فلدسپات سدیک چیست، قیمت کلوخه فلدسپات، خرید و کاربرد و آنالیز فلدسپات پتاسیک

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

و داراي محصولات هوازدگي بسيار نرم است. به عبارت ديگر به دليل اين كه در نواحي اي كه اين كاني رخنمون داشته آثار دگرساني و كائوليني شدن گسترش داشته به نام فلدسپار نام گذاري شده است. فلدسپات ها يک گروه از آلومينوسيليکات هاي قليايي خاکي هستند که فراوان ترين گروه کاني هاي موجود در پوسته زمين ( حدود 60 %) تشکيل مي دهند.

خرید فلدسپات و تاریخچه فلدسپات

نام فلدسپات از كلمه آلماني Feldspar اخذ شده كه معادل كلمه Field Stone در انگليسي است. “Spar” به معني كاني با رنگ روشن و داراي محصولات هوازدگي بسيار نرم است. به عبارت ديگر به دليل اين كه در نواحي اي كه اين كاني رخنمون داشته آثار دگرساني و كائوليني شدن گسترش داشته به نام فلدسپار نام گذاري شده است.

ميكروكلين از دو واژة يوناني به معني كم و شيبدار به دليل انحراف ناچيز زاويه رخ ها از 90 درجه، گرفته شده است.

نام ارتوكلاز از رخ هاي با زاوية قائمه اين كاني گرفته شده است.

سانيدين از دو واژه يوناني، سانيس به معني صفحه اي و ايدوس به معني ظاهر، به دليل حالت صفحه اي مشخص بلورهاي آن گرفته شده است.

آلبيت از واژة يوناني آلبوس به معني سفيد، به دليل رنگ سفيد كاني گرفته شده است.

نـــام اليگوكلاز از دو واژة يوناني به معني كم و شكستگي، گرفته شده است، به دليل اينكه گمان مي شد كه رخ آن ناقص تر از آلبيت است.

نام آندزين از رشته كوه هاي آند گرفته شده است به دليل اينكه آندزين فلدسپات عمدة گدازه هاي آندزيتي است.

نام لابرادوريت از ساحل لابرادور گرفته شده، به دليل اينكه در آن جا اين كاني به صورت توده هاي بزرگ رخ پذير وجود دارد.

نام بيتونيت از بيتون كانادا (درحال حاضر شهر اُتاوا) گرفته شده است.

نام آنورتيت از واژه اي يوناني به معني كج، به دليل سيستم تبلور تري كلينيك كاني گرفته شده است.

نام پلاژيو كلاز از واژه اي يوناني به معني كج، به علت زاوية مايل ميان رخ هاي آن گرفته شده است.

استفاده از محصولات هوازدگي فلدسپات ها يعني كائولن سابقه بسيار طولاني داشته و اسنادي دراين مورد از قرن ششم قبل از ميلاد مسيح وجود دارد.

همراه با كائولن، فلدسپات هاي هوازده و به تدريج خود فلدسپات نيز در صنايع سفال و سراميك و شيشه رايج گرديدند. اما استفاده صنعتي از فلدسپات به سال 180 ميلادي برمي گردد.

صنعتگران ايراني نيز با كاربرد فلدسپات و محصولات تجزيه آن به خوبي آشنا بوده و از آنها درتوليد سفال، سراميك، لعاب و شيشه استفاده كرده اند. اين صنعت كه تاريخ كهني در ايران دارد، عمدتاً درمناطقي كه فلدسپات رخنمون داشته گسترش يافته و در حفاري هاي انجام شده از شهرهاي هگمتانه و توس سفال ها و سراميك هايي به دست آمده است كه قطعاً مواد اوليه آن از نواحي مجاور تأمين شده است كه اين امر مؤيد آشنايي كامل صنعتگران ايراني با اين ماده معدني بوده است.

مشخصات بلورشناسی فلدسپار

كاني هاي گروه فلدسپات درتقسيم بندي كلي كاني هاي سيليكاته جزء تكتوسيليكاتها قرار مي گيرند و درساختمان آنها به فرمول عمومي AT₄O8 كه در موقعيت T عناصر Si,Al در موقعيت A عناصر Na,K,Ca,Ba قراردارند و چهار وجهي هاي AlO₄ و SiO₄ به صورت اشتراك در گوشه ها شبكه سه بعدي را به وجود مي آورند. اساس ساختمان فلدسپات ها را مي توان سرچشمه گرفته از ساختمان كانيهاي SiO₂ دانست با اين تفاوت كه Al در شبكه چهاروجهي ها وارد شده و در پي آن Na⁺ يا K⁺ يا Ca²⁺حفره هاي موجود در ساختمان را اشغال كرده اند. هنگامي كه Al³⁺ جايگزين فقط يك Si4⁺درواحد فرمولي فلدسپات. شود، ساختمان فلدسپات با ورود يك يون K⁺ يا يك Na⁺ بي اثر مي شود ولي درصورتي كه Al3⁺ جانشين دو Si⁴⁺ (درواحد فرمولي فلدسپات) شود، بار الكترواستاتيكي شبكه به يك كاتيون دو ظرفيتي مثل Ca²⁺ موازنه مي شود (كاني شناسي سيليكاته1375)

.

كاني هاي گروه فلدسپات، داراي دو سيستم تبلور منوكلينيك يا تري كلينيك بوده ولي شكل بلوري آنها تفاوت چنداني نداشته و اغلب آنها داراي فرم منشوري هستند.

آنالیز فلدسپات و رررررررررررررررررررررررمشخصات شیمیایی فلدسپار

فرمول عمومي فلدسپار به صورت WZ₄O₈ مي باشد که در آن W مي تواند كاتيونهاي دو ظرفيتي نظير كلسيم و باريم در فلدسپاتهاي قليايي خاكي و سديم و پتاسيم براي سري فلدسپاتهاي آلكالن و عناصري نظير Pb, Eu, La, Rb, Cs, Sr نيز مي توانند در ساختار كانيهاي گروه فلدسپات مشاركت داشته باشند.

Z مي تواند Al, Si باشد، نسبت Si:Al بين 3:1 تا 1:1 متغير است و همچنين Mg , B, G, Ge, Fe²⁺, Fe³⁺ نيز مي توانند بخشــي را به خــود اختصــاص دهنــد و مقادير جزئي از P، Ti نيز درنمونه هاي طبيعي گزارش شده است.

تركيب شيميايي بيشتر كانيهاي گروه فلدسپات را مي توان در سيستم ارتوركلاز(Or )، آلبيت (Ab) و آنورتيت (An) مطالعه كرد. دراين سيستم، عضوهاي سري كه تركيبي بين آرتوز و آلبيت را دارند جزء فلدسپاتهاي آلكالن (فلدسپاتهاي قليايي) و عضوهاي سري بين آلبيت و آنورتيت جزء فلدسپاتهاي پلاژيوكلاز قرار مي گيرند.

انواع مختلف فلدسپار در ساختمان شبکه هاي سه بعدي يا تکتوسيليکاته (داربستي) متبلور شده اند.در اين ساختمان هر چهار وجهي SiO₄، تمام گوشه هاي خود را با ساير چهاروجهي ها به اشتراک گذاشته است و نسبت Si :O، 1:2 است. در اين ساختمان، اتم سيليسيوم چهار ظرفيتي توسط 2 اتم اکسيژن دو ظرفيتي متعادل شده است. در اين نوع سيليکاتها بخشي از اتم هاي سيليسيوم توسط آلومينيوم جايگزين شده است و به صورت (Si,Al)O² در مي آيد. از آن جائي که تمام فلدسپارها حداقل داراي مقداري Al مي باشند، فرمول عمومي آنها را مي توان به شکل دقيق تر WAl(Al,Si)Si₂O₈ دانست که در آن مقادير متغير (Al,Si) را مي توان از طريق تغيير در نسبت کاتيون هاي يک ظرفيتي و دو ظرفيتي متعادل کرد. جايگزيني Al³⁺ به جاي Si⁴⁺ حضور يون هاي مثبت بيشتري را ايجاب مي نمايد تا ساختمان از نظر بار الکتريکي همچنان خنثي بماند. ساختمان فلدسپارها شبکه سه بعدي ممتدي از چهار وجهي هاي SiO₄ و AlO₄ است که در آن يونهاي مثبت سديم، پتاسيم، کلسيم و باريم در خلل و فرج اين شبکه داراي بار منفي قرار گرفته اند. شبکه چهار وجهي هاي AlO₄, SiO₄ تا حدودي الاستيک بوده و مي تواند وضعيت خود را نسبت به اندازه هاي متفاوت کاتيونها تنظيم نمود.

بدين ترتيب که وقتي کاتيون ها نسبتاً بزرگ است (K,Ba) تقارن مونوکلينيک يا مونوکلينيک کاذب مي شود و اگر کاتيون ها کوچک باشند (Na, Ca) ساختمان کمي بهم ريخته و تقارن تري کلينيک مي شود.

فلدسپات ها از نظر شیمیایی آلومینوسیلیکات هایپتاسیم، سدیم و کلسیم با ترکیب شیمیایی Na[AlSi₃O₈]، K[AlSi₃O₈] و Ca[Al₂Si₂O₈] هستند و گاهی نیز آلومینو سیلیکاتباریمترکیب شیمیایی Ba[Al₂Si₂O₈] نیز طبیعت یافت می شود. در مواردیروبیدیم، لیتیمو سدیمبه مقدار کم به صورت ناخالصی ایزومرفیبه جای عناصر قلیایی و استرنسیم به جای کلسیم در شبکه بلورین فلدسپات ها جایگزین می شوند.

نام فلدسپات	اورتوکلاز	آلبیت	آنورتیت	سلزیان
فرمول مینرالی	6SiO2.Al2O3.K2O	6SiO2.Al2O3.Na2O	2SiO2.Al2O3.CaO	2SiO2.Al2O3.BaO

یکی از خصوصیات ویژه کانی های این گروه تشکیل محلول جامد به صورت زیر است:

Na[AlSi ₃ O₈]-Ca[Al ₂  Si ₂ O₈]

Na[AlSi ₃ O₈]-K[AlSi ₃O₈]

K[AlSi₃O₈]-Ba[Al₂Si₂O₈]

فلدسپات ها در سیستم منوکلینیکو تری کلینیکمتبلور می شوند و در شکل ظاهری تفاوت چندانی با یکدیگر ندارند. بررسی فلدسپات ها به وسیله پرتوایکس شباهت های زیادی در ساختار بلوری آن ها نشان داده است. فلدسپات ها در خصوصیات فیزیکی نیز شباهت های زیادی نشان می دهند. شکست نور در آن ها نسبتا کم است، سختی 6 تا 6.5 دارند و رخ (کلیواژ) کامل در دو جهت با زاویه نزدیک به 90 درجه نشان می دهند، چگالی در آن ها نسبتا پایین است و 2.5 تا 2.7 گرم بر سانتی متر مکعب است. بر مبنای ویژگی های فوق می توان فلدسپات ها را از کانی های مشابه تشخیص داد.

فلدسپات ها مشهورترین گدازآور در صنعت سرامیک هستند. اگر چه به طور کلی گدازآورها خاصیت پلاستیسیتهندارند ولی در موارد بسیار خاصی بعضی از فلدسپات ها از خود خاصیت پلاستیسیته ضعیفی بروز داده و در مقابل روان کننده عکس العمل نشان می دهند. قلیایی های موجود در فلدسپات ها به طور معمول در آب محلول نیستند. ولی چنانچه فلدسپات ها به نحوی خرد شوند که ابعاد ذرات، بسیار ریز شود ممکن است مقداری از قلیایی های آن ها در آب حل شود. به همین دلیل در بعضی موارد فلدسپات ها به صورت خشک خرد و پودر می شوند.

فلدسپات ها کانی های آذرین هستند و به طور معمول در سنگ های اولیه یا آذرین یافت می شوند. به همین دلیل معمولا دارای ناخالصی های {{میکا}} و به خصوص کوارتز هستند. اکسید آهن نیز به صورت ناخالصی در فلدسپات ها یافت می ‏شود. وجود ناخالصی کوارتز در رنگ فرآورده ها تاثیری نداشته بلکه عمدتا در رفتار ذوب فلدسپات ها موثر است. ولی وجود اکسید آهن و میکا به خصوص در فرآورده های سفید بسیار مضر است. به طور کلی مقدار آهن موجود در فلدسپات ها جهت مصرف در بدنه های سفید نباید از حدود 0.2 درصد بیشتر باشد. فلدسپات ها به طور طبیعی عمدتا مخلوطی از ایزومورفی از فلدسپات های سدیم، پتاسیم و کلسیم دار بوده و در مواردی فلدسپات های لیتیم دار، باریم دار و منیزیمدار نیز در مخلوط یافت می شود. با این همه فلدسپات های سدیم و پتاسیم دار در طبیعت فراوانترند در حالی که فلدسات های کلسیم دار به نسبت کمتر یافت می شوند.

ترکيب ايده آل کانی های اصلی گروه فلدسپات (راسکيل،1999)

يكي از خصوصيات شيميايي مهم سري فلدسپاتهاي آلكالن و فلدسپاتهاي پلاژيوكلاز، آن است كه هركدام از اين سري ها در دماهاي بالا محلول جامد كاملي را تشكيل مي دهند ولي در دماهاي پايين، اين حالت از بين مي رود. براي مثال، در سري فلدسپات هاي آلكالن، اعضاء سري سانيدين- آلبيت دما بالا، در دماهاي زياد پايدار هستند ولي با كم شدن دما به دو فاز جدا از هم، به صورت آلبيت دما پايين وميكروكلين تبديل مي شوند. متداول ترين حالت جدايش اين دو فاز،‌ هنگامي است كه لايه هاي نازك آلبيت در يك بلور ميزبان فلدسپات پتاسيم قرار گيرد. اين حالت كه درنتيجه عدم آميزش (اكسولوشن) ايجاد مي شود، به پرتيت معروف است. در برخي از موارد، مشاهده شده كه كاني ميزبان يك پلاژيوكلاز و تيغه ها از جنس KAlSi₃O₈ باشد، اين حالت از درهم رشدي، آنتي پرتيت ناميده مي شود.

بين KAlSi₃O₈ و CaAl₂Si₂O₈ يك محلول جامد به صورت فوق العاده محدود وجود دارد كه به علت نــزديك نبودن شعاع هاي يــوني پتاسيم) 33/1(AO و كلسيم 0)/99 (AO است.

بنابراين نمي توانند دريك ساختمان بلوري جايگزين يكديگر شوند، فقط درصورتي كه دما بالا باشد به صورت محدود بين ارتوكلاز و آنورتيت محلول جامد ديده مي شود و با كاهش دما بين آن ها اكسولوشن رخ مي دهد. برخي از مشخصات شيميايي اين كاني ها، موجب شناسايي آن ها، از ساير كاني هاي ديگر مي شود. براي مثال كاني هاي سري پلاژيوكلاز، دربرابر شعله فوتك دردرجه 4 تا 5/4 گدازپذير بوده و شيشه بي رنگي را به وجود مي آورند.

آلبيت در HCl نامحلول بوده اما آنورتيت در آن متلاشي مي شود. بين اين دو محدوده هرچه عضوي ميزان كلسيم بيشتري داشته باشد حلاليت بيشتري نشان مي دهد. عضوهاي سرشار از سديم شعله را زرد رنگ شاخص Na  مي كنند.

ارتوكلاز كه يكي از فلدسپاتهاي پتاسيم دار است در برابر فوتك به سختي گدازپذير است و در اسيدها نامحلول مي باشد.

نتايج تجزيه شيميايي نمونه هاي طبيعي كانيهاي گروه فلدسپات  در این جدول ارائه شده است.

نتايج تجزيه شيميايي نمونه هاي طبيعي كانيهاي گروه فلدسپات

 

مشخصات فیزیکی و مکانیکی فلدسپار

نام فلدسپات يا فلدسپار Feldspar از واژه آلماني (Feldspar)معادل واژه انگليسي(Field Stone) گرفته شده است. “Spar” به معني كاني با رنگ روشن و داراي محصولات هوازدگي بسيار نرم است. به عبارت ديگر به دليل اين كه در نواحي اي كه اين كاني رخنمون داشته آثار دگرساني و كائوليني شدن گسترش داشته به نام فلدسپار نام گذاري شده است. فلدسپات ها يک گروه از آلومينوسيليکات هاي قليايي خاکي هستند که فراوان ترين گروه کاني هاي موجود در پوسته زمين ( حدود 60 %) تشکيل مي دهند. فلدسپارها، اکثراً بي رنگ يا داراي رنگ روشن بوده و دوجهت رخ با زاويه 90 درجه يا نزديك به آن دارند. سختي اين كانيها حدود 6 بوده و وزن مخصوص آنها از 55/2 تا 76/2 (بجز فلدسپاتهاي باريم دار) تغيير مي كند.

فلدسپارها از نظر شکل و خواص فيزيکي رابطه نزديکي با يکديگر دارند وليکن مي توان آنها را به 3 گروه تقسيم نمود که عبارتند از:

كلسيت،

پتاسيك

و سديك.

فلدسپارهاي باريم کمياب بوده و داراي تقارن مونوکلينيک مي باشد و اهميتي به عنوان کاني هاي سنگ ساز ندارند..

فلدسپارهاي پتاسيم دار تقارن مونوکلينيک مي باشد. کاني هاي فلدسپار پتاسيم به چندين شکل مشخص تشکيل مي شوند و داراي خواص فيزيکي و نوري متفاوت اما پيوسته مي باشند.

فلدسپارهاي سديم و کلسيم دار (پلاژيوکلازها) که داراي تقارن تري کلينيک مي باشد.

فلدسپار آمونيم (بودينگ تونيت) با تقارن مونوکلينيک نيز در سال 1964 از رسوب يکي از چشمه هاي آب گرم در کاليفرنيا معرفي شده است.

در بررسي ها معمولاً‌ از عنوان”كاني هاي گروه فلدسپات” استفاده مي شود. اين گروه شامل كاني هاي آلومينو سيليكاته با كلاس تكتوسيليكات ها هستند كه حاوي پتاسيم، سديم و يا كلسيم و به ندرت باريم هستند.

با درنظر گرفتن نوع كاتيون، نحوه تشكيل (حرارت و محيط تشكيل)، منشاء و سنگ مادر در طبيعت مي توان آن ها را به شرح زير تفكيك كرد: فلدسپات هاي آلكالن يا اُرتوكلازها (ميكروكلين، ارتوز، سانيدين، آنورتوز) كه از آنها درمنابع مختلف به نام هاي پتاسيم فلدسپات و آلكالن فلدسپات نيز نام برده مي شود.

پلاژيوكلازها (ايزومورف هاي سري آلبيت، آنورتيت)

فلدسپاتهاي سنگين (سلسيان – هيالوفان) كه نادر بوده و فاقد ارزش اقتصادي هستند.

ازنظر تجاري كانيهاي گروه فلدسپات، نفلين سينيت و آپليت هاي غني از فلدسپات همگي در صنايع سراميك و شيشه مورداستفاده قرار مي گيرند.

نفلين سينيت نيز يك سنگ آذرين دروني است و به دليل اينكه 80% تا 95% آن از كانيهاي فلدسپاتيك تشكيل شده از نظر تجاري همراه با فلدسپات ها مورد بررسي قرار مي گيرد. فلدسپات ها و نفلين سينيت به عنوان منابع آلومينا و كمك ذوب هاي قليايي درصنايع شيشه و سراميك كاربرد گسترده اي دارند.

فلدسپاتهاي پتاسيم دار، شامل سه كاني:

• ارتوكلاز
• ميكروكلين
• سانيدين هستند

ارتوكلاز، داراي رخ كامل در راستاي (001)، يك جهت رخ خوب موازي با (010) و رخ ناقصي در راستاي (110) دارد. بي رنگ، سفيد، خاكستري، قرمز گوشتي و به ندرت زرد يا سبز بوده و رنگ خاكه آن سفيد است.

ميكروكلين، رخ كاملي در راستاي (001) و رخ خوبي در جهت (010) با زاويه 89o 30’ دارد و به رنگهاي سفيد تا زرد روشن و به ندرت قرمز تا سبز ديده مي شود. ميكروكلينهاي سبز به سنگ آمازون معروف هستند. اين كاني نيمه شفاف تا شفاف است.

سانيدين، رخ كاملي درجهت (001) و رخ خوبي در راستاي (010) دارد. بي رنگ و معمولاً شفاف است و رنگ خاكه آن سفيد است. بطور كلي سري فلدسپاتهاي پلاژيوكلاز، داراي رخ كاملي در راستاي (001) و رخ خوبي در جهت (010) هستند. معمولاً‌ بي رنگ، سفيد و خاكستري بوده و به ندرت به رنگهاي سبز، زرد و قرمز گوشتي ديده مي شوند. جلاي آنها شيشه اي تا مرواريدي است و كانيهاي شفاف تا نيمه شفاف هستند.

مشخصات فيزيکي ،مکانيکي و کاني شناسي-کانيهاي اصلي فلدسپات

فلدسپارهاي سديم و کلسيم دار (پلاژيوکلازها):

• آنورتيت Anortite :

آنورتيت به فرمول شيميايي (CaAl2Si2O8) فلدسپات نوع كلسيت است.

• بيتونيت
• لابرادور
• آندزين
• اليگوكلاز

• آلبيت Albite :

آلبيت به فرمول شيميايي (NaAlSi3O8) فلدسپات نوع سديك است. آنورتيت و آلبيت به دليل آن كه مي توانند جانشين شوند، در ساختمان كاني پلاژيوكلاز شركت مي كنند.

فلدسپاتهاي پتاسيم دار :

چند ريختي هاي فلدسپات پتاسيم عبارتند از :

سانيدين، ارتوكلاز، ميكروكلين و آدولاريا.

• ميكروكلين

نوع دماي پايين فلدسپات هاي پتاسيم دار، ميكروكلين است. ميکروکلين به فرمول شيميايي (KAlSi3O8) فلدسپات نوع پتاسيك آن است. ميکروکلين در سيستم تري کلينيک متبلور شده و در طيف وسيعي از سنگ هاي آذرين و دگرگوني در دماهاي متوسط تا پائين مي باشد.

اين كاني از نظر تركيب مشابه سانيدين و ارتوز است اما از آنجايي كه درسيستم تري كلينيك متبلور مي شود فرم تقارن آن مانند سانيدين نبوده و بنابراين مشابه آلبيت است.ميكروكلين يك عضو سازنده مهم سنگهاي آذرين مانند گرانيت ها و سينيت ها است كه در عمق نسبتاً زياد به آرامي سرد شده اند. اين كاني فلدسپات پتاسيم دار متداول در پگماتيت ها است. در پگماتيت ها ممكن است ميكروكلين و كوارتز با هم رشد كنند و دراين حالت بافت گرافيك را بوجود مي آورند. اين كاني در ايران، بيشتر در سنگهاي آذرين دروني اسيدي مانند گرانيت ها و سينيت ها وجود دارد.

• ارتوز (ارتو کلاز)

پتاسيم فلدسپات به فرمول شيميايي (KAlSi3O8) فلدسپات نوع پتاسيك آن است. ارتوکلاز معمولي يکي از انواع مونوکلينيک در طيف وسيع سنگ هاي آذرين و دگرگوني در دماهاي متوسط تا پائين مي باشد.

ميان سديم فلدسپات (آلبيت) و پتاسيم فلدسپات، جانشيني محدودي وجود دارد و فلدسپات هاي اين سري به انواع آلكالي فلدسپات ها شهرت دارند.

ارتوكلاز يكي از كاني هاي سازنده مهم گرانيت ها، گرانوديوريت ها و سينيت هايي است كه در عمق متوسط و به صورت بسيار سريع رشد كرده اند. در ايران بيشتر در سنگهاي آذرين دروني اسيدي از جمله در پگماتيت هاي ارتوكلازدار مشهد ديده مي شود.

• سانيدين

سانيدين که پلي مورف دماي بالا و مونوکلينيک بوده و در سنگ هاي آتشفشاني رخ مي دهد. سانيدين درسنگهاي آذرين خروجي اسيدي، مانند ريوليت ها و تراكيت ها و توف هاي اسيدي ديده مي شود. اين كاني در سنگهايي ديده مي شود كه از سرد شدن سريع مواد مذاب آتشفشاني با دماي اوليه بالا به وجود آمده اند. در ايران، اين كاني در تراكيت هاي شيشه اي زئوليت دار علي آباد قم يافت مي شود (كاني شناسي سيليكاتها، 1375)

• آدولاريا

آدولاريا که مي تواند در سيستم مونوکلينيک يا تري کلينيک متبلور شود، فلدسپاري است که داراي شکل بلوري خاصي بوده و در رگه هاي هيدروترمال دماي پائين مي باشد.

ميکروکلين و سانيدين پلي مورف هايي با ارتباط نظم- بي نظم بوده و اتم هاي Al, Si به صورت تصادفي در مواضع شبکه اي خود در سانيدين توزيع شده اند اما در ميکروکلين اين توزيع داراي نظم مي باشد.

شکل بي نظم،پلي مورف پايدارتر در دماهاي بالاتر از 700 درجه سانتگراد است و ميکروکلين را مي توان در اين دما به صورت هيدروترمال تبديل به سانيدين کرد.عکس اين تبديل تا کنون در آزمايشگاه انجام نپذيرفته است که علت امر نيز ظاهراً انرژي اکتيواسيون بالايي است که براي نظم بخشيدن به اتم هاي Al, Si لازم است.

ارتوکلاز و آدولاريا از نظر ساختماني حدواسط بين سانيدين و ميکروکلين مي باشد.

احتمالا ًبيشتر ارتوکلازها در آغاز به صورت سانيدين متبلور شده اند. آدولاريا ظاهراً شکل نيمه پايداري است که تحت شرايط تبلور سريع در حوزه پايداري ميکروکلين تشکيل مي شود، بدين ترتيب که تبلور سريع مانع از ايجاد يک آرايش منظم Al,Si مي گردد. در دماهاي بالا محلول جامد کامل بين KALSi3O8 و NaAlSi3O8 وجود دارد. اعضاي پتاسيم دارتر اين سري داراي تقارن مونوکلينيک بوده و ارتوکلاز سديم دار ناميده مي شوند که پتاسيم در آنها بيش از سديم است.

آنورتوکلاز:

اعضاي سديم دارتر اين سري بيش از 63% آلبيت دارند، داراي تقارن تري کلينيک بوده و آنورتوکلاز ناميده مي شوند.

در دماهاي کمتر محلول هاي جامد بينابيني موجود در بين ارتوکلاز و آلبيت نيمه پايدار بوده و در شرايط سرد شدن تدريجي شکسته شده و به صورت رشد درهمي از تيغه هاي نيمه موازي جهت دار در مي آيند که ترکيب آنها به طور متناوب سديم دار و پتاسيم دار مي باشد. چنين رشد درهمي را پرتيت يا آنتي پرتيت مي نامند. در پرتيت ها، پلاژيوکلاز به صورت لايه هايي داراي جهت يکنواخت، رگه ها يا قطعات پراکنده اي در ارتوکلاز يا ميکروکلين ديده مي شود. در آنتي پرتيت ها اين رابطه برعکس مي باشد.

چهارچوب چهار وجهي هاي متصل به هم AlO₄, SiO₄ در ساختارهاي مونوکلينيک و تري کلينيک به شکل پيوسته و يک دست است. در دماهاي بالا، يون هاي Na, K به صورت تصادفي در اين چهارچوب ساختماني توزيع شده و بلوري همگن را بوجود آورده اند.

در دماهاي پائين تر بر اثر تشکيل لايه هاي غني در پتاسيم و لايه هاي غني در سديم نظم به وجود آمده و صفحات متناوبي با تقارن مونوکلينيک يا رشته هاي مونوکلينيک و تري کلينيک بوجود مي آيد.

طبقه بندي سنگهاي آذرين، به ميزان زيادي براساس نوع و مقدار فلدسپات موجود است. به عنوان يك اصل، هرچه درسنگي درصد SiO₂ بالاترباشد،مقداركانيهاي تيره آن كمتر فلدسپاتهاي پتاسيم دار بيشتر و پلاژيوكلازهاي آن سديم دارتر خواهند بود و برعكس كاهش درص SiO₂،موجب افزايش كاني هاي تيره و كلسيم دارتر شدن پلاژيوكلازها مي شود.

تقسیم بندی فلدسپار ها براساس نوع کاتیون:

فلدسپارها را بسته به نوع کاتيون، نحوه تشکيل(حرارت و محيط تشکيل)، فشار و سنگ مادر مي توان تقسيم بندي نمود :

• فلدسپارهاي آلکالن يا ارتوکلازها ( ميکروکلين، ارتوز، سانيدين و آنورتوز
• پلاژيوکلازها ( ايزومورف هاي سري آلبيت – آنورتيت )
• فلدسپارهاي سنگين ( سلسيان – هيالوفان ) که نادر بوده و فاقد ارزش اقتصادي است.

• شرایط تشکیل و ژنز فلدسپار:

منابع عمده فلدسپارها عبارتند از:

پگماتيت ها، سنگ هاي گرانيتي، آپليت ها، ماسه هاي فلدسپاتي و کوارتزيت فلدسپاتي.

كاني هاي گروه فلدسپات فراوانترين كاني ها در پوسته زمين هستند و حدود 60% پوسته زمين را تشكيل مي دهند. اين كاني ها در تركيب سنگ هاي آذرين، دگرگوني و رسوبي شركت داشته و از نظر شرايط تشكيل بسيار متنوع هستند. مهمترين منبع تأمين كننده فلدسپات ها در پگماتيت ها، آپليت ها و توده هاي نفوذي گرانيتي فاقد كانيهاي تيره هستند. علاوه بر آن نفلين سينيت ها نيز به عنوان منبع فلدسپات مورداستفاده قرار گرفته اند.

زمین شناسی و پراکندگی فلدسپار در ایران

ذخاير عمده فلدسپات مربوط به توده هاي گرانيتي و محصولات هوازدگي فيزيكي آنها هستند. بنابراين جهت پي بردن به پراكندگي آن بايد ادوار و محل هايي كه توده هاي گرانيتي در پوسته ايران جايگزين شده اند، مورد بررسي قرار گيرند. براساس نتايج مطالعات و بررسيهاي موجود، سن و موقعيت جغرافيايي سنگهاي نفوذي عمده ايران به شرح زير است (پورحسيني، 1983):

 توده هاي نفوذي پرتروزوئيك پسين‌

سنگهاي نفوذي اين دوره عمدتاً‌ در سنگهاي دگرگوني منتسب به پروتروزوئيك بالايي تزريق شده اند و از نظر تركيب شيميائي سنگ به سه گروه تقسيم مي شوند.

گرانيت ها و ديوريت هاي ذوب بخشي و ميگماتيت ها كه در ناحيه چاپدوني رخنمون دارند (حقي پور، 1978)ـ سنگ هاي نفوذي كالك آلكالن كه در نواحي پشت بادام، موته، كلمرد و حسن رباط رخنمون دارند.

– سنگ هاي نفوذي آلكالن كه در نواحي زنجان (گرانيت دوران)،‌برنورد، موته، زريگان، ناريگان و چادرملو رخنمون دارند. توده هاي نفوذي مزوزوئيك

بررســي گسترش و پــراكندگي توده هاي نفوذي مزوزوئيك نشان مي دهد كه اين سنگها عمدتاً در لبه فعال قاره اي مزوزوئيك در جنوب غرب ايران مركزي گسترش داشته و منشاء آنها مرتبط با فرآيندهاي همراه با فرورانش در طول مزوزوئيك است. فعاليتهاي ماگمايي در طي مزوزوئيك به صورت متناوب صورت گرفته كه بيشترين فعاليت ها مربوط به ترياس مياني، ژوراسيك پسين و كرتاسه پسين بوده است. مهمترين فعاليت ماگمايي ترياس مياني در نواحي سيرجان و اسفندقه (بخش جنوبي زون سنندج – سيرجان) مشاهده مي شود و علاوه برآن در امتداد زون سنندج- سيرجان، البرزغربي، كپه داغ و مشهد- آق دربند، كوههاي تالش و لاهيجان نيزتوده هاي نفوذي ترياس گزارش شده است. فعاليت هاي ماگمايي در ژوراسيك پسين در بخشهاي شمال غربي زون سنندج – سيرجان گسترش داشته و علاوه بر آن توده هاي نفوذي در آذربايجان، ماسوله، اسماعيل آباد، شيركوه و كلاه قاضي، گلپايكان، شاه كوه، ده بيد و بروجرد گزارش شده است.

 توده هاي نفوذي ائوسن پسين – اليگوسن

در ائوسن حجم عظيمي از گدازه و توف در البرز و ايران مركزي تشكيل شده است كه در ائوسن پسين و اليگوسن توسط سنگهاي نفوذي قطع شده اند. سنگهاي نفوذي با اهميت اين دوره در جنوب شرقي ايران و نزديكي زاهدان رخنمون دارند.

 توده هاي اليگوسن – ميوسن

آخرين فعاليت عمده ماگماتيسم در اين زمان صورت گرفته كه در قسمت هاي مركزي و جنوب شرقي جبال بارز گسترش دارند. همچنين در شرق البرز توده هاي اكاپل و نوشا نيز مربوط به اين دوره هستند.

 توده هاي نفوذي پليوسن

لوكوگرانيت علم كوه و كوارتز پورفيري بانه و گرانيت قهرود كاشان احتمالاً مربوط به فعاليتهاي اين دوره هستند. معادن فلدسپات شناخته شده ايران در ارتباط با توده هاي نفوذي اسيدي بوده و از نظر موقعيت زمين شناسي در مناطق زير گسترش دارند :

• كانسارهاي فلدسپات در زون سنندج – سيرجان واقع در استانهاي همدان و لرستان
• كانسارهاي فلدسپات در زونهاي البرز و البرز – آذربايجان واقع در استانهاي آذربايجان، زنجان، تهران و گيلان
• كانسارهاي فلدسپات زون ايران مركزي واقع در استانهاي خراسان و يزد.
• كانسارهاي فلدسپات زونهاي بينالود و منطقه لوت (بلوك لوت) واقع در استانهاي خراسان و سيستان و بلوچستان.

باتوجه به گسترش فعاليتهاي ماگمايي اسيدي در ادوار مختلف زمين شناسي و رخنمونهاي متعددي از توده هاي نفوذي اسيدي پتانسيل معدني كشور قابل توجه بوده ولي متأسفانه مطالعات سيستماتيك و دقيقي برروي آن انجام نگرفته است. بيشتر معادن موجود از نوع معادن كوچك بوده و در اثر پي جويي افراد محلي كشف و به صورت سنتي مورد بهره برداري قرار مي گيرند.

انواع کانسارهای فلدسپار

انواع كانسارهاي فلدسپات به ترتيب اهميت عبارتند از :

• پگماتيت ها

سنگهاي تمام بلورين هستند كه حداقل برخي از بلورهاي آن بسيار درشت بوده و همين درشتي بلورها معيار تشخيص آنها نسبت به سنگهاي دروني است. پگماتيتها محصول باقيمانده تبلور بخشي مذابها هستند كه از نظر سيليس، آلومين، قليائيها، آب، مواد فرار و عناصر فرعي و جزئي كه به هر دليل در مراحل قبلي نتوانسته اند وارد ساختمان بلورين كانيها شوند، غني شده اند (ميسون دمور،‌1982).

به دليل وجود مواد فرار و آب، گرانروي مذاب پگماتيتي بسيار كم بوده و فشار مواد فرار نيز به توان آن براي تزريق شدن در داخل سطوح ضعف و شكستگيها مي افزايد.

پگماتيت ها اكثراً همراه گرانيت ها بوده و عمدتاً‌ شامل كوارتز، فلدسپات، موسكوويت و در مواردي بيوتيت (تركيبي مشابه گرانيت) است. مهمترين تفاوت در اندازه بلورها و تفاوت هاي بافتي است. پگماتيت ها براساس ساخت به دو گروه پگماتيت هاي ساده و پگماتيت هاي پيچيده تقسيم مي شوند (گيلبرت و پارك، 1986).

در پگماتيت هاي ساده مهمترين كانيهاي اقتصادي، كوارتز و فلدسپات هستند. درصورتي كه اهميت پگماتيت هاي پيچيده به دليل حضور عناصر و كاني هاي نادر است.

پگماتيت هاي ذوب بخشي زير در مناطق داراي دگرگوني شدت زياد تشكيل مي شوند. منشاء تشكيل اين پگماتيت ها اولين محصول ذوب بخشي محسوب مي شود. به طور كلي دماي تشكيل پگماتيت ها 700 – 500 درجه سانتيگراد است.

• آپليت ها (تعبير تجارتي)

سنگ هاي گرانيتي ريز بلور را كه عمدتاً‌ از فــلدسپات و كـوارتز تشكــيل شده اند، آپليت مي گويند. اين تعبير براي توصيف دايكهاي ريز بلور گرانيتي و يا رخساره حاشيه سرد شده سنگهاي دروني گرانيتي كه داراي ضريب رنگيني پائين و بافت مشخص كه اصطلاحاً آن را “دانه قندي” يا “آپليتي ” گويند، استفاده شده است (ميدلموست، 1985).

از ديدگاه علمي آپليت ها مي توانند از نظر شيميايي در محدوده گرانيت و گرانوديوريت ها باشند اما عبارت آپليت عموماً ‌براي سنگهاي ريز بلور با تركيب گرانيت هاي آلكالن لوكوكرات يا گرانيت ها مورد استفاده قرار مي گيرد. نسبت كوارتز و فلدسپات در آپليت ها بسيار متغير بوده و برخي از آنها ممكن است به رگه هاي كوارتزي ختم شوند. به طور كلي آپليت ها و پگماتيت ها عمدتاً‌ در زون هاي حاشيه اي توده هاي گرانيتي مشاهده مي شود.

• نفلين سينيت

نفلين سينيت يك سنگ متوسط تا درشت دانه است كه اساساً‌ از نفلين، ميكروكلين، آلبيــت تشكــيل شــده اند.

تركيب شيميايي نفلين (Na, K) AlSiO₄ بوده كه تركيب ايده آل آنNaAl SiO₄ است اما در طبيعت همواره در آن مقدار پتاسيم وجود دارد. سنگ هاي داراي نفلين در سراسر جهان پراكنده اند اما مقدار محدودي داراي تركيب شيميايي مناسب براي بهره برداري اقتصادي هستند.

فلدسپاتوئيدها گروهي از كانيهاي آلومينو سيليكاته هستند كه داراي پتاسيم و سديم و كلسيم بوده و تركيب آنها مشابه فلدسپاتها است اما مقدار سيليكاي آنها كمتر است. اين كاني ها از ماگماهاي تحت اشباع (فقير از سيليس) متبلور شده و شواهد موجود نشان مي دهد كه يك ماگماي مادر اوليه مسئول تشكيل سنگهاي تحت اشباع نيست (ميدلموست، 1985). تئوري هايي كه مورد تشكيل اين خانواده از سنگها وجود دارد شامل:

• تشكيل ماگماي اوليه آلكالن
• متاسوماتيسم در گوشته بالايي يا پوسته تحتاني
• اختلاط ماگمايي در گوشته بالايي يا پوسته تحتانی

از نظر بهره برداري تنها نفلين سينيت هايي كه داراي 25-20 درصد نفلين، 54-48 درصد آلبيت و 23-18 درصد ميكروكلين باشند، مناسب هستند.

محصولات هوازدگي فيزيكي سنگهاي فوق الذكر : كليه سنگهاي فوق الذكر در صورتيكه تحت تأثير هوازدگي عمدتاً ‌فيزيكي قرار گيرند مي توانند به عنوان ماده اوليه در توليد فلدسپات مورداستفاده قرار گيرند.

• آلاسكيت (تعبير تجارتي)
• گرانيتها
• ماسه هاي فلدسپات
• كوارتزيت هاي فلدسپاتي

تاثیرات زیست محیطی

آژانس بين المللي سلامت جهاني سيليس متبلور را به عنوان مادة سرطان زا معرفي كرده است. براي مثال مواد شيميايي و معدني كه 1/0% يا بيشتر سيليس متبلور داشته باشند، براساس استاندارد مؤسسة سلامت و بهداشت جمعيت براي مقابله با خطرات ناشي از ارتباط با محيط آلوده (Occupational Safety & Health Administration s`Hazard Communication Standard)  در آمريكا تحت نظارت قانون قرار گرفته اند، به طوريكه به صورت قانون كار، آموزش كارگران و برچسب زدن بر چنين محصولاتي مطابق روش هاي اعلام شده براي مواد سرطان زا (Material Safety Data Sheet, MSDS) مي بايست انجام گيرد.

بنابراين تا زماني كه طي فرآوري، درصد سيليس متبلور در فلدسپار كمتر از 1% شود، فلدسپار تحت قانون فوق قرار مي گيرد.

مصارف عمده فلدسپار

به طور كلي صنايع عمده مصرف كننده كانيهاي گروه فلدسپات شامل : صنايع شيشه (جام، ظروف شيشه اي، فايبرگلاس)، صنايع سراميك (بدنه سراميك، كاشي، چيني بهداشتي،….) لعاب، پر كننده ها، ساينده ها و ا لكترودهاي جوشكاري مي‌باشد. از فلدسپات فرآوري نشده در توليد الومينا از نفلين سينيت، قطعات سنگي سخت قابل مصرف در راه سازي، اطفاء شعله در صنايع كبريت سازي و …. استفاده مي‌شود.

تفكيك تجاري كانيهاي گروه فلدسپات شامل فلدسپاتهاي پتاسيم دار با حداقل K2O=0/010 و فلدسپاتهاي سديم دار با حداقلNa2o=0/07  مي‌شود. مجموع درصد دو اكسيد قليايي k2O,Na2o تعيين كننده ميزان مصرف آن در صنايع شيشه است.

قسمت اعظم كاني هاي گروه فلدسپات در صنايع سراميك و شيشه مورداستفاده قرار مي گيرد. ميزان مصرف فلدسپات و نفلين سينيت در جهان در سال 1998 نشان مي دهد.

ميزان مصرف فلدسپات و نفلين سينيت در جهان در سال 1998

همان طور كه دراين جدول مشاهده مي شود، در سال 1998، حدود 85 درصد از توليدات جهاني كاني هاي فلدسپات در شيشه سازي و سراميك سازي مصرف شده است.

يكي از اجزاء تشكيل دهنده فلدسپات ها، اكسيدهاي عناصر آلكالن هستند كه حضورشان به عنوان كمك ذوب در ساخت شيشه و سراميك الزامي است و در واقع همين اكسيدها دليل اصلي مصرف زياد كاني هاي فلدسپات دراين دو صنعت است. توليد آلومينا از نفلـين سينــيت در سال 1998، حدود 7% از كل مصرف را تشكيل مي دهد.

ساير مصارف فلدسپات و نفلين سينيت در سال 1998 بالغ بر 1250 هزارتن بوده كه در توليد ظروف شيشه اي، سراميكهاي خانگي، فيبر شيشه اي و لعاب، تركيبات شيميايي، پركننده ها و آگرگات ها به كار مي رود.

استفاده از فلدسپات سدیک معدن کاوان در تهیه لعاب و شیشه:

از فلدسپات سديك به سبب دماي ذوب پايين(C1150^{^} ) چسبندگي كم و ساير موارد در تهيه انواع لعاب ها و شيشه استفاده مي كنند،

استفاده از فلدسپات پتاسیک معدن کاوان به عنوان کمک ذوب:

حال آنكه فلدسپات پتاسيك در اكثر موارد به عنوان كمك ذوب و ماده اصلي سازنده ساخته هاي سراميكي كاربرد دارد.

• از آنجا كه ميزان مصرف فلدسپات پتاسيك در سطح بالاتري قرار دارد، ارزش اقتصادي آن نيز از فلدسپات سديك بيشتر است.

آلكالي فلدسپاتها مصارف صنعتي فراواني دارند ولي کاربرد صنعتي پلاژيوکلاز ها اندک است. مهمترين منبع آلكالي فلدسپات ها، پگماتيت ها و به ويژه نوع پگماتيت هاي بسيار عميق آن است. بيش از 50 درصد آلكالي فلدسپات ها در تهيه شيشه به مصرف مي رسند. نقش فلدسپات ها در شيشه، بالا بودن مقاومت آن در مقابل خمش و جلوگيري از تبلور است.

کاربرد فلدسپات  معدن کاوان در چینی و سراميك:

30 درصد از الکالي فلدسپارها در صنايع سراميك کاربرد دارند. در ساخت انواع محصولات سراميكي از آلكالي فلدسپات بهره مي برند.سراميك هاي سيليسي از رس، كوارتز، فلدسپار، نفلين سينيت و ديگر افزودني ها مانند تالك، كربنات كلسيم و ولاستونيت ساخته مي شوند.اين آميزه به همراه 30 تا 35% آب و مواد ضد فلوكه شدن مانند سيليكات سديم بالاتر از 800 درجة سانتيگراد حرارت داده مي شوند.

با انجام فرآيندهاي لازم از آن مي توان در تهية چيني شفاف و نيمه شفاف، سراميك كف و ديوار، سرويس بهداشتي، چيني الكتريكي، لعاب، كالاهاي سفيد و مينا استفاده كرد. ميزان فلدسپار در سراميك 55-10%، سرويس هاي سفيد چيني شيميايي و چيني هتل 30-15%، 35-25% در سرويس بهداشتي و 50-30% در چيني الكتريكي است.

فلدسپار سديم نيز در چيني ها مورد استفاده قرار مي گيرد چرا كه ارزان تر بوده و خاصيت سيلان بيشتري دارد ولي نوع پتاسيم، هدايت الكتريكي كمتر، خاصيت نسوزي بيشتر و قويتر دارد كه در چيني هاي عايق ولتاژ بالا كاربرد دارد.

استفاده از فلدسپات معدن کاوان به عنوان کمک ذوب:

فلدسپات ها به عنوان كمك ذوب در بدنه سراميك ها استفاده مي شود. صنعت سراميك سازي حدوداً‌ 6/6 ميليون تن در سال، كمك ذوب مصرف مي كند كه قسمت عمده آن را فلدسپات ها تشكيل مي دهند. به نظر مي رسد كه بيش از 40% تقاضا براي فلدسپات و نفلين سينيت، يعني حدود 5/5 ميليون تن در سال، در اين صنعت مصرف مي شود (راسكيل، 1999) محصولات عمده اين صنعت شامل ظروف سفالي، ظروف چيني، ظروف سراميكي، سفال سخت، كاشي ديوار و كف، سراميك ساختماني، سراميك هاي تزئيني، چيني بهداشتي، چيني استخواني، چيني بدل، چيني هنري، چيني صنعتي و مانند چيني الكتريكي است. گروه ديگري از سراميك ها به نام سراميك هاي ظريف وجود دارند كه مصرف فلدسپات در آنها كم است.

مواد فلدسپاتي كه در توليد سراميك به كار مي رود شامل فلدسپات، نفلين سينيت، آپليت، پگماتيت هاي فلدسپاتي كرنيش ستون و ريوليت دانه ريز است.

فرمولاسيون سراميك ها به دو بخش تقسيم مي شود:

• شامل مواد سازنده نرم و خميري و مواد سازنده سخت است. اجزاء‌تشكيل دهنده نرم،‌ رس ها و پركننده هاي خنثي هستند كه باعث تبديل مواد به شكل دلخواه مي شوند .
• اجزاء تشكيل دهنده سخت كه اساساً ‌شامل كمك ذوب ها هستند اين امكان را فراهم مي كنند كه شكل موردنظر، با كاهش حرارت مذاب تغيير نكرده و به همان حالت اوليه باقي بماند.

پودر فلدسپات دراين صنعت به علت وجود اكسيدهاي آلكالن در حرارت نسبتاً‌ پائين ذوب شده و بــه صورت شـيشـه بقيه مواد را در برمي گيرد و علاوه برآن، سيليس را به بدنه سراميكي اضافه مي كند و همچنين موجب افزايش مقاومت و ويسكوزيته لعاب هاي شيشه اي به كار رفته دراين صنعت مي شود.

فلدسپات هاي سديم دار و فلدسپات هاي پتاسيم دار هردو در اين صنعت مصرف مي شود ولي فلدسپات هاي پتاسيك كاربرد بيشتري دراين صنعت دارند. استفاده از نفلين سينيت ها دراين صنعت به جاي فلدسپات هاي پتاسيم دار موجب صرفه جويي در مصرف انرژي مي شود زيرا در درجه حرارت هاي كمتري ذوب مي شود.

خواص فلدسپات ها به عنوان كمك ذوب به ميزان سيليس آزاد، درصد اكسيدهاي آلكالن، نسبت سديم و پتاسيم و تركيب بدنه سراميكي موردنظر بستگي دارد.

شيشه:

در حدود 65 درصدازآلكالي فلدسپات ها در صنايع شيشه سازي استفاده مي شود.در صنايع شيشه سازي از فلدسپات براي تأمين آلومينيوم و سديم مورد نياز شيشه استفاده مي شود. فلدسپار به عنوان منبع Na₂O, Al₂O₃ K₂O, و سيليس در توليد انواع شيشه (تخت، ظروف، فايبرگلاس، شيشه بوروسيليكات و تلويزيون)بكار مي رود. درصد فلدسپار شيشه از 5/0-0% در شيشه تخت و الياف فايبرگلاس، 8 % در ظروف شيشه و 11% در برخي شيشه هاي خاص 18% در فايبرگلاس هاي عايق. آلومينا باعث افزايش امكان كاركردن با شيشه مذاب شده و مقاومت آن را در برابر مواد شيميايي و خوردگي زياد مي كند. آلكالي ها نقش روان كننده داشته و با حمله به ديگر كاني هاي مخلوط مانند سيليس انحلال و ذوب آن را آسانتر مي كنند.

صنايع شيشه سازي يكي از مهمترين مصرف كنندگان فلدسپات و نفليت سينيت است كه تقريباً‌ نيمي از تقاضا براي آنها را پوشش مي دهد. دراين صنعت مواد اوليه به سه منظور مورداستفاده قرار مي گيرند. برخي از اين مواد سازنده هاي شيشه هستند، گروهي به عنوان پايداركننده و برخي ديگر به عنوان كمك ذوب مصرف مي شوند.

درساخت شيشه بيش از 70 كاني براي حصول خصوصيات مورد نظر به كار مي رود كه مهمترين آنها سيليس، كربنات كلسيم و بي كربنات سديم هستند. كاني اصلي تشكيل دهندة شيشه، سيليس است كه استفاده از آن، باعث پايداري بالاي شيشه در درجه حرارت معمولي و درصورت داشتن ساختمان بي نظم موجب پايداري شيشه در درجه حرارتهاي بسيار بالاتر مي شو MgO،CaO و Al₂O₃ به عنوان پايداركننده در شيشه به كار مي روند. در شيشه سازي فلدسپات به عنوان ماده اوليه براي افزودن آلومينا (Al₂O₃) به شيشه به كار مي رود كه يكي از اجزاء بسيار مهم شيشه است. شيشه معمولي يك تا دو درصد آلومينا دارد. گرچه درصد قابل توجهي آلومينا در اغلب شيشه ها وجود ندارد ولي اين اكسيد باعث مي شود كه كاركردن با شيشه آسان شده و همچنين باعث افزايش مقاومت شيشه در برابر خوردگي شيميايي، افزايش سختي و دوام شيشه شده و امكان تبلور شيشه را كاهش مي دهد. هنگامي كه مقداري از مواد نسوز كوره در شيشه حل مي شود آلومينا هم وارد شيشه مي شود. بسياري از مواد اوليه به كار رفته در شيشه، آلومينا را به صورت ناخالصي به همراه دارند ولي بهترين روش اضافه كردن آلومينا به شيشه، استفاده از فلدسپات به عنوان ماده اوليه است. K₂O،Na₂OوB2O₃ به عنوان كمك ذوب در صنايع شيشه مورداستفاده قرار مي گيرند و مصرف آنها باعث پائين آوردن نقطه ذوب و آميختن ساير مواد خام با يكديگر مي شود. كانيهاي گروه فلدسپات تأمين كننده اكسيدهاي قليايي (Na₂O, K₂O) دراين صنعت است.

شيشه ها انواع گوناگون دارند كه برحسب نياز بازار ميزان تقاضا براي آنها متفاوت است و مهمترين انواع آنها، ظروف شيشه اي، شيشه جام و فايبرگلاس است. ظروف شيشه اي براي بسته بندي مواد به كار مي رود و در فرآيندهاي ممتـد با به كـار بردن قالبــهاي گونـاگون بـه شكل دلخواه ساخته مي شود. اين گروه بيشترين مصرف شيشه را به خود اختصاص مي دهد و در اكثر كشورهاي جهان بيش از ظروف آلومينيومي، استيل و پلاستيكي، براي بسته بندي مواد به كار مي رود. نوع ديگر شيشه كه مصارف زيادي دارد. شيشه جام يا تخت است. در اين شيشه هر دو رويه تخت بوده و نور را از خود عبور مي دهد. از اين نوع شيشه در ساخت پنجره، شيشه اتومبيل، آئينه، صفحات خورشيدي و … استفاده مي شود. عمده ترين روش توليد اين نوع شيشه، فرآيند شناورسازي است كه توسط پيلكينگتون در سال 1995 ابداع شد. دراين فرآيند شيشه مذاب بر روي يك لايه مذاب نازك شناور شده و باعث مي شود كه يك سطح كاملاً‌يكنواخت در شيشه به وجود بيايد.

يكي ديگر از محصولات مهم صنايع شيشه سازي، فايبرگلاس ها هستند. كاربرد عمده اين محصول براي عايقها استحكام و فيبرهاي نوري است. بازار اصلي فلدسپات و نفلين سينيت در فايبرگلاس در توليد عايقها است. به طوري كه بيش از 18% مواد اوليه را در اينگونه محصولات تشكيل مي دهد. فايبرگلاس معمولاً‌دراثر كشيده شدن يك تكه از شيشه مذاب و تغيير شكل آن به صورت يك رشته، با استفاده از رقيق كردن يا چرخش سريع مذاب، ساخته مي شود.

ساخت فريت هاي لعاب و لعاب شيشه اي :

به طور كلي لعاب ها بـراي پوشــاندن سطح فلزات به كار مي روند. كاربرد لعاب هاي شيشه اي نيز با عملكردي مشابه با ساير لعاب ها براي پوشش سطح بدنه هاي سراميكي است. علت اصلي استفاده از لعاب ها، افزايش مقاومت محصولات در برابر واكنشهاي شيميايي، ‌افزايش مقاومت حرارتي و بهبود بخشيدن به ظاهر اين گونه محصولات است.

مهمترين جزء سازنده لعاب ها و لعاب هاي شيشه اي، فريت ها هستند. مواد خام اصلي تشكيل دهنده فريت ها شامل كوارتز، فلدسپات و بوراكس است كه از گداختن اين گونه مواد، نوعي مذاب شيشه اي حاصل مي شود كه آن را بر روي غلطك هاي سرد شده يا داخل آب ريخته و سريع سرد مي كنند. ماده بدست آمده نوعي شيشه شكننده بوده كه فريت ناميده مي شود. به دليل فرآيند سردشدن سريع فريتها چه درحالت خشك و چه درحالت مرطوب به آساني به پودر تبديل مي شوند.

استفاده از فلدسپات معدن کاوان در ساينده ها‌ :

مقدار كمي فلدسپات ها درساخت ساينده ها به كار مي رود. ساينده ها موادي هستند كه براي آسياب كردن، صيقل دادن، خراشيدن، پرداخت كردن و پاك كردن به كار مي روند. علت استفاده فلدسپات ها در ساخت اين گونه مواد، شكستگي زاويه دار و سختي متوسط آنها است. اين كاني ها داراي دو سيستم رخ عمود برهم هستند كه همين امر باعث ايجاد لبه هاي تيز،‌ ذرات جدا از هم براي سايش و تجمع سطحي سست در آنها است.

ساينده هايي كه از فلدسپات هايي مانند آنورتوزيت ساخته مي شوند براي پاك كردن گرد و غبار موجود در سطح اشياء نسبت به ساير ساينده ها برتري دارند. آنها جانشين خوبي براي ساينده هايي از جنس ماسه سنگها هستند زيرا سختي كمتري داشته و بنابراين به ميزان كمتري سطوح شيشه يا لعاب ها را خراش مي دهند.

استفاده از فلدسپات معدن کاوان در الكترودهاي جوشكاري :

فلدسپات و نفلين سينيت به عنوان كمك ذوب درساخت پوشش الكترودهاي جوشكاري به كار مي رود. اگر چه وجود مواد فلدسپاتي نقش مهمي را به عنوان كمك ذوب در فرآيند جوشكاري ايفا مي كند ولي تقاضا براي اين مواد در ساخت الكترودهاي جوشكاري اندك است.

مخلوط فلدسپات و نفلين سينيت به عنوان تشكيل دهنده روباره در كمك ذوب هاي بين 5 تا 10 درصد مواد اوليه خشك را در مخلوط شامل مي شوند. مصارف جوشكاري عمدتاً‌ در كشتي سازي، ساخت وسايل نقليه، ساخت سازنده هاي فلزي ساختمان سازي و ساخت ديگ هاي بخار است.

آينده مصرف فلدسپات در الكترودهاي جوشكاري ارتباط مستقيمي با صنعت فولاد دارد. توليد فولاد به شدت متأثر از اوضاع اقتصادي در جهان است. براي مثال، ميزان توليد آن در اوايل دهة 70، 80، 90 به دليل ركورد اقتصادي، كاهش نشان مي دهد. ميزان تقاضا براي فولاد در ميزان تقاضا براي ساخت الكترودهاي جوشكاري و درنتيجه برميزان مصرف فلدسپات در ساخت آنها اثر مي گذارد.

ديگر كاربردهای فلدسپات معدن کاوان:

براساس خواصي مانند سختي، درخشندگي، ضريب شكست، خنثي بودن و… باعث شده فلدسپار و نفلين سينيت به عنوان يك پركننده در صنايع پلاستيك، لاستيك، چسب، عايق، در مواردي تميز كننده و همچنين صابون مفيد شناخته شود ولي ميزان مصرف آنها در اين گونه صنايع بسيار اندك ( 5 % ) است.

براي مثال كاربرد مواد فلدسپاتي به عنوان پركننده و توسعه دهنده بسيار كم بوده و تقريباً مقدار به كار رفته درتوليد رنگ است که سبب مقاومت در برابر سايش مي شود.

ميزان مصرف مواد فلدسپاتي در توليد پلاستيك حدود 30000 تن درهرسال است (راسكيل، 1999). يكي از مشكلات استفاده از فلدسپات به عنوان پركننده،‌مقدار سيليس موجود در آن است. زيرا استنشاق آنها مخصوصاً‌ در مواقعي كه اندازه ذرات پودر شده بسيار ريز باشد موجب عارضه سيليكوز در انسان مي شود. اين عارضه سينه دردي است كه در اثر تنفس پودر سيليس به وجود مي آيد. اين امر سبب شده كه در بسياري از كشورها ميزان سيليس پودر شده در پودر فلدسپات را تا حد قابل قبولي كاهش دهند. اثرات زيان آور پودر سيليس در سلامت انسان، موجب شده كه تقاضا براي نفلين سينيت به عنوان پركننده در بازار نسبت به فلدسپات ها افزايش يابد.

 كاربردهاي فلدسپات فرآوري نشده:

کاربرد فلدسپات در تولید آلومینا:

يكي از كاربردهاي اين گونه فلدسپات ها در توليد آلومينا است. در كشورهاي مشترك المنافع عضو اتحاد جماهير شوروي سابق (CIS) آلومينا از نفلين سينيت توليد مي شود و سپس در ساخت فلز آلومينيوم به كار مي رود. در اين كشورها ميزان آلوميناي توليد شده از نفلين سينيت بيشتر از بوكسيت است چون روسيه از نظر ذخاير بوكسيت فقير است.

کاربرد فلدسپات در ساخت

ساير مصارف فلدسپات هاي فرآوري نشده در ساخــت قطعات سنگي قابل مصرف در راه سازي، اطفاء شعله در صنايع كبريت سازي، مخلوط تشكيل دهنده بدنه آجر، پوشش دانه اي سقف، سنگ ريزه هاي موردمصرف در مرغداري و به عنوان بالادست خط آهن است.

تفکيک تجاري کانيهاي گروه فلدسپار شامل فلدسپارهاي پتاسيم دار با حداقل10%K₂O= و فلدسپارهاي سديم دار با حداقل 7%Na₂O= مي شود.

مجموع درصد دو اکسيد قليايي(K₂OوNa₂O) تعيين کننده ميزا ن مصرف آن در صنايع شيشه است. درصنايع گوناگون بيشتر از نفلين سينيت به عنوان پركننده استفاده مي شود. كاربرد اصلي فلدسپات و نفلين سينيت به عنوان پركننده در صنايع رنگسازي است كه تقريباً‌ حدود 300 هزارتن در هر سال، معادل 90-85 درصد مصرف پركننده ها دراين صنعت است (راسكيل، 1999)،

تقاضا براي فلدسپات و نفلين سينيت در صنعت رنگ سازي با ابداع تكنولوژي جديد توليد آسترها افزايش پيدا كرده است. آسترهاي دربردارنده آب مهمترين نوع آستر بوده و حلال اصلي آن آب است. ماده پركننده اصلي به كار رفته در اين گونه آسترها نفلين سينيت و ولاستونيت است چون آسترهاي دربردارنده آب بايد PH بازي داشته باشند و كاني ذكر شده، PH اين آسترها را تا حدود 10 بالا مي برد. مزيت ديگر استفاده از اين كاني ها، سهولت پراكندگي آنها در آب است.

توسعه تكنولوژي در صنايع توليد آستر، منجر به توليد آستر پودري شده است. پركننده اصلي به كار رفته در اينگونه آسترها باريت و ولاستونيت است ولي استفاده از نفلين سينيت در ساخت آنها به سرعت رو به افزايش است. نفلين سينيت موجب افزايش مقاومت سايش در آسترها شده و ظرفيت گرمايي ويژه بالاي آن، جريان مذاب را در توليد اين گونه آسترها بهبود مي بخشد.

مطالعات بسيار زيادي برروي كميت و كيفيت كاني هاي گروه فلدسپات در صنايع انجام گرفته و بسته به نوع محصول توليدي، روش توليد و كيفيت آن، مقادير متفاوتي از اين كانه در صنايع گوناگون مصـرف مي شود. در صنايع سراميك، ميزان مصرف كانيهاي گروه فلدسپات در ظروف سراميكي 20-17 درصد، كاشي ديوار 11-0 درصد و چينيهاي الكتريكي 35-25 درصد است.

درصنايع شيشه، ميزان مصرف اين كاني در ظروف شيشه اي 8 درصد، عايقها توليدشده از فايبرگلاس 18% و شيشه هاي مخصوص 111 درصد است (1998،Industrial Minerals.) كيفيت كانيهاي گروه فلدسپات براساس تركيب شيميايي آنها تعيين شده كه برهمين اساس نيز مورد مصرف آن درصنايع مختلف تعيين مي شود. علاوه برآن يكنواختي دانه بندي نيز داراي اهميت است.

تفكيك تجارتي كانيهاي گروه فلدسپات شامل فلدسپات هاي پتاسيم دار با حداقل ₁₀%=K₂O، فلدسپات هاي سديم دار، باحداقل 7%=Na2O مي شود. مجموع درصد اكسيدهاي قليايي (K₂O, Na₂O) تعيين كننده ميزان مصرف آن در صنايع شيشه است.

فلدسپات هاي مناسب براي صنعت شيشه بايد حدود 19%،Al₂O₃ داشته باشد درصورتي كه نفلين سينيت مورد مصرف در صنايع شيشه بايد داراي 23%، Al₂O₃ باشد.

درانواع فلدسپات هاي مختلف تجارتي مقدار آهن يكي از عوامل تعيين كننده كيفيت آن است. براي توليد شيشه هاي با كيفيت بالا مقدار آهن نبايد از 05/0 درصد تجاوز كند. حد عمومي اكسيد آهن (Fe₂O₃) در فلدسپات هاي مورد مصرف در صنايع شيشه 08/0 درصد است. در مورد نفلين سينيت نيز براي انواع فقير از آهن 1/0 درصد و غني از آهن 35/0 درصد است. در صنايع سراميك حد مجاز آهن به صورت Fe₂O₃ حدود 07/0 درصد است. گرچه دربعضي از محصولات در توليد بدنه مي توان اين حد را كمي بالاتر برد. درمورد نفلين سينيت مصرفي در صنايع سراميك نيز حد مجاز آهن حدود 07/0 درصد تعيين شده است (راسكيل 1999) فلدسپات به كار رفته در ساخت الكترودهاي جوشكاري وساينده به ترتيب مي تواند داراي 5/1% و2/1% آهن باشد (راسكيل، 1999) علاوه برتفاوت در مقدار آهن به كار رفته در صنايع گوناگون، اندازه ذرات فلدسپات نيز، در هريك از صنايــع مصرف كننده متفاوت است. اندازه ذرات فلدسپات هاي موردمصرف درصنايع شيشه بين 40-20 مش بوده و اين اندازه براي نفلين سينيت 30 مش است. اندازه ذرات فلدسپات ها و نفلين سينيت هاي موردمصرف در صنايع سراميك كمتر از 200 مش است.

تعداد زيادي از نهشته هاي فلدسپات با مشخصات تجاري متفاوت در اكثر نقاط جهان بهره برداري مي شود. بنابراين مشخصات كمي و كيفي آن در صنايع مصرف كننده در اكثر كشورهاي جهان به طور دقيق مشابه يكديگر نيست.

مشخصات فلدسپات تجاري موردمصرف در صنايع شيشه و ظروف سفالي

مقادير اکسيدهاي آلکالن و آلومين در انواع مختلف شيشه( درصد)

ترکيب شيميايي فلدسپات هايي که به طور متداول در ساخت بدنه ظروف چيني در کشورهاي عمده توليد کننده اين ظروف به کار مي رود

ترکيب شيميايي تپييک نمونه هاي فلدسپات در ايران

مشخصات فلدسپاتهاي به کار رفته به عنوان پرکننده

موادي كه به عنوان پركننده به كار مي روند بايد به صورت پودر، عاري از سنگ ريزه، خنثي و نامحلول بوده وضريب شكست بالا و وزن مخصوص پائيني داشته باشند. بايداندازه ذرات ريز بوده و دانه بندي آنها متناسب با نوع كاربردشان باشد. استفاده ازمواد فلدسپاتي درمقايسه با سايرپركننده ها از برخي جهات داراي برتري است. آنها داراي شفافيت خشك خوب، پراكندگي خوب، PH ثابت بوده و خنثي هستند، اينگونه پركننده ها در برابر اسيدها مقاوم بوده و ميزان جذب روغن در آنها پائين است.

اندازة ذرات نفلين سينيت به كار رفته در رنگ به عنوان يك پركننده بايد حدود 10 تا 44 ميكرون، جذب روغن آن بين 20 تا 35 (g/100g)،‌وزن مخصوص 61/2، ضريب شكست حدود 70/2 و شكل ذرات آن بايد گرد باشد (1998) ( Industrial Minerals).

اندازه ذرات فلدسپات به كار رفته در كمك ذوب موردمصرف در ساخت پوشش الكترودهاي جوشكاري، نبايد متجاوز از 250 ميكرون باشد چون ممكن است باعث ايجاد خصوصيات جوش خوردگي غيرقابل پيش بيني شود. استاندارد اندازه ذرات در آنها به طور مشخص حدود 75 ميكرون است. اين كمك ذوب ها بايد نسبتاً‌ خنثي باشند. اندازه ذرات فلدسپات به كار رفته در ساينده ها، حدود 100 ميكرون است در مورد پودرهاي صنعتي پرداخت كننده، اندازه ذرات درشتر از 100 ميكرون و در برخي از موارد براي تركيبات صيقل دهنده كمتر از 2 ميكرون است. اندازه ذرات به كار رفته در ساينده ها بايد به دقت مشخص شود، به طوري كه نه آنقدر درشت باشد كه باعث خراشيدن سطوح شود و نه آنقدر ريز باشد كه هيچگونه عمل سايشي را انجام ندهد.

 استانداردها:

• در شيشه نوع سديم

و در

• سراميك نوع پتاسيم

ارجحيت دارند.

فلدسپار با درجه بندي شيشه:

6-4% K2O،7-5% Na2O،19% Al2O3 و حداكثر 08/0% Fe2O3 و اندازة 40-20 مش.

استاندارد فلدسپار در سراميك يا سفال:

5-14% K₂O، حداكثر 07/0% Fe₂O₃ و 200 مش.

باتوجه به وجود پديده انحلال جامد در بين كاني هاي گروه فلدسپات تعيين استاندارد از ديدگاه كاني شناسي مشكل بوده و معيار آن تركيب شيميايي محصول توليدي است.

علاوه برآن اندازه ذرات به عنوان معيار ديگري براي محصول توليدشده درصنايع مختلف موردتوجه قرار مي گيرد. تجزيه شيميايي تيپيك فلدسپات هاي تجارتي را نشان مي دهد(هندي بوك كاني هاي صنعتي، ‌1998 و لوفوند، 1983)

تجزيه شيميايي تپيک فلدسپات هاي تجارتي

کاربرد فلدسپات در بازيافت:

بازيافت ظروف شيشه اي در حال افزايش است، نرخ بازيافت آن در آمريكا 35% و دربعضي كشورهاي اروپايي تا 90% است. كاربري ديگر ظروف بازيافتي، پيش مادة فايبرگلاس است (تا40%) بازيافت بعد از مصرف شيشه تخت، فايبرگلاس و انواع خاص شيشه بسيار نادر است.
کاربرد فلدسپات در جايگزين ها:

 کاربرد فلدسپات درساينده:

بوكسيت وآلومينا(آلوميناي ذوب شده)،كروندم، الماس، دياتوميت، گارنت، منيتيت، نفلين سينيت، اليوين، پرليت، پوميس، ماسه سيليسي، استاروليت، تريپلي، كاربيد سيليسيوم، ايلمنيت.

کاربرد فلدسپات بعنوان پركننده :

تري هيدرات آلومينيوم، باريت، كربنات كلسيم، كائولن، ميكا، نفلين سينيت، پرليت، پيروفيليت، تالك، سيليس ميكروكريستالين، سيليس سنتز شده(پودر شده)، سيليس مصنوعي وولاستونيت.

کاربرد فلدسپات در تهیه شيشه:

آلوميناي كلسيم دار شده يا كلسيته يا هيدرات آلومينا (شيشه هاي مخصوص)،آپليت، سربارة فولاد، خرده شيشه، كائولن،كولت (فايبرگلاسهاي مصرف شده در نساجي)، نفلين سينيت (ظروف شيشه اي و فايبرگلاس هاي مصرف شده در ساخت عايق) و روباره در صنايع فولاد بوده كه پس از جدايش آهن به روشــهاي مناطيسي به عنوان منبع آلومينا و كمــك ذوب در صنـايع شيشه مورد استفـاده قرار مي گيرد.

ميزان مصرف ظاهري فلدسپات در جهان

در طي اين دوره ( 1997 – 2001) با نرخ رشد 5/7%، از 11030 هزار تن در سال 1997 به 12149 هزار تن در سال 1999 و 14649 هزار تن در سال 1998 افزايش يافته است.

مصرف جهاني فلدسپات در سالهاي (2001-1997 )

ميزان مصرف جهاني فلدسپات در فاصله سال هاي( 2001-1997)

روش های فراوری فلدسپار

فلدسپات ها در ابتدا به صورت بلورهاي درشت از پگماتيت ها مورد بهره برداري قرار گرفته اند و به همين دليل از نظر خلوص نيازي به فرآوري نداشته اند. با افزايش تقاضا، روش هاي فرآوري به منظور استحصال فلدسپات ها از سنگهاي متفاوت مدنظر قرار گرفت و هم اكنون بسياري از واحدهاي بزرگ توليدي جهان محصولات خود را پس از فرآوري به بازار جهاني عرضه مي كنند.

بعد از خردكردن اوليه فلدسپار در خردكننده ثقلي تا اندازة 25 ميليمتر خرد مي شود و سپس توسط آسياب ميله اي تا 20-40 مش ريز مي شود. در ادامه كانه در هيدروسيكلون آهك زدايي شده و در طي شناورسازي ميكاهاي همراه بوسيله يك آمين جمع آوري مي گردد. توسط يك جمع كنندة آنيوني كانه هاي آهن (بيشتر گارنت و ايلمنيت) نيز از مجموعه حذف مي گردد و سرانجام يك آمين ديگر فلدسپار را برداشت كرده و كوارتز را باقي مي گذارد. فلدسپار برداشت شده، فيلتر شده، خشك شده و ممكن است با يك آهنرباي با شدت بالا تميز شود و سرانجام آسياب شده ودر فضاي بسته توسط هوا طبقه بندي مي شود.

آلكالي فلدسپات ها همراه با گرانيت ها، آپليت ها، آلاسکيت ها و رگه هاي کوارتز فلدسپات پيدا مي شوند. آلكالي فلدسپات ها از پگماتيت ها به روش سنگ جوري جدا مي شوند. در حالي که تهيه آنها از گرانيت ها، آپليت ها، آلاسکيت ها به روش فلوتاسيون انجام مي گيرد. ميکاها و تورمالين از جمله کاني هاي مزاحم آنها به حساب مي آيند.

درتوليد فلدسپات هاي تجارتي تكنيكهاي متفاوت كانه آرايي مورداستفاده قرار مي گيرد. اين مراحل به صورت عمومي شامل خردايش، پودر كردن، جدايش مغناطيسي، فلوتاسيون، فيلتراسيون و خشك كردن هستند. درمورد كانسنگ هاي پگماتيتي نيز تنها خردايش و پودر كردن به صورت خشك انجام مي گيرد.

فلوتاسيون يكي از روشهاي متداول درتوليد فلدسپات ها است كه در دهه 40 در آمريكا مورد استفاده قرار گرفت و اولين واحد فوتاسيون فلدسپات در اروپا درسال 1965 فعال گرديد. شكل (2) فلوشيت كارخانه فلوتاسيون ”اسن اگزاسيباسي” تركيه را كه داراي ظرفيت 650 هزارتن در سال است را نشان مي دهد.

فلوشيت کارخانه فلوتاسيون اسن اگزاسپباسي ترکيه (راسکيل ،1999)

دركارخانه هاي فلوتاسيون آمريكا عموماً‌ از سه مرحله فلوتاسيون به منظور جدايش ميكا، گارنت هاي آهن دار و كوارتز استفاده مي شود. درصورتي كه خوراك اوليه از ماسه هاي فلدسپاتي كه معمولاً‌ فاقد ميكا هستند تأمين شود، مرحله فلوتاسيون ميكا حذف خواهد شد. از مهمترين كانسنگ هاي فلدسپات آلاسكيت را مي توان نام برد كه در سه واحد فرآوري در آمريكا مورداستفاده قرار مي گيرد.

همان گونه كه قبلاً ‌ذكر شد تنها دو كارخانه فرآوري نفلين سينيت در جهان مورد بهره برداري قرار گرفته كه يكي در انتاريوي كانادا و ديگري در آلتافيورد نروژ واقع شده است. دراين فرآيند سه مرحله خردايش وجود دارد و سپس به كمك جداكننده مغناطيسي با شدت بالا، درصد اكسيد آهن به 1/0 درصد رسانيده مي شود. محصول توليدي اين فرآيند در دو رده توليد براي صنايع شيشه و سراميك مــورد استفاده قـرار مي گيرد.

جدول مراحل فرآوري فلدسپار

.

فلوشيت فرآوري نفلين سينيت در نروژ(راسکيل،1999)

ناخالصيهاي فلدسپار و ضرورت فرآوري آن

علاوه بركانيهاي اصلي همراه با كانسنگ فلدسپات، فلدسپات پتاسيم دار، فلدسپات سديم دار،‌كوارتز و مسكوويت، كانيهاي فرعي و جزئي نظير لپيدوليت، زيركن، گارنت، تورمالين، ‌توپاز، اپيدوت، آپاتيت، آلانيت،‌ بريل، فلوريت،‌ ولفراميت،‌كاسيتريت نيز به مقادير متفاوت ممكن است حضور داشته باشند.

معمولاً ‌كاني هاي اصلي از نظر ابعاد درشت هستند اما كانيهاي فرعي و جزئي ريزتر بوده و جهت جدايش آن ها نياز به خردايش و انجام مراحل مختلف كانه آرايي است.

دركشورهاي اروپايي تعداد زيادي از معادن كوچك و بزرگ وجود دارد كه بخش اعظم آنها معادن روباز كوچك هستند، به همين دليل معدنكاري درمقياس بزرگتر و ايجاد كارخانه هاي فرآوري به منظور توليد محصول با كيفيت مناسب و همگن به صورت اقتصادي ضرورت يافته است. به دليل اهميت اقتصادي كانيهاي همراه با فلدسپات ها معمولاً‌درطي فرآيند فرآوري محصولات جانبي نيز توليد خواهد شد كه بسته به تركيب كاني شناسي كانسنگ دارد.

روش های استخراج فلدسپار

آلكالي فلدسپاتها مصارف صنعتي فراوان دارند، ولي كاربرد صنعتي پلاژيوكلازها اندك است. آلكالي فلدسپاتها همراه با گرانيت ها، آپليت ها، آلاسكيت ها و رگه هاي كوارتز فلدسپات پيدا مي شوند، آلكالي فلدسپات ها از پگماتيت ها به روش سنگ جوري جدا مي شوند در حالي كه تهيه آنها از گرانيت ها، آپليت ها و آلاسكيت ها به روش فلوتاسيون انجام مي گيرد. ميكاها و تورمالين از جمله كانيهاي مزاحم آنها به حساب مي آيند.

سنگ هاي سخت فلدسپار با روش هاي روباز، طي مراحل حفاري، انفجار، شكست ثانويه خردشده با بيل جمع آوري مي شود. سنگ هاي دروني هوازده با اسكراپر يا لودر به كاميون ها يا تسمه نقاله منتقل مي شود.

ذخایر و پتانسیل های عمده فلدسپار در ایران و قیمت کلوخه فلدسپات در معادن

با توجه به اينكه معادن فلدسپات شناخته شده ايران در ارتباط با توده هاي نفوذي بوده و محل استقرار توده هاي نفوذي نيز اكثراً در زونهاي گسله و تكتونيكي است، مي‌توان گفت به دليل اينكه ايران، يك سرزمين فعال از نظر بالطبع ذخاير فلدسپات در آن بسيار فراوان است.

معادن فلدسپات شناخته شده ايران عمدتاً مرتبط با توده هاي نفوذي اسيدي مانند گرانيت ها و گرانيتوئيدها و بوده و از نظر موقعيت مكاني در مناطق زير قرار دارند:

٭ كانسارها و توده هاي فلدسپات دار استان خراسان كه درزون هاي ساختماني- رسوبي بينالود، ناحيه لوت و ايران مركزي واقع شده اند.

٭ كانسارها و توده هاي فلدسپات دار استانهاي زنجان، آذربايجان، گيلان و تهران كه در زورن ساختماني البرز- آذربايجان واقع شده اند.

٭ كانسار و توده هاي فلدسپات دار واقع در استانهاي همدان و لرستان كه در زون سنندج – سيرجان واقع شده اند.

٭ كانسار و توده هاي فلدسپات دار واقع در استان يزد كه در زون ايران مركزي واقع شده اند.

٭ توده هاي فلدسپات دار در استان سيستان و بلوچستان كه در ناحيه لوت واقع شده اند.

ذخایر عمده فلدسپار در جهان

مقادير ذخيره پايه و اقتصادي فلدسپات در سال 2004 در دسترس نيست. ذخاير شناخته شده فلدسپات بيش از مقدار مورد تقاضا در سطح جهان است. ذخاير اقتصادي فلدسپات در 70 كشور جهان شناخته شده است و درحال حاضر 50 كشور در زمينه توليد فلدسپات فعاليت دارند.

بر اساس داده هامجموع ذخاير كشورهاي آمريكا، آرژانتين، ايتاليا، برزيل، كره جنوبي، اسپانيا و تركيه بالغ بر 4/904 ميليون تن گزارش شده است. در جدول ميزان ذخاير منتشره در اين كشورها آورده شده است.

ميزان ذخاير فلدسپات در برخي از كشورهاي جهان در سال 1998 (ميليون تن)

ميزان ذخاير فلدسپات در برخي از كشورهاي جهان در سال 1998

میزان واردرات  فلدسپار

ميزان واردات فلدسپار در ايران در اين دوره ( 1376-1380) با نرخ متوسط 3/53%، از 5/30 هزارتن در سال 1376 به 62 هزارتن در سال 1378 و 8/43 هزارتن درسال 1380 افزايش نشان مي دهد.

ميزان واردات فلدسپار ايران در سال هاي 1380-1376(هزار تن)

ميزان واردات ايران در سالهاي 1380-1376 (تن)

واردات كانيهاي گروه فلدسپات به ايران در بين سالهاي 72-69 مقدار ناچيزي بوده است. اما از سال 76-73 ميزان قابل توجهي افزايش يافته و در حال حاضر ذخاير موجود نياز داخل كشور را كاملاً تأمين كرده و عمده واردات به صورت نفلين سينيت مي باشد. مهمترين كشورهاي صادركننده به ايران عبارتند از : امارات متحده عربي، تركيه، و اوكراين متوسط نرخ رشد واردات دراين دوره 35% بوده است.

واردات كانيهاي گروه فلدسپات به ايران در بين سالهاي 1369 تا 1372 تقريباً‌ وجود نداشت يا مقدار ناچيزي بوده اما از سال 1373 تا 1376 به ميزان قابل توجهي افزايش يافت. درحال حاضر ذخاير موجود، نياز داخل كشور را كاملاً‌ تأمين كرده و نيازي به واردات در كشور وجود ندارد. در سالهاي اخير ايران تنها، صادركننده كانيهاي گروه فلدسپات است.

ميزان واردات فلدسپات در ايران طي سال هاي 69_79(بر حسب تن)

میزان واردات فلدسپار در جهان

ميزان واردات جهاني فلدسپار در اين دوره ( 1997-2001) با نرخ رشد 6/12%، از 2514 هزارتن در سال 1997 به 8/3269 هزارتن در سال 1999 و 6/4039 هزارتن در سال 2001 افزايش نشان مي دهد بخش اعظم واردات جهاني فلدسپار توسط كشورهاي ايتاليا، تايوان، مالزي، اندونزي و آلمان صورت مي پذيرد

ميزان واردات كشورهاي عمده در سال هاي 2001-1997

واردات جهاني فلدسپات در سال هاي 2001-1997

كشورهاي ايتاليا و تايوان داراي بيشترين حجم واردات فلدسپات مي باشند. واردات ايتاليا با متوسط نرخ رشد 9/27% از 714 هزار تن در 1997 به 1865 هزار تن در 2001 افزايش يافته است. كشورهاي اندونزي و مالزي نيز با متوسط نرخ رشد 20% افزايش واردات داشته اند. با اين حال واردات تايوان با نرخي معادل 7/10 كاهش يافته و از 755 هزار تن در 1997 به 473 هزار تن در 2001 رسيده است.

صنايع مصرف كننده كانيهاي گروه فلدسپات عمدتاً در كشورهاي عمده توليد كننده واقع هستند. در مواردي نيز به علت گستردگي صنايع مصرف كننده با وجود توليد انبوه نياز به واردات وجود دارد. تايوان و مالزي از واردكنندگان عمده اي هستند كه علت ميزان بالاي واردات، نبود منابع مناسب در محدوده جغرافيايي اين كشورها است. ايتاليا نيز عليرغم توليد قابل به علت گسترش صنايع سراميك جهت تأمين مواد اوليه مورد نياز جزء وارد كنندگان عمده مي باشند.

مهمترين واردكنندگان فلدسپات درجهان شامل ايتاليا، تايوان، مالزي، و اندونزي بوده و هنگ كنگ نيز به عنوان صادركننده مجدد داراي واردات كانيهاي گروه فلدسپات از ساير كشورها است

ميزان واردات فلدسپات توسط کشورهاي اصلي واردکننده

مشخصات كشورهاي عمدة واردكنندة فلدسپات به ترتيب اهميت آورده شده است:

 ايتاليا :

ايتاليا بزرگترين توليدكنندة كانيهاي گروه فلدسپات در جهان است اما ميزان واردات آن به نحو گسترده اي افزايش يافته به نحوي كه از حدود 160000 تن در سال 1991 به حدود يك ميليون تن در سال 1998 رسيده است. علت اين امر رشد صنايع سراميك و كاشي در ايتاليا بوده به نحوي كه معادن و صنايع معدني داخلي امكان توليد كافي را نداشته اند.

مهمترين تأمين كنندة كانيهاي گروه فلدسپات ايتاليا، كشور تركيه است. ايتاليا نفلين سينيت مصرفي خود را از كانادا (35000 تن) و نروژ (18400 تن) تأمين مي كند.

تايوان :

تايوان از واردكنندگان اصلي فلدسپات و نفلين سينيت در جهان بوده، به نحوي كه فاقد هرگونه توليد داخلي بوده و كلية نياز خود را از طريق واردات تأمين مي كند. درسال 1998، تايوان بالغ بر 782000 تن واردات كانيهاي گروه فلدسپات را داشته است. اين ميزان از واردات، كمتر از واردات سال 1993 و مخصوصاً‌ 1994 است كه ميزان آن تقريباً‌2/1 ميليون تن بوده است. عمده ترين كشور صادركنندة فلدسپات به تايوان، كشور چين است كه حدود 600000 تن از واردات تايوان را در سال 1998 به خود اختصاص مي دهد كه البته بخشي از آن به صورت غيرمستقيم از هنگ كنگ به تايوان وارد مي شود.

مالزي :

اين كشور نيز از واردكنندگان عمدة فلدسپات درجهان محسوب مي شود. دراين كشور سنگهاي آذرين داراي مقادير فراواني از فلدسپات است ولي تا كنون نهشته اي كه داراي كيفيت و اندازة مناسبي باشد يافت نشده است و تمام نياز داخلي اين كشور از طريق واردات تأمين مي گردد. ميزان واردات اين كشور در طي دهة 90 افزايش قابل ملاحظه اي را نشان مي دهد به طوري كه از حدود 100000 تن در سال 1991 به 340500 تن در سال 1998 رسيده است. مهمترين كشور صادركنندة فلدسپات به مالزي، كشور تايلند است. صادرات تايلند به مالزي از 60900 تن در سال 1991 به 150000 تن در سال 1998 افزايش پيدا كرده است. آمارها نشان مي دهد كه صادرات استراليا به اين كشور به طور قابل توجه به شروع بهره برداري تجاري از كاني ها در سال 1994 افزايش پيدا كرده است.

اندونزي :

با وجود اينكه اندونزي يكي از توليدكنندگان عمدة فلدسپات در سالهاي اخير است، ميزان واردات آن نيز نسبتاً‌زياد است. اين كشور يكي از واردكنندگان عمدة فلدسپات از چين هم بطور مستقيم و هم از طريق هنگ كنگ بوده و ميزان واردات آن از اين كشور، در سال 1998 بالغ بر 21000 تن بوده است. ساير منابع صدور فلدسپات به اين كشور، هند، مالزي،‌تايلند و تركيه است. صادرات استراليا به اين كشور نيز از 1600 تن در سال 1996 به حدود 9500 تن در سال 1997 رسيده است. كل واردات فلدسپات به اين كشور در سال 1997 بالغ بر 80514 تن بوده است كه نسبت به سال 1996 كاهش نشان مي دهد.

میزان صادرات فلدسپار در ایران

ميزان صادرات فلدسپار در ايران در اين دوره ( 1376-1380) با نرخ متوسط 2/421% ، از 1/1 هزارتن در سال 1376 به 9/2 هزارتن در سال 1378 و 5/92 هزارتن درسال 1380 افزايش نشان مي دهد.

ميزان صادرات فلدسپار ايران در سال هاي 1380-1376

– ميزان صادرات فلدسپار ايران در سال هاي 1380-1376

ميزان توليد فلدسپات در ايران، در سالهاي پس از جنگ ميان ايران و عراق، رشد قابل توجهي داشته و به همان نسبت نيز ميزان صادرات افزايش يافته است. با توجه به ذخاير فراوان اين كانه در ايران، انتظار مي رود كه اين روند رو به رشد در سالهاي آينده نيز ادامه داشته باشد. افزايش ميزان صادرات و عدم واردات فلدسپات به ايران در سالهاي اخير، نشان مي دهد كه ميزان توليد آن جوابگوي نيازهاي داخلي بوده و كشور قادر است كه مازاد آن را صادر كند. بديهي است كه افزايش ميزان توليد در داخل كشور منجر به افزايش ميزان صادرات خواهد شد. ايران در سال 1379 بيشترين ميزان صادرات را درطي ده سال اخير داشته است، به نحوي كه صادرات فلدسپات نسبت به سال 1378، حدود 15 برابر افزايش يافته است. بيشترين ميزان صادرات در سال 1379 به كشور اُكراين بوده كه اين ميزان بيش از 20000 تن است. پس از اُكراين بيشترين ميزان صادرات ايران در سال 1379 به كشور امارات متحده عربي بوده كه حدود 13500 تن است.

ميزان صادرات فلدسپات در ايران بين سال هاي 1369 تا 1379

میزان صادرات فلدسپار در جهان

ميزان صادرات جهاني فلدسپار در اين دوره ( 1997-2001) با نرخ رشد 4/7%، از 2666 هزارتن در سال 1997 به 8/3620 هزارتن در سال 1999 و 3391 هزارتن در سال 2001 افزايش نشان مي دهد.

بخش اعظم صادرات جهاني فلدسپار توسط كشورهاي تركيه، چين، فرانسه، تايلند، هند، نروژ، ايتاليا، آلمان و جهموري چك صورت مي پذيرد.

صادرات جهاني فلدسپات در سالهاي 2001-1997

صادرات جهاني فلدسپات در سالهاي 2001-1997

با توجه به نمودارملاحظه مي‌شود كه كشورهاي تركيه، چين و تايلند بزرگترين صادر كنندگان فلدسپات در فاصله سال هاي 2001-1997 بوده اند. صادرات تركيه از 950 هزار تن در 1997 با متوسط نرخ رشد 5/12 درصد به 1208 هزار تن در 2001 افزايش يافته است. با اين حال كشورهاي فرانسه و هند بالاترين نرخ رشد صادرات و چين كمترين نرخ رشد دراين مدت رادارا بوده اند.

ميزان صادرات كاني هاي گروه فلدسپات براساس اطلاعات موجود در گزارش راسكيل 1999، درسال 1998 حدود 35/1 ميليون تن بوده كه مقادير صادر شده توسط تركيه و تايلند نيز در آن برآورد شده است كه با احتساب تخميني آنها اين مقدار به 54/2 ميليون تن خواهد رسيد. كشورهاي اصلي صادركننده تركيه، تايلند، فرانسه، نروژ، ايتاليا، هند، آلمان، چين و جمهوري چك هستند.

به دليل مصرف كانيهاي گروه فلدسپات درنزديكي معادن، ميزان واردات كشورها به نسبت توليد محدود بوده و به غيراز تايوان و مالزي كه فاقد ذخاير اين كانيها بوده و واردكننده محض هستند، ساير كشورها علاوه براستفاده از منابع داخلي واردات داشته اند.

در 21 كشور دنيا صادراتي بالغ بر 54/2 ميليون تن از كانيهاي گروه فلدسپات انجام مي گيرد كه دراين ميان تركيه، تايلند، نروژ، ايتاليا، هند، آلمان، فرانسه،‌جمهوري چك و چين از مهمترين صادركنندگان (صادرات بيش از 50 هزارتن درسال) محسوب مي شوند. كشورهاي صادركننده و محل صدور به همراه مقادير آنها آورده شده است.

كشورهاي عمده صادركننده جهان (صادرات بيش از 100000 تن درسال) شامل چين، فرانسه، تايلند، و تركيه هستند.

کشورهاي صادرکننده و ميزان صادرات آنها طي سال هاي 1995تا 1999
دراين بخش مشخصات كشورهاي عمده صادركننده فلدسپات به ترتيب اهميت آورده شده است.

 تركيه :

صادرات فلدسپات از اين كشور در سالهاي اخير رشد قابل توجهي را نشان مي دهد به طوريكه از 48000 تن در سال 1988 به حدود 2/1 ميليون تن در سال 1998 مي رسد. دليل اصلي رشد سريع صادرات در تركيه، افزايش صادرات فلدسپات به كشور ايتاليا، به دليل افزايش تقاضا براي اين كانه در صنايع سراميك سازي اين كشور است. صادرات تركيه به ايتاليا در سال 1997 بالغ بر 634000 تن بود. صادرات تركيه به اسپانيا نيز يك روند صعودي را نشان مي دهد به طوريكه از 6300 تن در سال 1991 به 134300 تن در سال 1997 مي رسد.

چين :

صادرات فلدسپات از اين كشور در سال 1998 بيش از 650000 تن بود. واردكننده اصلي فلدسپات از چين، كشور تايوان است كه حدود 383600 تن از صادرات چين را در سال 1998 به خود اختصاص مي دهد. دومين كشور واردكننده فلدسپات از چين، هنگ كنگ است. ميزان واردات اين كشور از چين در سال 1998 بالغ بر 182200 تن بود. صادرات فلدسپات از چين به كشور تايوان در سالهاي اخير كاهش قابل توجهي را نشان مي دهد به طوري كه از 797000 تن در سال 1994 به حدود نصف اين ميزان در سال 1998 كاهش پيدا مي كند. دليل اين كاهش، افزايش صادرات مجدد كشور هنگ كنگ به تايوان است. در سال 1998، هنگ كنگ تقريباً‌135000 تن فلدسپات وارد شده به اين كشور را صادر كرد كه از اين ميزان حدود 125000 تن به كشور تايوان صادر شده است.

تايلند‌ :

واردكننده اصلي فلدسپات از اين كشور، تايوان است كه بيش از 180000 تن فلدسپات در سال 1995 از تايلند به اين كشور صادر شده است. دومين كشور واردكننده فلدسپات از تايلند، كشور مالزي است. اين دو كشور تقريباً‌220000 تن از كل صادرات اين كشور را در سال 1997 كه حدود 241000 تن است به خود اختصاص مي دهند. آمارهاي واردات منتشر شده در دو كشور مالزي و تايوان نشان مي دهد كه واردات تايلند به اين دو كشور تا حدود 260000 تن در سال 1998 افزايش يافته است.

فرانسه :

فرانسه يكي از صادركنندگان مهم فلدسپات به اروپاي غربي، مخصوصاً‌ اسپانيا است. صادرات فلدسپات به اسپانيا در سال 1997 بالغ بر 68000 تن است كه تقريباً‌نيمي از كل صادرات فرانسه را به خود اختصاص مي دهد. ساير كشورهاي واردكننده فلدسپات از اين كشور، شامل بلژيك و لوكزامبورگ، آلمان و پرتغال است.