معادن
نفلين سينيت (سنگ
آلومينيوم) در
آذربايجان
(كليبر،
بزقوش، رزگاه )
علي
محمدي
فلز
استراتژيك و
پركاربرد
آلومينيوم از
منابع مختلفي
چون بوكسيت،
لاتريت پر
عيار، نفلين
سينيت و
پدولويست
سينيت و...
تامين مي گردد.
بدليل شرايط
خاص زمين
شناسي براي
تشكيل
بوكسيت،
ذخاير معدني
اين ماده در
ايران
تقريباً
بسيار كم است.
لاتريت ها از
ديگر منابع
تامين كننده
فلز
آلومينيوم
هستند كه در
آذربايجان
گستردگي
فراواني
داشته و از
مراغه تا
اروميه
گسترده شده
اند.
نفلين
سينيت به علت
ارزش فوق
العاده اى که
در صنعت دارد (صنايع
آلومينيوم،
شيشه و سراميک
پلاستيک و
کائوچو، تهيه
پشم و شيشه
معدنى، كود
شيميايى و …) در
اکثر کشورهاى
دنيا مورد
توجه فراوان
قرار گرفته
است.
نفلين
سينيت تنها در
آذربايجان (بدليل
شرايط زمين
شناسي خاص)
گسترش خوبي
داشته و در
ساير ايالات
ايران وجود
ندارد.
نفلين سينيت از يک طرف در
کشورهايى که
فاقد ذخاير
غنى از بوکسيت
هستند (شوروى،
کره شمالى و …)
به عنوان
منبعى مهم جهت
توليد
آلومينا و از
طرف ديگر در
کشورهايى که
از لحاظ منابع
بوکسيت غنى
بوده و يا
بوکسيت ارزان
در دسترس
دارند (کشورهاى
غربى،
آمريکا،
کانادا) به
دليل فراوانى
مقدار آلکالى (سديم،
پتاسيم و
كلسيم) در
صنايع شيشه و
سراميک
کاربرد
فراوان دارد. تکنولوژى
تبديل
شيميايى سنگ
هاى نفلين دار
اگر چه از
توليد
آلومينا از
بوکسيت کمى پيچيده
تر است ولى به
علت محصولات
جنبى با ارزش
از قبيل سيمان
پرتلند، کربنات هاى
سديم و پتاسيم
و
نيز
فسفات هزينه
آن در کل حدود 15
تا 20 درصد
ارزانتر
خواهد بود.
بطور
کلى اگر
بخواهيم يک
کارخانه
توليد
آلومينا از
نفلين با
ظرفيت سالانه
100 هزار تن را
تاسيس کنيم
احتياج به
حدود 400هزار تن
کنسانتره
نفلين و بيش از
1/3 ميليون تن
آهک خواهيم
داشت. که دراين
صورت محصولات
به دست آمده به
صورت زير
خواهند بود:
آلومينا
100 هزار تن
کربنات
سديم 60تا
70 هزار تن
کربنات
پتاسيم 20 تا 30
هزار تن
سيمان
پرتلند 900000 تا 1/5
ميليون تن
سنگ
فسفات 15 تا 25
هزار تن
با
توجه به موارد
فوق استفاده
از نفلين در
توليد
آلومينا روز
به روز در حال
گسترش است و
تکنولوژى
توليد
آلومينا از
نفلين علاوه
بر شوروى و کره
شمالى در ساير
کشورهاى دنيا
نيز مورد توجه
قرار گرفته
است، بطوريکه
کشورهاى
مکزيک،
برزيل،
امريکا و
کانادا و ... نيز در حال
بررسى
استفاده از
نفلين در
توليد
آلومينا مى
باشند.
مطالعات
اوليه زمين شناسي ذخاير
عظيمى از
نفلين سينيت
را در
آذربايجان (نفلين
سينيت بزقوش در جنوب
سراب، نفلين
سينيت رزگاه
در شمال سراب و
نفلين سينيت
کليبر در جنوب
کليبر) تاييد
نمود و
اين توده هاى
نفوذى که شديداً تحت
اشباع و
آلکالى
پتاسيک مى
باشند در يک
امتداد خطى
تقريباً شمالى - جنوبى
قرار گرفته
اند.
مطالعات
نيمه تفصيلى
بر روى توده
هاى نفوذى بزقوش و
رزگاه امکان
استفاده از
آنها در توليد
آلومينا (توده
بزقوش) و
شيشه سراميک (توده
هاى رزگاه و بزقوش) را تاييد
نمود. توده
نفوذى کليبر
که هم از نظر
ذخيره سنگى و
هم از نظر
مقدار نفلين و
نزديکى به
ذخيره آهک
خلوص بالا مي
تواند در
توليد
آلومينا و نيز
سراميك مورد
استفاده قرار
گيرد.
نفلين
سينيت كليبر
توده
نفوذى کليبر
با وسعت حدود 70
کيلومتر مربع
(47 07 36 عرض شمالي - 38
43 59 طول شرقي)
بزرگترين
توده نفلين
سينيتى
فلدسپاتوئيد
دار در
آذربايجان
است. اين توده
به شکل يک بيضى
به قطر بزرگ
حدود 12
کيلومتر و قطر
کوچک حدود 7
کيلومتر در
فاصله 5/1
کيلومترى
جنوب کليبر
واقع شده و قله
کوه سيگرام
داغ با ارتفاع
2760 متر از سطح
دريا را تشکيل
مى دهد اين
توده نفوذى
سنگ هاى رسوبى
و آتشفشانى
کرتاسه بالا
را قطع نموده و
آنها را تا
فاصله يک
کيلومترى
اطراف خود
دگرگون نموده
است. از نظر
ترکيب کانى
شناسى به دو
بخش عمده قابل
تقسيم است که
يکى بخش مرکزى
با ترکيب
سينيتى درشت
بلور خاکسترى
رنگ با
بلورهاى
اورتوز- نفلين-
پلاژيوکلاز-
بيوتيت-
پيروکسن و
آمفيبول مى
باشد که
بلورهاى
صورتى رنگ
نفلين در بخش
هاى پگماتيتى
آن به درشتى 4
سانتيمتر نيز
مى رسند. ديگرى
يک بخش
گابروئى تيره
رنگ در حاشيبه
جنوبى آن مى
باشد که به
صورت نوارى
بطول 10
کيلومتر و عرض
1 کيلومتر
سرتاسر حاشيه
جنوبى آن را
تشکيل مى دهد.
اين بخش
گابروئى که
ترکيب
ايژوليتى
دارد حاوى
بلورهاى
پيروکسن،آمفيبول،
نفلين و
پلاژيو کلاز
مى باشد. اين
توده نفوذى
داراى ذخيره
بالايى از سنگ
با عيار 22 تا 24
درصد آلومينا
و عيار 13 تا 14
درصد مجموع K2O+ Na2O مى
باشد. مطالعات
نيمه تفصيلى 4
منطقه با عيار
بالاى نفلين
را در آن مشخص
نموده که به
ترتيب زير مى
باشند:
1- محدوده
اى با وسعت
حدود 1 کيلومتر
مربع در بخش
حاشيه
گابرويى در
جنوب شرقى
توده نفوذى با
ذخيره حدود 200
ميليون تن سنگ
با عيار 21 تا 24
درصد آلومينا.
اين بخش تا
اندازه اى
شبيه توده
نفوذى کياشا
ليتر شوروى
سابق است که هم
اکنون به
عنوان يکى از
بهترين ذخاير
اين کشور بهره
بردارى مى شود.
2- محدوده
اى به وسعت 5/0
کيلومتر مربع
در بخش مرکزى
توده که
عمدتاٌ نفلين
فلدسپاتى است
و مقدار نفلين
در آن از 40 درصد
سنگ نيز
متجاوز است.
ذخيره آن حدود
50 ميليون تن
سنگ با عيار
متوسط 5/22 درصد
آلومينا مى
باشد. اين بخش
کاملاٌ شبيه
سنگ هاى
يوويتى در
کشور شوروى سابق
است و مى تواند
بصورت مخلوط
با بخش
گابروئى مورد
استفاده قرار
گيرد.
3-محدوده
اى به وسعت
حدود 5/0
کيلومتر مربع
در مجاور
دهکده کلالکه
در حاشيه شرقى
توده که داراى
حدود 50 ميليون
تن سنگ با عيار
متوسط 5/21 درصد
آلومينا مى
باشد.
4- محدوده
اى به وسعت
حدود 2 کيلومتر
مربع در بخش
شمالى توده
نفوذى در
مجاورت دهکده
زيوه که داراى
حدود 300 ميليون
تن ذخيره سنگى
با عيار متوسط
5/21 درصد
آلومينا مى
باشد.
اين
توده نفوذى
داراى ذخيره
سنگى بسيار
بالا، عيار
نسبتاً بالاى
آلومينا(22
درصد) و موقعيت
ارتباطى خيلى
خوب مى باشد.
ضمناً ذخيره
بخش گابروئى
به علت وجود
کانى هاى تيره
فراوان در
جدايش
مغناطيسى
کنسانتره
قابل قبولى را
به دست خواهد
داد. نزديکى به
يک ذخيره آهکى
بسيار مناسب
با ذخيره
نزديک به 700
ميليون تن آهک
با خلوص بالا (6/55
درصد كربنات
كلسيم) که در
فاصله حدود 35
کيلومترى
شمال توده
نفوذى در
کناره
رودخانه آراز
واقع شده است
نيز اهميت اين
توده نفوذى را
به عنوان ماده
خام توليد
آلومينا دو
چندان نموده
است. از آنجا
که كارخانه
استحصال
آلومينا بايد
در مجاورت
ذخيره آهکى
باشد و آهک هاى
مورد نظر نيز
در کناره آراز
واقع گرديده
اند موقعيت
کارخانه
توليد
آلومينا در
اين منطقه از
نظر منابع و
نزديکى به راه
آهن جلفا
تبريز (فاصله
ذخيره آهک تا
جلفا حدود 100
کيلومتر است
که طرح راه آهن
جلفا - مغان
نيز از مجاور
آن مى گذرد)
بسيار مناسب
به نظر مى رسد.
در
كل ذخيره
معدن
بالغ بر 3/9
ميليون تن
ذخيره
قطعي واقع در
زون شمالي و2/4 ميليون
تن ذخيره
پشتيباني
واقع در زون
جنوبي برآورد
شده است. زون
شمالي نسبت به
زون جنوبي در
وضعيت مناسب
تري براي
توليد
کنسانترة
شيشه و سراميک
قرار دارد.
با توجه به
شرايط معدن استخراج
سالانة معدن72
هزار تن و به
روش روباز
پيش بيني مي
شود.
ويژگيهاي
كانسار
كاني
هاي اصلي:
نفلين،
کوارتز،
فلدسپات سديک
و پتاسيک
عيار:
24% Al2O3
عناصر
مفيد: AL
شكل:
توده اي
نوع
سنگ: نفلين
سينيت
واحد
ميزبان: آهكهاي
مارني
روش
استخراج:
روباز
نفلين سينيت
بزقوش
توده
نفوذى بزقوش
با گسترش
تقريبى حدود 30
کيلومتر مربع
در 15 کيلومترى
جنوب شهرستان
سراب واقع شده
است و قله کوه
بزقوش با
ارتفاع 3300 متر
از سطح دريا را
تشکيل مى دهد. اين
توده نفوذى
گدازه هاى
پرفير
آندزيتى
ائوسن ميانى-
بالايى را قطع
نموده و
وابسته به
ماگماتيسم
بعد از ائوسن
مى باشد.
در
اين توده چند
بخش قابل
تشخيص است .
بخش
مركزي توده كه
درشت بلور تا
متوسط بلور مي
باشد و قسمت
اصلي توده را
تشكيل مي دهد و
بيشترين
مقدار نفلين
در اين بخش
متمركز
گرديده است.
بخش
پگماتيتي كه
در حاشيه جنوب
شرقي ديده مي
شود و بصورت
مجموعه اي از
بلورهاي درشت
اورتوز و
پيروكسن مي
باشد كه
اورتوز كاني
غالب بوده و تا
2 سانتي متر
طول دارد.
بخش
پدولوسيت دار
كه در منتهي
اليه جنوب
توده و در قله
كوه بزقوش
ديده مي شود و
بلورهاي درشت
فلدسپاتوئيد
به آن حالت
پرفيريتيك
داده است.
ترکيب
کانى شناسى آن
شامل اورتوز-
نفلين- آلبيت-
پيروکسن-
آمفيبول و
بيوتيت است که
مقدار نفلين
در آن از 10 تا 40
درصد سنگ
متغير است.
کانى نفلين آن
نيز از نظر
ترکيب پتاسيک
است. داراى
ذخيره تقريبى
حدود 1/2
ميليارد تن
سنگ (با احتساب
استخراج رو
باز تا عمق 50
مترى) با عيار
متوسط 5/21 درصد
آلومينا مى
باشد. اين
توده قابل
مقايسه با
توده نفوذي
گورباچگورسك
سيبري است
مطالعات
تکنولوژى که
بر روى يک
نمونه با عيار
متوسط آن در
کشور کره
شمالى صورت
گرفته
کنسانتره اى
با عيار 25 درصد
آلومينا و
مدول M1=
4
و M2= 0.8
را نشان مى
دهد، که با
توجه به وجود
ذخيره هاى با
عيار بالاتر (ذخاير
با عيار 22 تا 24
درصد Al2O3)
در اين توده
نفوذى امکان
وجود ذخيره
هاى مناسب
براى توليد
آلومينا در آن
بسيار محتمل
است. از آنجا
که در
آزمايشات
تغليظ مقدار
آهن موجود در
آن به کمتر از 1/0
درصد کاهش
يافته است،
اين توده
نفوذى مى
تواند هم در
توليد
آلومينا و هم
در صنايع شيشه
و سراميک
کاربرد داشته
باشد.
با
توجه به
محاسبات و
برسيهايي كه
در مورد توده
نفلين سينيت
بزقوش
بعمل آمده است
ذخيره
اقتصادي آن
بشرح زير
برآورد نموده
اند: مقدار 108480000
تن سنگ نفلين
سينيت با عيار
متوسط 28/21 درصد
آلومين و
مقدار 102695000 تن
سنگ با عيار
متوسط 63/12 درصد
K2O+ Na2O بنابراين
مي توان از
كانه
آرايي
بخشهاي
پرنفلين توده
بزقوش كه بين
22 تا 27 درصد
Al2O3 دارد،
كنسانتره
نفلين با
مقدار بيش از 27
درصد آلومين
بدست آورد و در
نهايت در تهيه
آلومينيوم از
آن استفاده
نمود.
اين
توده نفلين
كه داراي
پتانسيل
معدني و
اقتصادي
بسيار بالايي
است در فاصله 15
كيلومتري
جنوب سراب
واقع شده كه به
علت عدم
احتياج به
جادهسازي
مناسب،
وجود جاده
مناسب از نظر
تامين آب براي
واحد توليدي
آلومينيوم و
وجود زمينهاي
هموار در
منطقه براي
احداث و تجهيز
كارخانه
بسيار حائز
اهميت است اگر
چه مقدار
ناچيزي از
نفلين به صورت
پرتيت در داخل
زمينه سنگ اورتوز
مشاهده ميشود
ولي اغلب كاني
نفلين به صورت
بلورهاي
مجزا و يا
مجموعه كانيهاي
بيشكل قرار
گرفته كه
امكان جدايش
آن را از كل
سنگ تسهيل ميكند
و همچنين با
توجه به جوان
بودن توده و
هوازدگي
بسيار كمي كه
دارد، اين
پديده در
جدايش كاني
نفلين كمك
شاياني ميكند
اين خصوصيات
سنگشناسي
باعث بالا
رفتن عيار
نفلين
استحصالي از
سنگ ميشود و
مزيت بسيار
بالايي براي
توده است.
ويژگيهاي
كانسار
كاني
هاي اصلي:
فلدسپات
سديم و پتاسيم
ونفلين
عيارمتوسط:
20%آلومينا
عناصر
مفيد: Al
شكل:
توده اي
نوع
سنگ: سينيت
واحد
ميزبان:
تشکيلات
آذرين
روش
استخراج:
روباز
نفلين سينيت
رزگاه
توده
نفوذى رزگاه
با گسترش
تقريبى حدود 10
کيلومتر مربع
و با ارتفاع کم
(حدود 150 متر از
سطح
توپوگرافى
مجاور) در
فاصله 35
کيلومترى
شمال شهرستان
سراب و در
مجاورت دهکده
رزگاه واقع
است. اين توده
نفوذى که از
نظر ترکيب
کانى شناسى
پدولوسيت
سينيت مى باشد
شامل
فنوکريست هاى
درشت مکعبى
پدولوسيت (بصورت
مجموعه
بلورهاى
اورتوز- نفلين-
آلبيت-
آناليسم) در يک
زمينه بلورين
مکعب از
اورتوز-
پيروکسن-
پلاژيو کلاز-
آمفيبول و کمى
نفلين است. اين
توده نفوذى
داراى ذخيره
تقريبى حدود 350
ميليون تن سنگ
با عيار متوسط
20 درصد
آلومينا و 5/13
درصد
K2O+ Na2Oمي باشد.
مطالعه
تکنولوژى که
بر روى يک
نمونه با عيار
بالاى آن (عيار
5/20درصد Al2O3)
در کشور کره
شمالى انجام
پذيرفته
کنسانتره اى
با عيار 23درصد
آلومينا و
مدول M1=
4.20
و M2= 0.7
را نشان مى دهد و نيزآزمايشات
صورت
گرفته
بر روى يک
نمونه از آن در
کشور
چکسلواکى
استفاده از آن
را به عنوان
ماده خام در
صنايع سراميک
مورد تاييد
قرار مى دهد.
موقعيت
ارتباطى
بسيار مناسب و
ترکيب تقريباً
يكنواخت و
بالا بودن
مقدار آلکالى (به
خصوص K2O
که به بيش از 10
درصد سنگ نيز
مى رسد) از
مزاياى عمده
آن مى باشد و
مي تواند به
عنوان ماده
خام صنايع
سراميک مورد
استفاده قرار
گيرد.
اين
توده نفلين قابل
مقايسه با
نفلين سينيتهاي
كانادا و نروژ
است اين توده
معدني به دليل
پدولوسيت-
سينيت بودن
عمدتا ميتواند
در صنعت شيشه و
سراميك
كاربرد داشته
باشد و براي
اين منظور چون
آهن آن به صورت
كاني و بلورهاي
منيتيت و
ايلمنيت است و
كمتر به صورت
ادخال در كانيهاي
ديگر است، ميتوان
آن را توسط روشهاي
مغناطيسي از
سنگ جدا كرد
اين توده
معدني در
فاصله 15
كيلومتري شرق
مهربان و
نزديك روستاي
رزگاه است و از
جاده آسفالت
تبريز -
سراب حدوداً
10 كيلومتر
فاصله دارد و
با داشتن جاده
شني، مشكل
نبود جاده و
جاده سازي در
آن حس نميشود
و با توجه به
اينكه اين
توده قابل
استخراج به
صورت روباز
است هزينه
استخراجي آن
بسيار
پايينتر
خواهد بود و
عيار آلومين
آن بالا(20%)
و كل ذخيره
معدني نيز
بسيار بالا (350 ميليون تن
سنگ )است با
توجه به اين
فاكتورها
استخراج آن
بسيار مقرون
به صرفهتر از
واردات
بوكسيت از
خارج ميباشد.
کارخانه
نفلين سينيت توفارقان (آذرشهر)
از
آنجايكه
توليد
آلومينيوم و
ساير تركيبات
از نفلين
سينيت
نيازمند
استفاده از
سنگ آهك (ميزان
آهك مصرفي نه
برابر نفلين
سينيت مصرفي
است) مي باشد و
نيز بديل
اينكه
توفارقان
داراي معادن
آهك با ظرفيت
بالا و نيز
نزديك به راه
آهن و جاده هاي
ترانزيتي است
لذا محل احداث
كارخانه
توليد
آلومينيوم در
توفارقان در
نظر گرفته شد.
کارخانه
نفلين سينيت
آذرشهر در
استان
آذربايجان
شرقي در 7
کيلومتري
شهرستان
آذرشهر
قرار دارد.
مطالعات
مقدماتي
احداث اين
کارخانه از
سال 1368 آغاز
گرديد و سپس در
سال1369
قرارداد
مطالعات فني و
اقتصادي
توليد
آلومينا از
سنگ نفلين
سينيت معدن
سراب با
انستيتو
" وامي"
کشور روسيه
منعقد گرديد.
ذخاير معدني
در نظر گرفته
شده براي اين
طرح از محل
معادن نفلين
سينيت زرگاه
در نزديکي شهر
سراب و معادن
آهک اسماعيل
آباد،
ارشتناب و
شير آمين
تامين مي شود.
ظرفيت نهايي
توليدکارخانه،
ساليانه 200
هزار تن
آلومينا، 115
هزار تن
کربنات
پتاسيم، 35
هزار تن
کربنات سديم، 3
هزار تن
سولفات پتاسيم
و4/3 ميليون تن
سيمان پرتلند
مي باشد. اين
کارخانه در
حال حاضر در
مراحل نصب
تجهيزات قرار
دارد و در
آينده نزديک
راه اندازي
خواهد شد.
منابع
- گزارش نمونه
برداري
سيستماتيك از
نفلين سينيت
بزگوش جهت
مطالعه و
كاربرد آن در
صنايع توليد
آلومينا و
مطالعه
مقدماتي توده
هاي نفوذي
رزگاه و كليبر
جهت صنايع
شيشه و
سراميك،
عليرضا
باباخاني،
سازمان زمين
شناسي و
اكتشافات
معدني كشور
- بررسي
پترولوژيكي و
آلتراسيوني
توده
پدولوسيت
سينيت رزگاه،
بهمن
اسماعيلي،
كارشناسي
ارشد(1367)،
دانشگاه آزاد
اسلامي واحد
شمال 167 صفحه
- زمين
شناسي
اقتصادي
کانسارهاي
نفلين سينيت
رزگاه و کليبر (آذربايجان
شرقي)
و بررسي امکان
توليد
آلومينا از
اين ذخاير،
علیرضا
باباخانی،
علیرضا نجف
زاده، علوم
زمين: نشريه
دانشكده علوم
زمين
- سايت
پايگاه داده
هاي علوم زمين
www.NGDIR.IR