تبليغاتX
MINERS DATABASE

MINERS DATABASE

وبلاگ انجمن علمی - دانشجویی مهندسی معدن دانشگاه صنعتی سهند

فیروزه

فيروزه

 

ايران صدرنشين بازارهاي جهاني

 

 

براي هر ايراني نام فيروزه تداعي‌گر معدن فيروزه نيشابور است معدني كه پس از 7 هزار سال هنوز چراغي روشن دارد قديمي‌ترين تراش از فيروزه معدن نيشابور مجسمه‌اي به شكل يك گوساله است كه حدود 7 هزار سال قدمت داشته و هم‌اكنون در موزه ايران باستان نگهداري مي‌شود. فيروزه ايراني در دنيا آنچنان شناخته شده است كه براي سنجش كيفيت ساير فيروزه‌ها اين سنگ قيمتي كشور به‌عنوان مقياس به كار گرفته مي‌شود. معدن فيروزه نيشابور در 45 كيلومتري شمال غرب اين شهرستان در جاده قديم سبزوار و در روستايي به نام «معدن» قرار گرفته است. با وجود گذشت هزاران سال از استخراج اين معدن هنوز به‌رغم توسعه علم اكتشاف در ايران اكتشاف معدن فيروزه نيشابور همچنان مسكوت مانده و عملا اقدامي انجام نشده است. اين معدن از گذشته توسط بومي‌هاي منطقه به استخراج رسيده و روش استخراج نيز سينه به سينه در اختيار اهالي روستاي معدن قرار گرفته است.

فيروزه چيست؟

   فيروزه (Turquoise) يك آلومينو فسفات آبدار مس با فرمول CuAl6(PO4)4(OH)8.5H2O است. نام توركويز (Turquoise) كه به معناي سنگ تركي است، از اين جهت بر روي اين كاني ارزشمند ايراني نهاده شد كه در زمان‌هاي باستان به‌منظور صادرات فيروزه به ساير كشورهاي دور و نزديك، پس از استخراج رگه‌هاي اين سنگ از معادن براي تراش آن را ابتدا به كشور عثماني (تركيه حاضر) فرستاده و سپس قسمت عمده آن از طريق جاده ابريشم به كشورهاي مختلف صادر مي‌شد. از اين رو اروپاييان كه براي نخستين بار اين سنگ را در عثماني مشاهده كردند، نام آن را سنگ تركي نهادند. با توجه به شرايط بسيار سخت تشكيل فيروزه، تنها منبع شناخته شده اين سنگ گرانبها تا زمان‌هاي طولاني معادن فيروزه نيشابور بود كه برخي از انواع آن از كيفيتي استثنايي برخوردار بودند. جهت درك اهميت جواهرات خصوصا فيروزه در روزگار گذشته تنها اشاره به اين نكته كه بخش قابل‌توجهي از فيروزه‌ها و لاجوردهايي كه به‌طور گسترده در مقبره‌ها و تابوت فراعنه مصر به‌كار رفته از ايران در آن زمان صادر شده است، كافي به نظر مي‌رسد. اين كاني كه روزگاري نمادي از ايران به‌شمار مي‌رفت بر اساس نوع، درصد تركيبات و محل تشكيل رنگ‌هايي دارد كه در طيف وسيعي از آبي كم رنگ تا آبي پر رنگ و سبز روشن و در مواردي سبز تيره نمودار مي‌شود. جلاي آن واكسي يا چيني و سختي آن 5 الي 6 است كه هر چه ميزان آب در ساختمان آن افزايش يابد از سختي آن كاسته مي‌شود. به‌طور كلي امروزه سنگ فيروزه با رنگ آبي آسماني، جلاي چيني و سختي بالا جذاب‌تر و مرغوب‌تر به‌شمار مي‌رود. با اين وجود مي‌توان گفت كه در كشورهاي اروپايي رنگ سبز فيروزه و در ايران، آمريكا و اكثر كشورهاي آسيايي رنگ آبي آسماني آن داراي محبوبيت بيشتري است. با توجه به اينكه در ساختمان فيروزه مقاديري آب وجود دارد، در صورتي كه فيروزه در جاي گرم و خشك نگهداري شود به‌تدريج آب خود را از دست داده و رنگ آن كمرنگ خواهد شد. از اين رو سنگ‌هاي فيروزه نيشابور به سبب داشتن رنگ عالي، سختي بالا و وجود مقادير كم آب در ساختمان فيروزه، از كيفيتي خاص برخوردارند. از ديگر كشورهاي صادركننده فيروزه به جز ايران مي‌توان به كشورهاي آمريكا، مصر و تركستان اشاره كرد. فيروزه‌هاي آمريكايي كه امروزه قسمت اعظم بازار فيروزه دنيا حتي ايران را در دست گرفته است، در مقايسه با انواع ايراني فيروزه به لحاظ رنگ، جلا و سختي از كيفيت پايين‌تري برخوردارند و نوع با كيفيت فيروزه نيشابور همچنان صدر نشين بازار فيروزه دنيا محسوب مي‌شود، هرچند كه به سختي مي‌توان قطعه‌اي از آن را حتي به بهاي پرداخت مبالغ هنگفت به‌دست آورد

 

 

 استخراج معدن


محمد كاظميان‌فر كارشناس استخراج معدن مي‌گويد: استخراج معدن فيروزه نيشابور به‌صورت زيرزميني با حفر تونل‌هاي دنباله‌رو لايه و كاملا سنتي انجام شده و با توجه به اينكه سنگ‌هاي دربر گيرنده از استحكام بالايي برخوردارند نگهداري معدن به‌صورت كاملا طبيعي است. وي مي‌افزايد: مالكيت معدن در اختيار دولت بوده اما امتياز بهره‌برداري آن به‌صورت اجاره‌اي در اختيار بخش خصوصي قرار گرفته است. وي تصريح مي‌كند: 90 درصد از ساكنان روستاي «معدن» به‌گونه‌هاي مختلف در استخراج و فرآوري فيروزه مشغول به‌كارند و چراغ اين معدن را روشن نگهداشته‌اند.

 

   بازار مشهد


نظافتي كارشناس بازار فيروزه مي‌گويد: بازار مشهد قطب اصلي عرضه انواع فيروزه در كشور بوده و شايد تنها مكاني است كه بتوان فيروزه‌هاي مرغوب نيشابور را در آنجا يافت.

وي مي‌گويد: در اين مكان فيروزه از هر گرم 200 تا 10 هزار تومان (بسته به كيفيت و خلوص آن) به فروش مي‌رسد. نظافتي تصريح مي‌كند: تراش فيروزه در مشهد كاملا سنتي بوده اما اخيرا بخش خصوصي اقدام به وارد كردن دستگاه‌هاي مدرن تراش فيروزه به ايران كرده است .

وي مي‌افزايد: تركيه، ايتاليا و سوئد عمده كشورهاي خريدار فيروزه ايران هستند.


  
چگونگي تشكيل فيروزه


ماني پيروزبخت كارشناس ارشد اكتشاف معدن در رابطه با تشكيل فيروزه نيشابور به معدن و توسعه مي‌گويد: تشكيل فيروزه به لحاظ فرآيندهاي زمين‌شناسي بسيار پيچيده بوده و نيازمند شرايط بسيار خاص زمين‌شناسي است. سن احتمالي نهشت و تشكيل ذخاير فيروزه ايران را ائوسن بالايي تا اليگوسن پاييني تخمين مي‌زنند. به‌طور كلي جهت تشكيل فيروزه چندين مرحله آلتراسيون بايد انجام شود و به لحاظ كاني‌زايي، ارتباط مشخصي بين عمل دگرساني كائولينيتيزاسيون و تشكيل فيروزه وجود دارد. بدين شكل كه اسيد سولفوريك حاصل از تجزيه پيريت و كالكوپيريت كه حاوي مقداري مس است، در اثر برخورد با آپاتيت‌هاي موجود در سنگ، توليد اسيد فسفريك و اسيد فلوئوريدريك كرده، اسيد فلوئوريدريك حاصله باعث از هم پاشيدگي فلدسپات‌هاي موجود شده و توليد Al2O3 مي‌‌كنند. در اثر انحلال Al2O3 در اسيد سولفوريك كه حاوي مقداري سولفات مس و اسيد فسفريك است، محلول‌هاي حاوي فيروزه به‌دست مي‌آيد كه اين محلول در داخل حفره‌ها و شكاف‌هاي سطح مشترك بين طبقات رسوب كرده و يا جانشين فلدسپات‌ها مي‌شود. از اين رو در تمامي موارد عامل اصلي كنترل‌كننده فاز كاني‌سازي فيروزه تكتونيك است. رنگ سبز فيروزه نيز در نتيجه جانشيني بخشي از Al+3 كاني فيروزه توسط Fe+3 پديد مي‌آيد و هر چه ميزان آهن در ساختمان فيروزه افزايش يابد، رنگ آن سبزتر خواهد شد. از سوي ديگر در بازار بلورهاي كريزوكولا، در اصطلاح نگين‌تراشان به فيروزه سبز قوچاني معروف است. كاني كريزوكولا يكي ديگر از كاني‌هاي مس بوده كه در برخي موارد همراه با فيروزه يافت شده و از لحاظ خصوصيات ظاهري تا حدودي مشابه آن است. اين كاني كه داراي تركيب شيميايي متفاوتي با فيروزه و نوعي سيليكات مس آبدار است، از كيفيت پايين‌تري نسبت به فيروزه برخوردار بوده و قابل مقايسه با فيروزه‌هاي سبز رنگ كه در كشورهاي اروپايي از محبوبيت ويژه‌اي برخوردارند، نيست. اين كاني به‌طور گسترده در نزديكي اغلب معادن مس يافت مي‌شود و شرايط تشكيل آن به مراتب ساده‌تر از فيروزه است . به‌طور كلي معادن و كانسارهاي عمده فيروزه ايران در مناطق نيشابور و دامغان قرار دارند كه در زير به برخي از آنها اشاره مي‌شود:

 

 

معدن فيروزه نيشابور

 
معدن فيروزه نيشابور در مقطع لاوهاي ناحيه جنوب فار آبداركوه رئيس از جنوب به شمال، در واحد فوقاني از تراكيت‌هاي شديدا برشيه و سيليسي و كائولينيزه شده تركيب يافته و شكاف‌هاي اين سنگ از سيليس‌هاي ثانويه و هماتيت پر شده و حاوي پيريت‌هاي ثانويه فراوان به‌صورت دانه و رگچه و رگه با مقدار كمي كالكوپيريت است.
قسمت اعظم فيروزه كه تاكنون استخراج شده از اين واحد است و به‌علاوه اين واحد شديدا تحت تاثير فرسايش سطحي سوپرژن قرار گرفته است و مقدار P2O5 آن يك تا 3 درصد است. در بعضي مناطق فيروزه جانشين آپاتيت شده و همچنين در داخل فيروزه رگچه‌ها و دانه‌هاي پيريت و آلونيت ديده مي‌شوند.

 

يكي از عوامل كنترل‌كننده فرسايش و كاني‌سازي تكتونيك ناحيه است.

فاز تكتونيكي با سن احتمالي اوليگوسن تا ميوسن كه ايجاد گسل‌هاي اصلي با جهت شمال‌شرقي جنوب‌غربي را كرده كه احتمالا همراه با فعاليت‌هاي هيدروترمال و كاني‌سازي بوده است.

كاني فيروزه در سنگ‌هاي آذرين خروجي و آذر آواري اوائل دوران سوم زمين‌شناسي تشكيل شده است.

در ناحيه معدن دو نوع فرسايش هيپوژن و سوپرژن ديده مي‌شود كه مشابه فرسايش نواحي مس پورفيري‌دار مانند ناحيه سرچشمه است.

فرسايش سوپرژن موجب گوسانيزاسيون، ليچينگ، كربناتيزاسيون، سيليسيفيكيشن، آلونيتيزاسيون، كائولينيتيزاسيون و تشكيل كاني‌هاي ثانويه مس، اورانيوم، فيروزه و پيريت شده است.

تجمع مينراليزاسيون فيروزه معمولا در سنگ‌هاي سياه درون‌گير و در مجاورت زون‌هاي دگرساني صورت مي‌گيرد .

 

   معدن فيروزه باغو


اين معدن در فاصله 130 كيلومتري دامغان قرار گرفته است. در اين معدن فيروزه بيشتر در مجاورت گرانوديوريت ايجاد شده كه سنگ مزبور را مي‌توان يك سنگ منبع كاني‌سازي فيروزه شناخت. همچنين Aplitهاي مربوط به گرانوديوريت از نوع گرايزن محتوي دانه‌هاي پراكنده فيروزه بوده و به‌علاوه توف‌هاي مجاور اين Aplitها داراي فيروزه هستند. مطابق نقشه‌هاي زمين‌شناسي معدن باغو شماره 1 و 2، دانه‌ها و رگچه‌هاي فيروزه در ناحيه‌اي از توده آذرين دروني كه به‌شدت آلتره و شسته شده و عمل كائولينيتيزاسيون در آن انجام گرفته به‌وجود آمده است. از نظر سني مي‌توان توف‌هاي آندزيتي اين ناحيه را احتمالا متعلق به ائوسن بالا و يا اليگوسن پايين تصور كرد. در اين معدن به‌طور مشخص ارتباط كاملي مابين عمل كائولينيتزاسيون و تشكيل فيروزه وجود دارد. در اين معدن جهت مطالعه اقتصادي فيروزه بايد نواحي را كه عمل دگرساني كائولينيتيزاسيون در آن انجام گرفته باشد مورد مطالعه قرار داد و عمق ناحيه فيروزه دار به نظر مي‌رسد تا سطح آب زير زميني با در نظر گرفتن تغييرات آن ادامه داشته باشد.


  
فيروزه عبدالله گيو


سنگ ميزبان فيروزه عبدالله گيو همانند فيروزه نيشابور شامل مجموعه‌اي از سنگ‌هاي ولكانيكي و آذر آواري نظير تراكيت، تراكي آندزيت، توف و ايگنمبريت است.
مجموعه سنگ‌هاي مذكور تحت تاثير فازهاي تكتونيكي مختلف قرار گرفته و به‌شدت تكتونيزه شده‌اند و معمولا چنين نواحي با شدت خردشدگي بالا، بيشترين تمركز كاني‌سازي را در خود جاي مي‌دهند. بر اين اساس اين ساختارهاي تكتونيكي به‌عنوان يكي از عوامل كنترل‌كننده كاني‌سازي فيروزه مطرح هستند.
نفوذ محلول‌هاي گرمابي در سنگ‌هاي منطقه علاوه بر دگرساني گرمابي باعث تشكيل سولفيد‌هاي آهن و مس شده است. بدين ترتيب نفوذ آب‌هاي جوي با pH اسيدي موجب تخريب ساختمان‌هاي كاني‌هاي كالكوپيريت، پيريت، فلدسپات‌ها، آپاتيت و كاني آهن و منيزيم‌دار مي‌شود. با گذشت زمين محتواي آلومينيوم، فسفر، آهن و مس اين محلول‌ها افزايش مي‌يابد و نهايتا در شكستگي‌ها و شكاف‌ها، حفره‌هاي گدازه و فضاهاي مناسبي كه به‌دليل وجود كاني‌هاي رسي حاصل از دگرساني گرمابي سنگ، نفوذ‌پذير شده‌اند، تجمع مي‌يابد .
  
  
انديس فيروزه آقايه


  
سنگ ميزبان در اين محدوده شامل گدازه‌هاي آندزيتي قهوه‌اي روشن تا خاكستري با حفرات پر شده توسط كلسيت ثانويه و توف خاكستري است. گسلي با امتداد N80W از محل فيروزه آقايه و به طرف جنوب خاور از محدوده فيروزه سل عباس عبور مي‌كند و يك زون برشي در واحد‌هاي ولكانيكي ايجاد مي‌‌كند. اين زون برشي و خرد شده محيط مناسبي براي تشكيل كاني‌سازي ثانويه فيروزه فراهم كرده و به‌عنوان كنترل‌كننده ساختاري كاني‌سازي در اين دو محدوده عمل كرده است. كاني‌سازي فيروزه به‌همراه كلسيت ثانويه در حفرات و فضاي خالي گدازه آندزيتي قهوه‌اي تا خاكستري تشكيل شده است، در بخش شمالي، كاني‌سازي فيروزه به‌صورت پراكنده در داخل زون برشي و سيليسي شده واحد توف خاكستري مشاهده مي‌‌شود. سنگ فيروزه در اين محدوده به رنگ آبي آسماني تا گاها آبي سير و آبي متمايل به سبز مشاهده مي‌‌شود. در اينجا نوع كاني با توجه به رنگ و سطح شكست به نظر غالبا كريزوكولا است. همچنين برخي از معادن مهم فيروزه آمريكا كه در حال حاضر از آنها بهره‌برداري مي‌شود عبارتند از:

 

 معدن جواهر آبي


معدن جواهر آبي در نزديكي كوهستان باتل، نوادا، گونه مهمي از فيروزه را توليد مي‌كند كه از آبي تند تا سبز تيره كه با يك شدت با هم تركيب شده‌اند و به‌طور نامنظم در ماتريكسي پراكنده‌اند. تا هنگامي‌كه ديگر معادن موجود در نوادا، كه داراي همان نام معدن جواهر آبي كوهستان باتل بوده و حدودا در سال 1934 توليد خود را آغاز كردند، امروزه بسته هستند، محصول فيروزه معدن جواهر آبي بسيار ارزشمند است. زيرا بسيار خوشرنگ و سخت بوده و همچنين براي كلكسيونرها نيز بسيار مطلوب است

   معدن كاندلاريا


 معدن كاندلاريا يك معدن كوچك در ايالت نوادا است. اين معدن سنگ‌هايي در ابعاد بسيار كوچك توليد مي‌كند و تنها در بعضي مواقع از سال فعال است. در اين معدن يك سنگ با كيفيت فيروزه به رنگ آبي تيره با تناوبي از سياه و قهوه‌اي، همراه با ماتريكسي غيررگه‌اي است. فيروزه‌هاي استحصال شده از اين معدن جذاب بوده ولي به‌دست آوردن آن تا حدودي مشكل است. زيرا در بسياري اوقات، مقدار در دسترس اين فيروزه اندك بوده و از اين رو يكي از سنگ‌هاي بسيار مطرح بسيار مطرح براي كلكسيوني شدن است

بسته‌بندي فيروزه با گوني


به گزارش معدن و توسعه، استخراج و فروش سنگ معدن فيروزه در ايران به صورت بسيار سنتي انجام مي‌گيرد و فروش آن معمولا در سر معدن و به‌صورت گوني‌هاي در بسته انجام مي‌شود. از اين رو به‌طور كلي در اين معادن مطالعات چنداني جهت اكتشاف ذخاير جديد انجام نمي‌شود و تنها به استخراج افق‌هاي معدني در دسترس قناعت مي‌كنند .

براساس اين گزارش، وجود چنين امري يكي از دلايلي است كه سبب شده ذخاير فيروزه ايران مخصوصا فيروزه مرغوب نيشابور به علت استخراج در طول ساليان متمادي بسيار كاهش يافته و به‌تدريج از بازار جهاني جواهرات و سنگ‌هاي قيمتي و نيمه قيمتي حذف شود. خصوصا اينكه با ورود گسترده فيروزه‌هاي آمريكايي، كه در اكثر موارد با انجام عمليات بهسازي بر روي آنها كيفيت رنگ و جلاي آنها بالاتر رفته است، فرصت چنداني جهت عرضه مقدار اندك فيروزه استخراجي ساليانه از معادن فيروزه ايران باقي نمي‌ماند. همچنين عدم حمايت دولت از انجام طرح‌هاي اكتشافي و تحقيقاتي بر روي اين سنگ گرانبها نيز باعث تشديد موارد فوق مي‌شود. در اين رابطه به‌عنوان مثال مي‌توان از عدم حمايت مالي طرح تحقيقاتي مطالعه و بررسي الگويي مناسب جهت اكتشاف فيروزه كه با هدف تعيين و ارائه روش‌هاي نوين علمي جهت اكتشاف سيستماتيك فيروزه در ايران به سازمان توسعه و نوسازي معادن ايران و وزارت صنايع و معادن در سال 85 ارائه شده بود، نام برد. با توجه به اينكه پيجويي و اكتشاف سنگ‌هاي قيمتي و نيمه قيمتي از جمله فيروزه در ايران تنها بر اساس روش‌هاي اكتشاف چكشي و يا به‌صورت چوپاني انجام مي‌شود، انجام چنين طرح‌هايي جهت اكتشاف سيستماتيك و مطابق با دانش روز دنيا ضروري به نظر مي‌رسد

اين گزارش مي‌افزايد: پس از استخراج سنگ معدن فيروزه و فروش آن به خريداران خاص كه در سر معدن انجام مي‌شود، سنگ‌هاي خريداري شده بايد ابتدا بر اساس رنگ، جلا، ضخامت، اندازه و ساير پارامترهاي كيفي طبقه‌بندي شده و سپس جهت استفاده به‌عنوان جواهر تراش داده شوند. به‌طور كلي چون در ايران مراكز تراش و برش جواهرات به‌صورت حرفه‌اي و در ابعاد بالا موجود نيست، تراش سنگ‌هاي معدن فيروزه با كيفيت متوسط تا پايين معمولا در مشهد و توسط تراشكاران سنتي انجام مي‌شود. سنگ‌هاي فيروزه با كيفيت بالا و يا اندازه‌هاي بزرگ نيز در اغلب موارد براي تراش استاندارد، كه باعث بالا رفتن قيمت و كيفيت گوهر به‌دست آمده مي‌شود، به كشورهايي نظير مالزي و تايلند كه داراي مراكز تراش و برش حرفه‌اي هستند، فرستاده شده و سپس به‌عنوان جواهر و نگين مورد استفاده قرار مي‌گيرند.


نگهداري فيروزه


 
پيروزبخت مي‌گويد: در نگهداري فيروزه بايد دقت كرد كه از آنجايي كه فيروزه در ساختمان داخلي خود داراي مقاديري آب است، در صورتي كه در جاي گرم و خشك نگهداري شود آب خود را از دست داده و به‌تدريج كمرنگ خواهد شد. از اين رو همواره فضايي كه فيروزه در آن نگهداري مي‌شود بايد داراي كمي رطوبت بوده و اگر داراي هوايي گرم و خشك است با قرار دادن مقداري آب در محل مذكور، فضايي مناسب را جهت نگهداري فيروزه فراهم ساخت.

وي مي‌افزايد: در اين حالت آب به‌تدريج و در طول زمان تبخير شده و رطوبت مورد نياز را تامين خواهد كرد. همچنين از چرب كردن و يا شستشوي فيروزه با شوينده‌هايي نظير صابون، شامپو و يا الكل بايد جدا خودداري كرد. افرادي كه به‌طور طبيعي داراي پوستي چرب هستند نيز بايد دقت كنند كه فيروزه به‌طور مستقيم و براي مدت طولاني با پوست آنها در ارتباط نباشد. به‌طور كلي چربي باعث مي‌شود تا آلومينيوم موجود در فيروزه جانشين شده و رنگ فيروزه از آبي به سبز تغيير كند. در اين‌گونه موارد معمولا در صورت امكان جهت جلوگيري از ادامه روند جانشيني، سطح فيروزه را تا جايي كه جانشيني انجام نشده است تراشيده و مجددا صيقل مي‌دهند

 منبع :                               www.ngdir.ir

+ نوشته شده در  دوشنبه سی ام مهر 1386ساعت 11:45  توسط یوسف شجاعی  | 

EKATI DIAMOND MINE, CANADA

+ نوشته شده در  دوشنبه بیست و سوم مهر 1386ساعت 14:45  توسط سجاد غلامی  | 

كاربرد نفلين سينيت در صنایع

 

نفلين سينيت به علت ارزش فوق العاده اى که در صنعت دارد (صنايع آلومينيوم، شيشه و سراميک پلاستيک و کائوچو، تهيه پشم و شيشه معدنى، كود شيميايى و …) در اکثر کشورهاى دنيا مورد توجه فراوان قرار گرفته است.
سنگ مزبور از يک طرف در کشورهايى که فاقد ذخاير غنى از بوکسيت هستند (شوروى، کره شمالى و …) به عنوان منبعى مهم جهت توليد آلومينا و از طرف ديگر در کشورهايى که از لحاظ منابع بوکسيت غنى بوده و يا بوکسيت ارزان در دسترس دارند (کشورهاى غربى، آمريکا، کانادا) به دليل فراوانى مقدار آلکالى در صنايع شيشه و سراميک کاربرد فراوان دارد.
استفاده از نفلين سينيت جهت توليد آلومينا فقط در کشورهاى شوروى صورت مى گيرد (اخيراٌ کشور کره شمالى نيز اقدام به تاسيس يک کارخانه توليد آلومينا از نفلين نموده که به زودى به مرحله توليد خواهد رسيد. کشور هاى مکزيک و برزيل نيز در حال بررسى و توليد آلومينا از نفلين مى باشند). اين کشور از سال 1932 ميلادى کار بر روى نفلين جهت توليد آلومينا را شروع نموده و در سال 1941اولين کارخانه توليد آلومينا به نام «ولخوف» را بر اساس ماده خام نفلين تاسيس نمود که توليد اقتصادى آن از سال 1951 بر اساس سالانه 50 هزار تن آلومينا آغاز گرديد. سپس کارخانه پيکالوا در سال 1959 با ظرفيت سالانه 200 هزار تن آلومينا از نفلين را تاسيس نمود و بالاخره كارخانه آچينسك را كه شايد بزرگترين كارخانه توليد آلومينا در دنيا باشد در سال 1970 با ظرفيت سالانه 800 هزار تن آلومينا از نفلين تاسيس نمود. اخيراٌ نيز کارخانه اى با ظرفيت 1/5 ميليون تن در سال در اين کشور طرح ريزى گرديده که بر اساس ماده خام نفلين مى باشد. تکنولوژى تبديل شيميايى سنگ هاى نفلين دار اگر چه از توليد آلومينا از بوکسيت به روش باير کمى پيچيده تر است ولى به علت محصولات جنبى با ارزش از قبيل سيمان پرتلند کربنات هاى سديم و پتاسيم و فسفات هزينه آن در کل حدود 15 تا 20 درصد ارزانتر خواهد بود، بطوريکه مقايسه بين سه ماده خام نفلين (کارخانه پيکالوا) بوکسيت مرغوب (کارخانه يوگوسلاو) و بوکسيت نامرغوب (کارخانه پالودار)، سود دهى و صرفه استفاده از نفلين را نشان مى دهد.
بطور کلى اگر بخواهيم يک کارخانه توليد آلومينا از نفلين با ظرفيت سالانه 100 هزار تن را تاسيس کنيم احتياج به حدود 400هزار تن کنسانتره نفلين و بيش از 1/3 ميليون تن آهک خواهيم داشت. که دراين صورت محصولات به دست آمده به صورت زير خواهند بود:
آلومينا 100 هزار تن
کربنات سديم 60تا 70 هزار تن
کربنات پتاسيم 20 تا 30 هزار تن
سيمان پرتلند 900000 تا 1/5 ميليون تن
سنگ فسفات 15 تا 25 هزار تن
با توجه به موارد فوق استفاده از نفلين در توليد آلومينا روز به روز در حال گسترش است و تکنولوژى توليد آلومينا از نفلين علاوه بر شوروى و کره شمالى در ساير کشور هاى دنيا نيز مورد توجه قرار گرفته است، بطوريکه کشورهاى مکزيک، برزيل، امريکا و کانادا و اخيراٌ پاکستان نيز در حال بررسى استفاده از نفلين در توليد آلومينا مى باشند. در كشورهاى صنعتى غرب توليد آلومينا از بوکسيت بوده و آن هم در دست انحصارات بزرگ مى باشد. از آنجا که استفاده از نفلين در توليد آلومينا مستلزم سرمايه گذارى مجدد در اين زمينه و متوقف نمودن سرمايه گذارى هاى قبلى توليد آلومينا از بوکسيت است، اين مسئله به هيچ وجه به سود انحصارات بزرگ نبوده و آنها سعى در حفظ روش سنتى کنونى توليد آلومينا از بوکسيت را دارند.
مطالعات اوليه ذخاير عظيمى از نفلين سينيت را در آذربايجان خاورى (نفلين سينيت بزگوش در جنوب سراب، نفلين سينيت رزگاه در شمال سراب و نفلين سينيت کليبر در جنوب کليبر) تاييد نمود اين توده هاى نفوذى که شديداٌ تحت اشباع و آلکالى پتاسيک مى باشند در يک امتداد خطى تقريباٌ شمالى جنوبى قرار گرفته اند . احتمالاٌ از تفريق يک ماگماى بازالتى آلکانى که از گوشته بالايى منشا گرفته حاصل شده اند و در امتداد يک زون کافتى ميان قاره اى بالا آمده اند. به نظر مى آيد که اولين فاز بلورين در اين سنگ ها لوسيت بوده که در اثر افزايش بخار آب پايدارى خود را از دست داده و به نفلين و فلدسپات تبديل شده است.
مطالعات نيمه تفصيلى بر روى توده هاى نفوذى بزگوش و رزگاه امکان استفاده از آنها در توليد آلومينا (توده بزگوش) و شيشه سراميک (توده هاى رزگاه و بزگوش) را تاييد نمود. توده نفوذى کليبر که هم از نظر ذخيره سنگى و هم از نظر مقدار نفلين و نزديکى به ذخيره آهک خلوص بالا چشم انداز بهترى را نشان مى دهد در حال حاضر توسط کارشناسان سازمان زمين شناسى در دست بررسى است.
توده نفوذى بزگوش با گستش تقريبى حدود 30 کيلومتر مربع در 20 کيلومترى جنوب شهرستان سراب واقع شده است و قله کوه بزگوش با ارتفاع 3300 متر از سطح دريا را تشکيل مى دهد. اين توده نفوذى گدازه هاى پرفير آندزيتى ائوسن ميانى- بالايى را قطع نموده و وابسته به ماگماتيسم بعد از ائوسن (اليگوسن؟) مى باشد. ترکيب کانى شناسى آن شامل اورتوز- نفلين- آلبيت- پيروکسن-آمفيبول و بيوتيت است که مقدار نفلين در آن از 10 تا 40 درصد سنگ متغير است. کانى نفلين آن نيز از نظر ترکيب پتاسيک است. داراى ذخيره تقريبى حدود 1/2 ميليارد تن سنگ (با احتساب استخراج رو باز تا عمق 50 مترى) با عيار متوسط 21/5 درصد آلومينا مى باشد.
مطالعات تکنولوژى که بر روى يک نمونه با عيار متوسط آن در کشور کره شمالى صورت گرفته کنسانتره اى با عيار 25 درصد آلومينا و مدول M1= 4 و M2= 0.8 را نشان مى دهد، که با توجه به وجود ذخيره هاى با عيار بالاتر (ذخاير با عيار 22 تا 24 درصد Al2O3) در اين توده نفوذى امکان وجود ذخيره هاى مناسب براى توليد آلومينا در آن بسيار محتمل است. از آنجا که در آزمايشات تغليظ مقدار آهن موجود در آن به کمتر از 0/1 درصد کاهش يافته است. اين توده نفوذى مى تواند هم در توليد آلومينا و هم در صنايع شيشه و سراميک کاربرد داشته باشد. موقعيت ارتباطى آن بسيار مناسب و از نظر وجود منابع آب جهت احداث کارخانه در موقعيت بسيار خوبى است ولى پراکندگى ذخاير عيار بالاى آن و وجود دايكهاى ميكروگرانيتى و نيز در دسترس نبودن ذخاير آهکى با خلوص بالا در فاصله هاى نزديک کاربرد آن را به عنوان ماده خام توليد آلومينا با مشکلات جدى مواجه مى سازد. تنها وجود نفلين سينيت امکان توليد آلومينا را ميسر نمى سازد بلکه همجوارى آن با ذخاير آهک مطلوب مى تواند ايجاد چنين واحدى را اقتصادى نمايد (چون براى استحصال يک تن کنسانتره نفلين حدود 4 تن آهک با خلوص بالا مورد نياز است و از آنجا که مقدار آهک مصرفى نزديک به 4 برابر نفلين مى باشد بهتر است که کارخانه توليد آلومينا مجاور ذخيره آهکى باشد تا مخارج حمل به حداقل برسد)، زيرا حمل سنگ نفلين تا محل ذخاير آهک و بالعکس وقتى ميسر است که اين نقل و انتقالات در مسافت نزديک صورت پذيرد، به خصوص که شبکه ارتباطى راه آهن درکشور ما چندان گسترده نيست تا حمل و نقل را تسهيل نمايد. لذا در ايجاد اين طرح لازم است علاوه بر توليد آلومينا، به توليدات جنبى به خصوص سيمان که رقم آن بسيار زياد است توجه خاصى مبذول داشت بطوريکه بتوان از توليدات آن در محدوده معينى از واحد توليدى استفاده نمود.
توده نفوذى رزگاه با گسترش تقريبى حدود 10 کيلومتر مربع و با ارتفاع کم (حدود 100 تا 150 متر از سطح توپوگرافى مجاور) در فاصله 35 کيلومترى شمال باخترى شهرستان سراب و در مجاور دهکده رزگاه واقع است.کنتاکت آن با سنگ هاى قديمى تر مشخص نيست و توسط رسوبات آبرفتى دوران چهارم احاطه شده است. اين توده نفوذى که از نظر ترکيب کانى شناسى پودولوسيت سينيت مى باشد شامل فنوکريست هاى درشت مکعبى پودولوسيت (بصورت مجموعه بلورهاى اورتوز- نفلين- آلبيت- آناليسم) در يک زمينه بلورين مکعب از اورتوز- پيروکسن- پلاژيو کلاز- آمفيبول و کمى نفلين است. اين توده نفوذى داراى ذخيره تقريبى حدود 350 ميليون تن سنگ با عيار متوسط 20 درصد آلومينا و 13/5 درصد K2O+ Na2O مى باشد. مطالعه تکنولوژى که بر روى يک نمونه با عيار بالاى آن (عيار 20/5 درصد Al2O3) در کشور کره شمالى انجام پذيرفته کنسانتره اى با عيار 23% آلومينا و مدول M1= 4.20 و M2= 0.7 را نشان مى دهد که با توجه به استانداردهاى موجود چشم انداز جالبى را به عنوان ماده خام توليد آلومينا نشان نمى دهد. ولى آزمايشات تکنولوژى بر روى يک نمونه از آن در کشور چکسلواکى استفاده از آن را به عنوان ماده خام در صنايع سراميک مورد تاييد قرار مى دهد. موقعيت ارتباطى بسيار مناسب و ترکيب تقريباٌ يكنواخت و بالا بودن مقدار آلکالى (به خصوص K2O که به بيش از 10 درصد سنگ نيز مى رسد) از مزاياى عمده آن مى باشد ولى پايين بودن مقدار نفلين (حداکثر مقدار نفلين آن از 20 درصد سنگ متجاوز نيست) و در دسترس نبودن ذخيره آهکى مناسب در فاصله نزديک استفاده از آن را به عنوان ماده خام توليد آلومينا نا ممکن مى سازد اگر چه به عنوان ماده خام صنايع سراميک چشم انداز روشنى را نشان مى دهد.
توده نفوذى کليبر با وسعت حدود 70 کيلومتر مربع بزرگترين توده سينيتى فلدسپاتوئيد دار در آذربايجان و يا شايد ايران است. اين توده به شکل يک بيضى به قطر بزرگ حدود 12 کيلومتر و قطر کوچک حدود 7 کيلومتر در فاصله 1/5 کيلومترى جنوب کليبر واقع شده و قله کوه مهرام داغ با ارتفاع 2760 متر از سطح دريا را تشکيل مى دهد اين توده نفوذى سنگ هاى رسوبى و آتشفشانى کرتاسه بالا را قطع نموده و آنها را تا فاصله يک کيلومترى اطراف خود دگرگون نموده است. از نظر ترکيب کانى شناسى به دو بخش عمده قابل تقسيم است که يکى بخش مرکزى با ترکيب سينيتى درشت بلور خاکسترى رنگ با بلورهاى اورتوز- نفلين- پلاژيوکلاز- بيوتيت- پيروکسن و آمفيبول مى باشد که بلورهاى صورتى رنگ نفلين در بخش هاى پگماتيتى آن به درشتى تا 4 سانتيمتر نيز مى رسند. ديگرى يک بخش گابروئى تيره رنگ در حاشيبه جنوبى آن مى باشد که به صورت نوارى بطول 10 کيلومتر و عرض 1 کيلومتر سرتاسر حاشيه جنوبى آن را تشکيل مى دهد. اين بخش گابروئى که ترکيب ايژوليتى دارد حاوى بلورهاى پيروکسن،آمفيبول، نفلين و پلاژيو کلاز مى باشد. اين توده نفوذى داراى ذخيره بالايى از سنگ با عيار 22 تا 24 درصد آلومينا و عيار 13 تا 14 درصد مجموع K2O+ Na2O مى باشد. مطالعات نيمه تفصيلى 4 منطقه با عيار بالاى نفلين را در آن مشخص نموده که به ترتيب زير مى باشند:
1- محدوده اى با وسعت حدود 1 کيلومتر مربع در بخش حاشيه گابرويى در جنوب خاورى توده نفوذى (نزديک دهکده پيام) با ذخيره حدود 200 ميليون تن سنگ با عيار 21 تا 24 درصد آلومينا. اين بخش تا اندازه اى شبيه توده نفوذى کياشا ليتر شوروى است که هم اکنون به عنوان يکى از بهترين ذخاير اين کشور بهره بردارى مى شود.
2- محدوده اى به وسعت 0/5 کيلومتر مربع در بخش مرکزى توده (جنوب دهکده گلدروق) که عمدتاٌ نفلين فلدسپاتى است و مقدار نفلين در آن از 40 درصد سنگ نيز متجاوز است. ذخيره آن حدود 50 ميليون تن سنگ با عيار متوسط 22/5 درصد آلومينا مى باشد. اين بخش کاملاٌ شبيه سنگ هاى يوويتى در کشور شوروى است و مى تواند بصورت مخلوط با بخش گابروئى مورد استفاده قرار گيرد.
3- محدوده اى به وسعت حدود 0/5 کيلومتر مربع در مجاور دهکده کلالکه در حاشيه خاورى توده که داراى حدود 50 ميليون تن سنگ با عيار متوسط 21/5 درصد آلومينا مى باشد.
4- محدوده اى به وسعت حدود 2 کيلومتر مربع در بخش شمالى توده نفوذى در مجاور دهکده زوايه که داراى حدود 300 ميليون تن ذخيره سنگى با عيار متوسط 21/5 درصد آلومينا مى باشد.
اين توده نفوذى داراى ذخيره سنگى بسيار بالا، عيار نسبتاٌ بالاى نفلين و موقعيت ارتباطى خيلى خوب مى باشد. ضمناٌ ذخيره بخش گابروئى به علت وجود کانى هاى تيره فراوان در جدايش مغناطيسى کنسانتره قابل قبولى را به دست خواهد داد. نزديکى به يک ذخيره آهکى بسيار مناسب با ذخيره نزديک به 700 ميليون تن آهک با خلوص بالا (55/6 درصد CaO) که در فاصله حدود 35 کيلومترى شمال توده نفوذى در کناره رودخانه ارس واقع شده است نيز اهميت اين توده نفوذى را به عنوان ماده خام توليد آلومينا دو چندان نموده و آن را نسبت به دو توده رزگاه و بزگوش ارجح تر مينمايد. از آنجا که كارخانه استحصال آلومينا بايد در مجاور ذخيره آهکى باشد و آهک هاى مورد نظر نيز در کناره ارس واقع گرديده اند موقعيت کارخانه توليد آلومينا در اين منطقه از نظر منابع و نزديکى به راه آهن جلفا تبريز (فاصله ذخيره آهک تا جلفا حدود 100 کيلومتر است که طرح راه آهن جلفا مغان نيز از مجاور آن مى گذرد) بسيار مناسب به نظر مى رسد.

+ نوشته شده در  دوشنبه بیست و سوم مهر 1386ساعت 12:35  توسط یوسف شجاعی  | 

نفت (petroleum) چیست ؟

 

 

 

ريشه واژه نفت در زبان فارسي به طور يقين مشخص نيست. به عقيده زبان شناسان نفت از کلمه اوستايي ( نپتا ) گرفته شده است که کلدانيان و اعراب آن را از زبان مادي گرفته و ( نفتا ) خوانده اند . پتروليوم (petroleum) واژه اي لاتين هم ارز نفت است که از دو کلمه پترا (petra) به معني سنگ و (oleum) به معني روغن گرفته شده است .پتروليوم در واقع در مواد هيدروكربني است كه به صورت طبيعي عمدتاً در سنگ هاي رسوبي واقع مي گردد .

پتروليوم مي تواند به صورت فازهاي مختلف، از جمله فاز گازي، نظير گاز طبيعي (natural gas) ، فاز مايع، نظير نفت خام (crude oil) و فاز جامد، مانند قير (asphalt) در خلل و فرج و شكستگي هاي سنگ ها تجمع يابد.

  نفت خام (Crude Oil) : مخلوطي طبيعي از هيدروكربن هاي مايع است كه هم در مخازن زيرزميني و هم در سطح، بعد از گذر از تفكيك كننده هاي مختلف به صورت مايع باقي مي ماند . خواص فيزيكي و شيميايي هيدروكربن براي مهندسين مخزن و توليد بسيار مهم است زيرا خواص فيزيكي و شيميايي هيدروكربن، برروي حركت سيالات درون مخزن و مقدار واقعي توليد هيدروكربن تأثير خواهد گذاشت . انباشته شدن مواد هيدروكربني در زير سطح زمين در سنگ هايي صورت مي گيرد كه توانايي نگهداري و انتقال سيالات را داشته باشند. اين سنگها، مخزن (reservoir) ناميده مي شوند . تجمع مواد هيدروكربني به صورت اقتصادي در سنگ مخزن منوط به وجود عوامل متعددي است.

 

مواد تشکیل دهنده نفت :  بخش اعظم نفت خام از هيدراتهاي کربن تشکيل شده و مقدار کمي عناصر ديگر نيز به آن مخلوط مي‌گردد، که اين عناصر در زير با درصدشان نشان داده شده‌اند. جدول ازسلي (1985) ، درا ين جدول عناصر ديگري مانند واناديوم ، نيکل و اورانيوم با درصد وزني حداکثر 0.1 در ترکيب نفت خام موجود هستند. بعلاوه در خاکستر نفت خام آثاري از عناصر C r ، Cu ، Pb ، Mn ، Sr ، Ba ، Mo ، Mg ، Ca ، Ti ، Al ، Fe و Si يافت مي‌شود که بعضي از عناصر بالا مانند V-Ni-U احتمالا در رابطه با عنصر ارگانيکي اوليه (مادر) بوجود آمده و بعضي ديگر از عناصر مشخصات ژئوشيميايي سنگ دربرگزيده را نشان مي‌دهند. قابل ذکر است که آثاري از نمک ، آب و سولفيد هيدروژن نيز درنفت خام مشاهده مي‌شوند.

 

خواص فيزيکي نفت خام : ويسکوزيته همانطور که نفت خام ممکن است با دخالت عواملي به رنگهاي زرد ، سبز ، قهوه‌اي ، قهوه‌اي تيره تا سياه مشاهده گردد، لذا ويسکوزيته متغير را براي آنها خواهيم داشت. بنابراين نفت خام درسطح زمين داراي ويسکوزيته بيشتر بوده و بعبارتي ويسکوزتر است. چون در مخزن زيرزميني يکي از عوامل دخيل حرارت موجود درمخزن مي‌باشد، که همراه با اين عامل ، عمق نيز موثر مي‌باشد. همچنين سن نفت را به لحاظ زمان مخزن شدن را درطيف تغييرات ويسکوزيته سهيم مي‌دانند.

 

 ترکيبات مولکولي نفت خام: تعداد ترکيبات مولکولي نفت خام وابسته به سن زمين شناسي آن ، عمق تشکيل آن ، منشا آن و موقعيت جغرافيايي آن متغير مي‌باشد. براي مثال نفت خام Ponca city از Oklahoma شامل حداقل 234 ترکيب مولکولي مي‌باشد.

 

 وزن مخصوص نفت خام از خواص فيزيکي نفت خام که ارزش اقتصادي نفت خام بر مبناي آن سنجيده مي‌شود، وزن مخصوص آن مي‌باشد. لذا سنجش و نحوه محاسبه فرمول آن مهم است. اکثر کشورهاي جهان ، وزن مخصوص نفت خام را برحسب درجه A.P.I که يک درجه بندي آمريکائي است، محاسبه مي‌کنند. مشابه همين درجه بندي و سنجش ، وزن مخصوص نفت خام را در کشورهاي اروپائي با درجه بندي Baume محاسبه مي‌کنند که از لحاظ مقدار اندکي از درجه A. P.I کمتر مي‌باشد.

 

تاثير درجه حرارت بر وزن مخصوص نفت خام : از عواملي که سبب تغيير در وزن مخصوص نفت خام مي‌شوند، تغييرات دما است. يعني با بالارفتن دما ، وزن مخصوص کمتر شده و به درجه A. P.I افزوده مي‌شود . همچنين بالا رفتن درجه حرارت اثر معکوس بر روي ويسکوزيته نفت خام مي‌گذارد.

 

  انواع مختلف نفت برحسب A.P.I : نفت سنگين با 10 الي 20 درجه A.P.I نفت متوسط با 20 الي 30 درجه A.P.I نفت سبک با بيش از 30 درجه A.P.I مطلوبيت و ارزش نفت به موارد فوق و سبک يا سنگين بودن آن است.قطران و نفت سنگين نسبت به نفت خام از مطلوبيت کمتري برخوردار است، زيرا نمي‌توان به همان آساني آنها را به بنزين تبديل کرد و پس از فرآوري و پالايش آنها مقادير زيادتري از فرآورده‌هاي نفت سنگين بر جاي مي‌ماند. همچنين آن حاوي گوگرد و نيتروژن زيادتري نسبت به نفت خام بوده و در برخي نواحي مقدار زيادي فلز ، بويژه نيکل و اناديوم دارد. مشخصات فوق در ميادين مختلف و حتي افق هاي مختلف يک ميدان متفاوت است و در قيمت آن تاثير مي گذارد .

 

 

پنج عامل لازم براي تجمع اقتصادي نفت و گاز :

 

1) سنگ منشأ بالغ (mature source rock) كه توليد هيدروكربن کرده است که سنگ دانه ريز غني از مواد آلي كه در حرارت معيني به بلوغ رسيده و داراي نفت و گاز قابل بهره برداري است .

2) سنگ مخزن (reservoir rock) كه بتواند هيدروكربن را در داخل خود جا دهد و داراي تخلخل (توان ذخيره) و تراوايي (توان انتقال) باشد .

3) مهاجرت هيدروكربن بين سنگ منشأ و سنگ مخزن (migration pathway) عملي باشد .

4) پوش سنگ (cap rock) ناتراوا كه از خروج نفت از داخل سنگ مخزن جلوگيري كند .

5) تله نفتي (oil trap) كه در آن نفت به صورت اقتصادي متمركز گردد .

 

 

سازند هايي که در زاگرس داراي پتا نسيل نفت و گاز هستند عبارتند از :

 

نفت : آسماري، افق بنگستان و سروک، ايلام، کژدمي، داريان، بخش آهکي خليج و فهليان، سورمه

 

ميـدان هاي گازي زاگرس را ميتوان به دو واحد بزرگ « گروه دهــرَم » و « جوان تر از دهرَم » تقسيم كرد. ميدان هاي گازي گروه دهرَم سازندهاي فراقون، دالان، كنگان ، بيشتر از نوع ميدان هاي بسيار عظيم و عظيم اند كه از آن جمله مي توان به ذخاير پارس جنوبي، پارس شمالي، كنگان، نار، آغار، دالان، وراوي اشاره كرد. مهم ترين ميدان هاي گازي جوانتر از دهرَم عبارتند از: ميدان هاي تنگ بيجار در سازند سروك، سرخون در سازند جهرم و عضو گوري، گورزين در سازند آسماري، سَلَخ در سازندهاي سروك و فهليان، گشوي جنوبي در سازندهاي سروك، پايده و آسماري، سورو در سازندهاي گدوان و داريان.در ايران مرکزي در حوضة قم، در دو ميدان نفتي به نام هاي « البرز » و « سراجه » سازند آهكي قم سنگ مخزن است كه تاكنون 9 حلقه چاه اكتشافي در آن حفر شده است. ذخيرة خارج شده از ميدان البرز در حدود 20 ميليون بشكه بوده است. در فوران چاه شمارة 5 اين ميدان، كه اولين چاه به نفت رسيده در اين ميدان است، براي مدت سه ماه، روزي 80000 بشكه نفت از اين چاه فوران كرده است. ميدان گازي سراجه كه در خاور قم و در جنوب خاوري تاقديس البرز قرار دارد، تاقديسي با ذخيرة گازي در حدود 3/0 تريليون فوت مكعب است. دو منطقه کپه داغ هم منابع هيدروکربني به صورت گاز در مخازن خانگيران وجود داردنفت خام به جهت وجود ترکيبات گوگرد بوي نامطلوبي دارد.

+ نوشته شده در  دوشنبه بیست و سوم مهر 1386ساعت 11:32  توسط یوسف شجاعی  | 

خرج گذاری مواد منفجره (آنفو)

Image:Charging with anfo.jpg
+ نوشته شده در  یکشنبه بیست و دوم مهر 1386ساعت 15:46  توسط   |