پاورپوینت اکتشاف فلزات خاص

بخشی از پاورپوینت

اسلاید 1 :

عنوان درس: اکتشاف فلزات خاص

اسلاید 2 :

شیمی عناصر
ویژگی ها و کاربرد
وضعيت توليد و مصرف
ذخاير(تناژ و عیار)
ژئوشیمی و کانی های مهم
مینرالوژی
انواع کانسار
پیشنهادات
مباحث

اسلاید 3 :

شیمی عناصر

اسلاید 4 :

بخش اول
فلزات کمیاب سنگین
نیوبیوم-تانتالیوم
Nb,Ta

اسلاید 5 :

نیوبیوم Nb و تانتالیومTa
ویژگی ها و کاربرد
تانتالیوم و نیوبیوم دو فلز مشابه هستند آنها به طور خاص همراهند.
هر دو عنصر نقطه ذوب بالایی دارند، همچنین آنها کارپذیر، دارای خاصیت چکش خواری و مقاوم در برابر درجه حرارت های بالا و فعالیت های اسیدی می باشند.
نیوبیوم عنصری آلیاژی است که در فولادهای ضد زنگ به عنوان مقاوم حرارتی و در ساختمان مواد راآکتور های هسته ای بکار می رود.
با افزودن Ge , Zr , Sn به نیوبیوم در حرارت های پایین به مواد ابر رسانا تبدیل می شود.
تانتالیوم در الکترو رادیومتری، ساخت ابزارهاي كاربيد ، تجهيزات فلزي ، توليد سوپرآلياژ ها ، در تهيه ابزار جراحي، عکاسی(اکسید)، اجزاء سازنده موتور جت، تجهيزات فرآيند شيميايي، رآكتورهاي هسته اي و بخشهاي موشك استفاده مي شود.

اسلاید 6 :

تولید و ذخیره
تولید محصول نیوبیوم و تانتالیوم به صورت N b2O5 و Ta2O5 می باشد.
منابع دنیا شامل 10 تا 20 میلیون تن N b2O5 و 2/0 تا 3/0 میلیون تن Ta2O5 می باشند.
کشورهای سرمایه داری و توسعه یافته چون استرالیا، کانادا، برزیل، تایلند، مالزی و زئیر تولید کننده این محصولات می باشند.

اسلاید 7 :

تولید محصول نیوبیوم و تانتالیوم به صورت N b2O5 و Ta2O5 می باشد.
منابع دنیا شامل 10 تا 20 میلیون تن N b2O5 و 2/0 تا 3/0 میلیون تن Ta2O5 می باشند.
کشورهای سرمایه داری و توسعه یافته چون استرالیا، کانادا، برزیل، تایلند، مالزی و زئیر تولید کننده این محصولات می باشند.

اسلاید 8 :

ذخایر(تناژ و عیار)
تانتالیوم دارای گستردگی بیشتری بوده و آن را می توان از نیوبیوم به عنوان محصول جانبی استخراج نمود.
میزان نسبت: Nb/Ta بیشتر از 20 نمی تواند باشد. همه این ذخایر را می توان به گروه های زیر تقسیم نمود:

اسلاید 9 :

نیوبیوم Nb و تانتالیومTa
ذخایر(تناژ و عیار)

اسلاید 10 :

ژئوشیمی

نیوبیوم در ترکیبات طبیعی خود شامل ایزوتوپ های منفرد 93Nb و تانتالیوم 181Ta (9/99درصد) و 180Ta (012/0درصد) می باشد.
هر دو عناصر لیتوفیل هستند تمرکز بالای آنها مربوط به عواملی چون وجود گرانیتها (به خصوص در مورد تانتالیوم) و گرانیت های قلیایی، نفلین سینیت، سنگ های فوق بازی قلیایی و کربناتیت ها می باشد. از طرفی آنها همراه فرآیند های متالوماتیسم قلیایی به وجود می آیند.
کم بودن ضریب پراکندگی نیوبیوم و خصوصا تانتالیوم باعث می شود هر دو عنصر در مراحل انتهایی به صورت کمپکلس های چند فازی نفوذی تشکیل شوند. تمرکز تانتالیوم به نسبت بیشتر از نیوبیوم می باشد.
از نظر ژئوشیمی آنها با میزان بالایی ازSn, Be, Cs,Rb ,Li, F و گاهی W مشخص می شوند. و تعدادی از عناصر کمیاب خاکی همراه دارند.

اسلاید 11 :

متوسط تمرکز Nb و Ta در سنگها نسبت به گلارک

اسلاید 12 :

کانی های مهم
کانی های مهم نیوبیوم وتانتالیوم:
نيوبيت يا كلمبيت با فرمول شيميايي [(Fe,Mn)(Nb,Ta)2O 6] مهمترين کاني نيوبيوم تانتالیوم دار است.
پيروكلرکاني پيروكلر با فرمول شيمياييNa CaNb2O6F , و ایوکسنیت کاني هاي حاوي نيوبيوم می باشند.
تانتاليت [(Fe, Mn)Ti2O6] مهمترين کاني تانتاليم دار است.
سامارسکیت، ایوکسینیت، فرگوسنیت و نمک های تانتالیوم دار از دیگر کانی های مهم می باشند.

اسلاید 13 :

متالوژنی ذخاير نيوبيوم تانتاليوم
ذخاير در ارتباط با ماگماهاي گرانيتي و در طي دوره هاي مياني و فاز آخر سيکل ژئوسيکنال تشکيل شده اند.
آنها به صورت لايه اي متناوب و همرا نفوذي هاي قليايي و درمناطق متاسوماتیسم فلدسپاتی ظاهر شده اند.
پگماتيت هاي داراي تانتاليوم در تمام دوره ها شناخته شده مي باشد. اما بزرگترين ذخاير معمولا در اوايل يا اواسط دوره پروتروزوئيک شناخته شده اند.
ذخايري که در ارتباط با گسل ها و متالوماتيسم فلدسپاتي مي باشند در اثر فعاليت چين خوردگي هاي قديمي که از ساختارهاي مقاومتي برخوردارند وغالبا به دوره قبل از کامبرين مربوط مي شوند.
کربناتيت ها توسط گسل هاي عميق در نواحي پلاتفرمي و برخي از آنها به دوره فانروزوئيک مربوط مي شوند.محدود شده اند.
ذخاير جوانتر در گنبدهاي آلبيتي شده گرانيت هاي داراي فلزات کمياب محصور شده اند. و در طي مراحل پاياني گسترش شکستگي هاي ژئوسکنينال که معمولا در دوران مزروزوئيک، تشکيل شده اند.

اسلاید 14 :

انواع کانسارها
1- کانسارهاي ماگمايي
اين نوع ذخاير داراي لوپاريت مي باشند.
در ارتباط با ماگماهاي تکتونيکي فعال شده در سپرهاي قديمي تشکيل شده وبه صورت سيکل هاي هم مرکز در نقشه ها و اشکال گنبدي در مقاطع عمودي مي باشد.
کاني سازي در کمپلکس لايه اي شکل جاي گرفته است که به صورت متناوب و دربین لایه های تیره تا روشن سنگ های قلیایی قرار گرفته است.
تمرکز کاني لوپاريت شامل 5/0 تا 6/0 درصد Ta2O5 با نسبت 1 : 13 تا 1 : 14 از Ta2O5 Nb2O5/ مي باشد.

اسلاید 16 :

انواع کانسارها
1- ذخاير پگمايتتي
تانتاليوم به عنوان يک محصول جانبي از پگماتيت هاي اسپدومن دار(شبيه ذخاير ليتیوم) و پگماتيت ها که پلوسيت دارند، می باشد.
کاني سازي تانتاليوم شامل بر:کلمبيت–تانتاليت، ايکيوليت و منگانوتانتاليت می باشد که به صورت يک جدايش ثقلي پراکندگي خوبي به وجود آورده است.
کاني سازي تانتاليوم در عمق با شدت کمتري صورت مي گيرد و تمرکز لينيوم کاهش مي يابد.
پگماتیت ها شامل بر 02/0 تا 03/0 درصد Ta2O5 با نسبت Nb/Ta 1 : 1 تا 3 : 1 مي باشد.

اسلاید 17 :

1- کانسارهاي آلبيتي
در مناطقي که يک دوره کوهزايي را پشت سر گذاشته اند و همراه گرانيت هاي کمپلکس و در فاز نهایی به صورت استوک ورک هاي کوچک گنبد هاي با سقف کوچک تشکیل می گردند.
در سنگ های آهک تشکیل شده وبر روی بسیاری از گنبد ها، ماسه و سنگ و شیل به صورت تناوبی وگرایزن های زینوالدیتی گسترده شده است.
غنی از آلییت شده و همراه کوارتز، میکروکیلین، توپاز،زینوالدیت یا لپیدولیت کاستریت پیروکلرکلمبیت تانتالیت میکرولیت می باشد.
کربناتی شدن به صورت محدود جایگزین آلبیتزاسیون می گردد و از ارزش کانسارهای پیروکلر می کاهد.

اسلاید 19 :

انواع کانسارها
1- کانسارهاي متاسوماتیسم فلدسپاتیکی
این تیپ در زون فعال تکتونیکی قرار گرفته و در پیرامون سنگ های نفوذی قابل توجه می باشد.
فرایند متالوماتیسم قلیایی در امتداد گسل ها رخ داد. در محل نقاطع گسل ها درخمیدگی انتهای چین خوردگی ها شدت بیشتری نشان می دهد.
کانی سنگ اصلی پیروکلر غنی از Tr و شامل 4 تا 6 درصد Ta2O5 همراه نسبت Nb/Ta 1 به10 تا 1 به 12 می باشد.

اسلاید 20 :

انواع کانسارها
1- کانسارهاي کربناتیتی
کربناتیتها و پوسته های فرسایش یافته منابع مهم نیوبیوم هستند. و در ارتباط با گسل های با خاستگاه عمیق هستند.
توده های کربناتیت و سنگ های فوق بازی قلیایی در اعماق مختلف تشکیل می گردد و محصول تولید شده آنها توسط فعالیت های آتشفشانی در سطح زمین به وجود می آید. ( کانی زایی عتاصر کمیاب)
نوع اول: توده های هم مرکز گرد شده و شبیه لنز با ساختمان مرکزی در کربناتها که در مرحله نهایی جدایش کمپلکس های سنگی فوق بازی قلیایی ظاهر می شوند.(در درون سنگهای فوق بازی)
نوع دوم: مناطقی که به صورت ممتد و اغلب در تناوبی با سنگ های قدیمی در گسترش یافته اند. .(در حاشیه سنگهای فوق بازی)