بالکلی

تعداد بازدید: 2263
چهارشنبه 03 دي 1393

بالکلی

بالکلی (Ballclay) یکی از مهمترین مواد اولیه ای است که در دنیا داد و ستد می شود. نگاهی دقیق تر روی آزمایشاتی که با دقت بالا روی معادن بالکلی انجام گرفته، نشان می دهد که ترکیبات نمونه های خاکی، که از یک معدن به دست می آید بسیار با یکدیگر متفاوت است؛ لذا؛ توجه به ترکیب بالکلی، نمی توان نتیجه گرفت که این خاک متعلق به کدام معدن است یا دقیقا به کدام دوره زمین شناسی تعلق دارد. از مهمترین معادن بالکلی ایران، می توان به معدن بالکلی آباده در نزدیکی شهر آباده در استان فارس، بالکلی طبس در اطراف شهر طبس در استان یزد، بالکلی هامونه، بالکلی تفت و بالکلی کرمان اشاره کرد. اگر چه از نظر کیفیت قابل رقابت با انواع خارجی نبوده اما به طور قابل ملاحظه در صنایع سرامیک ایران مورد استفاده قرار می گیرند.

بال کلی$بالکلی

استخراج بالکلی

روشی که در مورد استخراج رس های ثانویه اتخاذ می شود به چند عامل بستگی دارد که در زیر به بعضی از این عوامل اشاره شده است:

1- به عمق رگه رسی

2- سختی و سفتی رس

3- عمق مواد زائدی که روی رس را فرا گرفته اند

4- شیب رگه معدنی در سطح افقی

  بال کلی$بالکلی

اگر عمق رگه رسی زیاد باشد و با فاصله زیادی نسبت به سطح زمین قرار گرفته باشد، در این صورت، استخراج آن زمانی اقتصادی است که میزان و حجم رگه رسی زیاد باشد و همراه با رس، فرآورده های معدنی دیگری نظیر زغال سنگ هم یافت می شود. بالکلی به دو روش روباز و زیر زمینی استخراج می شود که اولویت انتخاب هر یک از روش های مذکور بستگی به عمق رسوبات رسی دارد.

برای کار با روش روباز، ابتدا خاک هایی که روی رگه رسی را فراگرفته اند، با استفاده از ماشین های حفاری کنار زده و سپس توسط بیل مکانیکی رس هایی را که نمایان شده بار کامیون کرده و به بیرون معدن حمل می کنند. در ایران، بیشتر این روش کاربرد دارد. در روش زیرزمینی، عمق رگه رس به ندرت از 120 فوت تجاوز می کند. در این روش، رس مستقیما توسط ماشین های حفاری بار واگن شده و از معدن خارج می شود. میزان افقی بودن یا شیب تونلی که باید حفر شود توسط دستگاه های پرتو افشان معین می شود. به طور کلی، نحوه عمل مانند معادن زغال سنگ است.

تخلیص بالکلی:

عمده تولید کننده های رس، امروزه خالص سازی بالکلی را هم در دستور کار خود قرار داده اند تا بتوان از این رس در مصارف چینی بهداشتی و مصارف دیگر استفاده نمود. بالکلی فرآوری شده، رسی است که از بیشتر ناخالصی ها پاک شده و خواص مشخصات آن برای همیشه ثابت باشد، یعنی، در طی زمان های مختلف خرید، خریدار، یک بالکلی با خواص و مشخصات ثابت دریافت کند.

ترکیب شیمیایی بالکلی

جدول زیر محدوده تغییرات ترکیب شیمیایی بالکلی ها را نشان می دهد:

محدوده تغییرات (%) اکسید
40-60 SiO2
25-40 Al2O3
0.25-4 Fe2O3
0-0.75 Na2O
0.5-4 K2O

یک نوع بالکلی وجود دارد که به بالکلی سیلیسی معروف است. در این نوع بالکلی حداکثر مقدار سیلیس، گاهی از 80% هم تجاوز می کند و حداقل مقدار Al2O3  کمتر از 15% است. اما معمولا اگر در استخراج متوجه شوند که ترکیب بالکلی خارج از محدوده جدول فوق است، عمل استخراج متوقف شده و رس را مورد آزمایش قرار می دهند تا اطمینان حاصل کنند که وارد محدوده شن و ماسه نشده اند.

عمده مینرال های بالکلی، از گروه کائولن هستند. مینرال کائولینیتی که در بالکلی موجود است از نظر فرمول مطابق فرمول کائولینیت است، با این تفاوت که کمتر کریستالیزه شده و مقداری با فرمول عمومی کائولینیت فرق دارد.

در یک واحد شبکه، مقدار اتم های Al، کمی کمتر از 2 اتم بوده و به جای آن مقداری یون های دیگر جایگزین شده است. از دیگر مواد موجود در بالکلی می توان به {{کوارتز}}، {{میکا}}، اکسید های مختلف و مواد کربن دار اشاره کرد. بالکلی در رنگ های مختلف سیاه، آبی و عاج فیلی (ivory) دیده شده است و دلیل ایجاد رنگهای سیاه و آبی وجود مقادیر زیاد مواد آلی می باشد. لازم به ذکر است، این رنگ ها مربوط به رنگ قبل از پخت است، و هیچ لزومی ندارد که رنگ بعد از پخت هم همین باشد.

خواص بالکلی ها

توزیع اندازه ذرات: از آنجا که بالکلی ها محدوده بسیار وسیعی از اندازه و مواد مختلف با اندازه های مختلف را در بر می گیرند، لذا بهترین روش برای تعیین اندازه ذرات استفاده از روش دانه بندی به کمک الک است.

مساحت سطح مخصوص (سطح ویژه): مساحت ذرات بر اساس متر مربع در گرم بیان می شود، واضح است که ذرات کوچکتر مساحت بیشتری دارند. رس هایی که بیشتر مورد فرسایش قرار گرفته اند و بیشتر خرد شده اند دارای میزان سطح ویژه بیشتری هستند. میزان سطح ویژه رس را می توان از طریق اندازه دانه و توزیع اندازه ذرات به دست آورد، اما این روش، غیر قابل اعتماد است و روش مناسب تر استفاده از پدیده جذب مولکولی است، به این صورت که با گذراندن یک گاز از روی سطح رس، مقدار گاز جذب شده را اندازه گرفته و سپس با استفاده از وزن مولکولی گاز، مساحت را تعیین می کنند.

انقباض تر به خشک: میزان انقباض تر به خشک بالکلی ها بالاست. در برآوردی که روی بالکلی ها انجام شده است، میزان این انقباض بالاتر از 15% است و انقباض از حالت تر به حالتی که رس کمی خشک شده (بیشتر انقباض در این مرحله صورت می گیرد) بالاتر از 10% است و حتی در مورد بعضی از بالکلی ها این میزان به 35% هم می رسد. اما این میزان انقباض برای تولید محصولات به روش پلاستیک اصلا مناسب نبوده و بایستی با اضافه کردن مواد دیگر، از این میزان انقباض کاست. به طور کلی، میزان انقباض خام یک بالکلی برای تولید به روش {{پلاستیک}} نباید بیشتر از 12% باشد.

استحکام خشک: بالکلی استحکام خشک بسیار بالایی دارد و شاید همین امر بتواند جوابگوی این مسئله باشد که چرا در تولید چینی و {{پرس}} به روش پلاستیک، از مقادیری بالکلی استفاده می شود. مقدار استحکام بالکلی به کیفیت خاک (ریزدانه بودن ذرات)، تعویض کاتیونی و مقدار مواد آلی موجود در رس بستگی دارد. معمولا رس های حاوی یون های Ca2+، H+ وMg2+ استحکام کمتری نسبت به Na+ یا K+ دارند. هم چنین اگر مقادیر ذرات افزایش پیدا کند، استحکام بیشتر می شود. قابل توجه است که میزان استحکام خام بالکلی حتی بالاتر از 1000lb/in2 هم گزارش شده است. البته اگر بالکلی حاوی مقادیر زیادی مواد آلی (بالکلی های سیاه رنگ) باشد، مقدار استحکام خام باز هم بالاتر خواهد رفت.

بالکلی$بال کلی

تعویض کاتیونی و {{دفلوکولاسیون}}: میزان تعویض کاتیونی در بالکلی ها به شدت زیاد است و این میزان حدود 5-20me/100gr گزارش شده است. از این رو، برای دفلوکوله کردن دوغاب این خاک، احتیاج به مقادیر قابل توجهی دفلوکولانت می باشد. خصوصا اگر میزان مواد آلی موجود در خاک هم زیاد باشد، علاوه بر این، معمولا این خاک به هیچ وجه اوردفلوکوله نمی شود.

عمده کاتیون های تعویضی این رس عبارتند از: K+، Na+، Mg2+، Ca2+ و H+. دفلوکولانت هایی که در مورد این خاک به کار گرفته می شوند عموما همان دفلوکولانت هایی هستند که قبلا شرح داده شد. البته باید این نکته را خاطر نشان کنیم که حجم زیاد تعویض کاتیونی می تواند بر دفلوکولانت ها تاثیر بگذارد. برای مثال، بهترین ترکیب دفلوکولانت های کربنات سدیم و سیلیکات سدیم، به نسبت 1 به 1 می باشد، اما اگر میزان یون های تعویضی و نحوه توزیع آن ها غیر نرمال باشد، این نسبت می تواند تغییر پیدا کند.

نمک های محلول: اگر میزان نمک های محلول در یک رس بیشتر از حدود 0.5% باشد ما در دفلوکوله کردن دوغاب رس با مشکل موجه می شویم. اما خوشبختانه اکثر بالکلی ها، کمتر از 0.2% حاوی چنین نمک هایی هستند.

رنگ بعد از پخت: در تولید یک محصول سرامیکی یکی از فاکتورهای مهمی که باید مورد توجه قرار بگیرد، رنگ بعد از پخت است که معمولا رنگ بعد از پخت یک بدنه سفید یا نزدیک به سفید باشد (مثلا کرم رنگ)، خوشبختانه اکثر بالکلی ها این خواسته را برآورده می کنند. رنگ بعد از پخت یک رس به طور عمده بستگی به مقدار حضور اکسیدهای آهن، درجه اکسید آهن، مقدار فاز شیشه حاصل و عوامل متعدد دیگر دارد. به طور کلی در مورد بالکلی ها، اکسیدهای کلسیم و منیزیم سبب روشن شدن رنگ و مواد آلی با نگه داشتن اکسید آهن به فرم FeO سبب تیره شدن رنگ می شوند.

شیشه ای شدن (ایجاد فاز شیشه): یکی از مواردی که می توان با استفاده از آن میزان شیشه ای شدن رس ها را کنترل نمود، میزان اکسیدهای قلیایی از جمله Na2O، K2O، CaO و MgO می باشد.

پلاستیسیته: پلاستیسیته یک فاکتور بسیار مهم است که خواص متعددی، از جمله نیروی ذرات رسی در حالت مرطوب، آب کارپذیری، قابلت شکل پذیری و عدم دفرمه شدن را در بر می گیرد. در مورد بالکلی به جرات می توان گفت که بالکلی یکی از پلاستیک ترین رس ها است و میزان این پلاستیسیته با حضور بعضی از مواد می تواند باز هم افزایش یابد. برای مثال، بالکلی ای  که میزان مواد آلی در آن بیشتر باشد، پلاستیسیته بیشتری خواهد داشت.

بالکلی

منابع و پیوندها

گردآوری شده توسط دپارتمان پژوهشی شرکت پاکمن

دبلیو.ای.ورال، مواد اولیه سرامیک، ترجمه مهندس رضا پور عزت، نشر حاذق، 1384.

صفحه مهندسی مواد و متالورژی

مجله علمی ویکی پی جی

 

برداشت از مطالب سایت با ذکر منبع بلامانع است

بالکلی از دید wikipedia.org

Ball clays are kaolinitic sedimentary clays, that commonly consist of 20-80% kaolinite, 10-25% mica, 6-65% quartz. Localized seams in the same deposit have variations in composition, including the quantity of the major minerals, accessory minerals and carbonaceous materials such as lignite. They are fine-grained and plastic in nature. Ball clays are relatively scarce deposits due to the combination of geological factors needed for their formation and preservation. They are mined in parts of the Eastern United States and from three sites in Devon and Dorset in South West England. They are commonly used in the construction of many ceramic articles, where their primary role is to either to impart plasticity or to aid rheological stability during the shaping processes...more

بالکلی از دید pmmmg.org

Ball clay is an extremely rare mineral found in very few places around the world.  The blue clays of the Bagshot beds found around Wareham are of the finest in the world. The main concentration of ball clay in Dorset is to the north of the Purbeck Hills centered around Norden. The term "Ball Clay is applied to those plastic "transported" clays which when fired in an oxidising atmosphere to the temperature of certain pottery ovens- approx 1150°-1200°C have a white or nearly white colour. Its name dates back to the early methods of mining when specialised hand tools were used to extract the clay in rough cube shapes of about 30 cm. As the corners were knocked  through handling and storage these cubes became rounded and ‘ball’ shaped. Like many other clays, Ball Clays are formed by the decomposition of felspathic rocks by natural agencies...more

بالکلی از دید clayheritage.org

Ball clays are found in articles used daily by millions of people around the world - usually without them realising it! They are essential components of most types of pottery. They are easily mouldable and are white or near white when fired at a high temperature: ball clays are truly fine ceramic clays. The name 'ball clay' derives from the former method of winning the clay by cutting it from the floor of an open pit in cubes. Because of the clay's high plasticity the cubes held together, but after being handled several times the corners became knocked in and the cubes turned into balls - so, to the potters, a plastic, white firing clay was a ball clay...more

بال کلی
ball clay
برچسب ها: رسمواد اولیه سرامیکسرامیک
هفدهمین نمایشگاه بین المللی تجهیزات پزشکی، دندان پزشکی، دارویی و آزمایشگاهی تبریز 97
هفدهمین نمایشگاه بین المللی تجهیزات پزشکی، دندان پزشکی، دارویی و آزمایشگاهی تبری ...بیشتر
بیستمین نمایشگاه بین المللی صنعت مشهد 97
نمایشگاه بین المللی صنعت مشهد 97   عنوان: بیستم ...بیشتر
نمایشگاه ساختمان، تاسیسات و تجهیزات سرمایشی و گرمایشی، کاشی و سرامیک، چینی، شیرآلات بهداشتی و ساختمانی بجنورد 97
نمایشگاه ساختمان، تاسیسات و تجهیزات سرمایشی و گرمایشی، کاشی و سرامیک، چینی، شیرآ ...بیشتر
دریافت نشان عالی ارزش آفرینی ملی شرکت پاکمن در پنجمین کنگره برند ملی، اقتدار ملی
حضور پاکمن و دریافت نشان عالی ارزش آفرینی ملی شرکت پاکمن در پنجمین کنگره برند مل ...بیشتر
پاکمن; حامی دومین کنفرانس بین المللی نقش مهندسی مکانیک در ساخت و ساز شهری
پاکمن; حامی دومین کنفرانس بین المللی نقش مهندسی مکانیک در ساخت و ساز شهری که در ...بیشتر
دوازدهمین نمایشگاه ساختمان، تاسیسات و سیستم های سرمایشی و گرمایشی شهرکرد 97
دوازدهمین نمایشگاه ساختمان، تاسیسات و سیستم های سرمایشی و گرمایشی شهرکرد 97 & ...بیشتر
هجدهمین نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان تهران 97
هجدهمین نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان تهران 97   ...بیشتر
هفدهمین نمایشگاه بین المللی تاسیسات ساختمان و سیستم های سرمایشی و گرمایشی تهران 97
هفدهمین نمایشگاه بین المللی تاسیسات ساختمان و سیستم های سرمایشی و گرمایشی تهران ...بیشتر
شانزدهمین نمایشگاه ساختمان کرمان 97
شانزدهمین نمایشگاه تخصصی ساختمان کرمان 97   عنوان:&n ...بیشتر
هفدهمین نمایشگاه صنعت ساختمان و صنایع وابسته مازندران 97
بیستمین نمایشگاه صنعت ساختمان و صنایع وابسته مازندران 97   ...بیشتر
تقویم نمایشگاه های بین المللی سال 1397
نمایشگاه به عنوان يكی از مهمترين بخش های تجاری و اقتصادی ایران با بهره مندی از ف ...بیشتر
راندمان بویلر
شاخص های مؤثر در محاسبات راندمان بویلر، یکی از اساسی ترین ضوابط مؤثر در ارتقا سط ...بیشتر
کتاب موتورخانه بخار شرکت پاکمن
سرشناسه: میرزازاده، قربانعلی، 1325 عنوان و نام پدید آور: موتورخانه بخار/ ق ...بیشتر
مقررات ملّي ساختمان ايران مبحث نوزدهم
دانلود فایل PDF مقررات ملی ساختمان ایران-مبحث نوزدهم-صرفه جویی در مصرف انرژی ...بیشتر
راه اندازی سختی گیر نیمه اتوماتیک رزینی
دستور العمل راه اندازی سختی گیر های نیمه اتوماتیک رزینی سختی گیرهای رزینی از ...بیشتر
جانمایی بویلر در موتورخانه
براي عملکرد مناسب بويلرها و تجهيزات وابسته بايد فضاي کافي را در موتورخانه به آن ...بیشتر
کتاب انتخاب بویلر شرکت پاکمن
سرشناسه: میرزازاده، قربانعلی، 1325 عنوان و نام پدید آور: انتخاب بویلر/ قرب ...بیشتر
مراحل آموزش و نگهداری دیگ های بخار سیار
مقدمه از دیرباز استفاده از تجهیزات مولد بخار در صنایع مختلف از جمله صنایع نفت ...بیشتر
معرفی کتابچه دیگ آبگرم شرکت پاکمن
راه اندازی آموزش و بهره برداری از   Hot Water Boilers   ...بیشتر
معرفی کتابچه موتور خانه استخر
نام مقاله: کتابچه موتور خانه استخر نام نویسنده: دپارتمان پژوهش شرکت پاکمن ...بیشتر
دستور العمل نصب، نگهداری و راه اندازی بویلر بخار
دستور العمل نصب، نگهداری و راه اندازی بویلر بخار براي استفاده بهينه از بویلر ...بیشتر