انواع کانی میکا وبزگترین کشورهای تولید کننده ان

  ميكاها شامل كاني هاي ورقه اي هستند كه ازتركيبات آلومينو سيليكات آبدار تشكيل شده و در گروه فيلو سيليكاتها قرار مي گيرند.اعضاي اين گروه بواسطه، رخ قاعده اي كامل خود، به آساني قابل تشخيص هستند.          انواع ميكاها معمولاً گروه هاي ايزومورفتيپيكي را نشان مي دهند اما روابط فازي اين گروه ها تا به حال به طور كامل تعييننشده است. در بيشتر موارد، دو عضو از گروه  به موازات يكديگر، متبلور مي شوند.          در اين روابط بيوتيت با مسكوويت متبلورمي شوند، مسكوويت و ليپدوليت و به همين ترتيب الي آخر در فهرست زير، فرمولها بهطور ايده آل ساده شده اند تا بتوانند با ساختار تعيين شده در مطالعات اشعة x تطابق داشته باشند.   KAl2 (AlSi3O10) (OH)2 مسكوويت NaAl2 (AlSi3O10) (OH)2 پاراگونيت KMg3 (AlSi3O10) (OH)2 فلوگوپيت K (Mg , Fe)3 (AlSi3O10)2 بيوتيت KLi2Al (Si4O10) (OH)2 ليپدوليت            بيوتيت ميكاي رايج در سنگ هاي آذريناست. مسكوويت در بعضي از گرانيتها وجود دارد. ليپدوليت در معدودي از گرانيتهاگزارش شده است. اما توزيع تيپيك آن در پگماتيت هاي گرانيتي است.          فلوگوپيت گاهي اوقات در سنگ هاي غني ازمنيزيم و فقير در آهن مانند پريدوتيتها يافت مي شود اما در سنگ آهك هاي دگرگون شدهو در برخي از پگماتيتها به طور رايج تري يافت مي شود، پاراگونيت كاني كميابي درشيست هاست.          تركيب شيميايي بيوتيت هاي سنگ هاي آذرينبه شدت متغير است. منيزيم و آهن فرو، مي توانند به طور كامل جانشين يكديگر شوند وتمام انواع اين گونه بيوتيتها شناخته شده است. از بيوتيت بدون آهن (فلوگوپيت)گرفته، تا انواعي كه تمام منيزيم در آن توسط آهن جايگزين شده است.          آهن فريك مي تواند نصف يا مقدار بيشترياز آلومينيوم داراي كوئورديناسيون شش را جايگزين شود. بخشي از هيدروكسيل مي تواندبه وسيلة فلوئور جايگزين شود : اگرچه آناليز اكثر بيوتيت هاي آذرين فقط مقدار كمياز اين عنصر را نشان مي دهد.          مقادير ناچيزي از Mn ، Ti ، Li ، Na و Ca نيز از تجزيه بيوتيتهاگزارش شده اند. در موارد نادرتر عناصر Ba ، Cr ، Ni ، Rb و Cs نيز ديده شده اند.          روندي عمومي از بيوتيت هاي غني درمنيزيم سنگ هاي اولترا بازيك تا بيوتيت هاي غني در آهن گرانيتها و سينيت هاي نفليندار وجود دارد.          مقدار آلومينيوم در بيوتيت گرانيتها دربيشترين حد خود و در بيوتيت سنگ هاي اولترا بازيك در كمترين حد خود مي باشد.همچنين سيليسيم رابطه معكوس با آلومينيوم دارد.          در صنعت ميكا دو گروه متفاوت و مستقل ازهم فعاليت دارند كه گروه اول ميكاي ورقه اي (Sheet Mica) و دومي ميكاي خرد شده توليد مي كنند. قبل از بررسي خصوصيات و مورداستفاده هر گروه اصطلاحات مورد استفاده در صنعت ميكا ذيلاً تعريف مي شوند.   1-ميكاي ورقه اي با كيفيت بالا (High – Grade Sheet Mica) :          معمولاً از بلورهاي درشت داخل پگماتيتها به دست مي آيند.   2-بوك ميكا (Crude Book Mica) :          كه به صورت توده براي برداشتن و جمعكردن گرد و غبار و كوارتز و فلدسپارها به كار مي رود. اين ميكا بعداً جدايش ورقهها به بلوك ميكا تبديل مي شود.   3-ميكاي بلوكي (Block Mica) :          صفحاتي با ابعاد  اينچ و ضخامت كمتر از  اينچ مي باشند. كناره هايشكسته و ترك خورده اين نوع ميكا معمولاً به وسيلة چاقوي اصلاح برداشته مي شود.استفاده بيشتر اين ميكا منجر به توليد فيلم ميكا مي گردد.   4-فيلم ميكا (Film Mica) :          از تورق بيشتر ميكاي بلوكي فيلم ميكا باضخامت 004/0 تا 0012/0 اينچ و حتي نيز كمتر از 00012/0 اينچ حاصل مي شود.   5-پانچ ميكا (Punch Mica) :          از تكه هاي كوچك و نامرغوب ميكاي بلوكيبه اشكال مختلف با حداقل قطر يك اينچ كه مي تواند سوراخ شده يا مهر زده شود، بهدست مي آيد. البته انواع زيادي در حد واسط تقسيم بندي ذكر شده نيز جاي مي گيرند كهضرورتي براي شرح آنها وجود ندارد.          تهيه انواع ميكاهاي فوق توسط دست انجامگرفته و استانداردها و كيفيت درجه بندي و تقسيم بندي ميكاها يكنواخت و مشابه نيستو اين قسمت از كار صنعت ميكا، كار بسيار پيچيده اي مي باشد.   6-ميكاي خرد شده (Ground Mica) :          معمولاً اين نوع ميكا از دو منبع تهيهمي شوند يكي به نام Scrap Mica كه از مواد اضافي و نامرغوب حاصل از تهيه ميكاي ورقه اي (Sheet Mica) خارج از اندازهاستاندارد، رنگ و كيفيت حاصل مي گردد. ديگري به نام FlakeMica است كهذرات خيلي دانه ريز ميكا بوده و از سنگ هاي گرانيتي و پگماتيتي حاصل وي ا به عنوانمحصول فرعي از آسياب كردن فلدسپار و كائولين به دست مي آيد. مقدار خيلي كمي نيز ازاين نوع ميكا را از خرد كردن شيست هاي ميكادار طي عملياتي مخصوص به دست مي آورند.   خصوصياتميكاي ورقه اي (Sheet Mica) :         فيلم نازك ميكا داراي خاصيت انطباق (Flexi Bility) و نيروي مكانيكي (Mechanical Strength) خيلي زيادي است. نازك ترين ورقه جدا شدني مي تواند دور يك ميله با  اينچ قطر بدون ترك خوردگيپيچيده شود و خصوصيت ديگر حائز اهميت قابليت عبور نور يا شفافيت (Transparency) آن است. هر دو خاصيتشفافيت و قابليت انطباق و قدرت خمشي آن با ضخامت نسبت عكس دارند.          ميكاها در درجه حرارت هاي معمولي ذوبنشده به طوري كه مسكوويت در زير 700 درجه و فلوگوپيت در حوالي 1000 درجه شروع بهاز دست دادن آب تبلور خود مي نمايند.                  همچنين ميكا در مقابل حرارت زياد مقاومبوده و قادر است بدون تغيير مهمي در خصوصيات فيزيكي و شيميايي حرارت هاي بالا ياحرارت هاي ناگهاني و شدي را تحمل نمايد.          علاوه بر خصوصيات فوق چهار خاصيتالكتريكي ذيل، ميكاي ورقه اي را به يك ماده بي نظير تبديل مي نمايد : 1-  Low Dielectrical Conductiuty  ، خاصيتهدايت الكتريكي پائين (خصوصاً كم اگر ميكا فاقد مينرال هاي ريز ميكروسكوپي باشند). 2-  Very High Dielectrical Strength، قدرتمقاومت و مقابله با ولتاژ زياد بدون ترك خوردگي يا خرد شدگي. 3-  High Dielectrical Constant، كه مي تواند به داشتن قدرتذخيره الكتريسيته ساكن خيلي زياد توصيف شود. 4-  Low Power Loss، كاهش خيلي كم الكتريسيته.          دو صفت اخير ميكا را ايده آل براي مصرفدر كندانسورها نموده اند كه در واقع كار آن ذخيره نيروي الكترو استاتيكي برايلحظات كم (احتمالاً يك ميليونيم ثانيه) و سپس تحويل آن با حداقل كاهش مي باشد.ميكاي ياقوتي رنگ معمولاً داراي حداقل كاهش ولي ميكاي سبز در اين خاصيت كمي ضعيفمي باشد.   موارداستفاده ميكاي ورقه اي (Sheet Mica) :          خصوصياتي كه قبلاً شمرده شده اند ميكايورقه اي را مناسب استفاده براي تعدادي از كارهاي الكتريكي نموده اند. مورد استفادهآن به عنوان خازن در انباره ها مشخص گرديده و از صفحات بزرگ در خاطره كامپيوترهانيز استفاده مي گردد. به عنوان يك عايق از ميكا در ساختن ديسك ها، Tubes ، واشرها، Bushing و Plates و ابزار آلاتي از لين قبيل استفاده مي شود. براياستفاده در وسايلي از قبيل كندانسورها، انتقال دهنده ها، رئوستات ها، راديوها ووسايل الكترونيكي و مدارهاي رادار از ميكا استفاده مي شود. يك مورد مصرف بسيار مهممخصوصاً براي فلوگوپيت استفاده از آن به عنوان عايق در شمع هواپيما مي باشد.          به خاطر شفافيت و مقاومت در برابر حرارتو نيرومندي ميكا از آن به عنوان در و پنجره نيز در ديواره كوره هاي متالورژياستفاده مي شود. ميكاي ورقه اي نامرغوب در ساختمان توسترها و ساختمان اطو و سايردستگاه هاي مشابه به عنوان يك عامل غيرهادي به كار مي رود.          چون تهيه ميكاي ورقه اي شفاف و بزرگهميشه محدود بوده است، از مدتها پيش سعي شده كه ماده اي به عنوان جانشين ميكا تهيهشود. نتيجه اين فعاليتها منجر به تهيه يك محصول ميكايي به نام Micanite (ميكانيت) شده كه از سال1890 تا كنون يكي از رشته هاي عمده صنعت ميكا گرديده است. ميكانيتها معمولاً تاضخامت  اينچ و به وسعت 3 فوت مربعقابل تهيه مي باشد.          كريستال هاي مصنوعي ميكا با قطر 2 اينچتهيه مي شوند كه به جاي ميكاي ورقه اي همچنين براي موارد ديگري از جمله در سراميكهاي با پوشش شيشه اي به عنوان عايق حرارت هاي زيادي مصرف مي شود اما تهيه ميكايمصنوعي گران قيمت بوده و نمي تواند به اين زودي جاي ميكاي طبيعي را بگيرد. خصوصياتو مصارف ميكاي خرد شده :          ميكا حتي به صورت خرد شده ساختمان صفحهاي و مسطح خود را حفظ مي كند. در خرد كردن خشك از حاشيه مينرالها يك پودر سفيدتوليد مي شود كه داراي خصوصيات خوب روغن كاري (Lubrication) است. حدود 85% اين محصول از خرد كردن خشك حاصل مي شود و عمدتاً بهعنوان گرد در بسته هايي در سقف نيز مصرف مي شود.          خرد كردن با آب، يك پودر نازكتر و مسطحتر با جلاي زياد توليد مي نمايد كه عمده مصرف آن در توليد رنگ مي باشد، وقتيرنگپاشيده مي شود ذرات كوچك همديگر را پوشانده و به صورت يك تخته پوش در مي آيند وهمچنين مقادير قابل ملاحظه اي از آن در طرح هاي روي كاغذ ديواري مصرف مي شود.   ويژگيهاي انواع ميكاها و مصارف آنها : 1-مسكوويت (Muscovite) :          اين كاني مهمترين كاني خانواده ميكاهامحسوب مي شود. معمولاً به صورت بي رنگ، سفيد نقره اي، سبز، زرد، قهوه اي و خاكسترييافت مي شود. رنگ خاك آن سفيد رنگ مي باشد. داراي جلاي شيشه اي، مرواريدي و ابريشميبوده. داراي سختي 5/2 مي باشد.          اين كاني همانند ساير ميكاها رخ قاعدهاي بسيار خوبي داشته كه باعث مي شود بتوان آن را در امتداد اين رخ به خوبي به ورقههاي نازكتر جدا نمود. مسكوويت همچنين داراي قابليت خمش پذيري و ارتجاعي مناسب ميباشد.          مسكوويت در بسياري از محيط هاي زمينشناسي به خصوص در شرايط ايجاد گرانيتها، پگماتيتها، فيليتها، شيستها، گنيس،ميكاشيستها و حتي در رسوبات آواري درجازا، تشكيل مي شود. از كاني هاي فرعي كههمراه مسكوويت يافت مي شوند مي توان به فلدسپات، توپار، كوارتز، ولفراميت، مولبيدن،زيركن، كاستريت، گارنت، تورمالين و روتيل اشاره نمود.          مسكوويت مهمترين كاني ورقه اي است كه ازپگماتيتها به دست مي آيد و مصارف آن بستگي به اندازه اين كاني دارد. مسكوويت را ازنقطه نظر مصرف، به دو گروه صفحه اي و پولكي تقسيم مي نمايند. نوع صفحه اي مسكوويتمصارف الكترونيكي (ساخت خازنها و لامپها) و ساخت ورقه است. همچنين به دليل خاصيتدي الكتريك، در ساخت لوازم عايق حرارتي و الكتريكي از آن استفاده مي شود.          به دليل مقاومت بالاي حرارتي و شفافبودن مسكوويت از آن در پنجره هاي كوره هاي متالورژيك نيز استفاده مي شود. نوعپولكي اين كاني بيشتر در ساختن صفحات ميكائي به كار مي رود. مصارف مهم مسكوويتپولكي عبارت است از : پراكنده در سيمان آسفالت و رنگ، تزئين بتون جلوگيري از گيركردن مته در گل حفاري و … است. نوع بسيار دانه ريز آن به منظور بالا بردن مقاومترنگ در مقابل رطوبت، چسبندگي و فرسايش به كار مي رود.          همچنين از مسكوويت با كيفيت بالا درتهيه ظروف نگهداري نيترو گليسيرن، صنعت ساخت كشتي هاي جنگي، هواپيما و عكاسياستفاده مي گردد.   2-بيوتيت (Biotite) :          از جمله فراوان ترين كاني هاي خانوادهميكاها محسوب مي شود. معمولاً به رنگ هاي خاكستري، قهوه اي تيره، سبز تيره، قهوهاي مايل به قرمز يافت شده، رنگ خاك آن سفيد خاكستري است.          اين كاني، نوع آهن و منيزيم دار ميكاهابوده و با توجه به وزن مخصوص آن در رده كاني هاي سنگين قرار داشته و نسبت بهمسكوويت گسترش بيشتري دارد.          بيوتيت در سنگ هاي آذرين نظير گرانيت،پگماتيت، گابرو، نوريت، ديوريت، در سنگ هاي دگرگون شده نظير فيليت، شيست، گنيس وحتي در نهشته هاي آبرفتي ديده مي شود.          از كاني هاي فرعي كه همراه بيوتيت يافتمي شوند مي توان به فلدسپاتها، مسكوويت، كوارتز، آمفيبول، پيروكسن، توپاز نفلين وحتي مگنتيت اشاره نمود.          ورميكوليت و فلوگوپيت از جمله كاني هايبسيار مشابه به شمار مي روند. بيوتيت مصارف گوناگوني داشته كه مهمترين آنها بهترتيب اهميت عبارتند از :          حفاري هاي عميق به ويژه حفاري هاي عميقچاه هاي نفتي (به منظور جلوگيري از گير كردن مته در گل حفاري و همچنين جلوگيري ازريزش ديواره چاه به واسطه فشار مايعات جانبي)، ساخت پنجره كوره هاي ذوب فلزات وريخته گريها، صنايع مختلف ساخت لاستيك، اسباب بازيها، صنعت سيمان و ساخت رنگ.          اين كاني در صنعت نفت كشورمان اهميتحياتي داشته و در بسياري موارد كشورهاي ديگر از جمله هندوستان وارد مي شود لذا ضمنارز بري فراوان صنعت نفت را وابسته نگه مي دارد.          ضمناً بيوتيت در اسيد سولفوريك غليظ حلشده و ژله سيليسي بر جاي مي گذارد. همچنين در مقابل فوتك، به صورت شيشه اي سياهرنگ ذوب مي گردد.   ورميكوليت(Vermiculite) :          ورميكوليتها گروهي از كاني هاي دارايخصوصيات مشابه و شباهت ظاهري به ميكا مي باشد. اين كاني ها از نظر كليواژ مانندميكا بوده ولي ورقه هاي نازك آنها حالت الاستيسيته ميكا را ندارند. سختي آن از 5/1تا 3 متغير و وزن مخصوص آن در حين استخراج حدود 5/2 مي باشد.          ورميكوليت يك سيليكات منيزيم آبدار بامقادير متفاوتي از آهن و آلومينيوم مي باشد. تفاوت اساسي آن از بيوتيت و فلوگوپيتدر نداشتن پتاسيم مي باشد. ورميكوليت غير از شباهت و ارتباط به ميكاها به كلريت وهمچنين در صورتي كه خيلي ريز گردد در بعضي از خصوصيات نظير مونت موريامونيت ازگروه كاني هاي رسي مي گردد.          مطالعات و تجربه نشان داده است كهورميكوليت نمي تواند منشاء هيدروترمالي داشته باشد و مشاهدات سر زمين نيز اينمطالعات را تأئيد نموده اند. به طور قطع اكثر ورميكوليتها از دگرساني ميكاها وكلريت توسط آب هاي سطحي در زون هوازدگي حاصل شده اند.   خصوصياتو مصارف :          صفتي كه سبب شده اين كاني داراي ارزشتجارتي شده  ضمناً از ميكا متمايز گرددخاصيت انباسط آن در موقع حرارت ديدن مي باشد. اگر اين كاني به مدت چند ثانيه درحرارت 800 الي 1100 درجه سانتيگراد قرار داده شود حجم آن از 6 تا 20 برابر افزايشپيدا خواهد كرد. اين انبساط در واقع جدايش (Exfoliation) قائم بر صفحات كليواژها مي باشند و در دو جهت ديگر تغيير حجمبسيار جزئي است.          آزمايش شيميايي البته مشخص نخواهد كرد كهورميكوليت تجزيه شده قابل انبساط و يا به طور تجارتي قابل مصرف خواهد بود يا نهبلكه تنها راه رسيدن به اين نتيجه همان آزمايش در كوره مي باشد. اين خصوصيت سببقابليت مصرف ورميكوليت به عنوان عايق حرارت و صدا شده و به عنوان مواد در حد فاصلديوارها، داخل سقفها و كف ساختمان هاي صنعتي و همچنين در فضاهاي محل مواد عايق دريخچالها، آبگرمكن، ماشين هاي جوجه كشي و وسائل مشابه مصرف مي گردد.          يك مصرف عمده ديگر اين ماده در تهيهبتون سبك وزن براي ديوارهاي مونولوتيك، كفها، سقف و پانل هاي پيش ساخته و اشكالمخصوص مي باشند.          در اين مصارف بتون ورميكوليت داراي همانمزاياي بتون ساخته شده از پاميس و پرليت مي باشد. راحتي حمل و سهولت كار و صرفهجويي فراوان در مصرف آهن اسكت و قدرت عايق بودن بالا از مزاياي اين ماده مي باشند.          از ديگر مصارف اين ماده در تهيه ورقه هايورميكوليت ـ ژيپس ـ سيمان عايق و انواع قالبها مي باشد.          در تمام موارد مصرف ورميكوليت با مواديمانند پاميس، دياتوميت، پرليت منبسط شده، پشم شيشه (Mineral Wool) ، فايبرگلاس و ديگر مواد رقابت مي نمايد.   فلوگوپيت(Phlogopite) :          اين كاني به رنگ هاي قهوه اي مايل بهزرد، قرمز، مايل به قهوه اي، بي رنگ و سفيد مايل به سبز و رنگ خاك آن سفيد بوده،داراي سختي 2-5/2 و وزن مخصوص 7/2 تا 9/2 مي باشد و قابليت خمش الاستيكي داشته درسيستم منوكلينيك متبلور مي شود.          از فلوگوپيت در صنايع تهيه لوازم عايقالكتريكي، تهيه طلق، كاغذ و سنگ هاي نسوز، لاستيك سازي، سراميك سازي و … استفادهمي نمايند. فلوگوپيت در اسيد سولفوريك غليظ حل شده و ژله سيليسي ايجاد مي نمايد.از فلوگوپيت به عنوان عايق در شمع هواپيما استفاده مي شود.         از ساير كاني هاي خانواده ميكاها مي توان به ليپدوليت و زنوالديت اشارهنمود كه داراي گسترش و فراواني خيلي كمتري بوده و جهت تهيه عنصر ليتيم و نمك هايمربوطه آن، در ساخت آلياژهاي فلزات سبك همراه پتاسيم و در فولادسازي و تهيه وسائلاپتيك نظير عدسيها كاربرد دارند.          وجود نمك هاي ليپدوليت در چشمه هاي آبهاي معدني براي معالجات پزشكي مفيد است. از اين كاني همچنين در آتش بازيها استفادهمي نمايند.   ليپدوليت:          اين كاني يك ميكاي محتوي ليتيم مي باشد.نوع تيپيك آن صورتي، كبود ياسي يا بنفش خاكستري و به صورت دانه هاي ريز براق است.جهت تهيه ليتيم (يكي از كانسارهاي ليتيم مي باشد) استفاده مي شود. از نمك هايمربوطه آن در آب هاي معدني براي معالجات پزشكي استفاده مي شود و همچنين در ساختنآلياژهاي فلزات سبك همراه پتاسيم و در فولاد سازي استفاده دارد، در ساختن وسايلپاتيك مخصوصاً عدسيها و تهيه شيشه هاي مخصوص و همچنين در آتش بازي به كار مي رود.          ليپدوليت سبب كاهش سياليت مايع مذابشيشه و باعث سهولت قابليت كار با شيشه مي شود و همچنين به علت وجود فلز ليتيم موجبافزايش مقاومت و سختي شيشه مي گردد. منابعمعدني مهم ميكا در جهان و ايران :          مهمترين كشورهاي توليد كننده ميكاعبارتند از : ايالات متحده امريكا، روسيه، برزيل، هند، كره جنوبي، آرژانتين،كانادا، استراليا، چين و كشورهاي افريقايي آنگولا و تانزانيا.          در اين ميان كشورهاي هند و برزيل بهواسطه توليد انواع ميكاها با كيفيت برتر و كشور ايالات متحده امريكا به خاطر توليدانواع ميكاهاي مصنوعي با استفاده از خرده و ميكاهاي پولكي و نيز استفاده بهينه ازميكا و در نتيجه توليد بيشتر آن از اهميت و اعتبار بيشتري برخوردارند. اما درايران مهمترين معادن و منابع شناخته شده ميكا به شرح زير مي باشند.