آشنایی با ورمیکولیت و کاربرد آن در صنعت

ورمیكولیت نام عمومی گروهی از سیلیكاتهای آلومینیوم فرومنیزیم دار بوده كه از نظر شیمیائی مشابه اسمكتیت های تری اكتائدر و از نظر ساختمان مشابه تالك می باشد.ورمیكولیت ها از نظر بار الكتریكی و خاصیت تورم پذیری در حد واسط میكاها و اسمكتیت ها قراردارند. ورمیكولیت تحت تاثیر شوك حرارتی (حدود 800 درجه سانتی گراد) حدود 20 تا 40 برابر حجم اولیه افزیش حجم یافته و ورقه ورقه میشود و تا نزدیكی نقطه ذوب یعنی 1350 درجه سانتیگراد خاصیت نسوزندگی بسیارخوبی از خود نشان می دهد.ماده معدنی ورمیكولیت بعد از استخراج از معدن به كارخانه فراوری جهت پرعیارسازی ،انبساط و دانه بندی حمل می شود.

مشخصات فیزیكی ورمیكولیت خام و منبسط :

ورمیکولیت – تجمع کروی شکل بلورهای کوچک ورقه ای با سوزنهای روتیل

  موارد مصرف: كاربرد ورمیكولیت منبسط بدلیل سه خصوصیت مهم آن یعنی جرم حجمی پائین تر ، عیق بودن آن در مقابل حرارت و صدا و قابلیت تعویض كاتیونی بالا میباشد. از این رو عمدتا” در تولید مصالح ساختمانی ، صنایع عایق كاری و در تهیه كودها و سموم و كشاورزی مورد استفاده قرار میگیرد

ورمیکولیت و لنت و سطوح اصطکاکی

ورمیکولیت با کیفیت ودرجه  بالا به صورت گسترده در صنایع سطوح اصطکاکی استفاده می شود.

برای مثال می توان در تولید صفحه کلاچ و لنت ترمز از ورمیکولیت استفاده کرد. ورمیکولیت نسبت به آزبست، بسیار امن تر و بهداشتی تر است و همچنین رغیب جدی ورمیکولیت در این صنعت آزبست است که هم اکنون به دلیل خطرات استفاده ی آن و با ممنوعیت استفاده آزبست در داخل ایران این ماده جایگزین آزبست گردیده است.

مواردي كه بايد در جايگزيني ماده غير آزبستي با ماده آزبستي در صنايع لنت و ديسك مورد توجه قرار گيرد:

– هزينه تكنولوژي و مواد محصولات غير آزبستي خيلي بيشتر از نوع آزبستي نشود.

– فرايند هاي مربوط به ساخت آن پيچيده نباشد.

– هزينه محصول نهايي خيلي زيادتر از نوع آزبستي نشود.

– ماده جايگزين بسیار كم خطرتر از ماده آزبستي باشد.

– قدرت عملكرد ماده جايگزين مناسب باشد، يعني ضريب اصطكاك، ثبات گرمايي، ميزان فرسايش، قدرت يا استحكام مواد، توليد صدا، ساييدگي يا فرسايش ديسك، رسانايي گرمايي، و … مناسب باشد و در نتيجه ايمني رانندگي نيز حفظ شود.

 نگرش مشتري به آن مثبت باشد. مثلاً برخي مشتري ها معتقدند كه لنت هاي آزبستي سروصدا و غبار سياه(كنار ديسك لنت) دارند و همچنين عمر كوتاهي دارند که .رانندگان در اصطلاح حسّ خوبي در ترمز گرفتن با اين لنت ها ندارند

ورمیکولیت از اصلی‌ترین اجزای تشکیل دهنده پوشش‌های ضد حریق

در صورتی که ورمیکولیت بیش از 10 برابر اندازه اصلی‌اش منبسط شود کیفیت خوب و اگر انبساط آن کمتر از این مقدار باشد کیفیت مناسبی نخواهد داشت. درجه انبساط ورمیکولیت به عواملی نظیر میزان حرارت، مدت زمان قرار گرفتن در دماهای بالا، مقدار رطوبت، روش خرد شدن (آسیاب شدن)، ساختار و ترکیب درصد شیمیایی آن بستگی دارد. بر اساس مطالعات انجام شده در حضور تنها 7% ورمیکولیت منبسط شده درون مواد پایه گچی و سیمانی، عملکرد این پوشش‌های ضدحریق بر روی سازه‌های فولادی به میزان قابل ملاحظه‌ای بهبود می‌یابد.

همچنین با افزودن ورمیکولیت به پلیمرها می‌توان پایداری حرارتی این ترکیبات را تا حدودی افزایش داد. علاوه بر این بردها (توفال‌ها) و پلیمرها در حضور ذرات ورمیکولیت، مقاومت بالایی در برابر قارچ‌ها و باکتری‌ها پیدا می‌کنند. به طور کلی در حضور ورمیکولیت منبسط شده برخی از خواص مصالح ساختمانی بهبود یافته و برخی دیگر با افت مواجه می‌شوند.

مزایا و معایب استفاده از ورمیکولیت منبسط شده در زیر ارائه شده است.

مزایا: کارایی، وزن، مقاومت در برابر آتش، عایق حرارتی، عایق صدا

معایب: استحکام مکانیکی، تخلخل، جذب آب

از مزایای استفاده از ورمیکولیت منبسط شده در ماتریس می‌توان به افزایش کارایی و مقاومت در برابر حریق، کاهش وزن و افزایش خاصیت عایقی صدا و گرما اشاره کرد. از طرف دیگر در حضور ورمیکولیت منبسط شده درون مواد ساختمانی، استحکام مکانیکی کاهش، تخلخل و جذب آب افزایش می‌یابد.

لازم به ذکر است که با اضافه کردن مواد افزودنی متفاوت می‌توان این معایب را برطرف نمود. به عنوان مثال در حضور 15-5 درصد میکروسیلیس (دوده سیلیسی) و یا 10-2 درصد متاکائولن مقاومت فشاری افزایش، تخلخل و جذب آب ماتریس حاوی ورمیکولیت منبسط شده کاهش پیدا می‌کند. با توجه به موارد ذکر شده از ورمیکولیت منبسط شده درون بتن و ملات سبک، آجر تزئینی و نسوز، پوشش دودکش‌ها، عایق‌بندی صدا و گرما و به ویژه در پوشش‌های ضدحریق استفاده شده است.

ورمیکولیت و پرورش قارچ

از مشخصات بارز ورمیکولیت ميتوان به جذب رطوبت ،ايجاد تخلخل و باقي ماندن در جريان سيال آزاد  ، از نظر شيميايي خنثي، ضد پوسيدگي ، بي بو و… را نام برد.اما كاربرد هاي آن در صنعت كشاورزي، باغباني وگلكاري (كودشيميايي ، علف كش وحشره كشه ها وايجاد تخلخل وجذب بيشتر خاك) می باشد

خاصیت نگه داشت آب و تزریق مواد معدنی از طریق آب به بذر و گیاه باعث می شود که آن را برای بهبود پرورش قارچ استفاده می کنند. بذری که برای استفاده در کمپوست قارچ استفاده میشود باید از نژاد های مناسب و تازه باشند هر قدر بذر استفاده شده از تاریخ تولید فاصله بگیرد کیفیت و قدرت کافی جهت رشد در ورمیکولیت را از دست خواهد داد و به استفاده از آن در پرورش قارچ توصیه نمیشود.

به تولید کنندگان عزیز پیشنهاد میکنیم :  پس از گرفتن نمونه ، قیمت و کیفیت ورمیکولیت منبسط شده این شرکت تولیدی را با نمونه های داخلی و خارجی مقایسه و سپس اقدام به سفارش نمایید

رضایتمندی مشتریان،بزرگترین سرمایه و افتخار ماست و به آن خواهیم بالید.

کاربرد ورمیکولیت در صنعت ساختمان

ورمیکولیت منبسط بدلیل سبکی چشم گیر و خاصیت عایق حرارتی در صنعت بتن سبک و پوششهای سلولزی در تزئینات داخلی ساختمان و همچنین در عایق بندی لوله های آبگرم و سرد در بحث لوله کشی ساختمان مورد استفاده قرار می گیرد . همچنین از ورمیکولیت منبسط می توان بصورت پاششی برای آستربندی و عایق بندی داخل و خارج ساختمان بصورت ترکیبی با سیمان و یا رزین استفاده نمود . استفاده بهینه از انرژی و صرفه جویی در مصرف برق و سوخت راه را برای ماده معدنی ورمیکولیت منبسط هموار کرده است .

آشنایی با ورمیکولیت و کاربرد آن در صنعت

ورمیكولیت نام عمومی گروهی از سیلیكاتهای آلومینیوم فرومنیزیم دار بوده كه از نظر شیمیائی مشابه اسمكتیت های تری اكتائدر و از نظر ساختمان مشابه تالك می باشد.ورمیكولیت ها از نظر بار الكتریكی و خاصیت تورم پذیری در حد واسط میكاها و اسمكتیت ها قراردارند. ورمیكولیت تحت تاثیر شوك حرارتی (حدود 800 درجه سانتی گراد) حدود 20 تا 40 برابر حجم اولیه افزیش حجم یافته و ورقه ورقه میشود و تا نزدیكی نقطه ذوب یعنی 1350 درجه سانتیگراد خاصیت نسوزندگی بسیارخوبی از خود نشان می دهد.ماده معدنی ورمیكولیت بعد از استخراج از معدن به كارخانه فراوری جهت پرعیارسازی ،انبساط و دانه بندی حمل می شود.مشخصات فیزیكی ورمیكولیت خام و فراوری شده درجداول زیر ارائه گردیده است:

مشخصات فیزیكی ورمیكولیت خام و منبسط :

ورمیکولیت – تجمع کروی شکل بلورهای کوچک ورقه ای با سوزنهای روتیل

  موارد مصرف:  كاربرد ورمیكولیت منبسط بدلیل سه خصوصیت مهم آن یعنی جرم حجمی پائین تر ، عیق بودن آن در مقابل حرارت و صدا و قابلیت تعویض كاتیونی بالا میباشد. از این رو عمدتا” در تولید مصالح ساختمانی ، صنایع عایق كاری و در تهیه كودها و سموم و كشاورزی مورد استفاده قرار میگیرد

صنایع مصرف كننده: صنایع ساختمانی ،ساخت كوره های صنعتی ، كوره های آجرسفال ، پركننده وسایل اكوستیك سیمان عایق كاری سبك وزن ، صفحات كف و سقف عایق حرارتی،عایق صوتی، ساختمان كوره ها، دیگ هاو واگن های حمل شمش فلزات در صنایع ذوب فلزات و فولاد صنایع پتروشیمی،  آجرهای نسوز ،  لنت ترمز ، كلاج ،  گل حفاری، ریخته گری و قالب بندی ، دفن زباله های رادیو اكتیو، مواد افزودنی در خوراك دام ، طیور و شیلات جهت جذب و انتقال عناصر مفید و دفع سموم ، عامل بهبود خاك به دلیل مقاومت در مقابل تغییرات سریع PH، جذب آب و عناصر مفید و تهویه خاك ، تهیه كودهای سبك وزن با قابلیت تجزیه زیاد، تهیه سموم دفع آفات نباتی ، تهیه خاك های مصنوعی، كشاورزی افزیش سرعت جوانه زدن ، ریشه گرفتن و تسریع رشد و …

ذخاير و پتانسيلهاي عمده ورميکوليت در ايران

داده هاي مدون موجود پيرامون نهشته هاي ورميكوليت در ايران، بسيار نامحدود و پراكنده است. تاكنون هيچ فعاليتي براي پي جويي و اكتشاف ورميكوليت انجام نشده است.

برحسب اطلاعات گردآوري شده از وزارت صنايع و معادن، تاكنون نشانه‌هايي در نواحي كرمان، املش (شرق گيلان)، شاهين‌دژ (آذربايجان غربي) و كليبر (شمال آذربايجان شرقي) شناخته شده است كه از اين ميان ذخاير كليبر و املش به صورت معدن در حال استخراج است و ساير موارد از حد يك نشانه كوچك معدني فراتر نرفته است.

 معدن كليبر

در منطقه كليبر، روستاييان محمود آباد و تازكند كه نهشته ورميكوليت در اراضي آنان واقع است، از ديرباز اين كاني را “سسمه” مي‌ناميدند، بدين سبب كه ورميكوليت بر اثر همجواري آتش و حرارت با خروج آب، صداي “سيس” مي‌دهد.

معدن كليبر در جنوب شهرستان كليبر و در منطقه كوهستاني هشتسر (هشتاد سر) قرار گرفته است. مورفولوژي عمومي منطقه، با توجه به ماهيت آذرين سنگهاي تشكيل‌دهنده آن، مرتفع و خشن است

ورميكوليت كليبر، درشت و به احتمال داراي منشاء ثانويه است. اگرچه مطالعه خاصي بر روي ژنز كانسار صورت نگرفته است وليکن وجود برخي شواهد كاني‌شناختي، دال بر عملكرد دگرساني گرمابي بر روي بيوتيت‌ها و پيدايش كاني ورميكوليت است. سنگ مادر اين كانسار سنگ‌هاي آذرين اولترامافيك و مافيك است كه با دايك‌هاي سينيتي قطع شده‌ است. كاني‌زايي در امتداد درز و شكاف‌هاي موجود در پيروكسنيت‌ها و در مجاورت با ماگماهاي گابرويي صورت گرفته است.

برحسب اطلاعات گردآوري شده، دو كارگاه فرآوري ورميكوليت در ايران فعال است. شركت منطقه‌اي معادن آذربايجان به عنوان مكتشف و بهره‌‌بردار نخستين كانسار ورميكوليت كشور (معدن كليبر) عمليات احداث واحد فرآوري ورميكوليت (پرعيارسازي و انبساط) را با ظرفيت 400 تن در سال در نزديكي معدن به انجام رسانده است. ورميكوليت منبسط شده در واحد فرآوري كليبر رنگ نقره‌اي تا خاكستري داشته، ضريب قابليت هدايت گرمايي آن در 25 درجة سانتيگراد 036/0 كيلوكالري‌ بر متر‌ ساعت و ضريب انبساط آن 04/0 سانتيمتر مكعب بر درجه سانتيگراد است.

 معدن املش

معدن ورميكوليت املش در جنوب شهرستان املش قرار گرفته است. اين منطقه جزو دامنه‌هاي جنوبي ارتفاعات درفك- چاك رود (از رشته كوه‌هاي البرز مركزي) محسوب مي‌شود. بخش اعظم منطقه داراي پوشش جنگلي است و مزارع كشت چاي در مجاورت روستاها گسترش دارد. كاني‌زايي ورميكوليت در اين منطقه، در مرز يك دايك ديابازيك با سنگ‌هاي رسوبي قديمي‌تر (مارن و ماسه سنگ) پديد آمده است. مطالعه خاصي بر روي ماده معدني اين كانسار صورت نگرفته، با اين حال در مقام مقايسه مي‌توان گفت كه نسبت به ورميكوليت كليبر دگرساني كمتري را متحمل شده است بطوريكه در مركز بلورها، مي‌توان بيوتيت را به وضوح مشاهده نمود.

صنایع مصرف كننده ورمیکولیت

صنایع ساختمانی ،ساخت كوره های صنعتی ، كوره های آجرسفال ، پركننده وسایل اكوستیك سیمان عایق كاری سبك وزن ، صفحات كف و سقف عایق حرارتی،عایق صوتی، ساختمان كوره ها، دیگ هاو واگن های حمل شمش فلزات در صنایع ذوب فلزات و فولاد صنایع پتروشیمی،  آجرهای نسوز ،  لنت ترمز ، كلاج ،  گل حفاری، ریخته گری و قالب بندی ، دفن زباله های رادیو اكتیو، مواد افزودنی در خوراك دام ، طیور و شیلات جهت جذب و انتقال عناصر مفید و دفع سموم ، عامل بهبود خاك به دلیل مقاومت در مقابل تغییرات سریع PH، جذب آب و عناصر مفید و تهویه خاك ، تهیه كودهای سبك وزن با قابلیت تجزیه زیاد، تهیه سموم دفع آفات نباتی ، تهیه خاك های مصنوعی، كشاورزی افزیش سرعت جوانه زدن ، ریشه گرفتن و تسریع رشد و …

ویژگی ها: وزن مخصوص پائین، خاصیت نسوزندگی، قابلیت قالب گیری نهائی، الاستیته بالا، عدم وجودترك، شوك پذیری بالا موارد   كشاورزی

مهم ترین كاربرد آن در كشاورزی ( انواع كودشیمیایی، علف كشی ها و حشره كش ها و اختلاط آن با خاك باعث ایجاد تخلخل بیشتر و جذب خاك می شود)، باغبانی (32%)، مصالح ساختمانی (36%) (تولید گچ و سیمان با وزن سبك و اضافه کردن ورمیكولیت به مخلوط بتون و ایجاد مخلوط بتون سبک وزنی)، مواد پركننده، انواع عایق های صوتی و حرارتی (27% عایق گرمایی) كاربرد دارد.

پیدایش ورمیکولیت

پيدايش ورميكوليت، بيشتر در نتيجه دگرساني (alteration) ميكا (بيوتيت و فلوگوپيت) در اثر فرآيندهاي هوازدگي (weathering processes) و دگرساني گرمابي (hydrothermal alteration processes) است. شواهدي دال بر تشكيل كاني ورميكوليت در اثر عملكرد چشمه‌هاي آبگرم معدني با دماي 60 تا 90 درجه سانتي‌گراد و اسيديته 3 تا 6 در ژاپن گزارش شده است.

ورميكوليت گاه جزو كاني‌هاي تشكيل‌دهنده برخي اسليت‌ها است و يا به عنوان يك كاني ثانويه، حفرات سنگهاي آتشفشاني بازيك (خصوصاً بازالت) را به صورت بافت بادامكي (amygdaloidal) پر مي‌كند. همچنين ورميكوليت (به همراه ميكاي كلريتي) يكي از كاني‌هاي فرعي تشكيل‌دهندة رسوبات قديمي با منشاء دريايي محسوب مي‌شود. با توجه به تأثير منفي پتاسيم موجود در آب دريا بر فرآيند تشكيل، احتمال پيدايش اين كاني از دگرساني كاني‌هاي خانواده ميكا در رسوبات دريايي اندك است. لذا ورميكوليت يافت شده در رسوبات دريايي، مي‌بايست از دگرساني كاني‌هايي غير از ميكا و براي مثال از مواد آتشفشاني، كلريت و هورنبلند ايجاد شده باشد. ورميكوليت، همچنين با كربناتيت‌ها و سنگ آهك‌هاي دگرگون‌شده نيز يافت شده است. نظريه‌هاي موجود در زمينه نحوة پيدايش كانسارهاي ورميكوليت حاصل انجام مطالعات تفصيلي بر روي سه ذخيره بزرگ بوده است.

پيدايش ذخاير اقتصادي ورميكوليت عمدتاً حاصل دگرساني بيوتيت است، كه در اين امر عوامل هوازدگي بيشتر از فرآيندهاي گرمابي نقش دارد، چرا كه ايجاد ورميكوليت در شرايط تعادلي و در دماي بيشتر از 300 درجه سانتي‌گراد در فرآيندهاي گرمابي محتمل نيست. ورميكوليت حاصله بلورهاي درشتي تشكيل مي‌دهد كه پسودومورف ميكا است. اين نوع ورميكوليت از سازنده‌هاي رسي برخي از خاك‌ها به شمار مي‌آيد. وجود شرايط آب و هوايي گرم و مرطوب، اين نوع دگرساني را تشديد مي‌كند.

روش‌هاي عمده استخراج ورميکوليت

براي استخراج ماده معدني، روش‌هاي متعددي با توجه به مشخصات زمين‌شناختي كانسار، شرايط جغرافيايي و اقليمي، محل احتمالي استقرار تأسيسات كانه‌آرايي و عوامل اقتصادي پيشنهاد شده است. روش‌هاي زيرزميني معمولاً به علت كم بودن نسبي ذخيره و استقرار ماده معدني در نزديكي سطح زمين به ندرت مورد استفاده قرار مي‌گيرد. استخراج زيرزميني نياز به حفاري و مواد منفجره داشته و بايستي به نحوي صورت گيرد تا حداقل آسيب مكانيكي به بلورهاي ماده معدني وارد شود. در اين رابطه، معمولاً ماده منفجره با خرج كم مصرف شده و از اين رو سرعت انفجار در اطراف توده‌هاي ورميكوليت كم و داراي 40 تا 90 درصد قدرت ديناميت خواهد بود.
روش‌هاي استخراج هيدروليكي در مناطقي كه آب به فراواني در دسترس مي‌باشد، اقتصادي است‌؛ چرا كه عمليات سرند كردن و شستشو براي بازيابي ماده معدني به مقدار زيادي آب نياز دارد. در اين روش، آب به وسيله دستگاه آب‌پاش خاصي به نام نوزل (Nozzle) با فشار زياد بر روي ماده معدني پاشيده شده و موجب كنده شدن آن از سينه كار مي‌شود. مواد جدا شده توسط كانال‌ به حوضچه‌هاي مخصوص هدايت شده و در آنجا از باطله تفكيك و جمع‌آوري مي‌شود.
استخراج مكانيزه به وسايل و نيروي كار بيشتري نياز دارد. نوع تجهيزات مكانيكي بر اساس وسعت عمليات معدنكاري، ميدان ذخيره و غيره انتخاب مي‌شود. اين روش براي استخراج ذخايري كه برداشت ماده معدني از آنها به روش هيدروليكي مقدور نيست، توصيه مي‌شود. بهره برداري از اغلب ذخاير كوچك با اين روش اقتصادي است.

ورمیکولیت زمین کاو