بایگانی برچسب: s

روند استخراج فلورین

تولید فلورین در کشور ما بر حسب نیاز صنایع ذوب مادر، از سال 1354 شروع شد. در این راستا فقط معدن فلورین و سرب «پاجمیانا» احداث و بهره برداری شد. لذا با توجه به ضرورت تولید فلورین با توجه به توسعه تولید فولاد، این معدن در سال های بعد از انقلاب توسط کارشناسان زغال سنگ البرز مرکزی توسعه یافت. این معدن در استان مازندران و شهرستان سواد کوه (در 2 کیلومتری بعد از شهرستان دوآب) در بخش خطیر کوه قرار دارد. از لحاظ وضعیت زمین شناسی، این ناحیه شامل نهشته های مربوط به دوران دوم زمین شناسی است. البته امروزه معادن فلورین دیگری نیز در کشور ما احداث شده اند.

استخراج فلورین معمولا به صورت هیدروترمال است و به ندرت در شرایط پگماتیتی انجام می گیرد. برای انجام استخراج ابتدا لازم است نحوه عملکرد رسوبات و رگه ها بررسی شود. با توجه به شرایط، فرایند استخراج گاهی به صورت زیر زمینی (تونلی) و گاهی نیز به صورت روباز انجام می گیرد. برای استخراج فلورین معمولا چاه هایی با طول های 80، 120 و 140 سانتی متری حفر می شود. این حفاری با استفاده از چکش های حفاری با وزن 18 و 24 کیلویی انجام می شود. پس از استخراج فلورین از دل کوه ها و سنگ ها، نوبت به عملیات کانه آرایی فلورین از باطله بر اساس تجربه کارگران و نیز با استفاده از سرند می رسد.

تعریف فلورین و نحوه تشکیل آن

کانی فلورین یا فلوئوریت به فرمول شیمیایی CaF2 مهمترین کانی فلوئور در طبیعت می‌باشد. این کانی به رنگ‌های زرد، سبز، صورتی، آبی، بنفش، بی‌رنگ و گاهی سیاه دیده می‌شود. فلورین در سیستم کوبیک متبلور می‌شود. به صورت نیمه شفاف بوده و دارای جلای شیشه‌ای است. وزن مخصوص این کانی ۱۸/۳ و سختی آن ۴ می‌باشد. معمولاً فضای خالی بین سایر کانی‌ها را پر می‌کند. در طبیعت بیشتر به صورت رگه‌ای مشاهده می‌شود. معمولا همراه با کانی‌هایی کلسیت، کوارتز، باریت، سلستین و سولفیدهای گوناگون است. فلوئوریت در صورت خالص بودن ۷/۴۸% فلوئور و ۳/۵۱% کلسیم دارد. در تصویر سیستم مکعبی و جلای شیشه‌ای فلوئوریت، قابل تشخیص است.

 نحوه تشکیل، ذخایر و تولید فلورین به شرح زیر است. فلوئوریت در محدوده وسیعی از شرایط زمین‌شناسی تشکیل و مشاهده می‌شود. کانسارهای فلوئوریت می‌توانند دارای منشاء رسوبی-کربناته یا به صورت رگه‌ای مرتبط با سنگ‌های آذرین خروجی اسیدی تا حد واسط همراه باشند. از نظر میزان ذخایر فلوئوریت، بر اساس گزارش سال  1998 میلادی، سازمان زمین‌شناسی و معدن آمریکا، کشور مکزیک با ۳۲ میلیون تن در رتبه اول و کشورهای آفریقای جنوبی و چین به ترتیب با ۳۰ و ۲۳ میلیون تن در مقام دوم و سوم را دارند. بعد از کشورهای فوق فرانسه با ۱۰ میلیون تن و اسپانیا با ۶ میلیون تن  قرار می‌گیرند. براساس اطلاعات وزارت صنایع و معادن، در سال ۲۰۰۱ میلادی جمعاً بیش از ۱/۳ میلیون تن ذخیره احتمالی و بالغ بر  5/1 میلیون تن ذخیره قطعی فلورین در ایران وجود داشته است.

فلورین در طب و سلامت

عنصر فلورین سبک ترین و واکنش دارترین عضو گروه هالوژن است و در استخوان ها و دندان ها یافت می گردد . هر چند که هنوز شواهد مستند و مستقیمی وجود ندارد تا ثابت کند عنصر فلورین حتما برای بدن ضروری است ، اما به نظر می رسد با کلسیم فسفات ممزوج می شود و باعث سختی مینای دندان می گردد ، و نشان داده شده است که مقادیر بسیار کم فلورین ترکیب شده از نظر حفظ دندان ها علیه کرم خوردگی و پوسیدگی سودمند است . این اثر حفاظتی در کودکان کمتر از سن هشت سالگی بارزتر می باشد.

متوسط مصرف فلوراید ها در انگلیس از غذاها و مشروبات حدود 0.6 تا 1.8 میلی گرم است . در مناطقی که آب نوشیدنی دارای فلورین نیست ویا فقط مقدار کمی از آن را در خود دارد احتمالا مصرف فلوراید کمتر از آن خواهد بود که در برابر پوسیدگی ، دندان را حفاظت کند . چنین وضعی را می توان با اضافه کردن مقادیر کنترل شده ای از فلوراید به آب نوشیدنی علاج نمود . چنین امری با اضافه کردن سدیم فلوراید و یا سدیم سیلیکوفلوراید و یا هیدروفلوسیلسیک اسید به مقداری که فلوراید آب از یک در میلیون قسمت تجاوز نکند میسر است . مقدار فلوراید افزوده به آب باید دقیقا کنترل شود چه در غیر این صورت اگر مقدار فلوراید در آب از 1/5 قسمت در میلیون اضافه تر گردد دندان ها به نظر متخلخل خواهند آمد .

خواص سنگ فلوریت

فلوریت یکی از انواع سنگ های کریستالی بسیار زیبا و دوست داشتنی محسوب می شود. این سنگ زیبا و درخشان در واقع یکی از شگفتی های طبیعت می باشد که دارای ظاهری شیشه ای و نرم و تنوع رنگ زیادی است. سنگ فلوریت دارای فرکانس های پایداری است که این فرکانس ها سبب ایجاد آرامش می گردند. علاوه بر آن سنگ فلوریت می تواند انرژی های پراکنده و ناسازگار را به انسجام و هماهنگی برساند. فلوریت نمادی از معنویت و اندیشه، تمرکز و دقت و همچنین تعادل در همه جنبه های زندگی فردی است. از سنگ فلوریت با عنوان سنگ نابغه یاد می شود؛ زیرا این سنگ تأثیر بسیار زیادی در دستاوردهای ذهنی بسیار زیاد دارد و موجب ذخیره اطلاعات جدید و افزایش استعدادها و خلاقیت ها می گردد و حل مسائل پیچیده را نیز بسیار آسان می گرداند. انرژی موجود در سنگ فلوریت، بارهای الکتریکی موجود در سلول های مغز را تحریک می کند و سبب می شود هر دو نیمکره مغز در تعادل و هماهنگ با یکدیگر فعالیت کنند. از دیگر ویژگی های این سنگ می توان به تأثیر آن در افزایش آگاهی و پیشرفت های ذهنی در زمینه های روحی، روانی و معنوی اشاره کرد. سنگ فلوریت سبب به جنبش در آوردن خلاقیت در افراد می گردد و یک طیف گسترده از راه های گوناگون را برای اکتشافات فروان در اختیار افراد قرار می دهد. سنگ فلوریت دارای تنوع رنگ زیادی است که هر رنگ موجود دراین سنگ به گونه ای خاص به پرورش توانایی های ذهنی انسان می پردازند و فعالیت های ذهنی و بدنی و سطح انرژی بدن را کنترل می کنند.

تعاریف فیزیکی فلورین

كاني فلوئوريت يا فلورين به فرمول CaF2 بلورهاي بسيار درشت و غالباً مكعبي دارد و گاهي تركيب اين فرم با سطوح اكتائدري و همچنين سطوح دود كائدر و رمبوئيدال و تتراهگزائدر (۳۱۰) و ساير فرم‌ها ديده مي‌شود. به ندرت به صورت اكتائدر و يا دود كائدر رمبوئيدال ساده تشكيل مي‌شود. نوع پوشش بلور سنگي به حرارت تشكيل آن دارد، مثلاً فرم اكتائدري آن از منشاء پنوماتوليتيك است. ماكل هاي تداخلي مكعب‌هاي آن در جهت (۱۱۱) بسيار زياد است و بصورت ريز و يا درشت بلور تامتراكم و اكثر رنگي است. بصورت ساقه‌اي و حتي خوشه‌اي نيز تشكيل مي‌شود.

رخ آن در جهت (۱۱۱)، سختي آن ۴ و وزن مخصوص آن ۳٫۱ تا ۳٫۲ و ضريب انكسار آن ۴۳۴٫۱ است. داراي جلاي شيشه‌اي، بي‌رنگ شفاف تا ملون و كدر است. رنگ آن مخصوصاً در فلورين‌‌هاي تيره رنگ شايد مربوط به تشعشعات راديو اكتيو باشد.

نمونه‌هاي تيره ‌رنگ آن يك نوع فلوئورسانس قوي نشان مي‌دهند. در مقابل نور وارده به رنگ آبي و در نوري كه از آن ها مي‌گذرد به رنگ سبز ديده مي‌شود. بعد از گرم كردن غالباً فسفر سانس نشان مي‌دهد. اين كاني هادي الكتريسته و درجه ذوب آن ۱۴۰۲ درجه است. با اسيد سولفوريك توليد HF مي‌كند. فلورين بدبو، به نوعي فلورين تيره رنگ اطلاق مي‌شود كه در اثر ضربه، بوي مخصوص فلوئور از آن استشمام مي‌شود. اين كاني مانند ساير فلورين‌ها غالباً با مقدار بسيار كمي از كاني‌هاي اورانيوم همراه است.

فلورين كاني بسيار فراوان است. بصورت فرعي در سنگ‌هاي دروني اسيد و در فضاهاي غده‌اي آن ها و به طور فراوان در گماتيت‌ها و سنگ‌هاي دگرگوني مجاورتي و همراه سولفيدها ديده مي‌شوند. قسمتي از اين رگه‌ها غالباً از فلورين خالص تشكيل مي‌شود و به صورت بلورهاي منظم بي‌رنگ يا رنگي، گاهي بصورت كاني اشباعي هيدروترمال در ماسه سنگ‌ها تشكيل مي‌‌گردد. مصرف فلورين ۸۰ درصد بصورت ماده فلوئوردار در صنايع تهيه مواد مختلف (اسيد فلوئوريدريك و ساير تركيبات فلوئور) اهميت دارد. فلورين‌هاي بيرنگ در صنايع اپتيك براي تهيه منشورها و عدسي‌ها به كار برده مي‌شود. فلورين از نظر ساختن عدسي‌هاي شيئي اهميت خاصي دارد.

رگه‌هاي شكافي فلورین

اين رگه‌ها كه معمولا در طول سنگها يا نواحي برشي بوجود مي‌آيند ساده‌تر از هر نهشته ديگر فلورين، قابل شناسايي هستند. كانيهاي شاخص همراه با اين قبيل نهشته‌ها، كوارتز، كلسيت يا ديگر كربناتها، سولفيدهاي‌ آهن، سرب و روي است. در بعضي از نهشته‌هاي رگه‌‌اي مانند نهشته‌هاي ناحيه روز يكلارك به نظر مي‌رسد فلوئورين جانشين يك رگه كلسيتي شده باشد. در طول برخي رگه‌هاي موجود در سنگهاي كربناته در محل برخورد سنگ ديواره با لايه‌هاي مناسب فلوئورين جايگزين سنگ ديواره شده و نهشته‌هاي قابل استخراج وسيعي را بوجود آورده است. اگرچه ساختهاي رگه‌اي به‌طور چشمگيري تداوم دارند اما فلوئورين موجود در اين ساختها معمولاً به صورت عدسيها و يا بخشهاي پرعياري است كه توسط بخشهاي كاني سازي نشده يا كم عيار جدا شده‌اند.

عيار فلوئورين در بخشهاي قابل استخراج رگه‌ها معمولاً بين ۲۵ تا ۸۰ درصد است. عيارهاي بالاتر از ۹۰ درصد نيز در مناطق محدودي مشاهده شده است.

کوتاه از فلورین

فلورین یا فلوئوریت مهمترین کانی فلوئور در طبیعت است و دارای فرمول شیمیایی CAF2 می باشد که به نام فلوریت (Fluorite) یا فلوراسپار نیز نامیده می شود. این کانی يكی از عناصر كمياب و نادری است كه در سنگ های پوسته زمين يافت می شود. از این کانی در تهیه اسید فلوریدریک‌ استفاده می شود. فلورین به رنگ های زرد، سبز، صورتی، آبی، بنفش، بی رنگ و گاهی سیاه است که در سیستم کوبیک متبلور می شود، شکل ظاهری ان به صورت نیمه شفاف بوده و دارای جلای شیشه ای می باشد. وزن مخصوص این کانی ۱۸/۳ و سختی آن ۴ است. این ماده از پوسیدگی دندان جلوگیری کرده و کاهش بیماری های دهان و دندان مؤثر است و سبب استحکام دندان ها و نیز استخوان ها می‌شود.

بیش از 95% از مصرف این کانی در صنايع توليد الكترود، آلومينيوم و صنايع فولادسازی مورد استفاده قرار می گیرد، این کانی در صنایع شیشه سازی، سرامیک، درمان بیماری ها و عوارض مغزی و مشکلات ذهنی استفاده می شود. به طور کل این ماده دارای کاربرد درمانی فراوانی است. همچنین در سوخت موشک، در تهویه هوا و سرد سازی نیز کاربرد دارد.

عیار فلورین در صنایع

فلورین با توجه به خلوص سنگ آن یعنی میزان CaF2 موجود، در تهیه اسید فلوئوریدریک و سایر ترکیبات فلوئور و کمک ذوب در صنایع ذوب آهن در صنایع شیشه‌سازی فایبرگلاس، کوزه‌گری و غیره به کار می‌رود. انواع بی‌رنگ آن در عینک سازی برای ساخت مشورها و عدسی‌های بسیار مرغوب قابل استفاده است. فلورین به سبب خواص خوبی که برای بدن انسان دارد در پزشکی نیز مورد استفاده قرار می گیرد. در حالت کلی فلورین در صنعت به 4 دسته کلی تقسیم می گردد. دسته اول که به آن گرید اسیدی (Acid Grade) نیز گفته می شود میزان عيار CaF2 بالای 97% بوده و بیشتر مورد استفاده جهت تولید اسید فلوئوریدریک قرار می گیرد. دسته دوم که با گرید سرامیکی (Ceramic Grade) شناخته می شود عيار CaF2 بالای 90% بوده و در توليد لعاب و در صنايع شيشه کاربرد دارد. فلورین های گرید متالورژی (Metallurgical Grade) با خلوص CaF2  بالای 75% هستند و در صنايع متالورژی و عمدتا در صنعت فولاد و همچنين در توليد آلومينيوم برای توليد كريوليت مصنوعی بكار گرفته می شود. دسته چهارم که فلورین های با خلوص پایین تر در آن قرار می گیرند، فلورین های گرید پایین (Low Grade) نامیده می شوند و با توجه به فرمول صنایع مختلف در آن ها استفاده می شوند. همچنین به علت زیبایی طبیعی کانی فلورین، آن را به صورت خام و یا تراش خورده و در رنگ های مختلف، به عنوان سنگ گرانبها و تزئینی مورد استفاده قرار می دهند که معمولا بسته به شفافیت و همچنین تراش آن دارای قیمتی بالاست.

جواهر فلورین

فلورین یکی از کانی های نادر و کمیاب سطح زمین بوده که میانگین آن در پوسته زمین حدود 300 پی پی ام می باشد. نام این سنگ قیمتی هم اکنون در هجدهمین رتبه از کانی های فراوان به چشم می خورد.

نام این کانی از واژه لاتین Fluere به معنی جریان و فلاکس گرفته شده است. این کانی با فرمول شیمیایی CAF2 مهمترین کانی فولوئور در طبیعت می باشد که در رنگ های زرد، سبز، صورتی، آبی، بنفش و سیاه نیز دیده می شود. بلورهای این کانی به صورت نیمه شفاف و دارای جلای شیشه ای بوده وسختی آن حدود 4 موس گزارش شده است. این کانی علاوه بر مصارف زینتی در ساخت سیستم های تهویه هوا و سرد سازی کاربرد وسیعی دارد.

همچنین برخی محققین استفاده از گاز فلورین در ساخت موشک های نظامی بررسی کرده اند، چراکه دارای ضربه بسیار بالایی می باشد.

کانی فلورین در صنعت کاشی سازی متالوژی و ساخت آلومینیوم نیز کاربرد های بسیاری دارد.

فلورین خواص و فواید درمان جسمی از جمله آن می توان به تاثیر در درمان بیماری ها مغزی و عوارض آن اشاره کرد، همچنین با رشد مشکلات ذهنی موجب رشد و افزایش قدرت فرد شود. این سنگ در بهبود بیماری هایی همچون التهابات مفصلی و استخوانی، همچنین آرتروز کاربرد دارد و سبب تسریع در بهبود زخم ها می شود همینطور کبد را تقویت کرده و موجب افزایش تمرکز حواس می گردد.

در خصوص خواص و فواید روحی فلورین می توان گفت که این سنگ شم و الهام ما را در مسائل مربوط به انتخاب دوست و همنشین در مسیر زندگی تقویت می کند.

رنگ سنگ فلورین

فلورین تنوع رنگ بی نظیری دارد و عمدتا به همین دلیل به عنوان سنگ زینتی استفاده می شود. بنفش، سبز، آبی، سفید و غیره، رنگ هایی هستند که فلورین به صورت خالص و طبیعی به خود می گیرد. در عین حال فلورین بدلیل ناخالصی های ایتریم و بقیۀ انواع ماده های آلی دارای تشعشع درون شبکه کریستالی می باشد. رنگ نور شفاف متصاعد شده در زمان نمونه از فلوریت، به نظر می رسد به شدت وابسته به جایی که نمونه جمع آوری شده است باشد. اما رنگ رایج آبی است و بقیۀ رنگ ها شامل زرد، سبز، قرمز، سفید، و بنفش می باشد.