بررسی کانی‌شناسی و جذب آب بنتونیت‌های منطقه مؤمن ‌آباد به منظور کاربرد در صنایع گندله سازی و مقایسه با برخی معادن زون بنتونیت خاور ایران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، تهران، ایران

2 دانشکده زمین شناسی، پردیس علوم، دانشگاه تهران، تهران، ایران

چکیده

منطقه معدنی مؤمن ‌آباد بخشی از زون بنتونیتی خاور ایران است. نتایج کانی‌شناسی نشان می‌دهد کریستوبالیت و اسمکتیت به عنوان کانی‌ اصلی و پلاژیوکلاز، ‌فلدسپار، کانی‌های شکل‌دار مانند سیلیس و ... به عنوان فاز فرعی می‌تواند زمینه را برای کاربرد بهتر در صنعت گندله آهن ایجاد کند. تصاویر SEM بیان می‌کند که رس‌های اسمکتیتی، مرفولوژی ورقه‌ای موجدار با رورشدی کریستوبالیت نشان می‌دهد و ذره‌های صفحه‌ای بنتونیت، انبوهه‌هایی را با ظاهری لخته شده و به صورت کروی و زاویه‌دار با بافت دانه‌ذرتی نشان می‌دهند. براساس میزان Na و Ca بنتونیت‌ها، سدیمی هستند. آزمون‌ جذب آب بر روی 104 نمونه نشان می‌دهد که معدن مؤمن ‌آباد برخلاف ویژگی‌های کانی‌شناسی قابل قبول، در عمق کمتر از 15 متر میزان جذب آب غیر قابل قبولی دارند، اما در نمونه‌های با عمق بیشتر از 15 متر با توجه به ماهیت زمین‌شناسی و ارتباط مستقیم جذب آب با عمق، مناسب کاربرد در گندله‌سازی هستند. مقایسه هشت معدن از زون بنتونیتی خاور ایران نشان می‌هد که معدن دهشک و مؤمن ‌آباد نسبت به معادن سناجان، تیغاب، قله‌گل‌کن، خوشحال، ابراهیمی، مرتضی‌نژاد و شیرازی جذب آب بالای 600 را نشان می‌دهند و ویژگی مناسب‌تری برای گندله‌سازی آهن دارند.

کلیدواژه‌ها


Allo, W.A., Murray, H.H., 2004. Mineralogy, chemistry and potential applications of a white bentonite in San Juan Province, Argentina. Applied Clay Science 25, 237–243.
Camp, V., Griffis, R., 1982. Character, genesis and tectonic setting of igneous rocks in the Sistan suture zone, eastern Iran. Lithos15, 221-239.
Christidis, G., Dunham, A.C, 1997. Compositional variations in smectites. Part II: Alteration of acidic precursors, a case study fromMilos Island, Greece.Clay Minerals 32, 253-270.
Christidis, G.E., 2001. Formation and growth of smectites in bentonites: A case study from Kimolos Island, Aegean, Greece. Clays and Clay Minerals 4, 204-215.
Christidis, G.E., Huff, W. D., 2009. Geological aspects and genesis of bentonites. Elements 5, 93-98.
Christidis, G.E., Scott, P.W., Marcopoulos, T., 1995. Origin of the bentonite deposits of Eastern Milos, Aegean, Greece: geological, mineralogical and geochemical evidence. Clays and Clay Minerals 43, 63-77.
Devaney, F.D., 2019. Process of Preparing Indurated Pallets of Iron Ore Fines. US Patent 2, 172-173.
Eisenhour, D.D., Brown, R.K., 2009. Bentonite and Its Impact on Modern Life 5, 83-88.
Falode, O.A., Ehinola, O.A., Nebeife, P.C., 2008. Evaluation of local bentonitic clay as oil well drilling fluids in Nigeria. Applied Clay Science 39, 19–27.
Górniak, K., Szydłak, T., Gaweł, A., Klimek, A., Tomczyk, A., Motyka, J., Bahranowski, K., 2017. Smectite, silica- and zeolites-bearing rawmaterials (HliníknadHronom bentonite, Slovakia) - A new approach using integrated petrographic and mineralogical studies. Applied Clay Science 141, 180-191.
Górniak, K., Szydłak, T., Gaweł, A., Klimek, A., Tomczyk, A., Sulikowski, B., Olejniczak, Z., Motyka, J., Serwicka, E.M., Bahranowski, K., 2016. Commercial bentonite from the Kopernica deposit (Tertiary, Slovakia): a petrographic and mineralogical approach. Clay Minerals 51, 97-122.
Grim R., Güven N., 1978. Bentonite: geology, mineralogy, properties and uses. Developments in Sedimentology 24, New York, Elsevier, p 256.
Hejazi, M., Ghorbani, M., 1994. Bentonites–Zeolite. Geological Survey of Iran, p. 128 (in Persian).
Hosterman J.W., Patterson S.H., 1992. Bentonite and fuller's earth resources of the United States, US Geological Survey Professional Paper 1522, p. 45.
Karimpour, M.H., Malekzadeh Shafarodi, A., 2015. Satellite data processing for identification of sodic and calcic bentonite deposits in eastern Iran. Advanced Applied Geology 21, 84-96 (in Persian).
Karimpour, M.H., Rashed, A.A., Erteza, H., 2003. Mineralogical Composition, Geochemistry and Application of  Deh Mohamad, ChahKem 1, ChahKem 2 andShirGasht (Khorasan and Yazd). Iranian Journal of Crystallography and Mineralogy 82, 15-27, (in Persian).
Kavoshgaran, 2015. Exploration report and evaluation of geological reserve of Momen-Abad area, 1:100000 scal, (in Persian).
Modabberi, S., Namayandeh, A., López-Galindo, A., Setti, M., 2018. Genesis of the Eastern Iranian bentonite deposits. Applied Clay Science 168, 56-67.
Modabberi, S., Namayandeh, A., López-Galindo, A., Viseras, C., Setti, M., Ranjbaran, M., 2015. Characterization of Iranian bentonites to be used as pharmaceutical materials. Applied Clay Science 116, 193-201.
Mohamed, O.A., Shalabi, M.E.H., El-Hussiny, N.A., Khedr, M.H., Mostafa, F., 2003. The role of normal and activated bentonite on the pelletization of barite iron ore concentrate and the quality of pellets, Powder Thchnology 130, 277-282.
Murray, H.H., 1991. Overview-clay mineral application. Applied Clay Science 5, 379-395.
Murray, H.H., 2002. Traditional and new application for Kaolin, smectite, and palygorskite: a general overview. Applied Clay Science 17, 207-221.
Murray, H.H., 2007. Applied Clay Mineralogy, Occurrences, Processing and Application of Kaolins, Bentonites, Palygorskite-Sepiolite, and Common Clays. Developments in Clay Science, 2, Elsevier, USA, p 180.
Murry, H., 2007. Applied Clay Mineralogy: Occurrences, Processing, and Application of Kaolins, Bentonites, Palygorskit-Sepiolite, and Common Clays, Elsevier's Science and Technology Right Department in Oxford, UK.
Namayandeh, A.R., Modabberi, S., Ranjbaran, M., 2012. Mineralogy and geochemistry of Chah-Golestanbentonite mine, Sarayan, Iran.  Advanced Applied Geology 5, 69-79 (in Persian).
Namayandeh, A.R., Modabberi, S., Ranjbaran, M., 2015. Mineralogical and geochemical studies to determine genesis of Khalkuh bentonite mine, Ferdows, Southern Khorasan. Petrology 21, 19-34 (in Persian).
Özdamar, S., Ece, Ö. I., Uz, B., Boyluf, F., Ercan, H. Ü., Yanik, G., 2014. Element mobility during the formation of the Uzunisa-Ordu bentonite, NE Turkey, and potential applications. Clay Minerals 49, 609-633.
Stocklin, J., 1968. Structural history and tectonics of Iran: a review, AAPG Bulletin52, 1229-1258.
Takagi, T., Koh, S.M., Song, M.S., Itoh, M., Mogi, K., 2005. Geology and properties of the Kawasaki and Dobuyama bentonite deposits of Zao region in northeastern Japan. Clay Minerals 40, 333-350.
Tarabi, S., 2018. The Study of Petrology, Geochemistry and Alteration of Momen Abad Area (North-East of Sarbisheh) with Reference to the Formation of Bentonite Deposits and their Industrial Application, Unpublished P.hD. thesis. Department of Geology, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran, (in Persian).
Tarabi, S., Emami, M.H., Modabberi. S., 2017. Study of diagenetic and hydrothermal alteration in stratigraphy section of Momen-abad (North- East of Sarbisheh, Birjand) and its role of them in non-metallic mineralization.4th YES Congress.
Tarabi, S., Modabberi. S. Emami, M.H., Sheykh Zakariai, S.J., 2020a. The Study of Diagenetic and Hydrothermal Alteration in the Volcanic Sequence of Momen-abad (North- East of Sarbisheh, Birjand) and Their Roles inNon-metallic Mineralization. Scientific Quarterly Journal, Geosciences 29, 163-174 (in Persian).
Tarabi, S., Modabberi. S. Emami, M.H., Sheykh Zakariai, S.J., 2020b. Mineralogical and Rheological Characterization of Bentonites in Momen Abad Area, Eastern Iranian Bentonite Zone, to be Used in Drilling Industry. Iranian Journal of Crystallography and Mineralogy 28, 83-94 (in persian).
Tirrul, R., Bell, I., Griffis, R., Camp, V., 1983. The Sistan suture zone of eastern Iran. Geological Society of America Bulletin94, 134-150.
YalÇın, H., Gümüser, G., 2000. Mineralogical andgeochemical characteristics of Late Cretaceous bentonitedeposits of the Kelkit Valley Region, Northern Turkey. ClayMinerals 35, 807-825.
Yildiz, A., Kuscu, M., 2004. Origin of the Basoren (Kutahya, W Turkey) bentonite deposits. Clay Minerals 39, 219-231.
Yildiz, A., Kuscu, M., 2007. Mineralogy, chemistry and physical properties of bentonites from Ba¸sören, Kütahya, W. Anatolia, Turkey. Clay Minerals 42, 399-414.