معرفی کانی ها

[reza.eng 1843]

دياتوميت

 

دياتوميت طبيعي و خالص به رنگ سفيد بوده وليکن وجود ناخالصي هايي نظير موادآلي، کربنات ها، رس ها و اکسيدهاي آهن و خاکسترهاي آتشفشاني ممکن است رنگ آن را تيره و حتي سياه کند. چگالي کم دياتوميت که بين 320 تا 640 کيلوگرم بر مترمکعب است آن را از ساير مواد رسوبي دانه ريز متمايز مي سازد.

ساختمان ظريف و پيچيده اسکلت دياتومه ها باعث مي شود تا دياتوميت خواص ويژه اي چون وزن مخصوص کم، سطح مخصوص بالا، قدرت جذب فراوان، عايق بودن در برابر حرارت و تخلخل بالا را دارا باشد.

دياتومه‌ها از دو كفه در هم فرو رفته صدف سيليسي (فراستل) كه به اشكال بسيار متنوعي در طبيعت وجود دارند، تشكيل شده‌اند. اساس رده‌بندي دياتومه‌ها گاهي بر اساس همين اشكال متنوع است. اسكلت و يا صدف سيليسي دياتومه‌ها از نظر هندسي متقارن بوده و به شكلهاي متفاوتي از قبيل كره‌اي، استوانه‌اي، ديسكي، نردباني و سوزني يافت مي‌شوند. ابعاد صدفهاي دياتومه‌ها از يك ميكرون تا بيش از يك ميلي متر متغير است و به طور متوسط، اندازه آنها در جهت قطر بين 10 تا 200 ميكرون است. چگالي ظاهري نمونه سنگ بر جا خشك شده دياتوميت بين 320 تا 640 كيلوگرم بر متر مكعب اندازه گيري شده است. ولي نمونه‌هاي پودر شده و فرآوري شده آن پس از كلسيناسيون چگالي بين 80 تا 250 كيلومتر بر متر مكعب دارند.

ساختمان ويژه دياتومه‌ها علاوه بر ايجاد خاصيت جذب بالا، به دياتوميت خاصيت عايق بودن در برابر حرارت را مي‌دهد. سختي اسكلت دياتومه ها بين 4 تا 5 در مقياس موس است ولي پس از فرآوري ممكن است به 5/5 تا 6 نيز برسد. تردي و ميل طبيعي اسكلت دياتومه‌ها به شكستن و خرد شدن، احساس كاذبي در مورد سختي سنگ دياتوميت ايجاد مي‌كند. اين سختي نسبتاً بالا باعث مي‌شود تا دياتوميت به عنوان يك ساينده متوسط و ظريف در صنايع كاربرد داشته باشد.

نقطه ذوب دياتوميت به درجه خلوص سنگ بستگي دارد و از 1750-1000 درجه سانتيگراد(در حدود 1590 درجه سانتي گراد)متغير است. فرآوري دياتوميت باعث بهبود بعضي از خواص فيزيكي دياتوميت مي‌شود. ضريب شكست آن بين 41/1 تا 48/1 است و به صورت پودر مي باشد.

تكليس دياتومه مي تواند باعث بهبود خواص آن از قبيل افزايش وزن مخصوص ( از 2 تا 3/2)، سختي ( از 5/5 تا 6)، افزايش انديس انعكاس ( از 4/1 تا 49/1) و كاهش سطح ويژه شود. عمل تكليس در كوره دوار انجام شود. تكليس بدون كمك ذوب در دماي 1093-870 درجه سانتي گراد و با كمك ذوب كربنات سديم در دماي 1148 درجه سانتي گراد صورت مي گيرد. دياتوميت هدايت حرارتي پائيني دارد كه با افزايش ناخالصي و چگالي افزايش مي يابد.كلسيناسيون باعث افزايش سختي و چگالي دياتوميت مي‌شود. در مواردي كه نياز به سطح مخصوص كمتري است، كلسيناسيون پودر دياتوميت سطح مخصوص آن را از 10 تا 30 متر مربع بر گرم به 5/0 تا 5 متر مربع بر گرم كاهش مي‌دهد.

به طور كلي 3 تا 7 درصد وزني بار كوره كمك ذوب افزوده مي شود. عمل تكليس باعث سوختن مواد آلي همراه مي شود و محصول كلسينه ساده، صورتي، سفيد و كلسينه مركب، سفيدرنگ است.

 

 

چگالي كم دياتوميت كه بين 320 تا 640 كيلوگرم بر متر مكعب است آن را از ساير مواد رسوبي ريز دانه متمايز مي‌كند. قسمت اعظم تركيب دياتوميت از سيليس تشكيل شده است. سيليس موجود در اسلكت دياتومه‌ها علاوه بر استحكام ديواره سلول باعث رشد و نمو آن مي‌شود.

اسكلت سيليسي علاوه بر داشتن 5/3 تا 8 درصد آب در شبكه خود، حاوي مقدار كمي آلومينيوم، آهن و فلزات قليايي خاكي است. تركيب شيميايي دياتوميت و ساختمان منحصر بفرد فيزيكي آن باعث شده است كه دياتوميت، خواص ويژه‌اي داشته باشد و در مواردي نيز هيچ ماده‌اي نتواند جانشين آن بشود.

وقتي ناخالصي‌هاي همراه دياتوميت به مقدار قابل توجهي مي‌رسند، واژه‌هاي ديگري ممكن است براي آن بكار برده شود. بعنوان مثال: دياتوميت ماسه‌اي، دياتوميت رسي، مارن دياتوميتي، وپيت دياتوميتي نامهايي هستند كه به رسوباتي كه حاوي دياتوميت و ساير مواد معدني اطلاق مي‌شود.

وجود و مقدار اين مواد غير دياتوميتي بر خواص نهايي محصول كه شامل pH، درصد مواد محلول، چگالي و سايندگي است تاثير مي‌گذارد. در چنين مواردي ارزش اقتصادي دياتوميت براي بعضي از كاربردها كاهش مي‌يابد. مگر اينكه از روشهاي فرآوردي براي حذف ناخالصي‌هاي مضر استفاده شود. از آنجا كه دياتوميت از رسوبات بسيار ريز سيليسي با منشا موجودات زنده تشكيل شده‌است. تركيب اصلي آن عمدتاً از سيليس بي شكل كه در بدنه اسكلت دياتومه‌ها موجود است تشكيل شده است. مقدار آب موجود در ساختمان داخلي دياتومه از 9/1 تا 6/9 درصد وزني متغير است. مقدار سيليس موجود به طور متوسط بين 80 تا 90 درصد بوده ولي در مواردي تا 97 درصد نيز مشاهده شده است.

ضريب شكست نوري دياتوميت بين 4/1 تا 46/1 بوده و دياتوميت فرآوري شده ضريب شكستي برابر 49 دارد. دياتوميت طبيعي و خالص سفيد رنگ بوده ولي وجود ناخالصي‌هائي نظير مواد آلي، كربناتها، رسها و اكسيدهاي آهن و خاكسترهاي آتشفشاني ممكن است رنگ آن را تيره و حتي سياه رنگ كند. به دليل وجود 80 تا 90 درصد فضاي خالي، دياتوميت قادر است بين 5/1 تا 3 برابر وزن خود آب جذب كند.اين فضاي خالي هم به دليل ساختمان متخلخل صدفهاي دياتومه‌ها و هم به دليل فضاي خالي بين صدفها و ناشي از اشكال متنوع آنها است. نمونه‌هاي سنگ طبيعي و بر جاي دياتوميت داراي 10 تا 65 درصد آب هستند.