی، ریخته‌گری، تولید فروسیلیس و مصارف صنعتی خصوصاً جهت پوشش سطح قطعات می باشد، که عمدتاً تأکید بر مصرف در شیشه سازی و ریخته گری است.

به طور کلی موارد مصرف سیلیس SiO_۲ عبارت است از:

شیشه سازی، چینی سازی، تولید فروسیلیس، سرامیک سازی، تولید آجر ماسه آهکی، ریخته گری، تولید سیلیکات سدیم، تولید دیگر مواد سیلیسی، به عنوان نیمه هادی در صنعت الکترونیک و تولید پشم شیشه.

مقادیر قابل توجهی ازماسه سنگ خرد شده به عنوان مصالح ساختمانی بکار می رود.

سیلیس مصرفی در هر یک از این صنایع باید کیفیت خاصی داشته باشد. ترکیب شیمیایی، ساختمان کانی شناسی و خواص فیزیکی سیلیس، تعیین کننده کیفیت و موارد مصرف آن در هر یک از صنایع مذکور می باشند. ترکیب شیمیایی سیلیس در واقع عبارت است از درصد SiO_۲ موجود در سنگ و نیز درصد هریک از اکسیدهای دیگر که معمولاً به همراه SiO_۲ در کانسارهای مختلف وجود دارند و در صورتی که درصد هر یک از آنها از حد معینی تجاوز نماید، کاربرد آن را در صنایع مختلف محدود و یا غیر ممکن می سازد.

علاوه بر درصدSiO_۲، ساختمان کانی شناسی سنگ نیز در تعیین کیفیت و موارد مصرف آن نقش مهمی دارد زیرا ممکن است SiO_۲ به صورت انواع سیلیکات ها وجود داشته باشد، در نتیجه این مسئله در تعیین روش کانه آرائی و چگونگی حذف ناخالصی ها تأثیر خواهد داشت.

خواص فیزیکی سیلیس نیز در همین روش مناسب برای خردایش، دانه بندی پودر سیلیس تولید شده و تعیین موارد مصرف پودر تولید شده تأثیر خواهند داشت.

• کاربرد سیلیس معدن کاوان در شیشه و لعاب:

سیلیکا ماده تشکیل دهنده شیشه است، برای ساخت انواع شیشه مخصوص سیلیس با موادی از قبیل فلدسپار، نفلین سینیت، سودا و… ترکیب می‌شود.

• کاربرد سیلیس معدن کاوان در تولید سرامیک

کوارتز در ساخت انواع مختلف سرامیک و سرویس بهداشتی بکار می‌رود.

• کاربرد سیلیس معدن کاوان در ریخته گری و نسوز:

مقاومت کوارتز وسیلیس تا دمایC 1470 سبب شده از آن برای تهیه قالب های ریخته‌گری فلزاتی مانند فولاد، آهن سیاه، آلومینیم وآلیاژهای مس و همچنین به عنوان نسوز در ساخت کوره‌های آهن و فولاد، سرامیک، شیشه و سیمان بکار می‌رود. کاربردهای متفرقه دیگری مانند ساینده، پودر جلا، فیلتراسیون، شن و ماسه ساختمانی است. انواع گرد شده و با کیفیت برای باز کردن شکافها و افزایش نفوذ پذیری در تولید نفت وگاز بکار می‌رود. همچنین با پودر کردن آن می‌توان از آن به عنوان پرکننده در رنگ، پلاستیک، لاستیک، بتونه و چسب استفاده کرد.

• کاربرد سیلیس معدن کاوان در انواع سندبلاست:

مواد مصرفی پرتاب کننده در عملیات سندبلاست انواع مختلف دارد که سیلیس به جهت خواص ویژه و صرفه اقتصادی یکی از مهمترین و کاربردی ترین آن ها می باشد.

کاربرد سیلیس برای سندبلاست رنگ بروی قطعات فلزی که ضخامت رنگ آنها زیاد بوده و چسبندگی آن خیلی بالاست.

بیشترین کاربرد سیلیس سایز۱-۳میلیمتر می باشد. که بسته به نوع پروفایل درخواستی قابل تغییر می باشد. اگر پروفایل کمتری مورد استفاده باشد سایز ۲-۱ میلیمتر و اگر پروفایل بیشتری مورد نیاز باشد ۳-۲میلیمتر.

البته بسته به نوع سندبلاست این ابعاد متفاوت خواهند بود.

مزایا و معایب استفاده سیلیس در سند بلاست:

ابتدا در خصوص مزایای استفاده از سیلیس باید گفت که سطحی که با ساینده سیلیس سندبلاست می گردد دارای پروفایل بالا و نیز درجه تمیزی بیشتری نسبت به دیگر ساینده ها می باشد و سطحی کاملاً زبر و سفید و براق نمایان می گردد که این امر به خاطر چندوجهی بودن سیلیس – سفید بودن و استحکام اولیه آن می باشد.

اما در خصوص معایب آن باید گفت به علت اینکه ورود سیلیس به صورت گرد و غبار باعث از بین رفتن دستگاه تنفسی انسان میگردد و افرادی که درمعرض آن گرد و غبار هستند دچاربیماری که به سلیکوزیسم مرسوم است می گردند، که هم اکنون در بیشتر صنایع،مصرف سیلیس را منسوخ اعلام نموده اند.

• کاربرد سیلیس معدن کاوان سیلیکات سدیم :

سیلیکات سدیم به صورت گلوله های شفاف، بدون آب و پودر شیشه یا پودر آبدار خرید و فروش می‌شود. این ماده در کنترل سایندگی لوله های آب و فرمول بندی لعاب و مینا بکار می رود. انواع محلول مایع آن در صابون‌سازی، پاک کننده‌های صنعتی و عمومی، چسب، سیمان‌سازی، ‌رنگ و پوشش، قالب ریخته‌گری، شناور‌سازی کانه، پایدارسازی پراکسید و کنترل خوردگی در لوله های آب و پیش ماده سیلیس مخلوط زئولیت کاربرد دارد.

کاربرد سیلیس معدن کاوان در تهیه نانو سیلیس

میکروسیلیس یکی از موادی است که در دهه های اخیر استفاده از آن در بتن به طور جدی مورد توجه مهندسین ساختمان قرار گرفته است. به دلیل خصوصیات بارز پوزولانی میکروسیلیس، استفاده از ان جهت بهبود خواص مکانیکی و افزایش دوام بتن در کشور های پیشرفته رو به افزایش است. استفاده از ان در بتن دارای فواید بسیار زیادی از جمله : کاهش ترکهای ناشی از هیدراتاسیون سیمان، دوام بهتر در مقابل آسیب های سولفات ها و آب های اسیدی و دست یافتن به مقاومت های نهایی بالا با استفاده از انواع سوپر روان کننده های بتن می باشد. از دیگر مزایای مصرف میکروسیلیس کاهش تحرک یون های کلر و در نتیجه کاهش عمق نفوذ کلر در بتن بویژه در نواحی ساحلی جنوب ایران می باشد. از موارد مصرف آن می توان در بتن ریزی های مربوط به ساخت اسکله های دریائی، شمع ها، ستون ها و قطعات پیش ساخته، فونداسیون ماشین آلات و کلیه سازه های بتنی که در معرض حملات شیمیایی بویژه یون کلر و سولفات ها قرار دارند نام برد.

در سال های اخیر مطالعات بر روی نانو ذرات سیلیس متمرکز شده، با این هدف که بتوان با استفاده از این ماده، مشخصات بتن را بیش از پیش افزایش داد. افزودن نانو سیلیس به بتن موجب افزایش مقاومت فشاری، کششی و خمشی، کاهش زمان گیرش و کاهش نفوذ پذیری آب درون بتن و همچنین مقاومت بالاتر در برابر حمله های شیمیایی می شود. آزمایشاتی که بر روی نانو سیلیس انجام شده، نشان داده اند که این ذرات نتنها برای محیط زیست مشکل ساز نیستند بلکه نتایج بهتری در مقایسه با میکرو سیلیس ارائه می کنند. تحقیقات نشان داده است که اضافه کردن نانو سیلیس بیشتر از میکرو سیلیس باعث افزایش مقاومت در بتن می شود. نانو سیلیس مخلوط شده با بتن در دراز مدت باعث حفظ سلامت کارگران، بتن و محیط زیست می شود. نانو سیلیس همچنین می تواند باعث کاهش مصرف سیمان، بهبود کیفیت بتن و افزایش کارایی آن شود

.

اضافه کردن ۱۰ درصد نانو سیلیس باعث افزایش ۲۶ درصدی مقاومت فشاری بتن گردید در حالی که همین مقدار میکروسیلیس افزایش ۱۵ درصدی مقاومت فشاری بتن در را در بر داشت .حتی اضافه کردن مقدار اندک ۲۵/۰ درصدی نانو سیلیس باعث ۱۰ درصد افزایش مقاومت فشاری و ۲۵ درصد افزایش مقاومت خمشی می گردد ..

شرح

Sio_۲ Nano  یک افزودنی فوق پیشرفته و براساس تکنولوژی نانو می باشد که جهت دست یابی به بتن های خاص و توانمند طراحی شده است. استفاده از نانوسیلیس در بتن ریزی های مجاور سواحل دریاها به طور جدی مورد توجه مهندسین ساختمان قرار گرفته است . با توجه به خصوصیات منحصر به فرد آن مانند بهبود خواص مکانیکی و افزایش دوام بتن در روند به کار گیری آن در کشورهای پیشرفته رو به افزایش است . نانو با حالت غیر کریستالی به شکل ذرات بی نهایت ریز با قطر نانوئی برای استفاده به عنوان یک ماده سیمانی در بتن بسیار مناسب است  .

مصرف و به کارگیری Sio2 Nano با استاندارد ASTM C1240 مطابقت دارد .

موارد مصرف

• اجرای بتن در سواحل دریا ، اسکله ها و پلها
• ساخت بتن های با مقاومت بالا
• ساخت بتن سدها ، کانالها ، تونلها ، مخازن و منابع آب
• کف سازی و نما سازی
• ساخت بتن های در معرض خوردگی

مزایای مصرف: افزودن نانوسیلیس به مخلوط بتن باعث می گردد Sio2 فعال آن با محلول  هیدروکسید کلسیم Ca(OH)2  آزاد موجود در منافذ موئین بتن ترکیب گردد و کریستال سیلیکات کلسیم نامحلول تولید نماید و در نهایت باعث تراکم ساختار خمیر سیمان و کاهش نفوذپذیری و افزایش مقاومت بتن گردد . از جمله این مزایا می توان به افزایش مقاومت فشاری و خمشی و کششی بتن ، افزایش مقاومت بتن در برابر فرسایش ، کاهش قابل توجه نفوذپذیری بتن ،جلوگیری از نفوذ یون کلر و سولفاتها و سایر مواد شیمیایی مخرب به داخل بتن .اشاره کرد .

کاربرد سیلیس معدن کاوان در تولید انواع مشتقات سیلیس

• سیلیس ته‌نشین شده:‍

از واکنش سیلیکات سدیم با اسید سولفوریک یا اسید کلریدریک طی شرایط مشخصی سیلیس ته نشینی تولید می شود که بدلیل خواصی از قبیل درخشندگی بسیار بالا و تخلخل کم از آن به عنوان پر کننده ریز دانه و ضد لغزش در لاستیک (لاستیک خودرو و کفپوشPVC، پلی الفین، فیلم LDPE و جداکننده های ریز منفذی باتری های سربی، پخش کننده، حمل کننده و بسیاری موارد دیگر استفاده می‌شود.

• سیلیس کلوئیدی:

سوسپانسیونی از سیلیس ریز دانه در محیط آبی که به منظور اصطکاک درکاغذ و تخته، جوش دهنده نسوزهای فیبری، کاتالیزور و پیش ماده شیمیایی مصرف می شود.

• سیلیس، نوع متالورژی:

از واکنش کوارتز وکک در کوره قوس الکتریک و دمای بالای C’۲۰۰۰ ساخته شده و ۹۹%-۹۸ Si دارد. ازآن در تهیه آلیاژهای آلومینیم، فولاد، سوپرآلیاژ، سیلیکون و مواد شیمیایی استفاده می کنند.

انواع دیگر ازسیلیس و ترکیبات آن مانند سیلیس پخته، خرد سیلیکون، نیترات سیلیسیوم و… وجود دارند که هر یک کاربرد های مخصوص خود را داراست.

استانداردها

استاندارد سیلیس درشیشه سازی:

حداقل ۹۹-۵/۹۸% SiO_۲ و Fe_۲O_۳ کمتر از ۰۴/۰% در شیشه تخت، ۰۳/۰% ظروف شیشه ای، ۸۸/۰%ظروف بلوری، ۳/۰% فایبرگلاس، ۶/۱%-۲/۰ Al2O_۳ و مقادیر نا چیز( Ni،Cu،Co)و مواد نسوز (کرومیت، زیرکن وروتیل(

شیشه نوری درجه اول:

حداقل۹۹%-۵/۹۸ SiO_۲، کمتر از ۱/۰%Al_۲O_۳ و۰۲/۰% Fe_۲O_۳.

استاندارد سیلیس در  پیش ماده سیلیکات سدیم:

بیشتر از ۴/۹۹% SiO_۲و کمتر از۰۳/۰% Fe_۲O_۳.

استاندارد سیلیس در سرامیک:

زیر ۲۰% Cu،۹۷/۵> SiO_۲، ۵۵%< Al2O_۳ و۲/۰% Fe2O_۳.

استاندارد سیلیس در فیلتر:

نسبتا خالص و بدون خاک، رس و مواد آلی یا میکایی، شکل بلور های گرد شده یا نرمال بدون کشیدگی یا تخت شدگی، اندازه دانه های یکنواخت، اندازه کوچک و ضریب یکنواختی.

ماسه خوب گرد شده و مقادیر ناچیز ناخالصی از رس، فلدسپار و کلسیت اندازه دانه ها : ۳۵/۳*۱/۷، ۲۱۲/۰*۱۰۶/۰، ۴۲۵۰.*۲۱۲/۰، ۷۰/۱*۸۵/۰، ۱۸/۱*۳۶/۲

استاندارد سیلیس به عنوان ماسه ریخته گری:

۹۸% SiO_۲ زیر ۲۰۰مش وCaO وMgO محدود (چرا که مقدار اسید مصرفی که عامل اندازه‌گیری مقدار جوش دهنده مورد نیاز است را کاهش می‌دهد

ماسه گداخت (آهن و فولاد):

۹۰%> SiO2

استاندارد سیلیس به عنوان ماسه نسوز:

۹۹%-۹۵ : SiO2

استاندارد پودر سیلیس:

۱/۰%< Fe_۲O_۳, ۳۸/۰%< Al_۲O_۳ , ۱/۰%< Na_۲O ,1/0%< K_۲O اندازه متوسط ذرات ۶۰ میکرومتر, درجه درخشندگی ۸۹%

استاندارد سیلیس به عنوان پیش ماده سیلیکون:

۹۹%-۵/۹۸> SiO2 ,5/1%-1/0< Fe2O3 ,15/0%< Al2O3 , بدون فسفر و آرسنیک, ۲/۰%< CaO,MgO و نقصان در اثر حرارت, گلوله های با قطر< cm54/2 و حداقل درجه نرم شدن C ‘۱۷۰۰

استاندارد سیلیس در فروسیلیکون:

۹۸%> SiO2 ,2/0%< Fe2O3 ,4/0% Al2O3 ,2/0% MgOوCaOو ۱/۰% P, قطر گلوله ها ۱۶/۱-۳۲/۰

استاندارد سیلیس به عنوان تریپلی:

۵/۹۹-۹۸% SiO2 ,1%-025/0 Fe2O3 و اندازه ذرات ۹۹% زیر ۷۴ میکرومتر تا ۹۹% زیر ۱۰ میکرومتر

استاندارد سیلیس در نواکولیت:

۶۰%> SiO2, 20% Al2O3, 2% Fe2O3 ,3% C

استاندارد سیلیس در فلینیت:

۴/۹۷% SiO2 , 35/0% Al2O3 , Fe2O3 نادر, ۴۶/۰%CaO , 18/0%MgO,3/1% نقصان در اثر حرارت, اندازه متوسط دانه ها ۱۰ میکرومتر.

استاندارد سیلیس در  باز یافت:

بازیافت شیشه در حال افزایش است. نرخ متوسط باز یافت شیشه ۳۳% در آمریکا و ۹۰% در برخی کشورهای اروپایی مانند سوییس است. بعد از خمیر شیشه, دومین کاربری ظروف شیشه ای بازیافتی فایبر گلاس عایق (۴۰% از ماده اولیه) است. ماسه سیلیس مورد استفاده در سایش معمولاً در بازیافت فولاد مصرف می‌شود. بازیافت ماسه ریخته گری بدلیل مشکلات دفع و آماده سازی آن رو به افزایش است

جایگزین های سیلیس در:

ساینده:

بوکسیت, آلومینا, کروندوم, الماس, دیاتومیت, فلدسپار, گارنت, منیتیت, نفلین سینیت, الیوین, پرلیت, پومیس, سربار, ذغال و فلزات استارولیت, تریپلی, کربید سیلیسیوم و ایلمنیت.

ماده ضد بلوکه شدن:

کائولن تکلیس شده , دیاتومیت, تالک.

ساختمان سازی:

گرانیت خرد شده, آهک, مرمر و…

سنگ نما:

گرانیت, مرمر, آهک, اسلیت, آجر.

پرکننده ها:

تری هیدرات آلومینیم, باریت, کربنات کلسیم, دیاتومیت, فلدسپار, کائولن, میکا, نفلین سینیت, پرلیت, تالک, ولاستونیت.

فیلتر:

کربن فعال شده/آنتراسیت, آزبست, سلولز, دیاتومیت, گارنت, منیتیت, پومیس, پرلیت, ایلمنیت.

ریخته گری:

بوکسیت و آلومینا, کرومیت, رس, الیوین, پرلیت, ورمیکولیت, زیرکن.

مواد اصطکاک زا:

آزبست, باریت, بوکسیت و آلومینا, رس, (آتاپولگلیت, کائولن, سیبولیت), گارنت, گرافیت, ژیپس, میکا, پومیس, پیروفیلیت, اسلیت, ورمیکولیت, ولاستونیت, زیرکن.

نسوز:

آندالوزیت, بوکسیت, کرومیت, کیانیت, دولومیت, گرافیت, منیزیت, الیوین, پیروفیلیت, رس نسوز, سیلیمانیت, زیرکن.

مصرف ظاهری سیلیس در جهان در این دوره ( ۱۹۹۰-۲۰۰۰) از ۵۸۸ هزارتن در سال ۱۹۹۰ به ۶۰۹ هزارتن در سال ۶۰۹ و ۶۸۹ هزارتن در سال ۲۰۰۰ افزایش یافته است.

صنایع مصرف کننده سیلیس در ایران

مصرف اصلی سیلیس در ایران در زمینه شیشه سازی، ریخته‌گری، تولید فروسیلیس و مصارف صنعتی خصوصاً جهت پوشش سطح قطعات می باشد، که عمدتاً تأکید بر مصرف در شیشه سازی و ریخته گری است.

روش های متداول فراوری سیلیسی

ماسه وشن ها می‌بایست دامنه مختلف از اندازه ذرات را دارا باشند و از موادی مانند میکا, رس, لای, مواد آلی و… پاک باشند که این ناخالصی ها با شستشو و غربال کردن وگاهی جدایش در ملات سنگین برطرف می‌گردند. در ادامه خرد شدن صورت می گیرد تا قلوه سنگ ها و تخته سنگ ها نیز به اندازه ذرات دیگر تبدیل شود. کوارتز تیله ای و ماسه های غربال شده, با جدایش مغناطیسی, لرزش, شستشو و شناورسازی و یا اسید شویی بر روی آن صورت می گیرد.

نواکولیت با چکش و قلم به اندازه دلخواه درآمده و بر حسب کیفیت دسته بندی در محل کارخانه به اندازه دلخواه برش داده می شود. بلورهای کوارتز به صورت محلی توسط مصرف کننده نهایی جدا سازی و درجه بندی می شود.

روش استخراج سیلیس

کانسارهای سخت نشده به روش روباز بوسیله ما شین آلاتی مانند لودر و بیل مکانیکی, لایروبی, و یا فشار آب استخراج, بارگیری و یا از طرق دیگر به کارخانه فرآوری منتقل می شود. کانسارهای سخت نیز به روش روباز استخراج می شود منتها ابتدا با حفاری و انفجار و بعد مراحل برداشت و بارگیری صورت می‌گیرند. برخی معادن زیر زمینی با روش انفجار و حفاری مرسوم استخراج و بار گیری می‌شوند.

تریپلی به روش زیر زمینی و اتاق وپایه با یک تونل دسترسی در جهت شیب استخراج می شود.بلورهای کوارتز به صورت دستی بعد از برداشت روباره ها بوسیله بلدوزر استخراج می شوند.

ذخایر سیلیس در ایران

میزان ذخایر قطعی سیلیس ایران در طی این دوره ( ۱۳۷۶-۱۳۸۰ ) با متوسط نرخ رشد ۴/۵%، از ۳/۵۶ میلیون تن در سال ۱۳۷۶ به ۲/۵۴ میلیون تن در سال ۱۳۷۸ و ۵/۶۸ میلیون تن در سال۱۳۸۰ افزایش یافته است .

با توجه به نرخ رشد ۴/۵ درصدی ذخایر ایران می‌توان گفت سرمایه گذاری بخش توسعه و اکتشاف سیلیس درسالهای اخیر افزایش یافته و نتایج آن، افزایش میزان قطعی سیلیس ایران می‌باشد.