فلدسپات چیست و چه کاربردهایی در صنایع دارد؟

فلدسپات چیست و چه کاربردهایی در صنایع دارد؟
فلدسپات (Feldspar) دسته ای از مواد معدنی تکتوسیلیکات سنگ ساز است که حاوی کلسیم، پتاسیم یا سدیم است و بیش از نیمی از هسته زمین را از نظر وزنی تشکیل می دهد. مواد معدنی آن تا حد زیادی در سنگ های آذرین، رسوبی و دگرگونی نقاط مختلف جهان یافت می شود. این مواد معدنی اجزای اساسی از این سنگ ها هستند که طبقه بندی تعدادی از آنها براساس محتوای فلدسپات می باشد.

در بیشتر موارد، این مواد معدنی به طور طبیعی در سایه های مات سفید تا خاکستری و صورتی تا خاکستری بسیار تیره دیده می شوند و دارای شکل شیشه ای هستند. از آنجا که فلدسپات ها از دو صفحه تقسیم شده در 90 درجه متقاطع تشکیل شده اند، قسمت هایی از بلورهای خالص این مواد تمایل زیادی به تشکیل بلوک های مستطیلی با انتهای متفاوت دارند. توجه به این نکته مهم است که این سنگ ها را می توان به دو گروه اصلی فلدسپات های پتاسیم و پلاژیوکلازها تقسیم کرد.

هر دو شکل این مواد معدنی دارای دو بریدگی قابل رویت و انبوهی از رنگ ها هستند که با هم تداخل دارند. پلاژیوکلاز، به طور خاص، در یکی از شکاف های خود شیارهای کوچکی دارد که معمولاً مخطط یا خط خطی (striations) نامیده می شوند. قیمت فلدسپات بسته به گرید آن متفاوت است و خرید فلدسپات بازار گسترده ای دارد.

ویژگی های فلدسپات:
ترکیب معدنی بیشتر فلدسپات ها را می توان به صورت سه تایی شامل آلبیت، ارتوکلاز و آنورتیت بیان کرد. مواد معدنی که ترکیبات آنها اساساً بر اساس محدوده محلول جامد بین آلبوریت و آنورتیت استوار است همان چیزی است که به عنوان فلدسپات پلاژیوکلاز شناخته می شود در حالی که مواد معدنی بین آلبریت و ارتوکلاز، مواردی است که در مجموع به عنوان فلدسپات قلیایی شناخته می شوند. البته به دلیل وجود مواد معدنی پتاسیم و سدیم از آنها به عنوان فلدسپات قلیایی یاد می شود.

این مواد معدنی قلیایی، به ویژه فلدسپات های قلیایی با منشا پتاسیم کاربردهای گسترده ای در صنایع دارند. آنها نقش محوری در تولید مواد پرکننده در صنایع رنگ، لاستیک، چسب و پلاستیک دارند. همچنین از آنها به عنوان عامل شار در کاربردهای شیشه و سرامیک استفاده می شود.

به طور کلی، بیشتر محصولاتی که روزانه استفاده می کنیم از این ترکیبات ساخته شده اند. این محصولات شامل کاشی کف و کاشی حمام، لیوان های سرامیکی و شیشه ای، فایبرگلاس مورد استفاده برای عایق بندی و انواع ظروف مورد استفاده برای وعده های غذایی می باشد. همچنین، تعدادی از سنگ های قیمتی معروف مانند سنگ خورشید، سنگ ماه، لابرادوریت، اسپکترولیت و آمازونیت از مواد معدنی فلدسپات هستند.

چگونگی استخراج و تولید فلدسپات:
فلدسپات از اجسام گرانیتی بزرگ که توسط زمین شناسان پلوتون گفته می شود، استخراج می شود. از آنجا که فلدسپات یکی از اجزای بزرگ پوسته زمین می باشند، فرض بر این است که تامین فلدسپات برای تأمین تقاضا برای مدت زمان طولانی مناسب است. معادن کنونی در سراسر جهان به میزان کافی نیاز به فلدسپات خام را برآورده می کنند.

استخراج فلدسپات ها با روشهای روباز یا توسط مالک معدن فلدسپات یا توسط پیمانکاران انجام می شود. پس از حفر و انفجار سنگ فلدسپات، شکست ثانویه با یک گلوله افتادگی معمولی انجام می شود. این سنگ معدن سپس با بیل هیدرولیکی بر روی کامیون ها بارگیری می شود و به کارخانه خرد کن، که در مجاورت کارخانه شناور سازی است، منتقل می شود.

خصوصیات فیزیکی مواد معدنی فلدسپات:
مواد معدنی فلدسپات دارای یک طیف شگفت آور از خواص فیزیکی مشترک می باشند. اکثر مواد معدنی موجود در فلدسپات دارای دو جهت شکاف کامل هستند که تقریباً از زاویه های راست قطع می شوند. آنها نه تنها دارای زاویه شیب تقریباً یکسانی برای برش های خود هستند، بلکه دارای سختی موهس و وزن مخصوص یکسانی نیز هستند.

اکثر مواد معدنی فلدسپات دارای وزن مخصوص در محدوده 2.5-2.8 هستند در حالی که سختی موهس آنها حدود 6 تا 6.5 است. علاوه بر تمام این شباهت ها در خصوصیات فیزیکی، تمام مواد معدنی فلدسپات دارای براقیت زجاجیه ای هستند که بیشتر روی صورت های خوشه ای مرواریدی قرار دارد. این خصوصیات یک روش عالی برای شناسایی این مواد معدنی می باشد.

شناسایی این مواد معدنی در سنگ های آذرین برای افرادی که با شکاف فلدسپات آشنا هستند بسیار آسان می باشد. هرچقدر بلورهای این ماده معدنی کوچک تر باشند، هنگام بررسی سنگ آذرین با استفاده از لنز دستی، به راحتی می توان آنها را جدا از سایر مواد معدنی دانست، زیرا ویژگی های آن به راحتی قابل شناسایی است.

بسیاری از کاربردهای فلدسپات از رفتار منحصر به فرد آن تحت تأثیر حرارت ناشی می شود. این مواد معدنی تمایل دارند که در محدوده 700 تا 800 درجه سانتی گراد یک حالت انتقالی شکننده به شکل پذیری داشته باشند - بسیار کمتر از بسیاری از موادی که با آنها مخلوط می شوند - و بنابراین اغلب مانند شار رفتار می کند.