زندگی در کنار کائولن‌ها

زندگی در کنار کائولن‌ها

نگاهی به ذخایر معدنی و صنایع وابسته به کائولن در ایران و جهان

حسن فرازمند – گزارش: در گستره وسیع ایران زمین، معادن، منابع زیرزمینی غنی، حکایت ثروت و سرشاری موادکانی را در این سرزمین کهن نشان می‌دهد.

کائولن یک نوع عنصر معدنی است که فرآورده اولیه ساخت ظروفی است که به نام ظروف چینی در دنیا مشهور هستند اما «کائولن» یا خاک سفید کاربردهای گوناگونی دارد. در زندگی خصوصی و عمومی‌مان با عنصری به نام «کائولن» زیاد سروکار نداریم، اما با کمی دقت در محیط اطراف خود، متوجه می‌شویم که در بسیاری از وسایل و تجهیزات اطرافمان، «کائولن» به عنوان یک عنصر تاثیرگذار نقش دارد مثل همین رنگ‌هایی که به در و دیوار، میزهای کارزده شده. حتی در بسیاری از دارو‌هایی که برای درمان دردهایمان استفاده می‌کنیم «کائولن» نقش دارد ما به کائولن آنقدر نیازمندیم که به برخی میوه‌ها و تجهیزات و پوشاک، برای آشنایی با این عنصر معدنی – صنعتی این گزارش را بخوانید:

تولیدکنندگان کائولن در ایران

تنها کارخانه کانه‌آرائی کائولن در ایران متعلق به شرکت خاک چینی ایران است. این کارخانه در بخش زنوز از شهرستان مرند آذربایجان شرقی واقع است.
این کارخانه می‌تواند انواع کائولن برای مصارف مختلف به طور عمده نظیر مصارف پوششی و پرکننده و همچنین ظروف سرامیک و چینی را تولید کند.
 میزان سرمایه‌گذاری این کارخانه ۱۲ میلیون دلار بوده که در سال ۱۳۶۴ نخستین گشایش آن انجام گرفته است. کل میزان سرمایه‌گذاری (ریالی و ارزی) انجام شده ۱۲۰۰۰۰ میلیون ریال برآورد و ذکر شده و در بخش ریز‌تر در قسمت عمده‌ای از آن وجود ندارد. به همین دلیل با یک جدایش فیزیکی در دانه‌بندی آن، کوارتز را از کائولن جدا می‌کنند این مساله در خصوص کائولن زنوز آذربایجان شرقی صادق نیست و ذرات کوارتز تا دانه‌بندی‌های ریز حتی زیر ۲۰ میکرون همراه کائولینیت یافت می‌شوند.
براساس مطالعاتی که روی کائولن زنوز انجام شده، مشخص شده که امکان‌ کوارتز که به علت خاصیت سایندگی سبب محدودیت مصرف آن در صنایع کاغذسازی می‌شود از طریق فلوکولاسیون انتخابی وجود دارد.

کارخانه کائولن شویی زنوز

عملیات اکتشافی معدن زنوز که در شهریور ماه سال ۱۳۶۴ آغاز شده بود در خردادماه سال ۱۳۶۴ با ۱۶۰۶ متر حفاری اکتشافی به کار خود خاتمه داد. شروع عملیات استخراج در این مرحله و حمل به کارخانه در نیمه دوم ۱۳۶۹ صورت گرفته است. ماشین‌آلات نصب شده برای احداث کارخانه ۱۶۷۶ تن وزن داشت که ۱۳۱۲ تن آن ساخت چکسلواکی (PSP) و ۱۱۶ تن آن ساخت آلمان غربی و ۲۴۸ تن ساخت داخل است. برای کارخانه ۳ خط تولید در نظر گرفته شده است که عبارت از خطوط ‌تر و خشک و درجه کاشی است. خطوط‌تر وخشک هر یک ۲ محصول‌ تر و خشک دارند.

کارخانه کائولن‌شویی گناباد

برای شستشوی کائولن گناباد شرکت کائولینیت با شرکت آلمانی AKW قرارداد ساخت یک کارخانه کائولن‌شویی را منعقد کرده است. ظرفیت کارخانه برای محصول اصل و درجه یک ۱۵۰۰۰ تن در سال است کاغذ درنظر گرفته شده است. کارخانه دارای ۲ خط تر و خشک است. محصولات درجه دوم این کارخانه برای بدنه و بیسکویت کاشی و نیز کاست‌های نسوز مناسب است. کارخانه معدن فرآور کارخانه کوچکی است که در مشهد به فرآوری کائولن مشغول می‌باشد که در سال ۱۳۷۱ راه‌اندازی شده است. ظرفیت اسمی آن ۲۰۰۰۰ تن در سال است که فعلا میزان تولید آن ۱۰۰۰۰ تن در سال می‌باشد و محصول تولیدی خود را آب اختلاط با کائولن شرکت WBB برای لعاب به فروش می‌رساند.

ترکیبات کائولن

به گفته کارشناسان؛ کائولن یک اصطلاح اقتصادی است که برای کانسارهای رسی تقریبا سفید به کار می‌رود. این کانسارها اغلب شامل مواد کانی «کائولینیت» یا فرآورده‌های به دست آمده از آن هستند. در گذشته اصطلاح خاک چینی به عنوان مترادف کائولن استفاده می‌شد. نام کائولن از کلمه کائولینگ چینی به معنای تپه سفید مشتق شده است که از آن خاک کائولن استخراج می‌شد. کائولن یا خاک چینی به رنگ سفید بیشترین کاربرد را در تولید چینی و سرامیک دارد. امریکا، روسیه، جمهوری چک و برزیل بزرگ‌ترین تولیدکنندگان کائولن هستند. سنگ کائولن به ۲ گروه پیوند نرم و سخت طبقه‌بندی می‌شود. یکی از مهم‌ترین خصوصیات صنعتی کائولن ماهیت شیمیایی خنثی آن است. کائولن با شرایط شیمیایی صنعتی و در محدوده PH بین
 ۳ تا ۹، پایدار است. بنابراین می‌تواند به راحتی به عنوان رنگدانه، پوشش و پرکننده با سایر ترکیبات استفاده شود. از جمله خصوصیات اقتصادی مهم کائولن اندازه ریز ذرات آن است. کائولن اغلب در فرآیند‌های صنعتی به عنوان «سوسپانسیون پلیمر» مایع یا آب به کار می‌رود.
مرغوب‌ترین کائولن‌ها تا حدود ۲۰ درصد ناخالصی را دارا هستند که برای کاهش این ناخالصی‌ها به طرق مختلف فرآوری می‌شوند و در هر روش نوعی خاص از این ماده حاصل شده و هر کدام مصرف ویژه خود را دارد که علاوه بر صفات خاص ژنتیکی، نوع فرآوری نیز محصول را از یکدیگر متمایز می‌کند.
معدن‌های مهم کائولن رس‌های کائولنی در بخش‌های شمال و شمال باختر ایران و ذخایر کائولنی در بخش‌های جنوب و جنوب باختر ایران شناخته شده‌اند.

ذخایر کائولن

 ذخیره کائولن دارای گستردگی لازم برای تامین نیازهای این ماده معدنی طی سال‌ها آینده است که مقدار آن حدود ۲۰ میلیارد تن در جهان تخمین زده شده است. ذخایر کمربند جورجیا، کارولینای جنوبی در ایالات متحده امریکا بین ۵ تا ۱۰میلیارد تن برآورد شده است. کشورهای هندوستان، برزیل، چین، انگلستان و اوکراین دارای ذخایر عظیم کائولن هستند.
ایران بین کشورهای جهان با دارا بون ذخیره‌ای ۱ حدود ۴۰ میلیون تن، کمتر از ۱ درصد از کل ذخایر کائولن جهان را به خود اختصاص داده است. در حال حاضر ذخایر احتمالی کائولن در کشور بیش از ۲۳۰ میلیون تن تخمین زده شده است و در سنگ‌های آذرین اسیدی از پرکامبرین تا میوسن در استان‌های فارس، اصفهان، آذربایجان، زنجان، خراسان، مرکزی، قزوین و تهران پراکنده شده‌اند. مصرف عمده ایران در آجر‌های شاموتی، پوشش داخلی کوره‌ها، دیگ‌های گرمایی و کاشی است. نقشه‌های ذخایر معدنی‌ نشان می‌دهد که کانسارهای کائولن و رس‌های کائولنی در ۴ گروه زیر براساس موقعیت جغرافیایی تقسیم‌بندی می‌شود که شامل ذخایر رس‌های کائولینی در بخش‌های مرکزی ایران و ذخایر رس‌های کائولینی در بخش‌های خاور ایران است.

کائولن چگونه فرآوری می‌شود؟

کائولن ابتدا به صورت خشک فرآوری می‌شود که شامل خردکردن، خشک‌کردن و نرم‌کردن است که محصول آن کائولنی است که در سرامیک، رنگ و لاستیک به کار می‌رود فرآوری‌ تر یا شستشو با آب کانی‌های غیرکائولن را از مایع رسدار جدا می‌کند کاربرد کائولن در صنایع بیشترین مصارف کائولن در پر کننده، پوشش دهنده با جلای خاص و سفید کننده، منبسط کننده، ایجاد کننده مقاومت در مقابل سایش، رقیق کننده، سخت کننده در صنایع پتروشیمی، نرم کننده سطح و به عنوان کاتالیزور در صنایع مختلف، کاغذسازی، سرامیک، مرکب و رنگ‌سازی، دیرگداز، پلاستیک، لاستیک، دارویی، فایبرگلاس، صنایع نسوز، مصالح ساختمانی، حشره‌کش، جذب کننده، مواد پاک‌کننده، مواد غذایی، تهیه داروها، صنایع کشاورزی و تهیه کودهای شیمیایی است.

مصرف در صنایع داروسازی

کائولن در صنعت داروسازی با ترکیب سیلیکات آلومینیوم آبدار شناخته شده است. این کانی در تهیه داروهای ضداسهال کاربرد دارد که این داروها هر ۴ ساعت یک بار و به مقدار ۲ تا ۶ گرم مصرف می‌شود. از کائولن برای تهیه پمادهای مسکن درد، کاهش دردهای التهابی و معالجه بیماری‌های معده و روده استفاده می‌شود.
بیشترین میزان رشد مصرف کائولن در صنعت رنگ‌سازی در کشورهای ایالات متحده امریکا و اروپا بوده که حدود ۲ درصد در سال برآورد شده است. پیش بینی می‌شود که به طور کلی و در آینده نزدیک میزان رشد مصرف کائولن در این صنعت، یک درصد باشد. البته در صورت وجود رشد اقتصادی در کشورهای آسیایی همچون گذشته، این رشد به ۵/۱ درصد خواهد رسید. مصرف کائولن در صنایع رنگ‌سازی در ایالات متحده امریکا از ۲۲۸ هزار تن در سال ۱۹۹۱ به ۳۲۹ هزار تن در سال ۱۹۹۷ رسید و در سال ۱۹۹۸ به ۲۶۸ هزار تن کاهش یافت. از آنجایی که تولید رنگ در ایالات متحده امریکا حدود ۳۰ درصد از کل تولید جهانی است، بنابراین مصرف کائولن در صنایع رنگ‌سازی در جهان در سال ۱۹۹۸ معادل ۸۴۰ هزار تن برآورد شده است. اصولا کائولن به عنوان یک بسط دهنده و ماده اصلی رنگ سفید به صورت جایگزین اکسید تیتانیوم در تولید رنگ مورد استفاده قرار می‌گیرد.
کائولن کلسینه شده اصلی‌ترین کائولن به کار برده شده در صنایع رنگ‌سازی است. روشن بودن رنگ ضمن ناشفاف بودن، از خصوصیات کائولن مصرفی در صنایع رنگ‌سازی است و مشابهت خاصی با کائولن مصرفی درصنایع کاغذ دارد. سطوح صاف کائولینیت، به ویژه در صنایع رنگ‌سازی با آرایشی خاص بر روی یکدیگر قرار گرفته که موجب استقامت ورقه رنگ می‌شود و به آن عمر طولانی می‌دهد. بزرگ‌ترین تقاضا برای کائولن در صنعت رنگ و ساخت رنگ‌های مات داخلی ساختمان است.
 اداره استانداردهای ایالات متحده امریکا توصیه کرده است که برای رنگ‌های خانگی حداقل ۲۰ درصد نسبت از کائولن استفاده شود و معمولا تا ۱۰ درصد وزنی به رنگ‌های براق می‌توان کائولن اضافه کرد. کائولنی که در رنگ‌سازی مصرف شود باید از نظر رنگ روشن و از حداقل ناخالصی برخوردار باشد و ضریب تعلیق بالایی در آب داشته باشد.

زندگی در کنار کائولن‌ها زندگی در کنار کائولن‌ها زندگی در کنار کائولن‌ها