بخشی از مقاله
چکیده:
شناسایی و تعیین کاربرد و تعیین نوع مصرف یک ماده اولیه از اهمیت خاصی برخوردار است. در این پژوهش با نمونهبرداري علمی اقدام به شناسایی و تعیین کاربرد یک نمونه معدنیفلدسپار شده است. ابتدا حدود 40 کیلو از نمونه آسیاب شد تا دوغابی هموژن جهت انجام آزمونها تهیه شود. روي نمونههاي سنگی بررسی میکروسکوپی جهت شناسایی کانیهاي موجود صورت گرفت.
آنالیز XRF، XRD، STA و نتایج کانی شناسی به همراه مطالعه پیدایش سنگها احتمال حضور عناصر جزئی مثل فلزات نجیب، گرانبها و خاکیهاي کمیاب را رد کرد. بنابراین کاربرد این نمونه بر مبناي قرار گرفتن در ردة کانیهاي صنعتی مورد بررسی قرار گرفت. در این خصوص رفتار مهندسی نمونهمورد بررسی اولیه قرار گرفت و در ادامه مهمترین کاربردهاي نمونه بصورت فرآوري نشده مورد بررسی آزمایشگاهی قرار گرفت.نتایج آزمونها نشان داد که این ماده بصورت فرآوري نشده بیشتر در ترکیب خوراك سیمان، ترکیب انواع کاشی، ساخت پوکه صنعتی و یا به عنوان ماده اولیه شیشه سرامیکها میتوانند مورد استفاده قرار گیرند.
مقدمه:
مواد معدنی در خلوص و شرایط گرانولومتري و اکتیویته حرارتی مختلف، کاربردهاي مختلفی میتوانند داشته باشند. پتانسیل کاربردها براي تمام خانواده یک نوع ماده معدنی بیان میشود و کاربردهاي اقتصادي خاص یک ماده معدنی بسته به ویژگیهاي خاص آن ماده دارد. دو نوع کاربرد اصلی یکی براي ماده معدنی فراوري نشده در نظر گرفته میشود و دیگري براي ماده فراوري شده مطرح میگردد. در این پژوهش جهت هموژن سازي از نمونه حدود 40 کیلوگرم آسیاب گردید. نمونه ابتدا با سنگ شکن خرد شده و سپس به دو روش خشک و تر آسیاب گردید. همچنین چند تکه از سنگها جهت آزمون مقطع میکرسکوپ نوري جهت کانی شناسی آمادهسازي شد.
از نمونهي ترساب و خشک ساب شده آزمون پراش پرتو ایکس - XRD - جهت تعیین کانی-هاي موجود در آن گرفته شد. آنالیز شیمیایی نمونه به روش فلورسانس - XRF - پرتو ایکس انجام شد. از پودر ترساب شده پس استفاده از گل قرمز پسماند کارخانه تولید آلومینا جهت حذف سرب از محلول هاي آبی در سیستم راکتور بستر ثابت از خشک شدن آنالیز حرارتی نیز گرفته شد.جهت شناسایی نهایی، محاسباتی براي تکمیل نتایج در خصوص آزمونهاي پراش پرتو ایکس، آنالیز شیمیایی و آنالیز حرارتی انجام شد
نهایتاًفازهاي اصلی بلورین موجود در نمونه شناسایی گردید.رفتار مهندسی نمونه جهت تعیین کاربرد آنها نیز مورد بررسی قرار گرفت. نمونههاي پرس شده قرصهایی به ابعاد 3×3×0/4 سانتیمتر بود. دماي پخت و رنگ پخت براي نمونه مورد آزمون و اندازهگیري قرار گرفت. با توجه به شناسایی نمونهها و بررسی رفتار مهندسی آنها و نیز مطالعه مراجع پتانسیل کاربردها، کاربردنمونه تعیین شد.در انتها یکی از کاربردهاي مهم ماده فراوري نشده در مقیاس آزمایشگاهی مورد آزمون قرار گرفت.
روش آزمایش:
در آزمون تعیین آنالیز شیمیایی از دستگاه فلورسانس پرتو ایکس موجود در پژوهشگاه مواد و انرژي و براي تعیین آنالیز مینرالی از دستگاه پراش پرتو ایکس زیمنس مدل D500 با ولتاژ30 kV و جریان 25 mA و لامپ مس با طول موج 1/54051Å استفاده شد.آنالیز حرارتی نمونه از دستگاه STA model 1360 استفاده شد. چگالی، درصد تخلخل و جذب آب بر اساس استاندارد ASTM C373-88 انجام گردید.
نتایج و بحث:
نتایج آزمونهاي صورت گرفته روي نمونه در این بخش آورده شده است.
جدول:1 آنالیز فلورسانس پرتو ایکس - XRF - نمونه
شناسایی فازي میکروسکوپی:
شکل:1 تصویر میکروسکوپ پلاریزان نمونه
نتایج تصویر میکروسکوپ پلاریزان نشان داد که نمونه یک سنگ آذرین درونی است که بافت اولیه گرانولار در مقطع به خوبی قابل مشاهده استاین. نمونه حاوي بلورهاي فلدسپار که عمدتاً بیشکل هستند میباشد. در سنگ بلورهاي آمفیبول که شکل مشخصی ندارند دیده میشود و نیز حاوي بلورهاي فراوان میکاي بیوتیتمیباشد.
شکل:2 الگوي پراش پرتو ایکس نمونه
شکل:3 منحنی آنالیز حرارتی - STA - نمونه
در منحنی آنالیز حرارتی پرت کم نمونه آن هم در دماي بالا نشان دهنده این است که سیلیکاتهاي آبدار نمونه کم است و بیشتر فلدسپار است.
