اقراء منت خسران
علم المعادن
علم المعادن هو علم من علوم الأرض، والذي يختص بدراسة الخواص الكيميائية، الفيزيائية، الضوئية والتركيبة الكرستالية للمعادن. هناك فروع (دراسات متخصصة) في علم المعادن تضم البحث في أصول ومراحل تشكل المعادن، تصنيفها، توزيعها الجغرافي، بالإضافة إلى طرق استخدامها.
الكوارتز . الماجنتيت . الفلسبار . الكبريت . اولفين . البيروكسين .
يمكن تعريف المعدن بأنه ماده غير عضويه تكونت تحت الظروف الطبيعيه من ضغط وحراره.. وله تركيب بلوري داخلي ثابت ويظهر أحيانا على شكل بلورات ويوجد على شكل متبلور في أغلب الأحيان. ويلاحظ من التعريف السابق أن المعدن هو مادة توجد في الطبيعة وليس للإنسان أو الحيوان أو النبات دخل في تكوينها. كما نلاحظ أن التركيب الكيميائي ليس كافيا لتحديد المعدن حيث أنه لا بد أن نعرف التركيب البلوري الذي يتحكم في كثير من من الصفات الطبيعية للمعدن مثل:
• الصلابة
• الوزن النوعي أو الكثافة
• اللون
• الانفصال
• لون المخدش
• البريق
• الشفافية
وتوجد المادة الكيميائية على صورة معدن أو أكثر يختلف كل منما تمام الاختلاف عن الآخر فمثلا يوجد الكربون في الطبيعة على صورة معدن الألماس وهو أصلب المعادن المكعروفة كما يوجد على صورة معدن الجرافيت وهو أقل المعادن صلابة وقد تمكن العلماء حتى الآن من وصف أكثر من ألفين معدن مختلف إلا أن جميع المعادن الشائعة التي تدخل في تركيب الصخور وكذلك المعادن الاقتصادية لا تتجاوز مئتي معدن فقط.
الأنظمة البلورية توجد المعادن في أشكال بلورية مختلفة والبلورة عبارة عن جسم من وسط صلب متجانس التركيب الكيميائي ويحدها أسطح ومستويات طبيعية تعرف باسم أوجه البلورة وتتميز بوجود علاقات تماثل معينة ويكمن تقسيم البلورات إلى سبعة نظم بلورية وذلك على أساس أطوال المحاور البلورية أ،ب، ج، والزوايا البلورية؟،؟،؟، والنظم البلورية السبع هي:
• نظام المكعب
• نظام الرباعي
• نظام السداسي
• نظام الثلاثي
• نظام المعيني القائم
• نظام أحادي الميل
• نظام ثلاثي الميل
التصنيف الكيميائي للمعادن يوجد المعدن على شكل مركب كيميائي يمكن بواسطة التحليل الكيميائي تحديد العناصر المكونة لهوأيضا معرفة معادلته الكيميائية وتوجد عدة طرق لتقسيم المعادن بيد أن التصنيف الكيميائي يعد من أبسط وأشمل الطرق لتقسيم المعادن ، وهو التصنيف المتبع في معظم جامعات و متاحف الجيلوجيا في الوقت الحاضر وتقسم المعادن من حيث تركيبها الكيميائي إلى عدة مجموعات كما يلي
• مجموعة المعادن العنصرية: مثل الذهب والماس والكبريت.
• مجموهة المعادن الكبريتيدات: وهي المعادن التي يتحد فيها الكبريت مع العناصر الأخرى ، مثل الجاليناوالبايرايت
• مجموعة معادن الأكاسيد: وهي المعادن الناتجة عن اتحاد الاكسجين بالعناصرالأخرى، مثل الكوارتز والهيماتايت والليمونايت.
• مجموعة الهاليدات : وهي المعادن التي تتحد عناصرها مع عناصر الهالوجين فلور، كلور ، بروم، يود) مثل معدن الهالايت والفلورايت.
• مجموعة معادن الفوسفات: وهي المعادن التي تتحد عناصرها مع مجموعة الفوسفات مثل معدن الأباتايت.
• مجموعة معادن الكربونات: وهي المعادن التي تتحد عناصرها مع مجموعة الكربونات مثل الكالسايت والدولومايت.
• مجموعة معادن الكبريتات: وهي معادن التي تتحد عناصرها مع مجموعة الكبريتات مثل الانهيدرايت والجبس.
• مجموعة معادن السيليكات: وهي المعادن التي تتكون نتيجة اتحاد مجموعة السيليكا مع عنصر أو أكثر. وتعد السيليكات من أكبر مجموعات المعادن
المعدن هو مركب صلب يتكون طبيعيا من خلال عمليات جيولوجية. ولا تعود الكلمة على المركب الكيميائي فقط، ولكن على البناء المعدني أيضا. تتغاير المعادن في التركيب من عناصر نقية، وأملاح بسيطة، إلى سليكات غاية في التعقيد بآلاف التكوينات المعروفة. والعلم الذي يدرس المعادن يسمي علم المعادن.
المعدن:هي الصخور الذائبة المنصهرة الماجماولعبت هذه العجينة الملتهبة دوراً مهماًفي قصة الآرض وكما غيرت المياه والرياح والبرودة من شكل الآرض من خارج فهده العجينة الملتهبة هي التي دفعت الجبال من أسفل إلى أعلى و التى صبت الذهب والفضة وغيرها من المعادن الثمينة في بعض هذه الشقوق كما رصعت بعض
وكونت الجزر وهي التي أحدثت في الأرض شقوقاُ وفجوات كبيرة
الفجوات بالماس وباطن الآرض دائب العمل على تغيير خارجها ولاتبقى هذه العجينة الملتهبة
وهي كذالك مادة صلبة، متجانسة، تحدث طبيعيا، ولها بناء كريستالي وتركيب كيميائي معروف. وفي عام 1995 وضعت منظمة المعادن العالمية تعريفاً أخراً يقول أن : المعدن هو عبارة عن عنصر أو مركب كيميائي كريستالي بطبيعته متكون كناتج عمليات جيولوجية
تحرير المعادن (Mineral Liberation) من بعضها البعض بالسحق هو مجال رئيسى من مجالات تركيز الخامات وهو عملية مكلفة؛ وترتفع التكلفة ارتفاعاً تناسبياً مع نقص حجم جسيمات المنتج. إلا أن تكلفة أى عملية متالورجية لاحقة مثل التسخين و النض و غيرها تنخفض بانخفاض حجم جسيمات المواد الصلبة المُعَالَجَة و ذلك بسبب زيادة مساحة سطحها. و بالتالى لابد من التوفيق بين تكلفة الطحن و الحجم المثالى للجسيمات كما تتطلبها العمليات اللاحقة. تتم عملية سحق الخامات عادة في ثلاث خطوات: التكسير الأولى والتكسير الثانوى والطحن.
التكسير
يتم التكسير (Crushing) بتحريك سطح فلزى بالنسبة لسطح آخر يكون عادة ثابت. تغذى سطوح التكسير بالمواد و تُفَرّغ منهم بالجاذبية . و يعتمد اختيار الكسارة على صلادة المادة و على حجم جسيمات المنتج المطلوبة. و من المعدات الشائعة الكسارات الفكية و فيها تكسر كتل الخام بين فكين من صلب صلد ، أحدهما مثبت و الآخر متحرك، و قد تصل طاقة إنتاج الكسارات الفكية إلى 500 م3/س. و هناك أيضاً الكسارات الدوامية أو المخروطية و سطوح التكسير فيها على شكل مخروطات مقطوعة، يتدحرج أحدهما على السطح الداخلى للآخر فيكسر كتل الخام المحصورة بينهما، و قد تصل طاقة إنتاج هذه المعدات إلى 2000 م3/س. و توجد أيضاً الكسارات الدرافيلية و فيها ترتطم المواد المُغَذّاة للماكينة بأسنان الدرافيل الدوار و تكبس كذلك بينه و بين لوح الكسارة فتمزق الأسنان الموجودة على سطح الدرافيل المواد لاستكمال تكسيرها. من المعدات الأخرى المستخدمة في تحرير المعادن المحببات و تستخدم صفوف من المطارق لتكسير الخام مع حركة درفلة بطيئة مما ينتج منتجات محببة مع قليل من النواعم. الكسارات التثاقلية و يتم التكسير فيها بفعل التصادم التثاقلى فقط. و تستخدم لتكسير الفحم و المواد سهلة التفتيت معطية نواتج خشنة نسبيا مع قليل من النواعم، و طاقة الإنتاج المعتادة لهذه المعدات هى 1400 طن/س.
الطحن
يتم الطحن (Grinding) بأجسام حرة الحركة مثل كرات أو قضبان الصلب. والمعدات المستخدمة لهذا الغرض هى عبارة براميل ضخمة ، أفقية ، دوارة، ذات بطانة داخلية يمكن تبديلها، مصنوعة من مادة مقاومة للبِلَى مثل الصلب المسبوك والمطاط. تملىء البراميل حتى تقريبا 40% من حجمها بقضبان صلب سائبة (طاحونة قضبان) أو كرات صلب (طاحونة كرات). وعند دوان الطاحونة تنحدر القضبان أو الكرات فتكسر قطع الصخر التى قد تتواجد في الفراغات بينها. و من العيوب الأساسية في الطواحين بلَى أدوات الطحن بسبب الاحتكاك و التآكل. و نتيجة للبلى تضاف تزويدات جديدة من أدوات الطحن من وقت لآخر. و لتقليل تكلفة البلي أثناء الطحن يستخدم الطحن الذاتى و نصف الذاتى و فيها تستخدم قطع كبيرة من المادة الجارى طحنها كأدوات طحن بدون أو مع كرات الصلب. و يمكن أن يجرى الطحن في وجود أو غياب الماء. وتنفذ العملية عادة في الماء بسبب مشكلات الغبار المصاحبة لطحن المواد الصلبة (مشكلات صحية وانفجار ومخاطر النار) وكذلك لأن الطحن الرطب يحتاج لطاقة أقل مقارنة بالطحن الجاف و لكنه مصحوب بزيادة البِلَى مما يعد عيباً في الطحن الرطب
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
|