قلع (Sn)

[.MohammadReza. 19850]

مصارف عمده قلع

 

در جدول 12 موارد كاربرد قلع و آلياژهاي آن آورده شده است. عمده مصرف قلع در صنعت لحيم كاري مي‌باشد. مصرف قلع در اين صنعت به دليل تقاضاي زياد كشورهاي ايالات متحده آمريكا، ژاپن و با سهم كمتري در ديگر كمتري كشورهاي صنعتي به ميزان قابل توجهي افزايش يافته است.

9% قلع در پوشش ورقه هاي آهني با يک لايه نازک قلع کاربرد دارد.اين ورقه ها در ساخت قوطي هاي کنسرو استفاده مي شوند. 39% قلع در ساخت ورقه هاي حلبي کاربرد دارد. 24 % قلع در لحيم کاري به مصرف مي رسد. 14% قلع در تهيه آلياژهاي مهم برنز (قلع- مس)، مفرغ (قلع- سرب)،آلياژهاي مخصوص،آلياژ پوششي و برنز فسفر کاربرد دارد.

قلع به آرامي با آهن پيوند ايجاد مي‌كند و به عنوان پوشش سرب و روي و فولاد براي جلوگيري از خورندگي استفاده مي شود. ظروف فولادي تشكيل شده از قلع به طور گسترده‌اي براي نگهداري مواد غذايي استفاده مي‌شود و يك بخش بزرگي از بازار براي فلز قلع را تشكيل مي‌دهند.

 

 

•لحيم كاري

بدنبال كاهش مصرف قلع در صنعت حلبي سازي، صنعت لحيم كاري بزرگترين بازار مصرف قلع در جهان شده است. بر طبق گزارش رنيسون گلدفيلد صنعت لحيم كاري 31% مصرف قلع را در جهان به خود اختصاص داده است. در ژاپن 46% مصرف داخلي قلع، در صنعت لحيم كاري مي‌باشد.

لحيم كاري عبارت از جوش زدن دو فلز و يا دو ماده با پوشش فلزي با استفاده از فلز سوم به عنوان فلز لحيم و پركننده، به كمك حرارت مي‌باشد. نقطه ذوب فلز لحيم همواره از نقاط ذوب دو فلز ديگر پائين‌تر مي‌باشد.

 

جدول12-کاربردهاي صنعتي قلع و آلياژهاي آن

 

 

 

جدول 12-2

 

آلياژهاي لحيم كننده به دو دسته سخت و نرم تقسيم مي‌شوند. بخش اعظم لحيم كننده‌هاي سخت فلزاتي نظير طلا، نقره، ‌روي و آلومينيوم بوده و در دماي بالايCº350 ذوب مي‌شوند. اساس کار لحيم كننده‌هاي نرم فلزات قلع و سرب بوده و در دماي كمتر از Cº350 ذوب مي‌شوند. مقدار قلع در اين لحيم كننده‌ها بين 3 تا 7% مي‌باشد. مصرف عمده قلع به صورت آلياژ لحيم قلع - سرب (63% قلع و 37% سرب) و تركيب نزديك به آن (60% قلع و40% سرب)‌بوده و به طور وسيعي در صنايع الكترونيك بكار مي‌رود. اضافه كردن فلزات ديگر به آلياژ قلع - سرب خواص ويژه‌اي به آن مي‌دهد. به عنوان مثال آنتيموان سختي آن را بالا مي‌برد، نقره مقاومت كششي را بالا برده و مقاومت خوردگي آن را زياد مي‌كند. بيسموت و اينديوم نيز نقطه ذوب آن را تا زيرCº176 پائين مي‌آورد. دامنه استفاده از آلياژهاي لحيم كنده زياد بوده و كاربرد آن را مي‌توان به دو دسته صنايع ساخت و توليد و صنايع الكترونيك تقسيم بندي كرد. كاربرد آن در صنعت شامل ساخت اتصالات لوله و لوله‌هاي خم شو، ساخت مبدل‌هاي حرارتي و رادياتورهاي اتومبيل، در ظروف و نگهداري مواد غذايي و لوازم آرايشي مي‌باشد. به دليل سمي بودن فلز سرب، كاربرد لحيم كننده‌هاي قلع - سرب و ساخت ظروف نگهداري مواد خوراكي و اتصالات لوله‌هاي انتقال آب شرب به طور كامل در آمريكا ممنوع شده است. بنابراين بازار مصرف اين آلياژها در اين بخش عملا حذف شده است. در حال حاضر صنعت لحيم بزرگترين بازار مصرف اين نوع آلياژها بوده و بخش اصلي براي رشد لحيم كننده‌هاي حاوي قلع مي‌باشد.

يكي از پيشرفت هاي اصلي در صنعت الكترونيك استفاده از فيبرهاي مدار چاپي به جاي سيم كشي‌هاي پيچيده و شلوغ در تجهيزات قديمي‌تر است. اتصال موفق قطعات الكترونيكي در حجم زياد و با هزينه كم به فيبرهاي مدار چاپي بستگي زيادي به استفاده از لحيم كننده‌هاي ارزان و مطمئن با تركيب اصلي قلع داشته است. لحيم كننده‌هاي با تركيب 63% قلع-37% سرب و 60% قلع - 40% سرب به طور گسترده در نصب قطعات الكترونيكي بر روي فيبرهاي مدار چاپي بكار مي‌رود زيرا اين آلياژها به دليل داشتن نقطه ذوب پايين‌، با بوردهاي مدار چاپي و قطعات الكترونيكي سازگاري داشته و به آنها صدمه وارد نمي‌كند.

از اوايل سال 1990 به دليل افزايش دانش بشر نيست به خطرات زيست محيطي مواد مورد استفاده در صنعت لحيم كاري و وضع قوانين سخت و محدود كننده بر آن، صنعت لحيم كاري مورد بررسي مجدد قرار گرفته است. استاندارد لحيم كاري تا اواخر سال 1980 عبارت از سيم لحيم قلع - سرب كمك ذوب با اساس الكل و CFC ها بوده است. از CFC ها براي پاك كردن باقيمانده كمك ذوب در محل لحيم استفاده مي‌شود. CFC ها براي لايه ازن بسيار مضر بوده و به همين دليل تمايل به استفاده از كمك ذوب‌هايي كه هيچ مقداري از آن در محل لحيم باقي نماند زياد شده است چنين كمك ذوب‌هايي فقط در شرايط محيطي محدود و خاصي مي‌توانند عمل كنند. يكي از اين شرايط استفاده از روش لحيم كاري در محيط خنثي نيتروژن مي‌باشد. از آلياژهاي مورد استفاده در اين روش آلياژ 62% قلع، 38% سرب و 2% نقره مي‌باشد و آلياژ 63% قلع و 37% سرب مي‌باشد كه توسط شركت آمريكايي انيديوم ساخته شده است. صنايع بزرگ الكترونيك در حال حاضر از روش لحيم كاري در محيط خنثي نيتروژن استفاده مي‌كنند. چنين روشي بوردهاي الكترونيكي تميزي را توليد مي‌كند.

يكي از مهمترين مسائل صنعت قلع، افزايش نگراني در مورد استفاده از سرب در لحيم كننده‌هامي‌باشد. افزايش درصد قلع در اين لحيم كننده‌ها به عنوان جايگزين سرب، يكي از علت‌هاي اصلي افزايش مصرف قلع بوده است. سرب از فلزات بسيار سمي است. دفن زباله‌هاي الكترونيكي سرب دار كه بازيافت آنها اقتصادي نمي‌باشد باعث مي‌شود كه سرب موجود در اين زباله‌ها آزاد شده و وارد آبهاي زير زميني كه منبع اصلي تأمين آب شرب مي‌باشد شود. همچنين سوزاندن زباله‌هاي الكترونيكي باعث مي‌شود كه سرب آنها وارد جو زمين گردد و در نتيجه انتظار مي‌رود كه صنايعي كه از لحيم كننده‌هاي سرب دار استفاده مي‌كنند در دهه اخير خصوصاً در آمريكا به شدت محدود شده و يا ممنوع گردند. اين محدوديت‌ها و ممنوعيت‌ها مي‌تواند به صورت وضع ماليات بر مصرف سرب، تحميل تجهيزات بر توليد كننده‌ها براي بازيافت كامل سرب و يا منع كامل استفاده از سرب در لحيم كننده‌ها باشد. از طرفي به دليل نفوذ بالاي صنعت الكترونيك آمريكا هر گونه محدوديتي در اين زمينه بايد بر صنايع الكترونيك كشورهاي ديگر نيز اعمال گردد. در نتيجه نياز به ساخت لحيم كننده‌هاي قوي‌تر، مقاوم‌تر و كم خطر تر كه بتواند نياز صنايع الكترونيك و صنايع جديد آينده را فراهم كند وجود دارد.

لحيم كننده‌هاي سرب دار را مي‌توان به صورتهاي ذيل جايگزين كرد :

•با يك لحيم كننده بدون سرب كه در حال حاضر موجود باشد.

•با يك آلياژ لحيم جديد

•با يك روش جديد اتصال قطعات مانند چسب هادي

شركت آمريكايي اينديوم در سال 1994 يك لحيم كننده بدون سرب وارد بازار كرد و ادعا نمود كه مناسب‌ترين جايگزين براي لحيم كننده با تركيب 63% قلع - 37% سرب بوده و نقطه ذوب و خواص روان شدگي آن مانند آلياژ قلع - سرب مي‌باشد. آلياژ جديد 227 Indalloy نام داشته و از تركيبي از 2/77% قلع 20% اينديوم و 8/2% نقره ساخته شده است.

اين آلياژ در حال حاضر گران مي‌باشد. اما اگر قوانين محدود كننده و مالياتهاي سنگين بر مصرف سرب در صنايع الكترونيك بسته شود. چنين آلياژي مي‌تواند بسيار سودمند باشد. اگر اين آلياژ به عنوان تنها جايگزين لحيم كننده قلع - سرب بكار گرفته شود در آن صورت فقط در آمريكا تقاضا براي قلع به منظور برآوردن احتياج صنايع الكترونيك به 16600 تن در سال خواهد رسيد.

در ژاپن شركت معدني و ذوب ميتسوئي و شركت مواد شيميايي هاريما با همكاري مؤسسه جوشكاري وابسته به دانشگاه اوزاكا در اوايل سال 1995 دو آلياژ با تركيب قلع - نقره و تركيب قلع - سرب بوده و علاوه بر اين مقاومت خستگي آن ها از آلياژ‌ قلع - سرب بيشتر است. ساخت لحيم كننده‌هاي قلع دار بدون سرب در حال حاضر يكي از زمينه‌هاي تحقيقاتي شركت‌هاي بزرگ انگليسي و ژاپني مي‌باشد.

براي ساخت يك آلياژ لحيم مناسب كه جايگزين لحيم كننده قلع - سرب شود چهار عامل زير را بايد مد نظر قرار داد. نقطه ذوب آن كمتر از Cº260صدمه جدي به قطعات و بوردهاي الكترونيكي وارد مي‌كند.

لحيم كننده جديد بتواند به سادگي به فلزات صنعتي نظير طلا، نقره، سرب، پالاديوم، قلع، نيكل و آهن آغشته شود، مقاومت كلي، مقاومت خستگي و خوردگي بالايي داشته و با كمك ذوب‌هاي فعلي سازگار باشد. عناصر سازنده آن نبايد سمي باشد لذا فلزات سرب، كادميم، جيوه و تاليم را بايد حذف كرد.

بدليل مصرف زياد لحيم در صنايع الكترونيك، فلز انتخاب شده بايد به ميزان كافي و با هزينه معقول قابل تهيه باشد. به طوري كه افزايش قيمت لحيم كننده مصرف آن را محدود نكنند.

چنين معيارهايي نشان مي‌دهد كه تنها آلياژهاي غني از قلع مي‌تواند خصوصيات فوق را داشته باشد خصوصا اينكه قلع به آساني به فلزات ديگر چسبيده و نقطه ذوب آن نيز پائين است. مصرف آلياژ قلع - سرب در حدود 60000 تن در سال تخمين زده مي‌شود كه 40% آن سرب است. به ازاي هر يك درصد جانشيني فلز سرب با فلز انتخاب شده مقدار فلز مورد نياز به حدود 500 تا 600 تن در سال خواهد رسيد. اين عامل نيز باعث مي‌شود كه از فلزاتي نظير اينديوم و گاليوم نيز صرف نظر كرد.

در راستاي انتخاب آلياژ مناسب براي جايگزيني با آلياژ قلع - سرب 50 نوع آلياژ مورد بررسي قرار گرفت كه در مرحله بعد پس از ارزيابي نهايي 6 آلياژ به عنوان لحيم كننده جايگزين آلياژ قلع - سرب انتخاب شده است كه تركيب اين آلياژها در جدول 13 نشان داده شده است.

 

جدول 13-آلياژهاي انتخابي براي ارزيابي لحيم کننده هايبدون سرب

 

در جدول 13، Reflow و Wave دو نوع لحيم كاري متفاوت و متداول مي‌باشد. در لحيم كاري Reflow، آلياژي به صورت پودري ريزدانه در خميري از يك ماده كمك ذوب قرار داده شده است. اين خمير به مقدار كافي در محل اتصال قطعات گذاشته مي‌شود، سپس پودر الكترونيكي مزبور از تونلي با هواي گرم عبور داده شده و بدين ترتيب عمل لحيم كاري انجام مي‌شود. در روش لحيم كاري Wave پودر الكترونيكي تحت تأثير در موج حرارتي قرار مي‌گيرد. بدين ترتيب كه ابتدا بورد تحت تأثير يك دماي اوليه 120-100 درجه سانتي گرادي قرار گرفته و سپس توسط يك دماي 250-235 درجه سانتيگرادي عمل لحيم كاري انجام مي‌شود. سرعت لحيم كاري در اين روش بالاتر است اما شوك حرارتي حاصل از اختلاف محدوده‌هاي دمايي ممكن است به قطعات صدمه وارد كند.

بررسي‌هاي بعدي نشان داده است كه آلياژ با تركيب Ag 5/3% - 2 Sn و Cu 7%-Sn براي لحيم كاري مناسب‌تر هستند.

مؤسسه پلي تكنيك ريسلير بر روي جايگزيني آلياژهاي قلع - سرب با آلياژ قلع بيسموت مطالعه كرده است. اين مطالعات نشان داده است كه لحيم كننده قلع - بيسموت مي‌تواند جايگزين مناسبي براي آلياژ قلع - سرب باشد زيرا خواص مكانيكي آن از آلياژ قلع - سرب بهتر است با اين حال لحيم كننده قلع - بيسموت به پايه‌هاي مسي قطعات مكانيكي خوب آغشته نمي‌شود و نمي‌چسبد. ولي اگر اين پايه‌ها داراي روكشي از آلياژ قلع - بيسموت باشد اين مشكل برطرف خواهد شد.

لحيم كننده قلع – بيسموت در هنگام سفت شدن يك ساختار زبر و ناصافي را تشكيل مي‌دهد كه اين عيب را مي‌توان با اضافه كردن 1% فلز مس برطرف كرد و يا روند آن را كند نمود. اين لحيم وكننده وقتي كه سرد و سفت شد اتصالي تشكيل مي‌دهد كه داراي حداكثر مقاومت برشي بوده و در مقابل شكسته شدن حالت چكش خواري و انعطاف پذيري از خود نشان مي‌دهد. اين مزايا ممكن است باعث مي‌شود كه اين لحيم كننده بتواند مستقيما به عنوان جايگزين آلياژ قلع - سرب در كاربردهاي مختلف شود. نرم جديد اروپا در استفاده از لحيم كننده‌هاي بدون سرب، آلياژ قلع - بيسموت مي‌باشد.

در حال حاضر توجهات بر روي كاربرد عملي لحيم كننده‌هاي بدون سرب متمركز شده است و اين كار مستلزم يك بازنگري جديد در روشهاي لحيم كاري، تركيب شيميايي كمك ذوب مورد استفاده، دماي لحيم كاري، روكش پايه‌هاي قطعات الكترونيكي و … مي‌باشد. سرعت بالا و موفق مونتاژ قطعات الكترونيكي مستلزم آن است كه سطوحي كه لازم است به همديگر لحيم شوند، قابليت لحيم پذيري بالايي داشته باشند. اين خاصيت را مي‌توان با آبكاري بخش هاي لحيم كاري قطعات الكترونيكي با يك فلز مقاوم در برابر خوردگي و سازگار با آلياژ لحيم ايجاد كرد. از آنجا كه اين فلز روكش بايد بدون سرب باشد، مؤسسه بين المللي تحقيقات قلع (ITRI)، آلياژهاي روكش بدون سرب زيادي ساخته است كه باز هم به نظر مي‌رسد آلياژهاي غني از قلع براي اين منظور مناسب تر مي‌باشند.

با وجود اين تحقيقاتي كه براي ساخت لحيم كننده‌هاي جديدي كه از موادي غير از قلع ساخته مي‌شوند مي‌تواند بازار قلع را خراب كند، به عنوان مثال شركت ژاپني «نيپون الكترونيك گلاس» يك نوع لحيم جاي لحيم كننده قلع - طلا استفاده كرد. اين لحيم كننده كه از تركيبي از اكسيد مس و شيشه براكس سرب ساخته شده است، بسيار ارزانتر از لحيم كننده قلع - طلا بوده و بدليل نقطه ذوب پائين‌تر، به قطعات الكترونيكي نيز صدمه وارد نمي‌كند.ژ

به غير از صنعت الكترونيك، در ديگر صنايع نيز از لحيم كننده‌هاي قلع دار استفاده مي‌شود. به عنوان مثال در صنعت جواهرات و طلاسازي، مركز تحقيقات هيرست وابسته به شركت جي اي سي ماركوني در انگلستان نوعي روش لحيم كاري ديفيوژني با حرارت پائين ابداع كرده است كه براي اتصال قطعات طلا كاربرد دارد.

در اين روش حجم بسيار كوچكي از لحيم كننده در محل اتصال قطعات طلا تزريق شده و كل مجموعه با هم پرس مي‌شوند. كه در نتيجه لحيم كننده در يك واكنش هم دما با قطعات طلا در محل اتصال، باعث جوش واحدي در نقطه اتصال مي‌شود. بررسي ها نشان داده است كه فلز قلع براي اين نوع روش لحيم كاري بسيار مناسب است.

 

ميزان مصرف قلع در لحيم كاري

قلعي كه بيشتر در صنعت الكترونيك بكار مي‌رود. داراي حداقل 98/99% قلع، و حداكثر 03/0% بيسموت و 01/0% نقره مي‌باشد. افزايش تقاضاي كاهش ناخالصي قلع مورد استفاده در صنعت الكترونيك باعث شده است كه تقاضا براي قلعي با عيار 99/99% كه درصد سرب آن زير 005/0 باشد زياد شود. مشخصات قلع خيلي خالص N4 و N5 توسط شركت بين المللي جين گلد اشميت تهيه شده است در جدول 14 آورده شده است.

 

جدول 14-مشخصات لازم براي قلع خيلي خالص (0/0)

 

ليست شركت‌هاي عمده توليد كننده لحيم قلع نيز در جدول 15 آورده شده است.

 

جدول 15-شرکتهاي عمده توليد کننده لحيم هاي قلع

 

 

 

جدول 15-2

 

 

 

جدول 15-3

 

 

 

جدول 15-4

 

 

 

جدول 15-5

 

 

 

جدول 15-6

 

مصرف قلع در لحيم كننده‌ها به علت افزايش نياز صنايع الكترونيك آمريكا و كشورهاي خاور دور از اوايل سال 1990 بالا رفت. افزايش مصرف قلع از 53400 تن در سال 1991 به 56900 تن در سال 1992 رسيد. با وجود ركورد صنايع الكترونيك ژاپن و اروپا، در سال 1993، رشد مصرف قلع محدود شد.

مصرف قلع در لحيم كننده‌ها با توجه به محل مصرف نهايي اين لحيم كننده‌ها متغير است. مصرف لحيم كننده‌ها در بسياري از موارد رايج كاهش پيدا كرده است. در بخش خودروسازي، بدليل استفاده از پر كننده‌هاي پلاستيكي و استفاده از رادياتورهاي آلومينيومي بجاي رادياتورهاي مس - برنجي مصرف لحيم كنندهاي قلع دار كاهش پيدا كرده است. رادياتورهاي آلومينيومي بدليل سبكي و سادگي ساخت و كارايي بهتر در صنايع خودروسازي به ميزان قابل توجهي جايگزين رادياتورهاي برنجي شده‌اند. در آمريكا، در آينده‌اي نزديك رادياتورهاي آلومينيومي جايگزين رادياتورهاي برنجي خواهند شد. فورد موتورز و جنرال موتورز تمام توليدات خود را به رادياتورهاي آلومينيومي مجهز كرده‌اند. بيشتر توليد كنندگان اروپايي و برخي از توليد كنندگان ژاپني نيز به سمت آلومينيومي كردن رادياتورهاي، خودروهاي ساخت خود روي آورده‌اند.

در مناطقي نظير ژاپن كه هنوز از رادياتورهاي مس - برنج استفاده مي‌‌شود، هر گونه ركود در صنايع خودروسازي باعث كاهش شديد مصرف لحيم كننده‌هاي قلع دار خواهد شد. در اروپا توليد اتومبيل با 14% كاهش در سال 1993 از 63/12 ميليون اتومبيل به 83/10 ميليون دستگاه رسيده است. در نيمه اول سال 1994 توليد خودرو در ژاپن با كاهش ساليانه 11 درصد تا مرز 2/5 ميليون دستگاه كاهش پيدا كرد. اين امر بدليل افزايش ارزش ين و جابجايي خط توليد از ژاپن به كشورهاي ديگر بوده است.

در بخش لوله‌كشي استفاده از لوله‌هاي سربي و لحيم كننده‌هاي سرب دار در آمريكا و اروپا ممنوع شده است. در حدود لوله‌هاي مسي بازار محدودي براي استفاده از لحيم هاي قلع با 98-95% قلع و 5-2%‌نقره وجود دارد. ولي در عين حال مصرف قلع در قوطي سازي بدليل استفاده از فولاد زنگ نزن كم شده است.

روند كاهش مصرف در صنايع خودروسازي، لوله‌سازي و قوطي سازي بيش از روند افزايش مصرف در صنايع الكترونيك بوده است. افزايش توليد تجهيزات و قطعات الكترونيكي براي مقاصد مختلف، تقاضا براي لحيم‌هاي قلع دار را بالا برده است. با اين وصف رشد مصرف قلع در صنايع الكترونيك از رشد توليد قطعات و تجهيزات الكترونيك پائين‌تر بوده است و اين بدليل پيشرفت‌هاي فني در ساخت قطعات و بوردهاي الكترونيكي با حجم كم و پيشرفت در روش‌هاي لحيم كاري بوده است كه باعث شده است از قلع كمتري در لحيم كاري تجهيزات الكترونيكي استفاده شود. اين كاهش مصرف خصوصاً در تكنولوژي نصب سطحي قطعات الكترونيكي بسيار مشهود است.

عامل اصلي در الگوي مصرف قلع در كشورهاي مختلف، افزايش سهم صنايع الكترونيك در مصرف قلع بوده است. مناطق عمده مصرف قلع در اين رابطه، آمريكا، كشورهاي خاور دور و تا سال 1992 كشور ژاپن بوده است.

مصرف قلع آمريكا در لحيم كننده‌ها با 13% افزايش در سال 1992 به 18461 تن و با 6% افزايش در سال 1993 به 19461 تن رسيده است كه در حدود 41% كل تقاضا براي فلز قلع مي‌باشد. مصرف قلع بازيافتي در صنعت لحيم از 34% در سال 1991 به 42% در سال 1993 رسيده است و اين در حالي است كه مصرف قلع بازيافتي در لحيم كننده دو سوم كل مصرف اين نوع قلع مي‌باشد.

كشور ژاپن با تقاضاي ماهانه 100 تن قلع خالص بزرگترين بازار مصرف را براي قلع خالص فراهم كرده است. استفاده نهايي اين قلع در صنعت الكترونيك مي‌باشد. حدود 800 تن قلع خالص در سال توليد داخل بوده و توسط شركت ذوب و معدني ميتسوئي و شركت نيپون‌رار متالز تهيه مي‌شود. مابقي نياز ژاپن در اين رابطه از شركت بلژيكي جين گلدشميت اينترنشنال وارد مي‌گردد.

مصرف قلع ژاپن در لحيم كننده‌ها با يك متوسط افزايش 5 درصدي در سال از 13878 تن در سال 1988 به 15892 تن در سال 1991 رسيده است. بدليل افزايش ارزش برابري ين در برابر (دلار) و جابجايي كارخانجات صنايع الكترونيك به كشورهاي ديگر مصرف قلع لحيم در ژاپن از سالهاي 1992 و 1993 به طور چشمگيري كاهش پيدا كرد.

كاهش مصرف قلع لحيم در اين سالها حدود 17% بوده است. با وجود اين انتقال صنايع الكتريكي و الكترونيكي توسط شركتهاي ژاپني به كشورهايي نظير مالزي، تايلند،‌تايوان و چين تقاضا براي قلع را در اين كشورها بالا برده است. در مالزي به علت رشد صنايع الكترونيك مونتاژ مصرف قلع با يك متوسط افزايش 26 درصدي از 2600 تن در سال 1990 به 5200 تن در سال 1993 تن رسيده است و بين سالهاي 1988 تا 1993 مصرف قلع در لحيم كننده‌ها با يك متوسط افزايش 13 درصدي از 1122 تن به 2600 تن رسيده است. لحيم كننده‌ها خود حدود 65 تا 70% مصرف قلع در مالزي به خود اختصاص مي‌دهند و بخش الكترونيك مالزي نيز 80% مصرف لحيم كننده‌ها را به خود اختصاص داده است. به طور مشابه در كشور تايلند نيز بدليل توليد بالاي صنايع خودروسازي و انتقال كارخانجات ژاپني به اين كشور و كشورهاي ديگري نظير تايوان و كره جنوبي، مصرف قلع تايلند با متوسط افزايش 24 درصد از 542 تن در سال 1989 به 1300 تن در سال 1993 تن رسيده است.

 

جدول 16-مصرف قلع در لحيم در کشورهاي مختلف بين سالهاي 1994-1986

 

در كشورهاي صنعتي در آينده‌اي نزديك استفاده از لحيم كننده‌هاي سرب دار ممنوع خواهد شد اين امر به طور بارزي باعث افزايش تقاضاي قلع در اين كشورها خواهد شد. بررسي انجام شده توسط ITRI و الگوهاي مصرف صنعتي نشان مي دهد كه مناسب ترين جايگزين براي آلياژ‌هاي قلع – سرب (63% قلع – 37% سرب)، آلياژهاي با 90 درصد قلع مي‌باشد. با توجه به ميزان توليد لحيم كننده‌ها و بدون در نظر گرفتن رشد صنايع الكترونيك در صورتي كه آلياژ‌هاي قلع – سرب با آلياژهاي با 90 درصد قلع جايگزين شوند در آن صورت نياز به قلع به ميزان 15000 تا 20000 تن در سال زياد خواهد شد.

در بلند مدت كشورهاي آسياي جنوب شرقي پتانسيل خوبي براي افزايش مصرف قلع در صنايع الكترونيك هستند. يكي از شاخصهاي بررسي پتانسيل رشد صنايع الكترونيك مقايسه مالكيت سرانه تلفن در نواحي مختلف جهان مي‌باشد. مالكيت سرانه تلفن در حالي كه براي كشورهاي استراليا 428 نفر و سنگاپور 370 نفر در بين 1000 است، براي كشورهاي هند فقط 7 نفر، اندونزي 6 نفر و چين 16 نفر مي‌باشد. از آنجا كه سه كشور اخير حدود 2 ميليارد نفر از جمعيت جهان را تشكيل مي‌دهند بنابراين بازار مصرف خوبي براي تجهيزات و قطعات الكترونيك مي‌باشند.

•آلياژهاي زودگداز

آلياژهاي زودگداز آلياژهاي هستند كه نقطه ذوب آنها بين 20 تا 170 درجه سانتيگراد مي‌باشد. اين آلياژها بر پايه سيستمهاي آلياژهاي يوتكتيك بوده و از فلزات با نقطه ذوب پائين مانند بيسموت، قلع، سرب، كادميم، گاليم و در برخي موارد در مورد آلياژهاي خاصي از جيوه ساخته مي‌شوند. آلياژهاي يوتكتيك آلياژهاي هستند كه نقاط ذوب و انجماد يكساني دارند.

فلز قلع به دليل داشتن خواص چكش خواري خوب، نقطه ذوب پائين، سبك بودن، روان شدگي بالا در حالت ذوب و پائين بودن سرباره آن، در ساخت آلياژهاي زودگداز به كار مي‌رود.

آلياژهاي زودگداز از نظر نقطه ذوب به سه دسته زير Cº70، Cº ْ103-70 و Cº17-103 تقسيم مي‌شوند. آلياژهاي با نقطه ذوب بالا داراي قلع بيشتري بوده و مقدار آن تا 67% قلع مي‌رسد.

اين آلياژها از سيستمهاي دوتايي يا سه تايي قلع، بيسموت، كادميم و يا سرب ساخته مي‌شوند. هر چه نقطه ذوب آلياژ پائين‌تر باشد قلع آن كمتر و تعداد فلزات تشكيل دهنده آن بيشتر است.

آلياژهاي زودگداز براق بوده و سطح آن ها تيره نمي‌گردد و در اثر ذوب شدن‌هاي مكرر ساختار آن تغيير نكرده و هدر روي آن بسيار پائين مي‌باشد. اين آلياژها تحت تأثير تنش‌هاي ناگهاني شكننده بوده اما با اعمال تنش‌هاي آرام و تدريجي خاصيت چكش خواري از خود نشان مي‌دهند. جدول 17 تركيب آلياژهاي زودگداز صنعتي را نشان مي‌دهد.

 

جدول 17-ترکيب ،نقطه ذوب و برخي خواص و کاربردهاي آلياژهاي زود گداز صنعتي

 

از آلياژهاي زودگداز در وسايل ايمني، نظير وسايل ضد حريق خطوط هوايي بازرگاني، در جلوگيري از انفجار موتور ماشين‌هاي جنگي، در جلوگيري از شليك ناخواسته گلوله از تسليحات جنگي و در مدارات مربوط به ايستگاه‌هاي آتش نشاني استفاده مي‌شود. علاوه بر اين در بوردهاي تراشه‌هاي الكترونيكي در تجهيزات نفت و گاز در خطوط لوله و گازخانگي كاربرد دارد. آلياژهاي زودگداز به دليل نقطه ذوب پائين در برخي موارد خاص لحيم كاري مانند لحيم كاري لوازم پيوتري و استيل كه در اثر حرارت زياد آسيب مي‌بينند، نيز بكار مي‌روند. برخي از آلياژهاي زودگداز خاصيت پوشش دهي بر روي شيشه دارند چنين آلياژهايي در ساخت سرنگ‌هاي جراحي و مواردي از اين دست كاربرد دارند.

در عمليات ماشين كاري و قالب ريزي استفاده از آلياژهاي زودگداز بسيار مورد توجه است زيرا بعد از استفاده و اتمام كار مي‌توان براي عمليات بعدي آن ها را بازيافت كرده و از آن استفاده مجدد كرد.

آلياژهاي زودگداز از تغيير شكل يافتن حصون بوده و در يك محدوده ثابت باقي مي‌مانند و از آنها در موارد بسيار فني استفاده مي‌شود از جمله از آلياژهاي زودگداز قلع - بيسموت در بالا بردن كيفيت پره‌هاي كمپرسورها و توربين‌ها استفاده مي‌شود.

در سال 1992 دو شركت جانبي گروه كوكسان به اسامي فرايز متالز و الكترو ورت با تشكيل يك شركت مشترك انگليسي - كانادايي اختيار توليد و فروش جهاني آلياژهاي زودگداز را بدست گرفتند. در واقع اين كار ابتدا توسط شركت فرايز متالز با ساخت قطعات و اجزاي نرم و انعطاف پذير از آلياژ قلع - بيسموت و آلياژ قلع - سرب -آنتيموان كه در صنايع خودروسازي و صنايع هواپيمايي كاربرد داشتند، آغاز شد.

از آلياژهاي زودگداز با تركيب 60 درصد قلع و 40 درصد بيسموت براي ساخت مدل هاي صفحه‌اي آلومينيومي ماندگار استفاده مي‌شود. براي ريخته‌گري آزمايشي قالب ها از آلياژ بيسموت قلع - سرب -كادميم كه در Cºْ47 مذاب مي‌باشد استفاده مي‌شود. همچنين از قالبهاي ريخته‌گري با فشار پائين از نوع آلياژهاي زودگذر به عنوان مدلهاي مومي در ريخته گريهاي بسيار دقيق استفاده مي‌شود.

از آلياژهاي قلع - بيسموت كه توسط شركت آلفا فراي - شركت جانبي گروه كوكسان - توليد مي‌شود، در ساخت كپسول هاي تحت فشار سبك وزن نظير كپسول‌هاي آتش نشاني مورد استفاده در هواپيماها استفاده مي‌شود.

شركت محصولات شيميايي و معدني (MCP) انگلستان آلياژهاي زودگذر با سختي و دوام بالاتري ساخته است كه در مقياس صنعتي به عنوان ابزار آلات پرس براي شكل دادن ورق‌هاي بدنه در صنايع خودروسازي بكار مي‌رود.

 

• آلياژهاي لحيم كاري سخت

بريزينگ يا لحيم كاري سخت در واقع جوش دادن دو يا چند قطعه فلزي بوسيله يك فلز پر كننده به عنوان فلز لحيم، در دماي بالاي Cº ْ450 مي‌باشد. اين عمل با استفاده از حرارت و يك كمك ذوب شيميايي در محيط آزاد يا خلا انجام مي‌گيرد. روش كار مشابه لحيم كاري معمولي است اما اتصال بدست آمده در اين روش بسيار محكم‌تر است.

آلياژهاي بريزينگ معمولا آميزه‌اي از فلزات نقره، مس، روي، كادميم است از اين آلياژها در دماهاي 600 تا 800 درجه سانتيگراد استفاده مي‌شود. فلز كادميم در اين آلياژها سمي بوده و در چنين دماهايي بخار شده و وارد محيط مي‌گردد علاوه بر اين به دليل وجود فلز كادميم هزينه ساخت اين آلياژ بالاست. به منظور كاهش هزينه ساخت اين آلياژ و پائين آوردن درجه سمي بودن آنها از فلز قلع به عنوان جايگزين كادميم استفاده مي‌شود.

در حال حاضر از آلياژهايي با تركيب مس (40%-15) – قلع (15%-5) – منگنز به عنوان آلياژ لحيم در جوشكاري سخت براي جوش زدن مس به مس، فولاد نرم به فولاد نرم و مس به فولاد نرم در دماهاي بين cْ85-75 استفاده مي‌شود. اين آلياژها علاوه بر ارزان بودن، درجه سمي بودن آنها نيز پائين است.

از آلياژهاي مس - قلع - فسفر و مس - قلع فسفر نيكل نيز براي جوش دادن قطعات ساخته شده از مس و آلياژهاي مسي، در دماي Cº ْ75-65 استفاده مي‌كردند. از آلياژ مس 30% قلع 12% بيسموت نيز براي جوش دادن مس به مس و مس به فولاد نرم در دماي Cº ْ800-750 استفاده مي‌شود.

ITIR نيز در حال تحقيق بر روي ساخت آلياژ مس - قلع - نيكل به منظور جوش دادن قطعات ساخته شده از فولاد زنگ نزن مي‌باشد. اين نوع لحيم كاري پتانسيل كاري خوبي در صنايع هوايي دارد.

 

•آلياژهاي بابيت يا سفيد، فلزات سفيد و فلزات ضد اصطكاك

اين گروه شامل آلياژهايي با قلع مانند پيوتر، ورشو، و آلياژهايي با ياتاقان قلع دار است. بجز برنج، برنز مصرف قلع در آلياژهاي ياتاقان در اوايل سال 1990 پائين آمد. مصرف قلع در آلياژهاي بابيت و ورشو در آمريكا از 458/2 تن در سال 1986 (6% كل تقاضا) به 1812 تن در سال 1993 (3% كل تقاضا) كاهش پيدا كرده است با اين وجود در انگلستان ورشو يك تقاضا 1500 تن در سال براي فلز قلع ايجاد كرده است كه معادل 14% كل مصرف قلع مي‌باشد.

در كشورهاي آسيايي جنوب شرقي مانند تايلند به دليل رونق صنعت توريسم و فروش وسايل هنري و دستي كه از آلياژ پيوتر ساخته مي‌شوند، مصرف قلع در پيوتر زياد شده است. مصرف قلع شركت تايلندي THAI در پيوتر با 5/7% افزايش در سال است. 800 تن در سال 1993 برابر مي‌شود كه هزار تن در سال 2000 برسد.

 

جدول 18-مصرف قلع در آلياژهاي بابيت و فلزات ضد اصطکاک،سالهاي 1994- 1986 در برخي از کشورهاي(تن)

 

بابيت در آستركاري ياتاقان‌ ها به كار مي‌رود و شامل دو گروه آلياژي به شرح زير مي‌باشد:

آلياژهاي قلع با 2 تا 8 درصد و 5 تا 15 درصد آنتيموان

آلياژهاي سرب با 1 تا 10 درصد قلع 10 تا 15 درصد آنتيموان همراه يا بدون مواد اضافي ديگر در جدول 19 توليد كننده‌هاي اصلي بابيت آورده شده است.

 

جدول 19-شرکت هاي توليد کننده آلياژبابيت در کشورهاي مختلف

 

 

 

جدول 19-2

 

 

 

جدول 19-3

 

آلياژهاي ياتاقان داراي ساختماني كريستالي در يك زمينه نسبتاً نرم اما صلب هستند. هنگامي كه از اين آلياژها به عنوان آستر فلزات استفاده مي‌شود، فلزات ديگر بر روي آنها مي‌لغزند. آلياژهاي بابيت مانند ديگر آلياژهاي ياتاقان بايد همزمان داراي مقاومت بالا سختي بالا، مقاومت خوردگي بالا و قابليت سازگاري و بكارگيري بالا باشند.

آلياژهاي ياتاقان با قلع بالا بهترين قابليت بكارگيري و سازگاري به ويژه براي ياتاقان هاي موتورهاي ديزلي با سرعت پائين،‌ ميل‌ لنگ‌ها، توربين هاي گازي، گيربوكس كشتي‌ها و ديگر بخش‌هاي ماشين‌هاي بزرگ دارند. با وحود اين بدليل اينكه مقاومت خستگي پائين دارند كاربرد اين آلياژها محدود شده است. علاوه بر اين در دماهاي بالاي Cº 130 نمي‌توانند مورد استفاده قرار گيرند.

آلياژهاي ياتاقان آلومينيوم - قلع داراي ضربي اصطكاك پائين، مقاومت خستگي و خوردگي خوب، مقاومت گرمايي مناسب مي باشند و علاوه بر داشتن خواص سطحي و خوردگي خوب، خوبي از خود نشان مي دهند. سه گروه از آلياژهاي آلومينيوم - قلع به شرح ذيل موجود مي باشد :

•آلياژهاي با قلع كم - داراي 6% قلع، حداكثر 92% آلومينيوم، 5/1% سيليكون، 1% مس و 1% نيكل (عناصر قلع، مس و نيكل به عنوان مقاوم كننده زمينه آلياژ عمل مي كند. )

•آلياژ هاي حدواسط - داراي 20% قلع و 8% آلومينيوم

•آلياژهاي با قلع بالا - داراي 40% قلع و 60% آلومينيوم

كاربرد اصلي آلياژهاي آلومينيوم - قلع در صنايع خودروسازي بوده و همراه با فولاد نرم يا چدن هاي تشكن در ميل لنگ ها بكار مي رود.

در آلياژ پيوتر نيز فلز به مقدار زيادي وجود دارد. پيوتر هاي جديد حاوي 90 درصد قلع همراه با 1 تا 8 درصد آنتيموان و 5/0 تا 3 درصد مس مي باشد و گاهي نيز به منظور افزايش سختي بيسموت به آن اضافه مي‌شود. تركيب اسمي پيوتر ريخته گري ْ92% قلع، 5/7% آنتيموان و 5/0% مس مي باشد. تركيب پيوتر ورقه اي نيز 91% قلع، 7% آنتيموان و 2% مس مي باشد.

امروزه از اضافه كردن فلز سرب به آلياژ پيوتر بدليل سياه كردن آن خودداري مي‌شود. بسيار چكش خوار بوده و به آساني شكل پذير است و تقريبا مي توان آن را به هر شكلي در آورد. لوازم پيوتري معمولاً بوسيله ريخته گري جاذبه اي، ريخته گري فشاري و با ريخته گري سانتريفيوژي توليد شده و به وسيله روشهاي فلز كاري مانند روش شكل دهي چرخشي پرداخت مي‌شود. پيوتر كاربرد صنعتي ندارد اما در ساخت كارهاي دستي هنري مانند لوازم خانگي، جواهرات بدل، نشان ها و مدالها بكار مي رود.

 

•برنز و برنج

برنز يا مفرغ آلياژ متداول مس مي باشد كه به منظور افزايش سختي آن 10 تا 15 درصد قلع به آن اضافه مي‌شود. امروزه اصطلاح برنز به بسياري از آلياژهاي مس اطلاق مي‌شود كه در بعضي از آنها حتي فلز قلع نيز وجود ندارد.

برنج آلياژ مس - روي بوده و اغلب حاوي قلع و سرب مي باشد. بعضي از منابع تمامي آلياژ هاي مس را برنج مي نامند و برنز را نيز نوعي برنج به حساب مي آورند.

 

•برنز

برنز نسبت به برنج بازار مصرف بزرگتري براي قلع فراهم كرده است. مهمترين برنزهاي قلع دار، برنزهاي گوگردي با 12% قلع و حداكثر 4/0% گوگرد و برنزهاي سرخ يا فلزات جنگي مي باشد. برنزهاي سرخ، برنزهاي ريخته گري قلع بوده و حاوي 8 تا 10% قلع و 1 تا 6% روي مي باشد. حضور قلع در برنز دماي نرم شدن آن را بالا برده و هدايتش را پائين مي آورد.

برنز را مي توان به شكل تسمه، ورقه و يا شكل ريخته گري درآورد. محصولات حاصل از روش چكش كاري برنز مقاومت بالاتري از روش ريخته گري دارند و علاوه بر اين ريخته گري آليلژهاي مس و قلع مستعد بخار شدن هستند با اين وجود ريخته گري از نوع ريخته گري با قالب ماسه اي، ريخته گري با قالب فلزي ثابت و ريخته گري دقيق مهمترين روشهاي توليد محصولات برنزي بوده و به طور گسترده مورد استفاده قرار مي گيرند.

برنزهاي گوگردي در حين ريخته گري بخار نمي شوند اين آلياژها با خواص الاستيك خوب، مقاومت بالا در برابر تنش متناوب، مقاومت خستگي و خوردگي بالا داشته و در برابر مواد شيميايي مقاوم بوده و خواص پوششي خوبي دارند. از اين آليلژها در وسايل ساختماني، تشكيلف دهنده هاي مواد شيميايي نساجي و صنايع كاعذ سازي استفاده مي‌شود. همچنين از اين آلياژها در صنايع الكتريكي در ساخت تجهيزاتي مانند كنتاكت ها، فنرها، كليد ها و در بسياري از قطعات مكانيكي مانند فنر، پيچ، مهره و واشر، سيم جوش، پمپ، صفحه كلاچ و لوله هاي قابل انعطاف بكار مي رود.

برنزهاي سرخ در ساخت شير و اتصالات لوله و كارهاي ريخته گري كه نياز به يك آلياژ غير آهني مقاوم در برابر خوردگي دارند استفاده مي شوند. برنز هاي سرخ حاوي حدودا 10% قلع و برنز هاي سرب دار بدليل خواص ضد اصطكاكي كه دارند به مقدار قابل توجهي به عنوان فلز ياتاقان در محور چرخ لوكوموتيوها و بوش هاي موتور خودروها بكار مي رود.

برنزهاي سرب دار حاوي حداكثر 10% قلع - 25% سرب در ياتاقان هاي ماشين هاي ابزار تجهيزات راه آهن و خوردوها بكار مي رود. از برنزهاي با 5% قلع و 20% سرب نيز در شرايط با روغن كاري ضعيف مانند تجهيزات راه آهن، ياتاقان هاي ماشين آلات كشاورزي و ياتاقان هاي موتورهاي خاص با احتراق داخلي استفاده مي‌شود.

از كاربردهاي ديگر برنز، پوشش برنزي بر روي وسايل تزئيني ولوازم آشپزخانه، پوشش ياتاقان هاي پلاستيكي و زير پوشش براي پوشش هاي فلزي مي باشد. برنزهاي خاصي نظير آلياژ 78% مس- 5% قلع - 17% آلومينيوم در ساخت وسايل غذا خوري و آلياژ 78% مس- 2% قلع - 9% نيكل در ساخت فلز هاي حلقوي بكار مي رود. نوع خاصي از برنز كه حاوي 20% قلع مي باشد در ساخت ناقوس بكار مي رود زيرا كيفيت صداي آن بسيار خوب است.

•برنج

برنج آلياژ مس - روي است كه براي افزايش مقاومت خوردگي و سختي آن، به اين آلياژ قلع اضافه مي‌شود. علاوه بر اين حضور قلع در برنج رنگ روشني به آن مي دهد. برنج را مي توان به صورت حلقه، شمش، تسمه، ورق و يا ريخته گري درآورد. از كاربردهاي مهم برنج در صنعت لوله كشي براي ساخت اتصالات لوله است.

اتصالات لوله معمولاً داراي 5/1 % الي 7% سرب مي باشد اين اتصالات در حدود 40% از كالاهاي برنجي ايالات متحده را تشكيل مي دهند. فلز سرب به منظور افزايش قابليت ماشين كاري (تراش پذيري) و افزايش مقاومت خوردگي به آلياژ برنج اضافه مي‌شود. اعمال قوانين سخت زيست محيطي بدليل سمي بودن سرب، بازار مصرف اين آلياژ را از سال 1990 در آمريكا محدود كرده است.

بدليل چنين ممنوعيت هايي در صنعت برنج تحقيقات بر روي جايگزيني سرب با يك فلز مناسب ديگر در حال انجام است. تحقيقات انجام شده نشان داده است كه فلزاتي نظير تلوريم، ليتيم و بيسموت گزينه هاي مناسبي هستند. از اين ميان فلز بيسموت بدليل افزايش دادن قابليت ماشين كاري برنج مناسب تر بوده و علاوه بر اين براي سلامتي مضر نمي باشد.

در صنعت خودروسازي نيز مصرف برنج بدليل استفاده از رادياتورهاي آلومينيومي به جاي رادياتورهاي مس - برنج كم شده است. بسياري از شركت هاي بزرگ خودروسازي آمريكا نظير جنرال موتورز توليد رادياتورهاي خود را به طور كامل از نوع برنجي به نوع آلومينيومي از سال 1918-1994 تغيير داده اند. در اروپا نيز رادياتورهاي خود را به طور كامل از نوع برنجي به نوع آلومينيومي سازگار كرده اند.

در حال حاضر بزرگترين بازار مصرف برنج در صنايع خودروسازي، در كارخانجات خودروسازي ژاپن و كارخانجات خودروسازي ژاپني فعال در كشورهاي ديگر مي باشد. اگر چه به نظر مي رسد به دليل سبكي وزن رادياتورهاي آلومينيومي و كارايي بهتر آنها، توليد كنندگان ژاپني نيز به تغيير نوع رادياتورهاي برنجي علاقه مند هستند.

به منظور رقابت با رادياتورهاي آلومينيومي، توليد كنندگان رادياتورهاي برنجي رادياتورهاي پيشرفته‌اي ساخته اند كه سبك و با دوام مي باشد. اتصالات اين رادياتورها به كمك لحيم كاري سخت و يا جوشكاري ليزري انجام شده و علاوه بر اين مقاومت خوردگي اين رادياتورها را به كمك پوششهاي الكتروفوروتيك افزايش داده اند. شركت ( نيپون دنكوزان اس آر رادياتور) اين نوع رادياتورها را براي خودروهاي تويوتا ساخته است كه در آمريكا نيز از آن استفاده مي‌شود. رادياتور مذكور 15% از رادياتورهاي آلومينيومي هم وزن خود در انتقال حرارت موثر تر بوده و كارايي آن نسبت به رادياتورهاي معمولي برنجي بيش از 80% است. برنج كشتي آلياژي است با 60% مس، 40% روي و 75/0% قلع كه در صنايع دريايي جايي كه سختي و مقاومت خوردگي بالا مورد نياز است استفاه مي‌شود. فلز كشتي دريايي نيز آلياژي با 69% مس، 30% روي و 1% قلع مي‌باشد و در ساخت لوله‌هاي مبرد بكار مي‌رود.

برنج‌هاي ديگري نيز كه حاوي 1 تا 2 درصد قلع مي‌باشد بدليل داشتن رنگ زيبا و مقاومت خوردگي بالا در صنعت ساعت سازي بكار مي‌روند.

مصرف قلع در برنز و برنج

در جدول 20 اطلاعات موجود در باره مصرف قلع در آلياژهاي برنز و برنج آورده شده است. مصرف قلع در برنز و برنج سرخ براي كشور انگلستان تا اوايل سال 1990 تقريباً ثابت مانده است و مقدار آن تا سال 1989 بين 1300 تا 1365 تن بوده است.

 

جدول 20-مصرف قلع در آلياژهاي برنزو برنج بين سالهاي 1994-1986در کشورهاي مختلف(تن)

 

 

 

جدول 20-2

 

در ژاپن مصرف قلع در اين آلياژها به صورت مس روكش و آلياژ مس ريخته‌گري در سال 1993 حدود 2235 تن بوده است كه حدوداً 8% كل مصرف داخلي ژاپن را تشكيل مي‌دهد.

در آمريكا مصرف قلع در آلياژهاي برنز و برنج تا سال 1991 يك روند افزايشي علايم را نشان مي‌دهد. اما از سال 1993 به بعد مقدار مصرف قلع حدود 3093 تن بوده است كه 13% پائين تر از بيشترين مقدار مصرف قلع يعني 3934 تن مي‌باشد كه مربوط به سال 1989 است. دليل اصلي اين كاهش مصرف جايگزيني رادياتورهاي برنجي با رادياتورهاي آلومينيومي در صنايع خودروسازي بوده است.

برنز و برنج حدود 7% كل قلع مصرفي آمريكا را در سال 1993 را تشكيل داده‌اند. اما به ازاي 4% قلع اوليه، مقادير زيادي قلع بازيافتي در اين آلياژها مصرف مي‌شود.

تا سال 1988 قلع بازيافتي به طور ثابت 50% مصرف قلع را درآلياژهاي برنز و برنج تشكيل داده است. برنج و برنز در حين بازار مصرف قلع بازيافتي بعد از صنعت لحيم مي‌باشد و حدود 13% كل مصرف قلع را در سال 1993 به خود اختصاص داده است.

 

جدول 21-مصرف قلع دست اول و قلع بازيافتي در کشورآمريابين سالهاي 1994-1988 بر حسب (تن )

[.MohammadReza. 19850]

ميزان صادرات قلع در ايران

آمار صادرات ايران شامل صدور قطعي كليه كالاهايي است كه در داخل كشور توليد شده و يا به صورت مواد اوليه و يا كالاي نيمه ساخته يا قطعات جداگانه به كشور وارد و پس از تغيير شكل يا مونتاژ به طور قطعي صادر شده است. كالاهايي در جداول آمار صادرات كشور منظور مي‌گردد كه نحوه صدور آن به يكي از طريق زير باشد:

الف- با انتقال ارز از طريق سيستم بانكي

ب- مبادلات مرزي

ج – صادرات قبل از اقدام به واردات يا صادرات قطعي

د – پايداري قراردادي

ه – پيله وري

و – صادرات از طريق بازارچه‌هاي مشترك

ايران كشور وارد كننده محصولات قلع محسوب مي‌شود و ميزان و ارزش صادرات محصولات قلع ايران در حد خيلي پاييني است. بر اساس آمار وزارت بازرگاني بين سال‌هاي 1375 تا 1380 تنها در سال‌هاي 1376 و 1379 به ترتيب حدود 9/3 و 3/1 تن و به ارزش 7086 دلار و 3590 دلار مصنوعات و سنگ قلع صادر شده است.

[.MohammadReza. 19850]

بررسي قيمت قلع

 

ميزان تجارت ومبادلات قلع خالص در سال 2002 به 221 هزار تن رسيد كه اين ميزان در حدود 85 درصد از كل توليد قلع خالص دنيا در اين سال است. از آنجايي كه توليد اين فلز تا حد زيادي منحصر به آسيا و آمريكاي جنوبي است، بخش زيادي از قلع توليدي وارد بازار و تجارت بين المللي مي‌شود، در حالي كه كشورهاي آمريكا، ژاپن و آلمان كشورهاي اصلي مصرف كننده اين فلز هستند به طوري كه در سال 2000 بيش از 47 درصد از كل مصرف دنيا را به خود اختصاص داده‌اند.

براي اولين بار قلع به صورت فلز وارد بازار جهاني شد‌، اما از آنجا كه توليد داخلي كنسانتره قلع در كشورهاي مكزيك، مالزي، تايلند و كشورهاي مستقل مشترك المنافع براي كارخانه‌هاي توليد قطع خالص اين كشورها كافي نبود، كنسانتره قلع نيز وارد بازار واردات و صادرات كشورها گرديد. تجارت قلع در طول 70 سال گذشته داراي ثبات و روند معمول و متعارفي نبوده است. در بين سالهاي 1956 تا 1985 انجمن بين المللي قلع سعي بر تثبيت بازار قلع از طريق كنترل صادرات و معاملات آن داشته است. در پي كاهش ذخاير اصلي قلع در سال 1985 شركت كشورهاي توليد كننده قلع (atpc) شروع به تهيه تفاهم نامه‌اي كرد كه تا سال 1995 به طور انجاميد.

Atpc در سال 1983 تشكيل شده و به عنوان هماهنگ كننده كشورهاي توليد كننده عمده قلع عمل مي‌كند. اعضاء اوليه اين شركت كشورهاي استراليا، بوليوي، اندونزي، مالزي، نيجريه، تايلند و زئير بوده‌اند. چين در سال 1994 به اين شركت پيوست و برزيل نيز در سال 1995 به اين شركت ملحق شد.

[.MohammadReza. 19850]

بررسي قيمت‌هاي جهاني قلع

 

در گذشته قيمت قلع به وسيله توافقنامه‌هايي كه توسط كشورهاي توليد كننده و مصرف كننده امضاء مي‌شد تعيين مي‌گرديد. اين توافقنامه‌ها كه از سال 1921 شروع شدند، ابتدا به صورت غير رسمي بودند، ولي در سال 1956 اولين توافقنامه بين المللي قلع بين كشورهاي توليد كننده و مصرف كننده منعقد شد. اين نوع توافقنامه‌ها تا سال 1985 ادامه يافتند. انجمن بين المللي قلع (ITC) طي اين مدت سعي داشت با سياست ضد بازار آزاد از نوسانات قيمت قلع جلوگيري كند. به طوري كه در زمان افزايش قيمت قلع نيز با وارد كردن ذخيره انبار به بازار از افزايش قيمت قلع جلوگيري مي‌كرد. با اين وجود به دليل تورم بالا در سالهاي 1973 تا 1980 در بيشتر كشورها، قيمت قلع افزايش بيش از حدي پيدا كرد. مجددا در سال 1981 و 1982 قيمت قلع به شدت كاهش يافت. براي جلوگيري از اين كاهش، ITC شروع به خريداري قلع نمود و به همين منظور مقادير زيادي وام دريافت كرد. ITC به گرفتن وام تا اواخر سال 1985 ادامه داد تا اينكه اعتبار بانكي‌اش پايان يافت كه بلافاصله تجارت قلع با بحران شديدي مواجه گرديد. اين وضعيت سبب انحلال ITC گرديد. بدنبال بحران مذكور، قيمت قلع با كاهش ناگهاني به 4 دلار بر پوند رسيد و از آن به بعد در همين حدود باقي مانده است.

قيمت كنسانتره قلع در اروپا توسط بولتن فلزات بر حسب ميزان (عيار) قلع و به صورت ماهانه منتشر مي‌شود كه اين قيمت‌ها بر حسب هر تن كنسانتره قلع است. اين قيمت‌ها مقادير واقعي قيمت قلع نيستند. قيمت‌هاي منتشر شده در اروپا، در بازار جهاني اهميت كمي دارند به اين دليل كه مقدار كنسانتره قلع در اروپا در حد پاييني است و نقشي تعيين كننده براي بازار جهاني ندارد.

•قيمت كنسانتره قلع

قيمت كنسانتره قلع (بر حسب عيار قلع) با استفاده از رابطة زير قابل محاسبه مي‌باشد:

 

 

 

كه در اين رابطه V ارزش و قيمت كنسانتره، P قيمت قلع خالص در بازار، T عيار قلع در كنسانتره، n بخشي از قلع موجود كه قابل دستيابي نيست و متناسب با افت محصول در جريان فرآيند توليد است و هزينه توليد فلز خالص و سود آن مرحله است. به عنوان مثال قيمت هر تن كنسانتره با عيار 70% قلع در حالتي كه قيمت فلز قلع در بازار 5400 دلار بر تن باشد به صورت زير محاسبه مي‌شود.

دلار

.

 

در حالتي كه عيار كنسانتره پايين‌تر باشد، افت ماده معدني و همچنين هزينه توليد فلز خالص افزايش مي‌يابد و بنابراين ارزش كنسانتره كاهش مي‌يابد، چرا كه كنسانتره‌اي با عيار پايين تر به فرآيند دقيقي تر و مراحل بيشتر تخليص نياز دارد و به همين دليل هزينه‌ ها افزايش مي‌يابد. در اواسط دهه 1990، هزينه تخليص در كارخانه متالز پوتسي مكزيك در حدود 1000-400 دلار بر تن بر حسب عيار كنسانتره متغير بوده است. كاهش كنسانتره‌هاي با عيار بالا سبب شده است كه هزينه تخليص اين نوع مواد تا حدود 250 تا 350 دلار بر تن كاهش يابد كه در اين حالت تنها چند كارخانه قابليت سوددهي دارند.

در جدول 84 قيمت كنستانتره قلع (بر حسب صادرات كنسانتره قلع) در قاره‌هاي مختلف و كل دنيا بين سالهاي 1993 تا 2000 آورده شده است.

 

جدول 84-قيمت کنسانتره قلع در قاره هاي مختلف دنيا 2000-1993-(دلار بر تن قلع محتوي )

 

در جدول 84 به منظور امكان مقايسه بين مواد معدني مختلف اعداد بر حسب واحد تن قلع موجود در كنسانتره بيان شده است. در اوايل دهه 1990 كاهش قيمت قلع سبب تغييراتي در صنعت قلع گرديد. در سالهاي 1989 تا 1993 قيمت متوسط قلع در بازار بورس لندن از 95/3 دلار بر پوند تا 34/2 دلار بر پوند كاهش يافت كه اين مقدار كمتر از نصف قيمت 57/5 دلار بر پوند سال 1985 بود. كاهش قيمت در اين سالها به حدي بازار قلع را تحت تأثير قراد داد كه ميزان توليد كنسانتره قلع با 25 درصد كاهش از 234 هزار تن در سال 1989 به 176 هزار تن در سال 1993 رسيد. در اين دوره زماني تمام قاره‌هاي دنيا به استثناي اروپاي غربي كاهش توليد داشتند و بيشترين كاهش نيز در آسيا روي داد. مجموع توليدات كشورهاي اندونزي، مالزي و تايلند كه توليد كنندگان اصلي دنيا بودند از 8/77 هزار تن به 8/43 هزار تن كاهش يافت.

بعد از سال 1993 قيمت قلع روندي صعودي پيدا كرد و در نتيجه وضعيت توليد كنسانتره قلع نيز رو به فزوني نهاد. قيمت متوسط قلع دنيا از 4201 دلار بر تن در سال 1993 به 3861 دلار بر تن در سال 1994 كاهش يافت و سپس با افزايشي سريع به 4845 دلار بر تن در سال 1996 است. اين روند مجددا نزولي شده و در سال 2000 به 4063 دلار بر تن رسيد. به طور متوسط در بين قاره‌هاي مختلف دنيا محصولات آمريكاي شمالي داراي بالاترين ارزش و قيمت و محصولات اروپاي شرقي داراي كمترين ارزش و قيمت مي‌باشند كه اين امر ممكن است در نتيجه كيفيت و كاني‌سازي ماده معدني و همچنين دوري يا نزديكي به بازار مصرف باشد.

•قيمت قلع خالص

قلع خالص در دو بازار (مركز) شامل بورس فلز لندن (LME) و بازار قلع كوالالامپور (KLTM) تعيين مي‌شود. البته مقادير كمي نيز در بازارهاي غير رسمي مبادله مي‌شود كه قيمت اين داد و ستد به صورت رسمي منتشر نمي‌شود. قيمت‌هاي بازار آزاد بولتن فلزات نيز تخمين و ارزيابي از قيمت‌هاي بازار است.

تغييرات قيمت قلع خالص تا حدي وابسته به تغييرات قيمت كنسانتره قلع است. قيمت قلع خالص در اوايل دهه 1990 كاهش قابل توجهي داشت و به كمتر از 4 دلار بر پوند رسيد، در حالي كه اين قيمت در سال 1980 در حدود 5/8 دلار بر پوند بود. پس از سال 1993 توليد كنندگان عمده قلع پس از هماهنگي با هم، توليد خود را تا حدي كاهش دادند و لذا ميزان تقاضاي اين فلز كمي افزايش يافت كه اين دو عامل سبب افزايش نسبي قيمت قلع در سال 1994 و 1995 گرديد. در ژانويه سال 2000 قيمت قلع به 98/3 دلار بر پوند رسيد كه اين مقدار نسبت به ارزش سال 1999 در حدود 14 درصد افزايش داشت. در شكل 39 نوسانات قيمت قلع طي سالهاي 1959 تا 2000 نشان داده شده است.

 

شکل 44-نوسانات قيمت قلع بر حسب دلار بر پوند 2000-1959(دلار بر پوند )

 

تغييرات قيمت قلع خالص در مناطق مختلف دنيا و در سالهاي 1993 تا 2000 در جدول 85 آورده شده است.

 

جدول 85-متوسط قيمت ماهانه قلع در بازارKLTM درسالهاي 1995-1984

 

قيمت قلع پس از بحران بوجود آمده در اوايل دهه 1990 و از سال 1993 به بعد ثبات نسبي پيدا كرده و تغييرات كمي داشته است. به طور متوسط ميزان ارزش محصولات آفريقايي نسبت به محصولات ساير قاره‌ها بالاتر است به طوريكه در سال 2000 ارزش محصولات اين قاره به 8000 دلار بر تن رسيد.

 

•قيمت‌هاي KLTM

بورس KLTM در اول اكتبر سال 1986، به جاي بازار پنانگ پس از آنكه دولت مالزي تصميم گرفت اين بازار را از اختيار دو كارخانه مالزيايي MSC و DKS خارج سازد به وجود آمد. قيمت‌ها در اين بازار به صورت روزانه و بر حسب كيلوگرم بيان مي‌شوند.

خريد و فروش و مبادلات در بازار KLTM بين اكتبر 1985 تا فوريه 1986 به دنبال انحلال انجمن بين المللي قلع (ITC) به حالت تعليق درآمد. در اكتبر 1986، بازار كشورهاي عضو به روي شركتها، اشخاص و تعاوني‌هاي خارجي گشوده شد و در ژانويه 1987، قلع اندونزي،‌تايلند و مالزي مجددا در KLTM داد و ستد شد. متوسط ماهانه قيمت KLTM قلع بين سالهاي 1984 و 1995 در جدول 86 آورده شده است.

 

جدول 86-متوسط قيمت ماهانه قلع در بازار KLTMدر سالهاي 1995-1984

 

•قيمت قلع آلياژي

قيمت قلع آلياژي در قاره‌هاي مختلف دنيا و در سالهاي 1993 تا 2000 بر مبناي ارزش صادرات اين كشورها در جدول 87 آورده شده است. به طور كلي ميانگين قيمت جهاني قلع آلياژي از حدود 3750 دلار بر تن در سال 1993 تا 3912 دلار بر تن در سال 2000 افزايش يافته است كه مؤيد رشد 6/0 درصد در هر سال است. قيمت قلع در آسيا به دو دليل نسبت به ساير مناطق پايين‌تر است. اول اين كه اين قاره بزرگترين توليد كننده قلع آلياژي در دنيا است و به واسطه توليد بالا قيمت به ازاي هر تن كاهش مي‌يابد. دليل دوم نيز اين است كه واردات و صادرات اين قاره بيشتر درون قاره‌اي است و چون بازار توليد و مصرف در نزديكي هم مي‌باشند، قيمت تمام شده نسبت به ساير مناطق دنيا كمتر است.

 

جدول 87-قيمت قلع آلياژدر قاره هاي مختلف دنيا 2000-1993(دلار برتن )

 

 

 

جدول 87- 2

 

•قيمت ضايعات و قراضه قلع

قيمت ضايعات و قراضه قلع طي دهه 1990 روندي نزولي داشته و از 1117 دلار بر تن در سال 1993 به حدود 982 دلار بر تن در سال 2000 رسيده كه مؤيد نزخ نزولي 8/1 درصد درهر سال است. در سال 2000 حداقل ارزش اين كالا متعلق به قاره‌هاي اقيانوسيه و آمريكاي جنوبي بود و حداكثر قيمت نيز متعلق به ضايعات قاره‌هاي اروپاي غربي و آفريقاي جنوبي بوده است. قيمت قراضه و ضايعات قلع در قاره‌هاي مختلف دنيا و در سالهاي 1993 تا 2000 در جدول 88 آورده شده است.

 

جدول 88-قيمت قراضه و ضايعات قلع 2000-1993(دلار برتن )

 

بررسي و مقايسه قيمت‌هاي بازار قلع

قيمت‌هاي كنسانتره قلع، قلع خالص و قلع قراضه در سال هاي 1993 تا 2000 در شكل 40 نشان داده شده است. در اين دوره زماني قيمت كنسانتره قلع از حدود 3850 دلار بر تن تا 4850 دلار بر تن متغير بوده است و به طور متوسط قيمت كنسانتره قلع 75 درصد از كل قيمت قلع خالص را در طول اين سالها به خود اختصاص داده است. در حالي كه قيمت ضايعات و قراضه قلع در اين سالها از 982 دلار بر تن تا 1588 دلار بر تن متغير بوده، و به طور متوسط در هر سال 20 درصد از كل قيمت قلع خالص را به خود اختصاص داده است. بنابراين با توجه به هزينه‌هاي توليد قلع خالص از كنسانتره و يا قراضه قلع مي‌توان به سوي صنعت توليد قلع ثانويه حركت كرد كه از لحاظ مسائل زيست محيطي نيز مي‌تواند به عنوان عملكردي مثبت ارزيابي شود.

 

شکل 45-مقايسه قيمت کنسانتره قلع ،قلع خالص و قراضه قلع 2000-1993

[.MohammadReza. 19850]

ميزان واردات قلع در ايران

ميزان واردات قلع غيرآلياژ و Un wrought در ايران در اين دوره ( 1995-2000) از 300 تن در سال 1995 به 231 تن در سال 1998 و 686 تن در سال 2000 افزايش نشان مي دهد(جدول79).

 

جدول 79- ميزان واردات قلع غيرآلياژ و Un wrought بر حسب ارزش در ايران از 1995 تا 2000 (تن)

 

ميزان واردات قلع Un wrought در ايران در اين دوره ( 1991-1999) از 663 تن در سال 1991 به 347 تن در سال 1995 و 574 تن در سال 1999 کاهش نشان مي دهد(جدول 80).

 

جدول 80 - ميزان واردات قلعUnwrought در ايران در سال هاي 1991 تا 1999( تن)

 

ميزان واردات قلع آلياژ و Un wrought در ايران در اين دوره ( 1995-2000) از 70 تن در سال 1995 به 212 تن در سال 1998 و 40 تن در سال 2000 کاهش نشان مي دهد(جدول 81).

 

جدول 81- ميزان واردات قلع آلياژ و Un wrought بر حسب ارزش در ايران از 1995 تا 2000 (تن)

 

ميزان واردات قلع Semi- manufactures در ايران در اين دوره ( 1995-2000) از 20 تن در سال 1995 به 299 تن در سال 1998افزايش زيادي يافته و سپس اين روند کاهش يافته و به 4 تن در سال 2000 رسيده است(جدول 82).

 

جدول82- ميزان واردات قلع Semi- manufactures بر حسب ارزش در ايران از 1995 تا 2000 (تن)

 

ميزان واردات قلع Plated / Coated steel در ايران در اين دوره ( 1995-2000) از 110 تن در سال 1995 به 9/151 تن در سال 1998 و 6/140 تن در سال 2000 افزايش نشان مي دهد(جدول 83).

 

جدول 83- ميزان واردات Plated / Coated steel قلع بر حسب ارزش در ايران از 1995 تا 2000 (تن)

 

جدول آمار واردات ايران شامل كليه كالاهايي است كه براي فروش يا مصر يا تغيير شكل به منظور صدور، به كشور وارد و از گمرك ترخيص مي‌گردد. كالاهايي در جداول آمار واردات كشور منظور مي‌گردد كه نحوه ورود آنها به يكي از طرف زير باشد:

الف- انتقال ارز از طريق سيستم بانكي

ب – مبادلات مرزي

ج – واردات در مقابل صادرات

د – پاياپاي قرارداري

ه – پيله وري

ز – واردات از طريق بازارچه‌هاي مشترك مرزي

بانك اطلاعات ثبت سفارشات وزارت بازرگاني كشور حاوي اطلاعات واردات محصولات قلع از سال 1375 تا سال 1380 به تفكيك كالا مي‌باشد.

اين اطلاعات مشتمل بر تعداد و ارزش كالا

-به تفكيك گمركات كشور

-به تفكيك ارزهاي تخصيصي

-سهم هر يك از بخشهاي اقتصادي

-كشور توليد كننده

-كشور و شركت طرف معامله

مي‌باشد.

ميزان واردات محصولات قلع ايران در سال‌هاي 1375 تا 1380 در شكل 38 نشان داده شده است.

در طي اين سالها ميزان واردات اين محصولات از 489 تن به 1055 تن افزايش يافته است كه نشان دهنده رشدي معادل 15 درصد در سال است. ارزش دلاري واردات نيز در همين دوره زماني از 77/2 ميليون دلار به 6 ميليون دلار افزايش يافته است كه نشان دهنده رشد 15 درصدي در هر سال است. در بين سال‌هاي 1375 تا 1380 ارزش هر تن محصول وارداتي از 5660 دلار به 5699 دلار افزايش يافته است.

محصولات وارداتي قلع ايران در طول اين سال‌ها شامل كلرور قلع، آلياژهاي مس،‌قلع غير ممزوج، قراضه قلع، ميله و پروفيل، ورقه و نوار نازك و پودر قلع بوده است.

 

شکل 43-ميزان و ارزش واردات محصولات قلع ايران طي سالهاي 1380-1375

[.MohammadReza. 19850]

ذخاير و پتانسيلهاي عمده قلع در ايران

 

ايران كشوري است كه داراي منابع معدني فراواني است. ذخاير زيادي از اين منابع از ديرباز مورد شناسايي و بهره برداري قرار گرفته‌اند و شناسايي بسياري از ذخاير ديگر نيز مستلزم انجام مطالعات اكتشافي سيستماتيك با استفاده از تكنولوژي نوين است.

با توجه به پتانسيل زمين شناسي سنگهاي در برگيرنده و با عنايت به محيط مناسب براي تشكيل كانسار قلع در ايران، وجود ذخايري از اين فلزات در كشورمان دور از ذهن نيست.

با كاهش ذخاير آبرفتي قلع، اسكارن‌هاي فلز نيز وضعيت اقتصاد خواهند يافت. بر اساس وجود تيپ‌هاي اسكارني در ايران، مطالعه و بررسي بيشتر بر روي اين كانسارها جهت دستيابي به ذخايري از قلع از اهميت زيادي برخوردار است. اگر چه وجود رخنمون‌هاي گسترده از توده‌هاي گرانيتي نوع s كه از پتانسيل‌هاي مهم قلع‌اند، مطالعه و بررسي اين نوع سنگ را در اولويت اكتشافي قرار مي‌دهد.

در حال حاضر پراكندگي اطلاعات و عدم دسترسي به بسياري از اطلاعات باعث شده كه مناطق پر پتانسيل كشور از نظر اين مواد معدني ناشناخته باقي بماند. اميد است با مطالعات سيستماتيك بتوان به منابعي از اين فلزات براي تأمين قلع كشور دست يافت.

تاكنون آنچه از كاني‌زايي قلع در ايران گزارش شده، بجز چند مورد بيشتر به صورت كاني جانبي بوده است.

•مناطق شرق ايران

الف – قلع شاهكوه

تعداد رگه : 20

پاراژنز: كاسيتريت – كالكوپيريت – مالاكيت – پيريت و اكسيد آهن

ذخيره ممكن :‌239944 تن كانسنگ قلع

عيار قلع: 1474-121 گرم در تن

عيار تنگستن:‌380-10 گرم در تن

موقعيت كانسار شماره ii: شمال روستاي رخنه بيرجند و جنوب كانسار شماره 4 اين منطقه

تعداد رگه : 100

عيار قلع: 3 تا 1945 گرم در تن

عيار تنگستن:‌5 تا 1700 گرم در تن

ذخيره كانسنگ قلع: 300000 تن

موقعيت كانسار شماره iii: شمال روستاي رخنه و شمال مناطق i و ii

تعداد رگه : 120

عيار قلع: 8 تا 124 گرم در تن

عيار تنگستن:‌10 تا 220 گرم در تن

ذخيره ممكن كانسنگ قلع: 26365 تن

 

ب – ناحيه ده مسلم

ج – انديس كوه عبداللهي

موقعيت: ارتفاعات شمال غرب آبادي ده مسلم در آبرفت‌هاي سري منتهي به محل كنتاكت رسوبات آهكي كرتاسه و توده نفوذي گرانيتي.

ج – انديس سبزواران (جيرفت)

د – گرانيت زاهدان

 

•مناطق شمال شرق ايران

الف- مشهد

در توده گرانيتي جنوب مشهد در رگه‌هاي كوارتز - تورمالين، كاني‌زايي كم عياري از قلع و تنگستن گزارش شده است (باباخاني، گفته شفاهي)

 

ب- تربت حيدريه

در مطالعات ژئوشيميايي كه توسط زمين شناسان چيني در زون ترود- تربت حيدريه صورت گرفته، آنومالي قلع و تنگستن در دو محدوده الف) شرق ترود و ب)‌جنوب تربت حيدريه در داخل توده‌هاي گرانيتي گزارش شده است.

 

ج – تاريك دره

اين ناحيه در ده كيلومتري غرب معدن ذغال چشمه گل در حدود 30 كيلومتري شمال باختر تربت جام قرار دارد. توده گرانيتي درون سازند شمشك نفوذ كرده و شيست‌هاي ژوراسيك را دگرگون كرده است. در باختر معدن ذغال، توده ديوريتي بازيك با نفوذ به داخل شيست‌هاي ژوراسيك باعث كاني‌سازي و ايجاد ارسنوپيريت و شئليت گرديده است. در عدسي‌هاي كانه‌دار، كاني‌هاي ارسنوپيريت، كالكوپيريت، طلا و شئليت ديده مي‌شود (فرهاديان، 1370).

 

•مناطق ايران مركزي

الف- چاه پلنگي جنوبي

موقعيت: در 70 كيلومتري جنوب خاوري بخش انارك از توابع استان اصفهان

 

ب- معدن خوني (كالكاني) (شركت تكنواكسپورت، 1981)

ج- گرانيت اسماعيل آباد (باباخاني، گفته شاهي)

د- گرانيت يزد (باباخاني، گفته شاهي)

 

هـ – معدن مس خوت

در كوههاي زاهنگ، 80 كيلومتري باختر شهر يزد، كانه‌هاي همراه شامل كالكوپيريت- مالاكيت - آزوريت - مس طبيعي، شئليت و … مي‌باشد (بازين و هوبنر، 1969).

 

و – ناحيه زرين اردكان: در محل خاور ادركان (آزرم، 1366)

ز – كر سفيد در توده گرانيتي در محل آبادي كر سفيد (باباخاني، گفته شفاهي)

 

ح – نظام آباد – بامسر - رشت

محدوده مورد نظر در 46 كيلومتري جنوب باختر شازند

سنگ درونگيز: توده نفوذي كوارتز ديوريتي

سن: ژوراسيك

شكل كانسار: رگه‌اي

پاراژنز عنصري: مس، تنگستن، قلع و بيسموت

تيپ كانسار: كوارتز، تورمالين و كلريت

كانسنگ: تورمالين، كوارتز

آلتراسيون: هيدروترمال

عيار: 22/0 درصد

ذخيره: 8000 تن

 

•مناطق غرب ايران

الف- تيژ تيژ در شمال سنندج

ج – گرانيت حسن سالاري

در مسير جاده مريوان تا جنوب ورقه سقز (باباخاني، گفته شفاهي)

د – منطقه صحنه در محدوده كرمانشاه (باباخاني، گفته شفاهي)

هـ – منطقه همدان در جنوب غرب همدان (باباخاني، گفته شفاهي)

و – آنتيموان داشكسن در شمال غرب همدان

ز – منطقه آهنگران (باباخاني، گفته شفاهي)

ح – آستانه در 50 كيلومتري جنوب باختر شهرستان اراك (ايران پناه، لنكراني، 1351)

•مناطق شمال غرب ايران

الف- معدن مس انجرد (مزرعه) (بازين و هوبنر، 1969)

موقعيت: آذربايجان شرقي

نوع كانسار: اسكارن

كانيهاي همراه مگنتيت، كالكوپيريت، هماتيت، پيريت، برنيت، تتراديميت، كوليت، شئليت، ولفراميت، طلا و نقره

 

ب – ميشو در گرانيت‌هاي باختر تبريز (باباخاني، گفته شفاهي)

ج – لاهيجان توده گرانيتي در جنوب شهرستان لاهيجان

د – پيرانشهر در شمال شهرستان پيرانشهر (باباخاني، گفته شفاهي)

هـ – گرانيت قوشچي در شمال شهرستان اروميه

و – قره چيلر در معدن مس – موليبدن قره چيلر واقع در شرق جلفا

ز – تنكابن در ارتفاعات 2000 و 3000 متري جنوب شهرستان تنكابن (علوي نائيني گفته شفاهي)

ح – آهن كاوند در باختر زنجان، نزديك آبادي كاوند

 

ط – مس كوهيان

در ارتفاعات 1100 متري شمال خاوري دهكده كوهيان

كانيهاي همراه: پيريت كالكوپيريت؛ مالاكيت و كانيهاي اوليه و ثانويه آهن

عناصر موجود: مس،‌سرب و روي، موليبدن و بيسموت

[.MohammadReza. 19850]

روش‌هاي عمده استخراج قلع

 

تمركز متوسط قلع در پوسته زمين 2 تا 3 گرم در تن تخمين زده مي شود كه قابل قياس با سريم و ايتريوم است. دارا بودن جرم اتمي بالا و چگالي بالاي كانيهاي مهم قلع موجب شده كه تمركز حجمي اين عنصر بسيار كم شود. عموماً تلغيظ 1000 برابري لازم است كه منطقه اي به كانسار تبديل شود، بعبارت ديگر با ميزان حداقل 2% قلع. اين سوال كه آيا يك كانسار مي تواند بطور اقتصادي بهره برداري شود به شرايط معدنكاري بستگي دارد. بعنوان مثال بعضي معادن بوليوي با داشتن 1 درصد تنگستن قابل بهره برداري اقتصادي نيستند در حالي كه در آسياي جنوب شرقي كانسارهاي پلاسر با 02% قلع با موفقيت برداشت مي شوند.

كانسارهاي قلع اوليه با روش معدنكاري زيرزميني استخراج مي شوند. در موارد نادر عمق معدنكاري تا 1000 متر مي رسد. جهت استخراج قلع از بيشتر روشهاي استخراج فلزات غيرآهني استفاده مي شود. روش استخراجي براساس ضخامت، شكل و جهت يابي كان تن و فاكتورهاي زمين شناسي تعيين مي شود. در كانسارهاي ثانويه قلع، سنگهاي هوازده كه حاوي كاسيتريت به همراه ماسه و گراول هستند به روش بارگيري انبوه به همراه دسته بندي اوليه استخراج مي شوند. شرايط محلي عمومي شامل توسعه اقتصادي منطقه بر شرايط معدنكاري تاثير شديدي مي گذارد. بعنوان مثال در زئير كانسارهاي باد رفت سطحي ( پگماتيت هاي هوا زده) با 15/0 درصد قلع با روش روباز سنتي استخراج مي شوند. در تايلند، مالزي و اندونزي كانسارهاي پلامري مخروط افكنه اي و دريايي با لايروبي توسط بيل مكانيكي، لودرهاي استخراج، سطل ها و زنجيره هاي استخراجي و ابزارهاي مشابه كه براي شرايط محلي طراحي شده اند استخراج مي شوند. جداسازي اوليه باطله ها و مواد اضافي (مانند چوب) توسط اين ابزارها انجام مي شود. كاسيتريت در رسوبات ضخيم لايه و دانه درشت در جنوب چين و تايلند با استفاده از جهت هاي آب فشار قوي تا 5/1 مگا پاسگال استخراج مي شوند. اين روش مخلوطي از آب و ماسه سنگين ايجاد مي كند كه جهت تغليظ به كارخانه فراوري منتقل مي شود.

در فواصل دور از ساحل در اندونزي، تايلند و مالزي استخراج كاستيريت از كانسارهاي مخروط افكنه زير آب به صورت سنتي انجام مي شود. عمق اين كانسارها تا 40 متر مي رسد. در اين نوع استخراج فراوري مقدماتي نيز انجام مي شود.

ذخاير رگه‌اي و اوليه قلع معمولاً به روشهاي متداول زير زميني از جمله روش كندن و پر كردن استخراج مي‌شوند. اين روش‌هاي بيشتر در كشورهاي انگليس، بوليوي و استراليا رايج هستند. در اين روش‌ها از پمپ هاي شني و زهكشي به منظور ايجاد كارايي بيشتر استفاده مي‌شود. اما منبع اصلي قلع، ذخاير پلاسري به خصوص آبرفتي هستند كه در قسمت ساحلي واقع شده‌اند و گاهي تا بستر دريا گسترش يافته‌اند. روش مخصوص استخراج ذخاير پلاسري شامل روش استخراج پلاسري است. اگر چه روشهايي مانند روش روباز نيز ممكن است جهت استخراج اين كانسارها بكار برده شود.

 

•استخراج پلاسري

روش استخراج پلاسري، يك روش معدنكاري سطحي و جزء روشهاي استخراج با محلولهاي آبي محسوب مي‌شود. در روش استخراج پلاسري براي بازيابي كاني‌هاي سنگين كانسارهاي آبرفتي يا پلاسري، از آب براي كندن، جابجايي و انتقال و يا تغليظ كاني استفاده مي‌شود.

شرايط و كيفيت‌هاي مشخص و متمايزي از كانسارهاي پلاسري كه امكان استفاده از روشهاي استخراج پلاسري را فراهم مي‌كنند شامل موارد زير است:

-مواد موجود در محل قابليت خرد شدن و فروپاشي تحت فشار آب را داشته باشد.

-آب كافي با فشار مورد نياز در دسترس باشد.

-فضاي كافي براي انتقال و انباشت باطله وجود داشته باشد.

-وجود تمركز يا ذخيره كافي از كاني با ارزش كه قابليت فرآوري با روشهاي ساده كانه آرايي را داشته باشد.

-وجود شيب كم طبيعي و لازم، به گونه‌اي كه امكان حمل و نقل هيدروليكي كاني ميسر باشد.

-امكان رعايت مقررات زيست محيطي در رابطه با عدم آلودگي آب، انتقال و انباشت وجود داشته باشد.

-روش استخراج پلاسري به دو روش هيدروليكي و روش استخراج با شناور تقسيم مي‌شود كه هر دو روش داراي توان توليد بالقوه بالايي مي‌باشند.

 

الف- روش استخراج هيدروليكي (استخراج با فشار آب)

روش هيدروليكي در سال 1380 در روسيه ابداع شد و اين روش در رده روشهاي استخراج با نرخ توليد متوسط قرار گرفت. در اين روش جريان آب با فشار زياد بر توده پلاسري به منظور در هم ريختن استحكام توده پاشيده مي‌شود. پس از فروپاشي و فروريزي توده پلاسري مواد ريخته شده (كاني، شن و ماسه) همراه با آب در يك مسير يا معبري كه در زمين ايجاد شده است، تحت نيروي ثقل جريان يافته و به مخزن يا وسيله تغليظ انتقال داده مي‌شود.

آب توسط يك آب فشان بزرگ يا مانيتور هيدروليكي كه يك افشانك چرخان بر روي آن نصب شده و به خط لوله اصلي يا فرعي متصل است بر روي توده پلاسري پاشيده مي‌شود. در اين روش علاوه بر احتمال روباره برداري و كارهاي آماده سازي معمول مورد نياز در معادن سطحي فعاليت‌هاي خاص متعددي براي آماده سازي بايد صورت پذيرد. نوع اين فعاليتها كه در زير نام برده شده‌اند، به كيفيت و شرايط خاص پلاسرها بستگي دارد.

-تهيه و تأمين آب كافي از سرچشمه‌هاي بالادست محل كار

-آماده كردن منطقه‌اي در پايين محل به منظور انباشت باطله

-كنترل كيفيت آب و بازسازي سطح زمين

روباره برداري معمولاً كم است و با آبفشان يا هر گونه تجهيزات روباره برداري ديگري انجام مي‌شود. آب از طريق يك مسير طبيعي يا ناوداني به يك حوضچه وارد و تا رسيدن به فشار كافي كه بتواند آبفشان را بكار انداز ذخيره مي‌شود. يك لوله اصلي با قطر بزرگ حوضچه يا معدن را در آبفشان وصل مي‌كند. پس از آن يك مجرا يا معبر براي هدايت دوغاب پلاسري به منظور انتقال دوغاب به محل كانه‌آرايي ايجاد مي‌شود. احتمالا حساسترين مرحله در آماده سازي اين روش ملاحظات زيست محيطي است كه هم كيفيت آن بايد حفظ شود و هم بازسازي زمين پس از معدنكاري انجام گيرد.

 

چرخه عمليات

از آنجا كه كندن و انتقال مواد در اين روش كاملاً به صورت هيدروليكي انجام مي‌گيرد، چرخه عملياتي، يك چرخه واحد و خلاصه شده مي‌باشد. در اين روش نيازي به كندن اوليه و انتقال بعد از آن به صورت دو فعاليت جداگانه نمي‌باشد. در حقيقت آب نه تنها براي كندن، بلكه براي انتقال پلاسر و فرآوري كانه و انتقال باطله نيز به كار مي‌رود. سادگي چرخه عمليات و استفاده چند منظوره از آن، اين روش را در زمره روشهاي جذاب از نظر توان توليد و هزينه درآورده است.

شرايط كاربرد

- مقاومت كانسنگ: دانه‌هاي كاني سنگين در خاكهاي غير مستحكم يا بازمينه شني، داراي قله و قلوه سنگهاي كم

-مقاومت سنگ: غير مستحكم

-شكل كانسار: نوع پلاسري، مسطح، تپه‌اي يا ساحلي

-شيب كانسار:‌نزديك به اققي (2 تا 6 درصد)

-عيار كانسنگ: مي‌تواند بسيار كم باشد

-يكنواختي كانسنگ: نسبتا يكنواخت

-عمق: بسيار كم

-ساير شرايط: دسترسي به آب زياد (Lit/Sec 250-30) با ارتفاع فشار بالا (m140-30)

از مزاياي اين روش مي‌توان به توان توليد بالا (230- 75 متر مکعب شن به ازاي نفر كارگر در شيفت)، هزينه استخراج پايين با نرخ توليد متوسط، هزينه سرمايه‌اي پايين و امكان اتوماسيون اشاره كرد. همچنين معايب اين روش شامل موارد زير است:

-وارد آوردن خسارت شديد به محيط زيست

-احتياج به آب بسيار زياد

-محدود به كاربرد در كانسارهاي غير مستحكم

 

ب- روش استخراج با شناور

اين روش براي استخراج كانسارهاي پلاسري است و معمولاً از روي سكوي شناوري انجام مي‌گيرد كه در آن تجهيزات و تسهيلات فرآوري و انتقال باطله وجود دارد. شناورهاي بكار رفته بصورت زير دسته بندي مي‌شوند:

 

•مكانيكي

- بيلچه نواري (بيلچه‌هاي متصل به يك زنجير بي‌انتها كه حول يك بازوي نردباني شكل دوران مي‌كنند)

- بيل چرخشي مكشي

- بيل بارگير (شاول، چنگك يا دراگلاين نصب شده بر روي دكل)

• هيدروليكي

- مكشي (خط لوله‌هاي مكشي)

- سربرشي (كندن توسط برش دهنده دوراني نصب شده بر سر خط لوله مكشي)

شناور بيلچه نواري، ماشين حفر سنتي پيوسته اي است كه براي مصالح بسيار است فاقد سيمان همراه با مقداري قلوه سنگ استفاده مي‌شود، در نتيجه قابليت بكارگيري در استخراج پلاسرها را دارد. در سالهاي اخير استفاده از بيل چرخشي مكشي توسعه بيشتري يافته است. در اين روش بيلچه‌هايي بر روي يك چرخ يا طبلك دوار نصب شده‌اند، كه مصالح كنده شده را در داخل يك نقاله هيدروليك تخليه مي‌كنند. عيب شناور بيل بارگير سيستم حفار غير پيوته يا متناوب آن است.

شناورهاي هيدروليكي كه در گذشته براي حفر كانال بكار برده مي‌شد امروزه براي استخراج پلاسرها سازگاري يافته‌اند، نوع مكشي آن محدود به شن و ماسه مي‌باشد و نوع سر برشي آن را مي‌توان براي مصالح مستحكم استفاده كرد.

بدليل سازگاري و تناسب بيشتر شناورهاي بيلچه نواري و بيل چرخشي براي استخراج پلاسرها، بطور كلي توجه به اين نوع شناورها متمركز مي‌باشد. در عمل هنگامي كه شناور در محل ذخيره قرار مي‌گيرد، از طريق چرخش بيلچه‌خا حول بازو كنده و به عرشه شناور منتقل مي‌شود. عمل كنده شدن مواد توده پلاسري با حركت بازو و چرخش بيلچه‌ها حول آن به بالا منتقل مي‌شود و بدين ترتيب جبهه كار تازه‌اي در برابر بيلچه‌ها قرار مي‌گيرد.

بطور تقريبي ظرفيت شناور بيلچه نواري 27000-13500 متر مكعب در روز به ازاي هر متر مكعب ظرفيت بيلچه است. روش استخراج با شناور در شرايط زير قابل كاربرد است:

•مقاومت كانسنگ و سنگ بايد پايين باشد.

•كانسار بايد به شكل پلاسري، مسطح، كرانه‌اي يا ساحلي باشد.

•شيب كانسار بايد كم و تقريباً افقي باشد.

•كانسار بايد يكنواخت باشد و داراي عمق كمي باشد.

 

از مزاياي اين روش به موارد زير مي‌توان اشاره كرد:

•بيشترين توان توليد در ميان كليه روشهاي استخراجي

•كم هزينه ترين روش استخراج

•نرخ توليد بالا

•نياز به كارگر كم

•بازيابي خوب

•عمليات پيوسته بدون نياز به خرد كردن مواد

 

معايب روش استخراج با شناور نيز شامل موارد زير است:

•در صورتي كه قوانين و مقررات زيست محيطي رعايت نشود خسارت شديدي به محيط زيست وارد مي‌كند.

•مصرف متوسط آب

•كابرد روش محدود به كانسارهاي فاقد تراكم كه قابليت جدا يا كنده شدن تحت تأثير نيروي نفوذ آب يا نيروهاي تركييي را داشته باشد،است.

•در مورد كانسارهاي پلاسري ممكن است كه از روش روباز نيز براي استخراج كانسار استفاده شود. در اين روش معمولا از شاول براي بارگيري استفاده مي‌شود. در كشورهاي استرالياو زئير اين روش در مورد استخراج كانسارهاي قلع به كار برده مي‌شود.

 

•روش استخراج كندن و آكندن

امروزه تنها روش استخراج كندن و آكندن است كه از بين روشهاي استخراج زيرزميني با نگهداري كاربرد عمومي دارد. در اين روش كه بطور معمول يك روش استخراج بالاسري است ماده معدني به صورت برشهايي افقي در كارگاه استخراج شده و به جاي آن باطله يا مواد پر كننده ريخته مي‌شود. پر كردن در اين روش كاملاً با عمليات و چرخه استخراج پيوند خورده است و به صورت فعاليتي مستقل پس از اتمام كل عمليات استخراج انجام نمي‌شود. پر كردن كاري انحصاري و ويژه اين روش است.

مهمترين وظيفه اين مواد نگهدارنده زمين است كه اين كار را با نگهداري ديواره‌هاي ضعيف كانسار انجام مي‌دهند. در اين رابطه خاصيت تراكم پذيري يا قابليت فشرده شدن مواد پر كننده از جمله مهمترين ويژگيهاي اين مواد محسوب مي‌شود. دومين وظيفه مواد پر كننده ايجاد سكوي كار مي‌باشد كه چالزني و آتشبازي برش بعدي كانسنگ از روي آن انجام مي‌گيرد. بدليل افزايش حجم بازاي هر تن از مواد معدني استخراج شده حدود 6/0 تن مواد پر كننده مورد نياز است.

در روش استخراج كند و آكند، مواد پر كننده را مي‌توان از مواد خرد شده درشت دانه كه در سرتاسر معدن توليد مي‌شود، تأمين كرد. در پر كردن به روش خشك مواد پر كننده از طبقه بالا و از طريق دويلهاي عبور مواد پر كننده در كارگاه استخراج ريخته و توسط اسلاشر پخش مي‌شود. طرح شماتيكي از روش استخراج كند و آكند در شكل 25 نشان داده شده است.

 

شکل 25-روش استخراج کند و آکنده با پر کردن مکانيکي و دويلهاي دسترسي

 

در صورتي كه سنگ باطله معدن در دسترسي يا مناسب نباشد، مصالح و مواد باطله سطحي (سنگ، ‌شن و يا ماسه) توسط اسكيپ يا دويلهاي مخصوص مواد پر كننده، به زير زمين انتقال داده مي‌شوند. به علت هزينه بالاي تأمين و پخش مواد پر كننده و تراكم پذيري ضعيف، پر كردن هيدروليكي به ميزان زيادي جايگزين روش مكانيكي شده كه در نتيجه توان توليد بالاتر، هزينه كمتر و تراكم پذير بهتري را نتيجه داشته است. استخراج با پر كردن هيدروليكي بدليل ايجاد سطح صاف در كف كارگاه به خودي خود موجب افزايش مكانيزاسيون مي‌شود. در شيوه پر كردن هيدروليكي، باطله‌هاي كارخانه‌هاي كانه آرايي يا سنگهاي باطله از سطح زمين به صورت دوغاب درآمده و از طريق خط لوله براي توزيع در كارگاه‌ها به زير زمين منتقل مي‌شود.

بعضي اوقات براي تهيه يك ماده پر كننده بتني ضعيف، به اين مواد سيمان اضافه مي‌كنند يا جهت ايجاد استحكام بيشتر مواد باطله كانه آرايي سولفوره طبيعي به آن افزوده مي‌شود.

در روش كندن و پر كردن نيز براي نگهداري زمين، پايه‌هاي در مرزهاي كارگاه باقي گذاشته مي‌شود. از آنجا كه كارگاه‌ها پر مي‌شوند اغلب اين پايه‌ها مي‌توانند تماماً يا بخشي از آنها بازيابي شوند.

اين روش خيلي انعطاف پذير است و به راحتي به روشهاي ديگر تبديل مي‌شود. اين روش در مورد لايه‌هاي پرشيب، ماده معدني مقاوم، كانسارهاي بي نظم و متقاطع قابل كاربرد است. راهروهاي عبور مواد معدني در حين پيشروي كارگاه به سمت بالا درون مواد پر كننده ساخته مي‌شود و در هنگام پر كردن به روش خشك بايد دقت كرد كه قطعات بزرگ به اين راهروها آسيب نزنند.

چرخه عمليات در روش كندن و پر كردن به ترتيب شامل حفاري، انفجار، بارگيري و باربري مي‌باشد. مرحله پر كردن يكي از مهمترين عمليات جنبي در اين روش مي‌باشد و ساير عمليات جنبي شامل ايمني و بهداشت، كنترل محيط زيست، تهيه و توزيع نيرو، آبكشي، سنگجوري و انتقال باطله و … مي‌باشد.

مزاياي روش كندن و پر كردن شامل مواد زير است:

•بيرون كشيدن مواد از كارگاه تحت نيروي ثقل

•توان توليد متوسط

•هزينه سرمايه‌اي متوسط

•انعطاف پذير در برابر تغيير روش

•بازيابي عالي

•اختلاط باطله با ماده معدني پايين

•هزينه آماده سازي كم

•روش انتخابي خوب

•از باطله‌هاي سطحي مي‌توان به عنوان پر كننده استفاده نمود كه از آلودگي محيط زيست جلوگيري مي‌كند.

•ماده معدني به محض استخراج حمل مي‌شود و مسئله بلوكه شدن سرمايه و خطر خود سوزي و اكسيد شدن وجود ندارد.

معايب روش كندن و پر كردن شامل مواد زير است:

•هزينه انتقال مواد پر كننده ممكن است به 50 درصد كل هزينه ‌ها برسد.

•هزينه معدنكاري بالا

•روش كارگر بر و مستلزم وجود كارگران ماهر مي‌باشد.

•راه دسترسي به كارگاه را بايد براي تجهيزات مكانيزه آماده كرد.

•تراكم پذيري مواد پر كننده خطر نشست و ناپايداري به همراه دارد.

[.MohammadReza. 19850]

روش‌هاي عمده اكتشاف قلع

 

•كانسارهاي قلع اسكارني

ذخاير تيپ قلع اسكارني، در درون و يا در حاشيه خارجي گرانيت‌هاي نوع لوكوكرات خاص تشكيل مي‌شوند. اين ذخاير معمولاً با بخش فوقاني اين نوع گرانيت‌ها در ارتباط‌اند. اين ذخاير تمركز كانه‌هاي قلع، تنگستن و بريليوم در اسكارن‌ها هستند و سنگ درونگير آنها گرانيت لوكوكرات بيوتيت ويا مسكويت دار، دايك‌هاي فلسيك و سنگ‌هاي كربناتي مي‌باشد.

اين نوع كانسارها عموما متعلق به دوران مزوزوئيك‌اند اما ممكن است در هر دوره‌اي يافت شوند. محيط تشكيل آنها، كمپلكس‌هاي نفوذي كم عمق (اپي زونال) در طبقات كربناتي است. كاني‌هاي كاسيتريت، كمي شئليت، اسفالريت، كالكوپيريت، منيتيت، پيريت، آرسنوپيريت و فلوئوريت در اين كانسارها يافت مي‌شوند. همچنين ممكن است مقدار زيادي قلع به صورت محلول جامد در كاني‌هاي سيليكاتي وجود داشته باشد كه در اين صورت قابل استحصال نبوده وارزش اقتصادي ندارد.

 

راهنماي اكتشافي

الف- دگرساني

-در حاشيه توده گرانيتي گرايزني زاسيون با پيدايش كاني‌هاي كوارتز، مسكويت، توپاز، تورمالين، فلوئوريت، كاسيتريت و سولفيدها رخ مي دهد.

-گرايزن‌هاي حاوي تورمالين و توپاز نيز ممكن اسن تشكيل شوند.

-كاني‌هاي ايدوكراز، گروسولار و آندراديت منگنز دار، آندراديت قلع دار، مالايائيت در اسكارن تشكيل مي‌شوند.

-كاني‌هاي مرحله پسين شامل آمفيبول، ميكا، كلريت و يا ميكا، تورمالين و فلوئوريت

اسكارن‌هاي كاني سازي شده ممكن است در همبري توده نفوذي با سنگ‌هاي كربناتي گسترش يابند. گسترش زون اسكارني تا فاصله حدود 300 متر از توده نفوذي به وسيله شكستگي‌هاي وابسته به توده نفوذي كنترل مي‌شوند. وجود رگه‌هاي متقاطع و دايك‌هاي روشن رنگ اميد بخش مي‌باشد. فرسايش و هوازدگي توده‌هاي قلع دار ممكن است سبب تشكيل كانسار قلع پلاسري شود.

 

ب – راهنماي ژئوشيميايي

آنومالي عناصر Cs، Re، Sn،، F، W، Be، Zn، Pb، Cu، Ag، Li، Rb و B در بررسي‌هاي ژئوشيميايي كانسارهاي قلع اسكارني قابليت ثبت دارند. وجود گرانيت‌هاي ويژه‌اي كه در آنها شرايط 73%> SiO2 و 4% > K2O صادق است و نسبت به اكسيدهاي Cu، Ti، Mg و Fe تهي شده باشند، پيدايش اين تيپ كاني‌سازي را متحمل تر مي‌سازند. چنين گرانيت‌هايي نسبت به عناصر Sn، F، Rb، Hf، Be، W، Mo، Pb، B، Nb، Cs، U، Th، Ta، Li و اغلب REE غني شدگي نشان مي‌دهند، در حاليكه نسبت به عناصر كمياب V، Sc، Sr، La، Ni، Cu، Co، Cr و Ba تهي شدگي دارند.

ج – راهنماي ژئوفيزيكي

روش‌هاي ژئوفيزيكي در تشخيص مناطق اميدبخش براي اين گونه ذخاير در مقياس ناحيه‌اي مي‌توانند مؤثر باشند. اين روش‌ها از طريق تعيين محدوده گرانيت‌هاي لوكوكراتيك، به خصوص انواع به شدت تفريق يافته و توسعه يافته در فاز نهايي فعاليت‌هاي ماگمايي، مفيد واقع مي‌شوند. گرانيتوئيدهاي سري ايلمنيتي تيپ S يا A كه مادر لوكوگرانيت‌هاي مرتبط با اين تيپ ذخايراند يا خاصيت مغناطيسي ضعيف دارند و يا اصلاً خاصيت مغناطيسي ندارند. از اين رو مشتقات سنگي حاصل از آنها نيز چنين اند. البته در مواردي كه پديده اسكارني زايي و يا جانشيني و كاني سازي درون آنها رخ مي‌دهد، سنگ درونگير هاله مغناطيسي نامنظمي را بروز مي‌دهد.

بعلاوه گرانتيوئيدهاي مادر اين تيپ ذخاير، كاهش كمي (معادل 1/0 گرم در سانتيمتر مكعب) را در جرم مخصوص نشان مي‌دهند. از اين رو برداشت‌هاي گراني سنجي تا حدي محدوده‌هاي آنها را مشخص مي‌سازد.

از ويژگيهاي ديگر گرانيتوئيدهاي مادر اين تيپ ذخاير، فراواني عناصر راديواكتيو در آنها است. در مواردي كه اين توده‌هاي نفوذي رخنمون دارند، برداشت‌هاي هوابرد براي رسم نقشه راديواكتيويته مي‌تواند مفيد باشد.

بالا بودن مقدار اورانيوم و توريم، نقش كليدي را در تعيين مناطق غني شده دارد. از آنجا كه دگرساني‌هاي مرحله پسين، موجب كاهش مقدار پتاسيم مي‌گردد، روش راديومتري گاما مي‌تواند براي تعيين موقعيت آنها مفيد باشد.

براي تعيين شكل هندسي بخش فوقاني توده‌هاي نفوذي مدفون و تشخيص مكان توسعه زوائد توده‌هاي نفوذي كه در آنجا احتمال كاني‌ سازي بيشتر است،‌روش‌هاي الكتريكي ممكن است مفيدباشند. از آنجا كه احتمال وجود پيروتيت و بعضي از سولفورهاي ديگر نيز وجود دارد، ميدان مغناطيسي محلي افزايش يافته و كاربرد روش مغناطيس سنجي زميني را مؤثر مي‌سازد. اين امر موجب مي‌شود تا مقادير مقاومت ويژه و بارپذيري نسبت به منطقه زمينه، تغيير محصوصي كرده و كاربرد روش‌هاي الكتريكي مفيد واقع شود.

با استفاه از روش هاي دور سنجي، مي‌توان بخش هاي رخنمون دار توده‌هاي فلسيك را مورد بررسي قرار داد و فازهاي مختلف آن را از يكديگر جدا كرد. وجود كاني‌هاي دگرساني داراي عامل هيدروكسيل، از طريق بكارگيري دستگاههاي طيف سنجي با قدرت تفكيك بالا مشخص مي‌شود.

شكل هندسي اين گونه ذخاير گوناگون و از صفحه نامنظم تا استوانه‌اي است. هاله دگرساني آنها معمولا با حالتي نامنظم اطراف كانسار قرار مي‌گيرد ولي در اطراف توده نفوذي منظم‌تر اند. بزرگي قطر زوائد توده نفوذي كه خاستگاه اصلي آنها ست، بين 250 تا 2000 متر است. ميانگين حجم بخش كاني سازي شده در تيپ اسكاني و جانشيني حدود 6/2 ميليون متر مكعب، در تيپ گرايزني حدود 3/0 تا 24 ميليون متر مكعب و در تيپ رگه‌اي كه از همه كوچكتر است، 89000 متر مكعب برآورد شده است. قطر هاله دگرساني آنها در اطراف توده نفوذي ممكن است به چند كيلومتر نيز برسد.

در جدول 10 خواص فيزيكي اين تيپ ذخاير، همراه با خواص مشابه در منطقه دگرساني آنها و همچنين در رانيتوئيدهاي مادر آنها آورده شده است. مشخصه ژئوفيزيكي اين نوع كانسار براي كانسارهاي وابسته در آن يعني كانسارهاي قلع جانشيني، قلع رگه‌اي، قلع گرايزني، قلع پگماتيتي، قلع پورفيري، قلع پلي متاليك، قلع ريوليتي و قلع پلاسري نيز صدق مي‌كند.

 

جدول 10-ويژگي هاي ژئوفيزکي کانسار هاي قلع اسکارني

 

در بين روش‌هاي ژئوفيزيكي اكتشافي، روش گراني سنجي مي‌تواند در تعيين محدوده توده‌هاي نفوذي بزرگي مانند باتوليت‌ها مفيد باشد. با چنين برداشت‌هايي مي‌توان مورفولوژي استوك‌هاي كوچكتر را نيز مشخص كرد مشروط به آن كه اين استوك‌ها به قدر كافي به سطح زمين نزديك باشند. از آنجا كه بعضي از ذخاير اسكارني با زوايد توده‌هاي نفوذي بزرگ در ارتباط‌ مي باشند. لذا برداشت‌هاي گراني سنجي براي تعيين موقعيت تقريبي آنها مفيداند.

در اغلب ذخاير اسكارني، منيتيت به عنوان يك غالب حضور دارد، لذا برداشت‌هاي مغناطيسي هوابرد در تعيين مناطق اسكارني مي‌تواند به كار گرفته شود.

د – ديگر راهنماهاي اكتشافي

از آنجا كه اكثر ذخاير اسكارني (به استثناء اسكارن هاي سرب و روي دار) در نزديكي توده نفوذي يافت مي‌شوند، اكتشاف آنها در جداول محدود به مناطق همبري و در درجه دوم محدود به ليتولوژي مناسب مي‌گردد. از اين رو در اكتشافات ناحيه‌اي اين تيپ ذخاير، بايد به دو عامل فوق در چهار چوب محيط تكتونيكي مناسبي توجه خاص نمود. در بين همه انواع همبري نوع كربنات - آذرين نفوذي (عميق يا نيمه عميق)، از اهميت خاصي برخوردار اند. بنابراين در برداشت‌هاي سنگ شناسي و ساختماني بايد به اين مورد توجه ويژه‌اي داشت. تحليل ساختار شكستگي‌ها و نحوه توزيع فضايي آنها نيز با اهميت است، زيرا اين عامل در كنترل نفوذپذيري سنگ ميزبان نقشي اساسي دارد. علاوه بر مناطق با شدن شكستگي زياد، واحدهاي برشي نيز مي‌توانند از نظر نفوذپذيري بستر مناسبي براي كانه سازي فراهم سازند، لذا برداشت محدوده چنين واحدهايي الزامي است.

كانسارهاي وابسته به اين نوع كانسار نيز شامل قلع اسكارني، تنگستن اسكارني، قلع گرايزني، قلع رگه‌اي و قلع جانشيني‌اند. همچنين محصولات فرعي اين نوع كانسار تنگستن، فلوئوريت، بريليم، روي و طلا است.

كانسارهاي قلع جانشيني

نام ديگر اين نوع كانسارها، قلع اگزالاتيو است و عبارت از تمركز كانه‌هاي كاسيتريت و سولفيدي (عمدتاً پيروتيت) در نوارهاي استراتاباند جانشين شده در سنگ هاي كربناتي اند.معمولاً سنگ‌هاي كربناتي (آهك و دولوميت)، گرانيت، مونزوگرانيت و دايك‌هاي كوارتز پورفيري جزء سنگ‌هاي درونگير اين نوع كانسارها هستند. همچنين سنگ‌هاي حاوي كوارتز، تورمالين، چرت، پليت و رسوبات غني از آهن و سنگ‌هاي آتشفشاني نيز ممكن است در محيط كانسار موجود باشد.

اين نوع كانسارها اكثراً متعلق به دوران پالئوزوئيك و مزوزوئيك هستند، ولي ممكن است در هر دوره‌اي يافت شوند و محيط تشكيل آنها مناطقي با نفوذ كمپلكس‌هاي گرانيتي كم عمق (اپي زونال) به درون نواحي داراي سنگ‌هاي كربناتي است.

خاستگاه تكتونيكي اين كانسارها فازهاي پيشي تا پسين كوهزايي با توده‌هاي گرانيتوئيدي در مجاورت سنگ‌هاي كربناتي‌اند. از لحاظ كاني شناسي، رگه‌هاي پيشين شامل كاني‌هاي پيروتيت، آرسنوپيريت، كالكوپيريت، ايلمنيت، فلوئوريت و به مقدار كم پيريت، اسفالريت، گالن، استانيت، تتراهيدريت و منتيت مي‌باشند و رگه‌هاي پسين شامل كاني‌هاي اسفالريت گالن، كالكوپيريت و فلوئوريت است.

 

راهنماي اكتشافي

الف- دگرساني

-آثار گرايزني شدن در همبري توده‌هاي گرانيتي ديده مي‌شود.

-دگرساني سيدريتي در دولوميت‌هاي موجود در همبري توده‌هاي سولفيدي يافت مي‌شود.

-تورماليني شدن در رسوبات كلاستيك (آواري) رخ مي‌دهد.

جايگيري توده‌هاي گنبدي شكل گرانيتوئيدي در محيط كربناتي و مسير گسل‌ها و شكستگي‌ها كه نقش كانال براي سيالات كاني ساز را ايفا مي‌كنند، از عوامل كنترل كننده مي‌باشند.

در اكتشاف به طريقه ژئوشيميايي اين نوع كانسارها آنومالي عناصر Sn، Cu، B، W، F، Li، Pb، Zn و Rb قابل ثبت است.

كانسارهاي وابسته به اين نوع كانسار نيز قلع گرايزني، كوارتز – تورمالين، كاسيتريت رگه‌اي، تنگستن اسكارني و قلع اسكارني مي‌باشد. همچنين محصولات فرعي اين كانسار شامل سرب، روي و مس مي‌باشد.

 

كانسارهاي قلع رگه‌اي

رگه‌هاي قلع دار تيپ كورنيش نام ديگر اين نوع كانسارها مي‌باشد و عبارت از تمركز كانه قلع با پاراژنز كوارتز، كاسيتريت، ولفراميت و سولفيد فلزات پايه در پر شدگي شكاف‌ها و شكستگي‌هاي موجود در سنگ‌هاي آذرين نفوذي فلسيك (لوكوگرانيت) و مناطق اطراف آنها است.

گرانيتوئيدهاي چند فازي، شامل لوكوگرانيت بيوتيت دار و يا مسكويت دار سنگ درونگير اين نوع كانسارها است و رسوبات پليتي نيز عموماً در اطراف آنها موجود مي‌باشد.

از نظر دوران زمين شناسي بيشتر اين كانسارها متعلق به دورانهاي پالئوزوئيك و مزوزوئيك هستند ولي ممكن است كه متعلق به هر دوره ديگري باشند.

توده‌هاي نفوذي با عمق متوسط تا زياد محيط مناسبي را براي تشكيل اين ذخاير تشكيل مي‌دهند و معمولا دايكها و دسته دايكها در محيط آنها حضور دارند. سنگ‌هاي ولكانيكي معمولا با اين ذخاير ديده نمي‌شوند.

خاستگاه تكتونيكي اين عناصر كمربندهاي چين خورده و حاشيه قاره‌اي در حال نمو همراه با گرانيتوئيدهاي فاز پسين كوهزايي و يا بعد از كوهزايي كه قسمتي از آنها ذوب بخشي را تحمل كرده‌اند مي‌باشند.

از نظر كاني شناسي اين كانسارها شديداً متنوع و گوناگون هستند و شامل كاسيتريت، ولفراميت، آرسنوپيريت، موليبدنيت، هماتيت، سئليت، بريل، گالن، كالكوپيريت، اسفالريت و بيسموتيت مي‌باشند. اگر چه تنوع و گوناگوني كاني شناسي آنها زياد است ولي بخش داخلي حاوي كاني‌هاي كاستيريت و ولفراميت همراه با كاني‌هاي سولفيدي از عناصر نقره، مس، روي و سرب است.

 

راهنماي اكتشافي

الف- دگرساني

-پيريتي شدن (با گسترش گرايزن) و تورماليني شدن معمولا در نزديكي و مجاورت رگه‌ها و همبري گرانيت‌ ها وجود دارد همچنين سيليسي فيكاسيون، كلريتي زاسيون و هماتيتي زاسيون معمول است.

- يك منطقه بندي ايده ال مي‌تواند شامل مجموعه هاي زير باشد:

كوارتز – تورمالين – توپاز؛ كوارتز – تورمالين – سريسيت؛ كوارتز – سريسيت – كلريت؛ كوارتز - كلريت

-تمركزهاي اقتصادي كانه قلع معمولاً درون يا در فوقاني ترين بخش همبري توده نفودي (گرانيتي) رخ مي‌دهد. كنترل كننده‌هاي محلي نيز شامل تنوع در ساختمان رگه، تغييرات سنگ شناسي، تقاطع رگه‌ها، فراواني دايك‌ها و گسل‌ها متقاطع است.

 

ب- هوازدگي

-كاسيتريت موجود در رسوبات رودخانه‌اي و توده‌هاي قلع پلاسري محصول هوازدگي اين نوع از كانسارها است.

 

ج – راهنماي ژئوشيميايي

براي اين نوع كاني‌سازي و در اكتشاف ژئوشيميايي آنها آنومالي‌هاي عنصر REE، Bi، Sn، AS، W، Bi، F، Rb، Be، Nb، Cs، U، Th و Li قابل ثبت است.

كانسارهاي وابسته به اين نوع كانسار نيز شامل قلع گرايزني، قلع اسكارني و قلع جانشيني است.

 

•كانسارهاي قلع گرايزني

اين كانسارها عبارت از تمركز كانه قلع به شكل كاسيتريت افشان، رگچه‌اي، رگه‌اي، عدسي و استوانه‌اي مرتبط با منطقه گرايزني شده لوكوگرانيت است.

سنگ درونگير اين كانسارها لوكوگرانيت هاي حاوي موسكوويت و بيوتيت و بويژه لوكوگرانيت‌ها نوع S با كاني‌هاي فرعي مشخصي چون توپاز، فلوئوريت، تورمالين و بريل مي‌باشد. گرايزن‌هاي قلع دار عموماً حاصل فرآيند هاي بعد از ماگمايي هستند. در اين نوع كانسارها بافت ها معمولا ًنفوذي بوده و عموماً غير رگچه‌اي مي‌باشند. بافت‌هاي دانه‌اي يكنواخت بيشتر ديده‌ مي‌شود و بافت هاي پورفيري و آپليتي نيز معمول است.

اين كانسارها از لحاظ دوره زمين شناسي ممكن است متعلق به هر دوره‌اي باشند و زمان كاني سازي قلع منطبق با مراحل نهايي جايگيري توده‌هاي گرانيتوئيدي است.

محيط تشكيل كانسارهاي قلع گرايزني از توده‌هاي نفوذي مزوزونال تا ولكاني‌هاي عميق متغير است.

خاستگاه تكتونيكي آنها نيز كمربندهاي چين خوده مرتبط با رسوبات ضخيم، سنگ‌هاي ولكانيكي تشكيل شده در محيط‌هاي كراتونيك پايدار و حاشيه قاره‌اي در حال نمو است و محيط مناسبي براي تشكيل آنها هستند. اغلب گرانيتوئيدهاي مرتبط به آنها بعد از فاز چين خوردگي‌هاي اصلي تزريق شده اند.

در اين كانسارها منطقه بندي كاني شناسي جامعي شامل مجموعه‌هاي كاسيتريت، موليبدنيت، ولفراميت، بريل، آرسنوپيريت، بيسموتيت، كاني‌هاي سولفيدي روي، مس، سرب، سولفو استانيت ها، رگه‌هاي كوارتز، فلوئوريت، كلسيت و پيريت ديده مي‌شود.

ساخت و بافت در اين كانسارها بسيار متنوع است و معمولاً بيشتر كاسيتريت موجود در توده گرايزني به صورت افشاني است و اشكال رگچه‌اي، استوك ورك، عدسي و برشي كمتر معمول است.

 

راهنماهاي اكتشافي

الف - دگرساني

قبل از پيدايش گرايزن مجموعه دگرساني شامل مسكويت، كلريت، تورمالين و فلوئوريت است و پس از پيدايش گرايزن مجموعه دگرساني شامل كوارتز، مسكويت، توپاز، فلوئوريت و تورمالين است.

اگر بافت اوليه سنگ حفظ شود اصطلاح گرايزني زاسيون و اگر بافت اوليه سنگ حفظ نشود اصطلاح گرايزن توده‌اي به كار برده مي‌شود. تورمالين مي‌تواند به طور افشان در همه جا يافت شود.

 

ب - هوازدگي

ممكن است در نزديكي رگه‌هاي گرايزني رنگ گرانيت قرمز شود. اگر چه گرايزن‌هاي توده‌اي ممكن است از نظر اقتصادي جالب توجه نباشند ولي توده‌هاي پلاسري غني از قلع مي‌توانند از طريق هوازدگي و فرسايش آنها تشكيل شوند.

 

ج – راهنماهاي ژئوشيميايي

-كاني‌هاي كاسيتريت، توپاز، تورمالين در رسوبات رودخانه‌اي مناطق گرايزني غني از قلع تمركز مي‌يابند.

وجود گرانيت‌هاي با درصد بالاي SiO2 (بيشتر از 73 درصد)‌ و بيشتر از چهار درصدK2O ولي با تهي شدگي نسبت به اكسيئهاي منيزيم، تيتانيوم، كلسيم و آهن

-آنومالي ژئوشيميايي عناصر B، Nb، Cs، U، Th، REE، Tu، Sn، F، Rb، Li، Be، W، Mo و AS قابل ثبت است.

-تهي شدگي نسبت به عناصر V، Sr، Sc، La، Ba، Ni، Cu، Cr و Co ديده مي‌شود.

 

•كانسارهاي قلع پورفيري

-نام ديگر اين كانسارها، كانسارهاي قلع ساب ولكانيك است و عبارت از تمركز كانه كاسيتريت در كمپلكس‌هاي نفوذي ساب ولكانيكي به صورت پراكنده،‌دانه ريز، رگچه‌اي و برشي مي‌باشد. چنين تمركزهايي به وسيله گسترش توده‌هاي كوارتز پرفيري و سنگ‌هاي مجاور آن كنترل مي‌شود.

سنگ درونگير اين كانسارها استوك‌هاي كوارتز پورفيري و گدازه‌هاي متوسط تا اسيدي (كوارتزلاتيت، داسيت، ريوداسيت) و پيروكلاست‌هاي كالكوآلكالن هم سن با آنها است.

-از نظر دوران زمين شناسي اين كانسارها ممكن است در هر دوره‌اي يافت شوند. توده‌هاي قلع پورفيري مشهور در بوليوي مربوط به دوره ميوسن هستند و توده‌هاي قلع - موليبدن - تنگستن ساب ولكانيك مونت پلي سنت، نيوبرونزويك مربوط به اواخر دوره كربونيفر هستند.

-محيط مناسب براي تشكيل اين كانسارها استوك‌هاي ساب ولكانيك موجود در زير يا درون استراتوولكان ‌هاي توسعه يافته در عمق يك تا سه كيلومتري از سطح زمين مي‌باشد.

-كمربندهاي چين خوده و جايي كه استوك‌هاي نفوذي در حاشيه فعال زون فرورانش تشكيل مي‌شوند و سنگ‌هاي آتشفشاني هم سن خود را قطع مي‌كنند خاستگاه تكتونيكي مناسبي را براي اين كانسارها ارائه مي‌دهند.

-در اين كانسارها كاسيتريت و كوارتز با كاني‌هاي سولفيدي (عموماً پيريت) همراه هستند. ممكن است كاني‌هاي پيروتيت، استانيت، كالكوپيريت، اسفالريت و آرسنوپيريت نيز يافت شود. رگه‌هاي تأخيري آنها عموماً حاوي سولفواستانات ها و كاني‌هاي نقره مي‌باشد.

 

راهنماهاي اكتشافي

الف - دگرساني

دگرساني فراگير است و كاني سازي قلع پورفيري نسبت به كاني سازي نقره و قلع رگه‌اي قديمي‌تر است؛ منطقه بندي شامل يك هسته مركزي كوارتز - تورمالين (بهطور فرعي داراي كاسيتريت افشان) است كه به طرف خارج به زون دگرساني سريسيت - تورمالين (به طور محدود مرتبط به كاسيتريت افشان) و سپس به زون پروپيليتي و آرژيليتي منتهي مي‌شود.

ب - هوازدگي

اكسيداسيون پيريت تشكيل اكسيدها و هيدروكسيدهاي آهن مي‌دهد. غني شدگي سوپرژن نامحتمل است. كاسيتريت ممكن است در پلاسرهاي اطراف ناحيه منشاء تمركز يابد.

ج – راهنماي ژئوشيميايي

آنومالي عناصر B و Sn در بخش مركزي توسعه مي‌يابند؛ در ناحيه خارجي تر آنومالي عناصر Sn، Ag، Pb، Zn، As، Sb، Cu، Ba و B ممكن است قابل ثبت باشد. از آنجا كه در تشكيل اين تيپ كانسار، ايجاد شكستگي‌هاي هيدروليكي يكي از فرايندهاي با اهميت است لذا برداشت‌هاي ساختماني كه بتوانند منطقه توسعه اين نوع شكستگي‌ها را مشخص سازند مفيد خواهند بود. علاوه بر آن برشي‌هاي انفجاري نيز با اهميت هستند، از اين رو برداشت‌هاي زميني بايد اين واحد را نيز شامل شود. پس از انجام چنين برداشت‌هاي زميني بايد اين واحد را نيز شامل شود. پس از انجام چنين برداشت‌هايي انطباق آنومالي‌هاي ژئوشيميايي با چنين مناطقي مي‌تواند اهميت آنها را افزايش دهد.

 

د – كانسارهاي وابسته

كانسارهاي وابسته به اين كانسار، قلع رگه‌اي و قلع پلي متاليك رگه‌اي است.

 

•كانسارهاي قلع با ميزبان ريوليتي

كانسارهاي قلع تيپ مكزيكي نام ديگر اين نوع كانسارهاست و عبارت از تمركز كاسيتريت و قلع چوبي موجود در رگچه‌هاي ناپيوسته متناوب موجود در توده‌هاي ريوليتي گنبدي شكل و پلاسرهاي مشتق شده از آنها مي‌باشد.س

سنگ درونگير اين كانسارها ريوليت فلدسپات آلكالن داري است كه مقدار SiO2 آنها بيش از 75% سنگ باشد. ريوليت‌هاي توپازدار شامل همين گروه مي‌شوند. كاني‌هاي فرعي ولي مهم آنها عبارتند از توپاز، فلوئوريت، پسودوبروكيت و بريل است.

درجه تبلور ريوليت بين 5 تا 50%‌ تغيير مي‌كند. بلورهاي كوارتز و سانيدين آن ممكن است درشت باشد و بيوتيت و هورنبلند به ندرت يافت مي‌شود.

اين كانسارها متعلق به دوران ترشيري مي‌باشند و عمدتاً در اليگوسن و ميوسن تشكيل شده‌اند. محيط مناسب براي تشكيل اين كانسارها كمپلكس جرياني – گنبدي شكل ريوليتي و سنگ‌هاي پيروكلاستيك و اپي كلاستيك وابسته با آنها مي‌باشد. خاستگاه تكتونيكي مناسب نيز نواحي با فعاليتهاي ولكانيكي سيليسي كه عموماً در شرايط پوسته قاره‌اي ضخيم توسعه مي‌يابند، مي‌باشد.

اين كانسارها شامل كاسيتريت همراه با هماتيت (بطور مشخص اسپكولاريت)، كريستوباليت، فلوئوريت، تريديميت، اوپال، كالسدوني، آدولاريا و كاني‌هاي گروه زئوليت است.

معمولاً رگه‌ها و رگچه‌هاي ناپيوسته داراي عرضي بين 1/0 تا 10 سانتي متر است ولي ساير ابعادشان ممكن است تا 75 متر برسد. اين رگه‌ها و رگچه‌ها ممكن است به صورت افشان در زمينه‌اي از جريان گدازه ريوليتي و يا برش‌هاي گسلي يافت شود.

راهنماهاي اكتشافي

الف - دگرساني

دگرساني ممكن است يافت نشود اما دگرساني‌اي كه مستقيماً با كاني سازي در ارتباط است ممكن است داراي كاني‌هاي كريستوباليت، فلوئوريت، اسمكتيت، كائولينيت و ديگر كاني‌هاي رسي باشد.

كانسار عمدتاً در منطقه شكستگي و برشي موجود در اطراف توده ريوليتي گنبدي شكل كه داراي نفوذپذيري است توسعه مي‌يابد.

 

‌ب - هوازدگي

محصولات هوازدگي اين نوع كانسار به طور كلي كم است ولي كاني رسي نوع اسمكتيت (به رنگ نارنجي) در اغلب اين تيپ كانسارها يافت مي‌شود.

 

ج – راهنماي ژئوشيميايي

در بررسي‌هاي ژئوشيميايي فقط آنومالي عنصر Sn قابل ثبت است. پراكندگي ساير عناصر شامل Fe، Be، Li، F، As، Sb، Zn، Bi و REE در سنگ درونگير در حداقل مقدار خود است. بهترين راهنماي اكتشافي ثبت هاله‌هاي ثانويه قلع با غلظت هاي بيشتر از ppm 1000 در نمونه‌هاي لاوك شوئي شده‌است. پيدايش كاسيتريت در رسوبات رودخانه‌اي معمولاً محدود به فواصل 2 تا 3 كيلومتري از ناحيه منشا مي‌باشد.كانسار وابسته به اين نوع كانسار، كانسار موليبدن كلايمكس مي‌باشد.

 

•كانسارهاي قلع پلاسري

اين كانسارها در نتيجه تمركز كاسيتريت و كاني‌هاي سنگين وابسته، در رسوبات آبرفتي سيلتي تا قلوه سنگي تشكيل مي‌شوند. آبرفت‌هاي سيلتي، ماسه‌اي، گراولي و قلوه سنگي و هم ارزهاي سخت شده آنها سنگ و يا رسوب درونگير اين گونه ذخاير مي‌باشند. اين كانسارها داراي ذراتي با ابعاد ريز تا بسيار دانه درشت هستند. اين ذخاير عمدتاً متعلق به دوران ترشيري پسين تا هولوسن مي‌باشند ولي ممكن است در هر دوره‌اي يافت شوند.

از نظر توپوگرافي نسبت به ناحيه منشاء، آبرفت‌هاي منطقه بالايي تا مياني محيط مناسبي براي تشكيل اين گونه ذخاير است، به طوريكه شيب رودخانه نه آنچنان زياد باشد كه جريان سريع آب در كف رودخانه رسوبي باقي نگذارد و نه آنقدر كم باشد كه نتواند موجب جدايش ثقلي كاسيتريت از ساير اجزاء تخريبي گردد.

 

از جنبه خاستگاه تكتونيكي آبرفت‌هاي مشتق شده از فرسايش:

1) نواحي حاشيه قاره‌اي (از نوع نموي) با سن پالئوزوئيك تا سنوزوئيك

2) كمربندهاي چين خورده در كراتون‌هاي پايدار كه داراي توده‌هاي نفوذي گرانيتوئيدي بسيار تكامل يافته و يا هم ارزهاي خروجي آنها مي باشد.

محيط مناسبي را تشكيل مي‌دهد. پايداري تكتونيكي در خلال فرايندهاي تشكيل و محفوظ ماندن آن ها ضروري است.

كانسارهاي قلع پلاسري شامل كاني‌هاي كاسيتريت، منيتيت، ايلمنيت، زير كت، مونازيت، آلانيت، تورمالين، كلمبيت، گرونا، روتيل، و توپاز مي‌باشد. دانه‌هاي كاسيتريت موجود در كانسار با نزديك شدن به منشاء درشت تر مي‌شود.

 

راهنماهاي اكتشافي

الف- عوامل كنترل كننده

كاسيتريت در گراولهاي كف رودخانه و در جايي كه تله ثقلي وجود داشته باشد متمركز مي‌شود. غني ترين پلاسرها در روي ناحيه منشاء تشكيل مي‌شوند.

 

ب – مشخصه ژئوشيميايي

در اكتشاف به طريقه ژئوشيميايي اينگونه عناصر آنومالي قوي عناصر Sn، As، F، W، Be، Zr، Nb، Ta و Zn قابل ثبت است. روش كاني سنگين مناسب ترين روش كشف اين گونه كانسارها مي‌باشد.

 

ج – كانسارهاي وابسته

تمام كانسارهاي قلع پلاسري ممكن است محصولات فرعي نظير، ايلمنيت، زير كن و مونازيت داشته باشند. در مواردي كه از پگماتيت‌ها منشا گرفته باشند ممكن است داراي كلمبيت و تانتاليت نيز باشد. كانسارهاي اقتصادي پلاسري قلع در فواصل كمتر از 8 كيلومتر از ناحيه منشا تشكيل مي‌شوند.

[.MohammadReza. 19850]

روشهاي متداول فرآوري قلع

 

همانگونه كه ذكر شد منبع اصلي قلع كاني كاسيتريت ( SnO2) است، كه به صورت رگه‌اي ظاهر مي‌شود. بيش از 80% معادن قلع دنيا در نهشته‌هاي پلاسري واقع‌اند كه محتوي قلع آنها كمتر از 015/0% است. استفاده نهايي از قلع در قوطي‌هاي كنسرو، اجزاي لوازم برقي، تجهيزات ساختماني، حمل و نقل و ساير موارد است. چين و برزيل، بزرگترين توليد كننده‌هاي قلع در دنيا هستند و به دنبال آن ها اندونزي و بوليوي قرار دارند. اين كشورها حدود 75% از صادرات قلع در دنيا را در دست دارند.

جداسازي كانه هاي اوليه قلع دشوار است. كانه اصلي قلع، كاسيتريت، غير مغناطيسي بوده و بنابراين از روش فلوتاسيون نمي توان براي فرآوري آن استفاده نمود. جهت جداسازي كاستيريت بيشتر از فرايند جدايش ثقلي استفاده مي شود. كاسيتريت غالباً با كاني هاي ديگر هم رشدي دارد و كانيهاي همراه در حين فراوري رفتاري مشابه كاسيتريت از خود نشان داده و لذا عمل فراوري را دشوارتر مي نمايند.

تكنولوژي امروزي فراوري شامل چندين مرحله كاهش اندازه كانه ها و جداسازي كاسيتريت آزاد شده پس از هر مرحله كاهش اندازه با استفاده از روش مرتب سازي بر اساس چگال مي باشد. سرند و ميزهاي لرزان متنوع در فراوري كاسيتريت كاربرد دارند. در مورد ذرات بسيار كوچك ( كوچكتر از J.tm 30 ) نمي توان با اين روشها به ميزان قابل توجهي كاسيتريت دست يافت. اگر درجه هم رشدي كانه ها بالا باشد و آسياب دانه ريزتر احتياج باشد شبيه كانسارهاي روسيه، انگلستان، بوليوي، آفريقاي جنوبي و پرتغال روش فلوتاسيون جهت مرتب كردن ذرات كوچكتر از J.Im 100 استفاده مي شود. اين روش در كانسارهاي منطقه آلتنبرگ در ساكسوني كه در سال 1990 بسته شدند نيز بكار برده مي شد.

مراحل زير در فراوري كانه هاي قلع اوليه بكار برده مي شود:

كانه هاي با درجه هم رشدي متوسط بيشتر بر اساس ثقل سنجي جداسازي و متمركز مي شوند. در مورد مواد دانه ريز از روشهاي فلوتاسيون و مرتب سازي بر اساس چگالي استفاده مي شود. اين روشها امروزه جهت فراوري كانه هاي پيچيده و داراي همرشدي ظريف قلع ترجيح داده مي شوند.

فلوتاسيون كاسيتريت با اندازه J.1 m 15- 40 بيشتر توسط اسيدهاي ارسنيك انجام مي شود. كانه هاي حاصل از كانسارهاي پلاسر توسط فرايندهاي هوازدگي طبيعي شكسته و بر اساس سرعت ته نشيني ذرات معلق جداسازي شده اند. كاسيتريت هاي دانه ريز با ماسه و گراول هاي درشت تر مخلوط شده اند. بر روي صفحات فلوتاسيون لايروبي كه در استخرهاي لايروبي مصنوعي كار گذاشته مي شود، ابزارهاي فراوري قرار مي گيرند كه تغليظ اوليه را جهت مراحل بعدي فراوري در كنار ساحل انجام مي دهند. كانه ها از يك الك غلطكي عبور مي كنند ولي گراول هاي دانه درشت (20 – 10 ميلي متر) چوب و ساير مواد خارجي در پشت الك باقي مي مانند. موادي كه از الك عبور مي كنند ابتدا به هيدروسيكلون و سپس به الك لرزان سه مرحله اي انتقال داده مي شوند تا تغليظ فلزات سنگين جهت مراحل بعدي فراوري صورت گيرد. در مورد كانه هايي كه از پلاسرهاي خشكي با استفاده از water cannon و يا پلاسرهاي دريايي با استفاده از كشتي هاي ويژه داراي پمپ هاي مكش استخراج مي شوند از روشهاي سنتي فراوري مانند الك هاي لرزان و يا الك هاي ناوداني استفاده مي شود.

ذوب :

بعلت اينكه مهمترين كاني حاوي قلع كاسيتريت (SnO2) است واكنش كربوترميك در ذوب اين كانه از اهميت بالايي برخوردار است. در ذوب قلع بايستي وابستگي دمايي اين واكنش و رفتار فلزات را مدنظر قرار داد. محصولات بدست آمده بنيان رنگ هاي سراميك را تشكيل مي دهند و شامل قلع واناديوم زرد، قلع آنتيموان خاكستري و كروم قلع صورتي است. پايداري دمايي رنگهاي قلعي استفاده از آنها در لعاب كاري را ممكن مي سازد.

الكترودهاي تشكيل شده از SnO2 در توليد شيشه هاي سرب بكار برده مي شوند. اين شيشه ها در مقابل خوردگي با شيشه مذاب مقاوم بوده و هنگام گرم شدن رسانايي الكتريكي بالايي دارند.

 

خصوصيات فيزيكي

از مهمترين كاني‌هاي همراه كاسيتريت مي‌توان تانتاليت، ود جينيت و اسپودمن را نام برد كه خصوصيات فيزيكي آنها در روش‌هاي جداسازي اين كاني‌ها از يكديگر داراي اهميت‌اند. جدول 11 مشخصات فيزيكي كاني كاسيتريت و كاني‌هاي همراه آورده شده است. روش‌هاي جداسازي ثقلي، مواد را بر اساس تفاوت در وزن مخصوصشان از هم جدا مي‌كنند. در اين روش‌ها موادي كه چگالي بالا دارند از موادي كه چگالي پاييني دارند جدا مي‌شوند.

 

جدول11-مشخصات فيزيکي کاني کاسيتريت و کاني هاي همراه آن

 

روش‌هاي مغناطيسي از اختلاف بين خواص مغناطيسي كاني‌ها براي جداسازي آنها از هم استفاده مي‌كنند. كاني‌هاي داراي يكي از سه خاصيت زير در ميدان مغناطيسي هستند:

-فرومغناطيس

-پارامغناطيس

-ديامغناطيس

كاني‌هاي فرومغناطيس به سادگي ميدان مغناطيسي جذب شده و از بقيه كاني‌ها جدا مي‌شوند. كاني‌هاي پارامغناطيس با خصوصيت متفاوت در ميدان مغناطيسي با شدت‌هاي مختلف از يكديگر جدا مي‌شوند و كاني‌هاي ديامغناطيس از ميدان مغناطيسي دفع مي‌شوند. جدا كننده مغناطيسي شامل يك الكترومگنت بزرگ است كه مخلوط كاني‌ها از آن عبور كرده و تفاوت در شدت ميدان مغناطيسي براي جدا كردن كاني‌ها از هم استفاده مي‌شود.

روش‌هاي معمول فرآوري سنگ معدن قلع، جداسازي ثقلي و روش‌هاي مغناطيسي بدون استفاده از مواد شيميايي‌اند. استفاده از فلوتاسيون در مورد كاسيتريت مشكلي است كه راه حلي براي آن ارائه نشده است. مشكل عمده اين روش مربوط به قابليت انتخاب پايين كلكتور براي جدا كردن كاني كاسيتريت از ساير كاني‌هاي همراه آن است. فلوتاسيون كاسيتريت عموما به وسيله كلكتورهاي اكسي هيدريليك و در محيط اسيدي (5-2 pH) انجام مي‌شود.

در استراليا كارخانه فرآوري گرين بوشس، كنستانتره تانتاليم و كاسيتريت را با استفاده از روشهاي جدايش ثقلي و مغناطيسي توليد مي‌كنند (شكل هاي 26 و 27)، كه در اين بخش مدار موجود در اين كارخانه ها بعنوان نمونه مدار فرآوري كاسيتريت مورد بررسي قرار مي‌گيرد.

 

شکل 26-طرح سه بعدي کارخانه فرآوري گرين بوشس {16}

 

 

شکل 27-نمودار جريان فرآوري کنسانتره تانتاليم و کاسيتريت در کارخانه گرين پوشس

 

خردايش

مرحله اول در فرآوري كاسيتريت، استفاده از تعدادي سنگ شكن و آسيا و مجموعه‌اي از سرندها براي رساندن سنگ به ابعاد مورد نظر است. سنگ معدن استخراج شده در مرحله سنگ شكني بوسيله يك سنگ شكن فكي و يك سنگ شكن مخروطي تا ابعاد كوچكتر از mm10 خرد مي‌شود، سپس با آب مخلوط شده و بوسيله آسياي گلوله‌اي تا ابعاد زير mm 5/0 آسيا.

 

پر عيار كني اوليه

سنگ معدن خرده شده تا ابعاد زير mm5/0، از يك مجموعه جيگ، پر عيار كننده‌هاي مارپيچي و ميزهاي لرزان عبور داده مي‌شود كه آن را به يك كنتسانتره اوليه يك باطله سبك‌تر مثل كوارتز تقسيم مي‌كنند (شكل 28). كنسانتره حاصل از اين مرحله كه شامل كنسانتره كاسيتريت و تانتاليت است، توسط *****ها آبگيري شده و خشك مي‌شود و باطله حاصل نيز جهت بازيافت آب به تيكنرها فرستاده شده و پس از بازيافت آب به سد باطله منتقل مي‌شود.

جيگ يك پر عيار كننده مكانيكي است كه دانه‌هاي سنگين را از دانه‌هاي سبك به وسيله قابليتش در توليد پالس در سيال و وجود يك بستر نيمه پايدار جدا مي‌كند. خوراك ورودي، به صورت پالپ از يك خوراك دهنده در سرتاسر عرض بستر جيگ وارد مي‌شود و با عبور از طول بستر، به دليل ايجاد پالس در سيال توسط يك ديافراگم مكنده قابل تنظيم، مواد سبك و سنگين از هم جدا شده و مواد سنگين با عبور از بستر نيمه پايدار، توسط محفظه‌اي جمع آوري مي‌شوند. عمده‌ترين متغيرهاي مؤثر در كارآيي عملياتي جيگ عبارتند از : سرعت پالس، شدت پالس، ابعاد جشمه سرندها در بستر جيگ، عمق بستر و ميزان دقت پالپ ورودي. بعد از اينكه براي يك بار اين متغيرهاي عملياتي تنظيم شدند، تنها نياز به توجه كمي در حين كار جيگ خواهد بود.

 

شکل 28-نماي کلي از مراحل پر عيار کني اوليه سنگ معدن کاسيتريت و تانتاليم در کارخانه کربن بوشس

 

جيگ سانتريفيوژي كلسي (KCJ)، كه از نظر عملكرد مشابه جيگ‌هاي معمولي است مي‌باشد بعلاوه اينكه مواد در يك سانتريفيوژ نيز مي‌چرخند، در نتيجه قابليت دستيابي به عيار بالا همراه با بازيابي بالا، كارآيي بهتر در جداسازي ذرات ريز و همچنين كاني‌هاي با اختلاف وزن مخصوص كم نسبت به هم را ايجاد مي‌كنند. همچنين اين دستگاه فرايندي تك مرحله‌اي است كه محصول مياني نيز توليد نمي‌كند.

جدا كننده‌هاي مارپيچي نيز ذرات را بر اساس چگالي، شكل و اندازه آنها از هم جدا مي‌كنند. در كاربردهاي معدني از مارپيچ‌ها، عموما براي بازيابي موادي با دانسيته بالا و در محدوده ابعادي 10 تا 400 مش استفاده مي‌شود. از مزاياي مارپيچ ها مي‌توان به موارد زير اشاره كرد:

الف- داراي ظرفيت بالايي هستند (9 تا 15 تن در ساعت براي سه مارپيچ در حال كار).

ب – به دليل اينكه جنس آنها از فايبر گلاس است، وزن خيلي كمي دارند.

ج – به دليل عدم استفاده از موتور، برق مصرف نمي‌كنند.

پالپ خوراك با درصد جامد 20 تا 40%، از بالاي مارپيچ ها وارد مي‌شود. وقتي پالپ از بالا به پايين مارپيچ جريان مي‌يابد، ذرات با دانسيته بالا به بخش داخلي مارپيچ منتقل شده و ذرات سبك به بخش خارجي محيط مارپيچ منتقل مي‌شوند. در طول مسير مارپيچ، محورهاي جدا كننده در محل‌هاي خاصي قرار گرفته‌اند كه با تنظيم آنها مي‌توان حد جدايش را مشخص كرد، تا هر بخش جدا شده و به يكي از دو قسمت كنسانتره و يا بخش سرريز سبك‌تر منتقل شود (شكل 29).

 

شکل 29-استفاده از جدا کننده هاي مارپيچي براي توليد کنسانتره کاسيتريت

 

كنسانتره حاصل از مرحله پر عيار كني اوليه پس از ***** و خشك شدن به مرحله پر عيار كني ثانويه فرستاده مي‌شود. در اين مرحله از روش الكترومغناطيسي و الكترواستاتيكي استفاده مي‌شود تا كنسانتره كاسيتريت از كنسانتره تانتاليت جدا شود و كاني‌هاي سنگيني كه به صورت ناخالصي همچون ايلمنيت، گارنت و تورمالين هستند، حذف شوند (شكل 30).

 

شکل 30-نماي کلي از مرحله پر عيار کني ثانويه سنگ معدن کاسيتريت و تانتاليم در کارخانه گرين بوشس

 

براي بازيابي و جدا كردن كنسانتره اسپودمن و كاسيتريت از هم، از مراحل آسيا كردن، سرند كردن، فلوتاسيون و جداسازي مغناطيبسي و ثقلي استفاده مي‌شود.

كنسانتره كاسيتريت حاصل داراي 70% قلع و مقدار كني تانتاليم است كه براي ذوب به كوره‌ها منتقل مي‌شود.

 

كنسانتره قلع با ذوب كردن و پالايش به فلز قلع تبديل مي‌شود. قبل از ذوب كردن، هر نوع ناخالصي بوسيله تشويه، فروشويي با آب و فروشويي با اسيد حذف مي‌شود. كاسيتريت به همراه يك عامل احياء كننده كربن و سنگ آهك و سيليس با هم ذوب مي‌شوند، تا قلع ذوب شده و در قالب ريخته شود. سپس اين قالب‌ها به وسيله روش‌هاي پيرومتالورژي با روش‌هاي الكترومتالورژي خالص مي‌شوند.

ذوب قلع بطور معمول در كوره هاي دوراني ارتعاشي انجام مي‌شود زيرا قابليت كنترل بر روي فرآيند بسيار بهتر بوده و سرباره تميزتري توليد مي‌شود. كوره‌هاي الكتريكي نيز بعضي مواقع كارخانه‌هاي توليدي كوچكتر استفاده مي شوند زيرا كارآيي انرژي بالاتري دارند. كوره‌هاي بلند و كوره‌هاي افقي براي ذوب كردن كنسانتره كم عيار قلع استفاده مي‌شوند.

همانطور كه در شكل 31 ديده مي‌شود، ذوب كردن در يك عمليات ناپيوسته انجام مي‌گيرد كه در آن كنسانتره كاسيتريت، عامل احياء كربن (كك) و روان كننده شامل سنگ آهك و سيليس است كه براي 10 تا 12 ساعت در يك فرآيند دو مرحله‌اي ذوب مي‌شوند. در مرحله اول، مونواكسيد كربن در كوره توليد مي‌شود و با كاسيتريت واكنش مي‌دهد تا قلع و دي اكسيد كربن توليد شود. روان كننده سيليس با كاسيتريت تحت شرايط احيايي واكنش مي‌دهد تا استانات يليس به دست آيد. آهن نيز كه در كنسانتره وجود دارد، با سيليس واكنش داده و سيليكات فرو توليد مي‌كند. در مرحله دوم، سيليكات‌ها با روان كننده‌ها ذوب مي‌شوند تا سرباره مايعي را توليد كنند.

 

شکل 31-نماي کلي از مراحل توليد فلز قلع از کنسانتره کاسيتريت

 

گاز توليد شده از مراحل ذوب فلز به يك دستگاه تصفيه كننده فرستاده مي‌شود تا ميزان . SO2 رها شده در محيط كنترل شود. آلاينده‌هاي ديگر شامل آجرهاي ديواره كوره ذوب و *****هاي مصرف شده‌اند كه هر دو آنها قابل بازيافت هستند

بعد از ذوب، محصول فرآيند ناپيوسته به يك محيط ته نشيني فرستاده مي‌شود. سر ريز محيط ته نشيني جمع آ‌وري شده و مجددا ذوب مي‌شود در حاليكه قلع ذوب شده باقي مانده به دا خل قالب ها ريخته مي‌شود (قلع آندي) تا خالص شود.

قلع ناخالص، عموماً به وسيله عمليات حرارتي (پيرومتالورژي) خالص مي‌شود، اما مي‌توان از روش‌هاي الكترومتالورژي نيز استفاده كرد.

عمليات حرارتي شامل حرارت دادن تدريجي قالب‌هاي قلع تا دماي بالاي نقطه ذوب قلع و پايين نقطه ذوب ناخالصي‌هايي مانند آهن و مس است. به اين ترتيب قلع ذوب شده جدا شده و به يك ديگ منتقل مي‌شود و در فرآيندي تحت عنوان جوشاندن همزده مي‌شود تا ناخالصي‌هاي باقيمانده از سطح سرباره گيري و ذوب مجدد شود. قلع باقيمانده نيز با خلوص بالاي 98% قالب ريزي مي‌شود.

خالص سازي به روش الكترومتالورژي نياز به سرمايه گذاري اوليه بالاتري دارد كه براي تجهيزات مورد نياز است، اما به محصول خالص تري مي‌رسد. خالص سازي الكتروليتي هم در حوضچه‌هاي اسيدي و هم در حوضچه‌هاي قليايي انجام مي‌شود.

حوضچه اسيدي شامل سولفات استانات، اسيدهاي كريوسولفونيك يا فنول سولفونيك و اسيد سولفوريك خالص و موادي براي جلوگيري از نشستن ناخالصي روي كاتد است، در صورتي كه آندها مقدار بالايي سرب داشته باشند، ناخالصي‌هايي در كاتدهاي قلع ايجاد مي‌شود كه بايد تصفيه شوند.

حوضچه‌هاي قليايي شامل استانات پتاسيم يا سديم و سودسوز آور خالص است. سربي كه در آندها وجود دارد، به صورت قطعات سرب در لجن ها ته نشين مي‌شود. قلع خالصي كه در حوضچه‌ ايجاد مي‌شود نيز به صورت شمش براي فروش، ريخته گري مي‌شود.

لجن هاي باقيمانده و اسيدهاي يا قلياي حوضچه به خارج از كارخانه منتقل و براي استفاده مجدد بازيافت مي‌شوند.