بنتویت کیلان دماوند ، کائولن کوشک نصرت

فروش بنتونیت و کائولن بی واسطه از معادن کیلان - دماوند و کوشک نصرت 09128507288 - اسفندیاری

 

آزمایشات مربوط به بنتونیت و معادن موجود در ایران

1-3- آزمایشگاه تعیین کیفیت بنتونیت

همانطور که می دانیم بنتونیت یکی از مواد معدنی پرارزش که در 42 مورد از مصارف صنعتی کاربرد دارد قلمداد می شود.

ما در قسمت آزمایشگاه بنتونیت برای پی بردن به خصوصیات فیزیکی و شیمیایی بنتونیتهای سالی از معادن فعالیت های گوناگونی برای تشخیص اینکه بنتونیت های استخراج شده در کدامیک از مصارف صنعتی قابل کاربرد می باشد.

2-3- بعضی از مصارف بنتونیت

اهم مصارف بنتونیت در تهیه گلهای حفاری ماسه های ریخته گری، گندله سازی مواد معدنی و خوراک حیوانات اهلی، تصفیه و صاف کردن شربت، آب و روغن، رنگ بری از روغنهای حیوانی نباتی و معدنی و سرانجام به عنوان جاذب اب و روغن و پرکننده ها است. گل سرشور یا گل شستشو که نوعی بنتونیت فعال طبیعی است برای همگان نامی آشناست.

3-3- آزمایش های انجام شده در آزمایشگاه

الف) آزمایش فیلتر پرس (Filter lose)

ب) آزمایش اندازه گیری جذب آب (رطوبت پذیری)

ج) آزمایش ییلد (Yield)

د) آزمایش تعیین درصد مونت موریونیت

البته خاطرنشان می شود تعداد آزمایشها برای بنتونیت بسیار بیشتر از موارد ذکرشده می باشد ولی آزمایش های اصلی که برای بنتونیت بسیار جلوه می کند در بالا ذکر شده و نحوه انجام هرکدام از آنها مورد بررسی قرار خواهد گرفت.

1-3-3- آزمایش فیلتر پرس

این آزمایش برای بررسی داشتن قابلیت استفاده از بنتونیت در گلهای حفاری برای چاههای کم عمق استفاده می شود. تجهیزات این روش عبارتند از: آب مقطر، ترازوی دیجیتال، تایمر، اسپاتول، پیپت مدرج کاغذ صافی 9 Cm بنتونیت پودرشده دستگاه اعمال فشار برای خارج کردن آب محلول (این دستگاه خود اجزای گوناگونی دارد که می توان به جک اعمال فشار، محفظه قرارگیری محلو بنتونیت پایه و ... اشاره کرد) دستگاه مخلوط کن (AFANIN 355 Model/Viscometer) (برای مخلوط کردن بنتونیت واب مقطر) که در آزمایشگاه از دستگاه Hamilton (Multimixer farm) ابتدا 5/24 گرم از نمونه بنتونی که از دپوی ماده معدنی گرفته و آنرا پودر نموده و از الک 100 مش عبور داده ایم یا ترازوی دیجیتال توزین کرده سپس در cc 350 آب مقر حل کرده آنرا زیر دستگاه Multimixerfarm قرار داده و تایمر دستگاه را روی زمان 20 دقیقه تنظیم می کنیم تا پایان یافتن زمان موردنظر بوق بزند.

باید توجه داشته باشیم که هر 5 دقیقه یکبار حین مخلوط شدن، لیوان را از زیر دستگاه خارج کرده و اطراف آنرا به وسیله اسپاتول تمیز کرده و گلوله های بنتونیت را به داخل محلول می ریزیم تا اینکه محلول ما به صورت یکنواخت و همگن در بیاید.

بعد از این کار محلول را از زیر دستگاه بیرون آورده سپس محفظه دستگاه Visco meter که برای اعمال فشار می باشد خارج کرده و محلول موردنظر را داخل آن می ریزیم محلول تا به سر خط نشانه موجود در محفظه برسد. سپس کاغذ صافی را به اندازه دهانه محفظه بریده و روی آن قرار می دهیم و بعد از آن در محفظه را محکم بسته و آنرا برگردانده و سر جای خود که زیر جک اعمال فشار دو دستگاه می باشد قرار می دهیم و بعد از اینکه دستگاه به کار افتاد بلافاصله پیپت مدرج را زیر دستگاه قرار می دهیم تا میزان آب خروجی از محلول موردنظر در اثر اعمال فشار اندازه گیری شود. بهترین مقدار آب از دست داده محلول بنتونیت در این آزمایش که باعث می شود بنتونیت موردنظر بهترین شرایط کاربری در صنایع حفاری چاه های کم عمق نفت و گاز را دارا باشد به میزان 15-17 ccآب می باشد که این مشاهدات توسط کارآموزی طی 23 مورد آزمایش انجام شده به دست آمده است. در نتیجه مشخص می شود شاید جدول هرچه میزان آب از دست داده شده کمتر باشد بنتونیت مصرفی ما برای کارهای حفاری مرغوبیت بالاتر و کیفیت بهتری خواهد داشت و اگر این میزان از 17 cc بیشتر شود عملاً بنتونیت برای کارهای حفاری مناسب نبوده و عمدتاً برای کارهای ریخته گری استفاده می شود.


2-3-3- آزمایش اندازه گیری جذب آب و یا رطوبت پذیری بنتونیت

کلیات این روش بدین صورت می باشد که ما 2 گرم با 4 گرم از نمونه بنتونیت موردنظر را توزین می کنیم البته خاطرنشان می شود که 2 گرم بنتونیت موردنظر هنگامی استفاه می شود که ما از لحاظ وقت در تنگنا باشیم و عمدتاً این مقدار 2 گرم در آزمایش هایی که درخور معدن می باشد انجام می پذیرد تا سریع تر نتیجه دهد. البته روش اصلی به وسیله اجر نسوز انجام می شود ولیکن اینجا استفاده از الک 40 تا 100 مش بیشتر کاربرد دارد.

ابتدا کاغذ صافی موردنظر در وسط الک 100 مش گذاشته که این الک نیز از قبل در ظرفی که حاوی آب می باشد قرار گرفته است. خاطرنشان می شود که آب موجود در ظرف تا حدودی سطح طولی الک قرار گرفته باشد و از آن قسمت بالاتر نرود. حال بنتونیت پودرشده را به طور یکنواخت و آهسته به روی کاغذ صافی مرطوب که رطوبت خود را در جوار آب به دست آورده انتقال می دهیم که این انتقال طوری صورت می گیرد که بنتونیت تا حدود 1 سانتی متر از لبه کاغذ صافی عقبتر باشد تا اینکه در موقع انتقال کاغذ صافی برای توزین بنتونیت ها نریزد بعد از این کار بنتونیت موردنظر را تا 2 ساعت به حال رها کرده تا بنتونیت مصرفی آب جذب کند متذکر می شویم که این زمان جذب آب برای 4 گرم بنتونیت 4 ساعت می باشد. سپس نوع بنتونیت را نوشته و بالای ظرف موردنظر با ذکر ساعت شروع آزمایش قرار می دهیم. نهایتاً بعد از انجام تمام این فعالیتها مقادیر به دست آمده را بعد از توزین در فرمول تجربی ذیل قرار می دهیم و درصد رطوبت پذیری بنتونیت مصرفی را بدست می آوریم.

*100=R

درصد رطوبت پذیری: R

وزن نمونه: Wb

وزن کاغذ صافی :Wp

وزن کل (بنتونیت مرطوب و کاغذ صافی): Wt

که نتیجه حاصله بعد از 17 مورد آزمایش و معدل گیری از قرار زیر می باشد.

وزن کاغذ صافی 5 گرم

وزن نمونه 2 یا 4 گرم

وزن کل به دست آمده 17 گرم

نهایتاً مقدار آبی که به ازای هر گرم بنتونیت گرفته شده است به صورت درصد بیان می شود که اینجا عدد 500 بدست می آید یعنی هر گرم بنتونیت 5 گرم آب جذب کرده است.

3-3-3- آزمایش ییلد

کلیات آزمایش ییلد بصورت همان آزمایش فیلتر پرس را تا پایان مرحله مخلوط کردن انجام می دهیم با این تفاوت که به جای 5/24 گرم 25/26 گرم از بنتونیت مصرفی را بکار می بریم و بعد ماده بدست آمده را در دستگاه ویژیمته ریخته که این دستگاه بعد از مخلوط کردن مجدد به مدت 20 دقیقه بصورت مخصوص و دورانی آنرا داخل یک محفظه مخصوص که دارای یک شمارش گر است میریزیم و بعد شمارشگر را قراعت می کنیم که اینجا عدد به دست آمده که به آن عدد ویژیمتر گفته می شود 30 است و عدد 8 را به صورت تجربی (قراردادی) می باشد را از آن کم می کنیم که نهایتاً عدد 22 بدست می آید که این عدد بدست آمده ییلد می باشد و نشان می دهد که به ازای 1 تن ماده معدنی ما 22 متر مکعب گل حفاری با ویسکوزیته 15 و 17 سی پی تولیدشده خواهیم داشت.

4-3-3- آزمایش تعیین در حد مونت موریونت

ابتدا 5 تا 10 گرم بنتونیت را در دستگاه خشک کن می ریزیم تا مقدار رطوبت آن که میزان 84/7% می باشد در زمان 10 دقیقه 56 ثانیه کاملاً گرفته شود سپس بنتونیت خشک را در 50 سی سی پیروفسفات سدیم حل می کنیم تا به صورت یک امولسیون در بیاید. خاطرنشان می شود که در هنگام مخلوط کردن دو سنجاق ته گرد در داخل ارلن ته صاف که مخلوط را در آن ریخته ایم، انداخته تا هنگامی که این ارلن را روی همزن لرزاننده قرار دادیم از گلوله گلوله شدن مخلوط جلوگیری شود و امولسیون بصورت همگن و یکنواخت دربیاید بعد از 100 cc از محلول متیلین به او اضافه می کنیم سپس ابتدا 20 cc به امولسیون اضافه می کنیم و بعد هر 2 دقیهق یکبار به میزان 2 cc تا 5 cc به امولسیون اضافه می کنیم سپس با پیپت بعد از هر 2 دقیقه روی کاغذ صافی بصورت یک قطره مواد مورد آزمایش را می ریزیم تا در مرکز آن قطره ایجاد نشده که بصورت یک دایره است ما رنگ بنفش و پررنگ داشته باشیم و هاله ای که محیط اطراف دایره می باشد به رنگ بنفش کم رنگ باشد. آنقدر متیلن بلو را اضافه می کنیم تا رنگ ذکرشده حاصل شود. یادآوری می شویم که اگر 5/0 گرم از بنتونیت را استفاده کردیم مقدار مونت مورینت مصرفی را ضربدر 2 خواهیم کرد و اگر 1 gr استفاده کردیم مقدار مونتی مورینت همان میزان خارج شده از پیپت مدرج می باشد که در این آزمایش مقدار 77 cc بدست آمد که برای کارهای ریخته گری از این نوع بنتونیت استفاده خواهیم کرد.

4-3- بعضی از دستگاههای مورد استفاده در آزمایش های ذکر شده برای بنتونیت

1- دستگاه رطوبت سنجی tecScal

2- مخلوط کردن در آزمایشگاه Multi Mixer Fann

3- مخلوط کردن سر معدن Hamilton Beach

4- دستگاه آزمایش فشار Visconeter/Model355AFANN

4-3- بعضی از وسایل آزمایشگاه مورد استفاده برای بنتونیت

1- ارلن 100 cc جهت ساختن محلولهایی که احتیاج به همزدن شدید ندارند

2- ارلن 500-200 cc جهت ساختن محلولهایی که احتیاج به همزدن شدید دارند

3- بالن 100-500-1000 cc جهت ساختن محلول با مولاریته معین

4- فلاسک 250 cc جهت وزن مخصوص بعضی از پودرهای تولیدی (باریت، هماتیت، بنتونیت و ...)

5- استوانه مدرج 50 و 250 cc جهت اندازه گیری حجم مایعات

6- پیست 500 cc جهت شستشوی ظرف با آب مقطر

7- لوله آزمایش جهت انجام آزمایش

8- جای لوله آزمایش 20 تایی مخصوص لوله آزمایش

9- ترمومتر تا 400 درجه جهت اندازه گیری دمای محلول

10- پیپت حبابدار جهت برداشتن حجم مشخص از محلول ها

11- پیپت مدرج 25 cc جهت برداشتن حجم مشخصی از محلول ها

12- الک جهت تعیین دانه بندی محصولات تولیدی

13- مشعل گازی جهت گرم کردن نمونه، ظروف، مایعات

14- بوته چینی جهت سوزاندن نمونه ها در برابر حرارت مستقیم یا داخل کوره

15- تایمر 60 دقیقه جهت اندازه گیری زمان آزمایش ها

16- بشر 200 cc جهت ساختن محلولهایی که احتیاج به گرمای مستقیم دارند

17- قیف جهت انتقال مایعات و محلول ها از ظروف

18- بورت 50 cc جهت برداشتن و جداکردن حجم مشخصی از محلول ها و عمل تتراسیون

19- PH متر جهت تعیین محصولات تولید و محلول

20- آهنربا (مگنت) جهت تعیین درصد جذب محلول هماتیت و هایدنس.

21- اسپاتول جهت ریختن پودر محصولات در فلاسک وزن مخصوص

22- گیره جهت نگه داشتن وسایل شیشه ای در جای مربوط

23- ترازو 310 گرم جهت توزین محصولات مورد تست

24- کاغذ صافی (واتمن 42) جهت صاف کردن محلول

5-3- معدن بنتونیت چاه کشمیر

1-5-3- موقعیت جغرافیای معدن

معدن بنتونیت چاه کشمیر در ناحیه شمال کویر لوت ایران در منطقه جنوب خراسان و در 90 کیلومتری جنوب شرق شهرستان فردوس واقع شده است مختصات معدن مذکور به قرار زیر می باشد.

34 درجه 40 دقیقه                      ،                       58 درجه 31 دقیقه

راه دسترسی معدن از مسیر فردوس به سمت شهرستان قائن پس از طی 40 کیلومتر مسافت آسفالته به شهر سرایان و از سرایان بعد از طی 45 کیلومتر به سمت روستای سه قلعه در مسیر آسفالت و نهایتاً مسیری خاکی به طول کلی 25 کیلومتر از روستای سه قلعه به سمت شرق می باشد.

2-5-3- زمین شناسی منطقه معدن

با توجه به بررسی های انجام شده برروی نقشه های زمین شناسی و مشاهدات محلها در سر معدن بنتونیتهای منطقه اکثراً در حاشیه سازند کنگلومرای کرمان (PGK) مربوط به دوران پالئوزوئیک تشکیل شده است.

تپه های اطراف معدن پوشیده شده است از توف های سبز و گاهاً تپه هایی که سنگ های آندزیتی دارند که عمدتاً بنتونیت بعنوان پرکننده ای در میان این تپه ها قرار گرفته است.

3-5-3- بخش های معدن بنتونیت چاه کشمیر

معدن فوق در حاشیه روستای چاه کشمیر واقع شده در حال حاضر دو کارگاه مشخص در معدن دیده می شود که عملیات استخراج در یکی از کارگاهها انجام می شود. کارگاه شماره (1) در پیشانی شمالی کارگاه واقع شده است که عملاً دارای ذخیره قطعی 840000 تن می باشد که طی سالهای اخیر به میزان 87000 تن از آن استخراج شده است و هم اکنون طی کارهای اکتشافی که با حفر ترانشه های مختلف در سه منطقه از کارگاه شماره (1) حاصل شده است به میزان 25000 تن ذخیره احتمالی دست پیدا کرده ایم. کارگاه شماره (2) هم اکنون فعال می باشد در قسمت شرقی کارگاه شماره (1) واقع شده است و دارای ذخیره قطعی 121000 تن می باشد که تا به حال 27000 تن آن استخراج شده است.

4-5-3- نحوه استخراج معدن:

همانطور که می دانیم بنتونیت در تمام ایران به روش روباز استخراج می شود و عمدتاً روش خاصی برای آن نیست ولی معمولاً روشی که برای استخراج پیشنهاد می شود و کاربرد دارد روش پلکانی می باشد. میزان باطله برداری ما در کارگه شماره (2) بدین صورت می باشد که ابتدا به ضخامت یک متر روی سطح خاک های آندزیتی و گچ شامل شده است که ضخامت گچ ها در بعضی مناطق به 95 cm می رسد که بعنوان باطله برداشت می شود البته خاطرنشان می شود که پراکندگی این گچ ها در باندهای بنتونیتی بصورت لایه ای مشاهده می شود هرچه به سمت عمق پایین می رویم کیفیت بنتونیت بالا می رود.

5-5-3- نمونه گیری جهت آزمایش

پهنای باندهای بنتونیتی خیلی زیاد است و ما برای نمونه گیری باید هم طول و هم عرض این باندها را پوشش می دادیم که بخاطر همین مورد دو آزمایش جداگانه برای بنتونیتهای طولی و بنتونیتهای عرضی که نمونه گرفته بودیم انجام دادیم که آزمایشات آن بصورت زیر انجام رگفته است:

ابتدا بعد از نمونه گیری و خشک کردن کامل آنها در زیر آفتاب آنها را بوسیله هاون پودرکرده تا از الک 100 مش عبور کند بعد از آن با ترازو و مقدار 2 گرم توزیت نموده و وری کاغذ صافی 42 به شعاع 1 سانتیمتر مانده به محیط پخش کرده وآنرا درون الک داخل آب قرار می دهیم و بعد از سپری شدن 4 ساعت آنرا همراه با کاغذ صافی توزین نموده و در فرمول تجربی زیر قرار داده تا علاوه بر اینکه میزان جذب آب را اندازه گرفتیم متوجه شدیم که این بنتونیت موردنظردر صنعت چه کاربردی دارد که فرمول به قرار زیر است:

100´ وزن نمونه (وزن نمونه + وزن کاغذ صافی)- وزن کل= درصد رطوبت

6-5-3- تجهیزات و ماشین آلات معدن چاه کشمیر

با توجه به نوع باطله برداری که روی باندهای بنتونیت این معدن واقع شده است جهت باطله برداری و آماده سازی سینه کار نیازی به بولدوزر نبوده و باطله توسط سه دستگاه کامیون و یک دستگاه خودرو به محلی خارج از محدوده معدن حمل می شود.

یک دستگاه جیپ جهت تدارکات و ایاب و ذهاب درمعدن وجود دارد که وظیفه سوخت رسانی و تأمین وسائل دیگر را برعهده دارد.

تعداد پرسنل به قرار زیر است:

یک نفر کارشناس و سرپرست معدن

یک نفر آشپز

یک نفر تدارکات

پنج نفر کارگر ساده جهت سنگجوری

حال ممکن است یک سوال پیش بیاید که سنگجوری چیست؟

همانطور که ذکر شد بنتونیت قبل از حمل به سمت کارخانه باید کاملاً خشک شود لذا کارگرانی ک در معدن هستند وظیفه دارند بعد از استخراج، بنتونیت را در زیر نور آفتاب پخش کنند تا خشک شوند و رطوبت آنها گرفته شود و دوباره آنها را دپو کنند و علاوه بر آن نیز بنتونیت هایی با کیفیت های متفاوت را از همدیگر جدا کنند تا به هنگام بارگیری جهت استفاده های مختلف با توجه به وجود ناخالصی های موجود در آن از جمله گچ و سیلیس برای صنایع مختلف فرستاده شود.

7-5-3- حمل به سوی کارخانه

بنتونیتهای استخراج شده که در معدن دپو شده اند برای حمل به سوی کارخانه از لودر و مایر استفاده می شود که روزانه حدود 10 تا 15 کامیون بارگیری می شوند و این کامیون ها مسیر 1020 کیلومتری را تا شهرستان کاشان طی می کنند تا اینکه به شرکت درین برسند و شهرهایی که از آن عبور می کنند به قرار زیر است:

سرایان، فردوس، شبرویه، طبس، خور و بیابانک، انارک نایین، اردستان، کاشان، شرکت درین

8-5-3- موارد مصرف بنتونیت چاه کشمیر در صنعت

بنتونیت فعال (اکتیو) که خاصیت رنگبری دارد و در صنایع رنگ سازی و رنگبری استفاده می شود.

بنتونیت صنایع ریخته گری

بنتونیت مورد استفاده در صنایع حفاری

که مصارف هرچه از طبقات بالاهای معدن به سمت پایین بیاییم با توجه به اینکه کیفیت بهتر می شود برای کارهای ریخته گری و حفاری استفاده می شود.

6-3- معرفی تعدادی از معادن بنتونیت موجود در ایران

الف- معدن بنتونیت خور و بیابانک (خور) واقع در استان اصفهان

ب- معدن بنتونیت الگچی واقع در استان اصفهان

ج- معدن بنتونیت چاه کم (2) واقع در استان یزد

د- معدن بنتونیت چشمه شیر واقع در استان یزد

ه- معدن بنتونیت عزیزآباد واقع در استان خراسان

و- معدن بنتونیت نیگنان واقع در استان خراسان

7-3- معدن بنتونیت خور و بیابانک

1-7-3- موقعیت جغرافیایی

معدن بنتونیت خور در 28 کیلومتری شرق خور و بیابانک و منتهی علیه شرق استان اصفهان واقع شده است.

مسیر دسترسی این معدن از سمت کاشان و عبور از شهرهای اردستان، نایین، انارک، خور و بیابانک و طی مسافت 15 کیلومتر از خور به طرف طبس و سپس 13 کیلومتر مسیر خاکی تا معدن می باشد.

2-7-3- زمین شناسی کلی منطقه

1- زون ایران مرکزی

افق بنتونیتی این زون در سازندهای وابسته به ائوسن تا الیگوسن قرار گرفته است. بنتونیت های ایران مرکزی را می توان به 2 افق تقسیم کرد:

افق اصلی

از زرین اردکان آغاز و تا جنوب فردوس کشیده شده است.

بنتونیت های این افق از ائوسن بالا تا الیگوسن و شاید به اوائل میوسن نیز برسد.

لایه های بالایی این افق را کنگلومرا و ماسه سنگ با سن میوسن می پوشاند و این راهنمای ارزنده ای در پی جوئی افق بنتونیتی است.

2- افق بنتونیتی خور و بیابانک

این افق در سازندهای وابسته به ائوسن قرار گرفته است. این منطقه از پرکامبرین بالا تا عهد حاضر فازهای ماگمایی و متامورفیسم فراوانی را پشت سر گذاشته است.

رویهم رفته فازهای ماگمایی کهن تر از کرتاسه در ایران نقشی در بنتونیت زایی نداشته است. بنابراین در اینجا از آنها بعنوان فازهای ماگمایی جوانتر نام برده می شود.

در اواخر کرتاسه و طول ترشیاری تکاپوهای ماگمایی اعم از پلوتوفیسم ولکانیسم و با نمایان شدن سنگهای اسیدی قابل پیگیری می باشد. همزمان با پیدایش توده های نفوذی و پس از آنها مواد ولکانیکی به بیرون ریخته شده که بنتونیت های این افق در پیوند با این سنگهاست. در غرب این افق بیشتر توده های نفوذی نمود دارد.

مواد ولکانیکی در پاره ای جاها کاملاً به بنتونیت تبدیل شده است. سنگهای ولکانیک برخلاف سنگهای نفوذی از غرب به سوی شرق نمود بیشتری دارند.

2-7-3- وضعیت زمین شناسی منطقه معدن بنتونیت خور

منطقه ای که معدن در آن واقع گردیده از نظر تقسیمات زمین ساخت و زمین شناسی ایران (که شامل 6 بخش می باشد) جزئی از بخش ایران مرکزی است.

با توجه به وضعیت زمین شناسی این بخش از ایران، تنوع رخساره های زمین شناسی در ناحیه معدن زیاد و لذا رسوبات قدیمی مربوط به ژوراسیک (شیل) تا رسوبات دوران چهارم (آلوویم یا رسوبات آبرفتی) دیده می شود. با توجه به شرایط خاص زمین شناسی ناحیه، معادن متنوع و متعدد فلزی و غیرفلزی و ساختمانی در منطقه دیده می شود.

3-7-3- زمین شناسی معدن

با توجه به نقشه های زمین شناسی موجود سنگهای با منشأ آذرین شامل آندزیت دانسیت و سنگهایی از نوع رسوبی مانند آهک- آهک ماسه سنگی- ماسه سنگ و کنگلومرا در منطقه دیده گسترش داشته که وضعیت سنگ شناسی و چینه شناسی آن از قدیم به جدید بشرح ذیل می باشد.

1-     ماسه سنگ و شیل با سن ژوراسیک فوقانی که برروی آن آهک مطبق حاوی فسیل (اورتبیولین) و آهک ماسه ای کرتاسه پایینی (سازند بازیاب) بصورت دگرشیب رسوب نموده.

2-     پس از آن طبقات آهکی متروق و مارن به همراه طبقات ماسه سنگی و کنگلومرا با سن پالئوسن (سازند دره انجیر) دیده می شود. با توجه به فعالیت آتشفشانی ائوسن کنگلومرا و ماسه سنگهایی فوق تدریجاً به توف ماسه ای و توف آندزیتی تغییر یافته.

3-     برروی آن مجدداً مواد فرسایشی و آذرآواری (مربوط به سازند قرمز زیرین) و آهک و مارن (مربوط به سازند قم) رسوب نموده است.

4-     و در آخر نیز رسوبات عهد حاضر مانند مواد باد رفتی وآبرفتی دیده می شود

ماده معدنی بنتونیت از دگرسانی توف- توف ماسه ای و مواد آذرآواری تشکیلات فوق بوجود آمده که در این منطقه بصورت درجه- بصورت نابرجا و نیز بصورت تمرکزهای کوچک و بزرگ دیده شده که هم اکنون بنام معادن بنتونیت مهرجان تشتاب و خور از آن بهره برداری می گردد. در معدن خمر ماده معدنی بصورت چندین عدسی با ضخامت های متفاوت که تاکنون به شکل تقریباً 4 کارگاه فعال ظاهر شده است.

4-7-3- توضیحات کلی راجع به معدن بنتونیت خور و بیابانک

معدن بنتونیت خود در 538 کیلومتری شهرستان کاشان واقع شده است ذخیره قطعی این معدن 134000 تن بوده که تا پایان سال 1380 به پایان رسیده است.

طرح بهره برداری جدید با ذخیره قطعی 90000 تن با ظرفیت استخراج سالیانه 10000 تن در تدوین می باشد. این بطور متوسطم اهیانه 1000 تن بنتونیت شرکت درین کاشان تحویل می دهد. معدن بنتونیت خور معمولاً از ابتدای سال تا قبل از شروع فصل زمستان (9ماه) فعالیت می کند و با اولی نبارش شدید برف و یا باران تعطیل می شود. حال ممکن است این سوال پیش بیاید که چرا با بارش برف و باران تعطیل می شود؟

به این خاطر می باشد هنگامیکه بنتونیت آب جذب می کند تا پنج برابر حجم خود متورم می شود و علاوه بر این با جذب آب حالت ژله ای پیدا می کند و مثل صابون می شود و عملاً نمی شود روی آن کار کرد معدن بنتونیت خور دارای شش کارگاه مشخص بوده که در حال حاضر دو کارگاه آن فعال و عملیات استخراج و باطله برداری و بارگیری در این دو کارگاه انجام می شود و کارگاه شماره (3) آن فعلاً بعنوان محل دپوهای مواد معدنی استفاده شده و عملیات سنگجوری نیز در آن انجام می شود.

5-7-3- عملیات استخراج

فعالیت استخراجی در کارگاه شماره 01) و (4) صورت می پذیرد. امتداد لایه های بنتونیتی کارگاه شماره (1) شمال شرق جنوب غرب می باشد که با شیب 40 درجه قرار گرفته است. بنتونیت کارگاه شماره (1) پس از آزمایش جهت مصرف برای صنایع حفاری استفاده می شوند کارگاه شماره (4) دارای امتداد شمال شرقی جنوب غربی می باشد که با شیبی نزدیک به قائم قرار گرفته است ولی عملاً شیب بنتونیت آن جدود 90 درجه محسوب می شود.

بنتونیت کارگاه شماره 4 دارای دو مصرف می باشد:

الف- گندله سازی برای صنایع ریخته گری و فولادسازی که مخصوص بنتونیت هایی با خاصیت جذب آب بالا می باشد.

ب- مورد مصرف در صنایع حفاری

برای استخراج بنتونیت ابتدا کمر بالا و کمرپایین را مشخص کرده کمر بالای آن عمدتاً خاکهای آندزیتی و گچ می باشد تا محدوده کلی معدن مشخص شود.

در کارگاه شماره (4) ابتدا و انتهای لایه را (باند بنتونیتی) با زدن ترانشه مشخص کرده و عمود بر جهت امتداد ترانشه از دو طرف لایه های باطله را کنار زده و مواد معدنی را به صورت زیر برداشت می کنیم.

6-7-3- باطله های کنار زده شده

استخراج بنتونیت در این معدن توسط لودر صورت می گیرد همچنین در کنار سینه کار دپو موقت قرار دارد که سنگجوری اولیه در این محل صورت می گیرد سپس دپو به بیرون از محوطه معدن منتقل و در محلی که به نام زیر دپو ساخته شده می شود دپو می شود و مجدداً سنگجوری ثانویه یا تکمیلی در آنجا صورت می گیرد.

همانطور که خواهیم گفت استخراج بنتونیت کلاً بصورت پلکان روباز است ولی عملاً با پله استخراج صورت نمی گیرد و عملیات با رمپ (جاده معدنی) صورت می گیرد و گاهی اوقات شمایلی از پله وجود دارد.

در زمان تشکیل دپو (قبلاً تخلیه توسط ماشین صورت گرفته است) نمونه گیری انجام شده و پس از آنجام آزمایشات فیزیکی شناسنامه دپو تشکیل می شود که این شناسنامه به ما می گوید دپوی ما چه خاصیتی داشته و برای مصرف در چه کاری مناسب می باشد. با توجه به اینکه تعداد دپوها در محل گاهاً زیاد می باشد بالاجبار برای هر دپو نامی با حروف فارسی یا لاتین یا شماره مشخص نموده و با توجه به نام دپو مشخصات فیزیکی ذکرشده که روی دپو نصب شده است در دفتر آزمایشگاه معدن نیز ثبت می گردد.

در زیر نمونه ای از مشخصات نصب شده برروی دپوهای موردنظر را می آوریم:

دپو A

ییلد                    جذب آب

فیلترپرس           درصد مونت موریونت

اندیس تورم         کاربرد در صنعت

خاطرنشان می شویم که محل زیر دپو را قبلاً ترانشه می زنیم تا در آن محل ماده معدنی وجود نداشته باشد. اگر ماده معدنی موجود نبود مواد معدنی را در آنجا دپو می کنیم ولیکن اگر ماده معدنی در محل زیر دپو وجو دداشت ماده معدنی را بر می داریم و بعد باطله را در جای ماده معدنی برداشته شده می ریزیم و از آن محل بعنوان زیردپو[1] استفاده می کنیم.

باید توجه داشته باشیم که بنتونیت در زمان استخراج و دپوکردن حتماً باید عاری از باطله باشد یا بعبارت دیگر باید باطله بنتونیت موردنظر جدا شود و بعد از آن ماده معدنی را دپو کرده سپس خشک و عملیات سنگجوری را انجام می دهیم و عمل فوق به این خاطر می باشد که با اولین بارندگی باطله بنتونیت پس از آب خوردن اصطلاحاً شکفته می شود و پخش می گردد و این فرآیند باعث می شود که بنتونیت مصرفی ما دیگر خاصیت اولیه خود را نداشته باشد و در زیر آزمایشاتی مثل فیلترپرس، جذب آب و اندیس تورم جوابهای دلخواه و دقیق را به ما ندهد.

برای دپوهای مشخص شده در معدن خور و بیابانک که عملاً به مدت دو هفته نظارت بر بارگیری و حمل بسوی کارخانه و همچنین بررسی خصوصیات بنتونیت ارسالی به عهده مهندس ناظر بوده تا کیفیت باری که برای معدن جهت حفاری فرستاده می شود تغییری نکند. برای نمونه گیری از دپوهای موردنظرا بتدا از اطراف دپو نمونه گیری می کنیم و سپس از یک دستگاه لودر از وسط دپو ترانشه می زنیم و از وسط دپو نیز نمونه برداری می کنیم.

8-7-3- تجهیزات معدن بنتونیت خور

بعلت اینکه معدن بنتونیت خور تقریباً معدنی بزرگ بوده و دارای کارگاههای متعددی می باشد لذا تجهیزات این معدن تجهیزاتی کامل بوده ولیکن هم اکنون تمام کارگاههای آن استخراج نیم شود و از بعضی ماشین آلات استفاده نمی شود و کارگاههای استخراج 1 و 4 دارای تجهیزات ذیل می باشد.

1-     یک دستگاه لودر جهت کندن مواد معدنی، بارگیری و ...

2-     دو دستگاه کامیونت جهت حمل مواد باطله به خارج از معدن

3-     یک دستگاه ماشین توپوتا جهت تأمین تجهیزات و آب آشامیدنی و غذا

4-     یک دستگاه بولدوزر جهت جابجایی باطله و ایجاد رمپ

9-7-3- پرسنل شاغل در معدن بنتونیت خور و بیابانک

یک نفر سرپرست معدن همراه با معاون جهت نظارت به نحوه استخراج و کارکرد معدن

یک نفر مکانیکی جهت تنظیم و تعمیر ماشین آلات

هفت نفر کارگر ساده جهت عملیات سنگ جوری

یک نفر آشپز جهت تدارکات غذایی

10-7-3- موارد مصرف بنتونیت خور بیابانک

بعلت گستردگی انواع بنتونیت در معدن خور کاربردهای مختلفی در صنعت وجود دارد که معدن فوق قادر به تأمین خوراک آن صنایع می باشد که بعضی از موارد مصرف آن به شرح ذیل می باشد.

-       بنتونیت سفیدرنگ یک دست مورد استفاده در صنایع حفاری

-       بنتونیت سفید و زردرنگ بطور جزء مورد استفاده در صنایع حفاری و بطور کلی در صنایع ریخته گری

-       بنتونیت طوسی رنگ مورد استفاده در صنایع گندله سازی فولاد، بنتونیت سبز رنگ مورد استفاده در ساخت لوازم آرایشی

8-3- معدن بنتونیت ترود

معدن بنتونیت ترود در فاصله 65 کیلومتری شهرستان شاهرود به سمت روستای ترود و از آنجا طی مسافت 40 کیلومتری از روستای ترود به سمت معدن می باشد.

9-3- معدن بنتونیت چاه ریسه

1-9-3- موقعیت جغرافیایی

معدن بنتونیت چاه ریسه در ناحیه شمالی اصفهان و در فاصله 75 کیلومرتی آن واقع شده است.

مسیر دسترسی این معدن از سمت شهر کاشان و عبور از شهر اردستان می باشد که بعد از طی این مسیر برای رسیدن به معدن از جاده ای فرعی عبور کرده که نهایتاً پس از طی مسیر 5/13 کیلومتری در ابتدای جاده معدن قرا می گیریم که این مسیر 25 کیلومتری از نوع جاده شوسه درجه یک می باشد.

که هر شش ماه یکبار بعلت تردد ماشین آلات برای صاف کردن جاده آنرا تیغ می اندازند. یادآور می شویم که جاده مذکور از کنار ریل راه آهن عبور می کند.

2-9-3- زمین شناسی منطقه

معدن بنتونیت چاه ریسه همانند اکثریت معادن بنتونیتی که ذکر شده از تشکیلات آندزیتی درست شده است با این تفاوت که کمر بالای باند بنتونیتی را تشکیلات آهکی و کمرپایینی باند را تشکیلات کنگلومرائی مرکزی ایران تشکیل داده است.

یادآور می شویم که منطقه ای که معدن در آن قرار گرفته است از نظر تقسیمات زمین ساختی جزئی از بخش زون ایران مرکزی می باشد.

3-9-3- خصوصیات کلی معدن بنتونیت چاه ریسه

بنتونیت معدن چاه ریسه از چهار لایه تشکیل شده است که با رنگهای صورتی، قرمز، طوسی و سبز از یکدیگر متمایز می باشد.

ذخیره معدن بنتونیت مذکور بیش از 252000 تن (ذخیره قطعی) و ظرفیت تولید سالانه آن بیش از 18000 تن می باشد.

پهنای باند بنتونیتی در قسمتهای مختلف متفاوت می باشد و بین حداقل 10 متر و حداکثر 60 متر می باشد. روی باند بنتونیتی توسط رسوبات آبرفتی در عهد حاضر پوشیده شده است که به عنوان باطله محسوب می شود که توسط بولدوزر باطله برداری آن انجام می شود و باطله آن به خارج از معدن حمل می شود.

روش استخراج معدن مذکور به صورت روباز پلکانی می باشد که توسط لودر استخراج انجام می گیرد.

مختصات محل دپوی بنتونیت های شرکت که برای حفاری به کارخانه فوق فرستاده می شود به قرار زیر می باشد:

32 درجه           56 دقیقه                        9/17 ثانیه

52 درجه           9 دقیقه              1/25 ثانیه

ارتفاع نقطه ELVE: 1934 m از سطح دریا که در دو مختصات دیگر دستگاه GPS به قرار زیر می باشد.

0608153        و          TMU: 3645035

که اساس کار این دستگاه در ارتباط با ماهواره های واقع در مدار زمین می باشد که هرگاه دستگاه ما توانست با حداقل سه ماهواره واقع در مدار زمین ارتباط برقرا کند آنگاه خواهد توانست مختصات مذکور را به ما بدهد علاوه بر این ما با این دستگاه می توانیم مسیرهایی را که طی کرده ایم تا 90 ایستگاه برای خودروی مانیتور GPS داشته باشیم علاوه بر آن نیز می توانیم از این وسیله بعنوان قطب نما استفاده کنیم و همچنین کاربردهای دیگری که بسته به نوع و مدل دستگاه موردنظر می باشد.

نحوه کار با لودر 586 کاترپیلار (Caterpilar) معدن بنتونیت چاه بعلت وسعت زیاد و قراردادی که به شرکت درین کاشان و همچنین ایران باریت و یک کارخانه واقع در شیراز دارد باید خوراک این سه مجموعه را بطور مرتب تأمین کند  به همین خاطر از لودر 586 دارای ظرفیت جام متناسبی می باشد استفاده می کند.

این لودر دارای 8 دنده می باشد که چهار دنده آن برای حرکت به سمت جلو و چهار دنده آن برای حرکت به سمت عقب می باشد. دنده این لودر در کنار فرمان تعبیه شده است که دارای سه وضعیت می باشد.

الف- هنگامی که دسته دنده در وسط می باشد لودر در حالت خلاص خواهد بود.

ب- هنگامی که دسته دنده به سمت جلو می باشد لودر به سمت جلو حرکت خواهد کرد و دنده های چهارگانه آن به صورت دورانی عوض می شود.

ج- هنگامی که دسته دنده به سمت عقب می باشد لودر به سمت عقب حرکت خواهد کرد و دنده های چهارگانه آن همانند قسمت قبل بصورت دورانی عوض می شود اهرم های تعبیه شده در اتاق لودر برای حرکت دادن بیل به سمت پایین و بالا و همچنین تخلیه باد در جام می باشد.

یادآور می شویم که لودر 586 کاترپیلار دارای دو نوع است:

الف- اتاق ثابت که روی شاسی ثابت لودر قرار دارد.

ب- اتاق متحرک که روی قسمت جلوی لودر واقع شده و با قسمت ابتدایی لودر می چرخد.

لودر مذکوری که ما به آن اشاره کردیم از نوع اتاق ثابت واقع در قسمت انتهایی ماشین می باشد.

همچنین ذکر این نکته را در اینجا مناسب می دانیم که این لودر دارای 56 قسمت کریس خور می باشد.

که توسط راننده یا مکانیک عمل زدن گریس انجام می شود.

4-9-3- تجهیزات و پرسنل معدن چاه ریسه

1- لودر جهت عمل استخراج و جابجایی بنتونیت ها

2- بلدوزر جهت عمل باطله برداری

3- تراکتور جهت حمل باطله به بیرون معدن

4- یک دستگاه تویوتا لنکروز جهت تهیه تجهیزات وایاب و ذهاب و سوخت رسانی

پرسنل معدن چاه ریسه به قرار زیر می باشد.

پنج نفر کارگر ساده جهت عملیات سنگجوری

یک نفر آشپز

یک نفر سرپرست معدن

یک نفر مکانیک جهت تعمیرات لودر

در انتها یادآور می شویم که دپوهای بنتونیت مورد مصرف در صنایع حفاری که برای شرکت کاشان استخراج می شود بعد از خشک شدن کامل مورد تست های گوناگون از جمله جذب آب، درصد کورم و ... قرار می گیرد و بعد از تأیید نهایی بوسیله بنزهای مایلر شرکت برای کارخانه مذکور فرستاده می شود.

10-3- آزمایشات انجام شده جهت کنترل کیفی بنتونیت برای کاربردهای مشخص:

همانطور که قبلاً بصورت کامل اشاره شد آزمایشات انجام شده با توجه به امکانات تستهایی به شرح زیر اعلام شده است:

تست فیزیکی

آزمایش های فیزیکی قسمت اعظمی از آزمایشات را دربر می گیرد که نهایتاً مشخص می کند که بنتونیت استخراج شده دارای چه کاربردی می باشد که بعضی از این آزمایشات به قرار زیر است.

1-     میزان جذب آب بنتونیت

2-     میزان خاصیت ژله ای بودن یا ییلد بنتونیت

3-     فیلتر پرس بنتونیت

4-     درصد مونت موریونت بنتونیت

5-     میزان اندیس تورم بنتونیت

که این آزمایشات مذکور هرکدام برای یک نوع بنتونیت مصرف شده در صنعت کاربرد دارد بعنوان مثال بنتونیت مصرفی در صنایع ریخته گری مورد تست درصد مونت موریونت و سنجش اندیس تورم (پله ای- معمولی) قرار میگیرد و بنتونیت مصرفی در صنایع جفاری مورد آزمایش فیلتر پرس و ییلد قرار خواهد گرتف.

و نهایتاً آزمایش میزان درصد جذب آب برای کنترل بنتونیت های مصرفی در صنایع گندله سازی فولاد مورد استفاده قرار می گیرد.

 



[1] - زیردپو محلی است که قبلاً برای دپوی مواد معدنی ساخته شده است.