تشمل معادن الكيانيت الكيانيت والأندلوسيت والسيليمانيت. وهي معادن متجانسة ومتعددة الأطوار، وصيغتها الكيميائية هي Al₂SlO₅، وتحتوي على Al₂O₃ بنسبة 62.93% وSiO₂ بنسبة 7.07%. تتميز معادن الكيانيت بمقاومة عالية للحرارة، وثبات كيميائي، وقوة ميكانيكية. وهي المواد الخام الأساسية للمواد الحرارية عالية الجودة، وتُستخدم على نطاق واسع في إنتاج المواد الحرارية، والسيراميك المتقدم، وسبائك الألومنيوم والسيليكون، والألياف الحرارية.
خصائص الخام والتركيب المعدني
بلورات الكيانيت مسطحة وعمودية الشكل، زرقاء أو رمادية مزرقة، زجاجية ولؤلؤية. تبلغ صلابة البلورة في الاتجاه الموازي 5.5، بينما تتراوح صلابتها في الاتجاه العمودي بين 6.5 و7، ولذلك تُعرف باسم "الحجرين الصلبين"، وتتراوح كثافتها بين 3.56 و3.68 غ/سم³. يتكون الكيانيت بشكل أساسي من الكيانيت وكمية قليلة من السيليمانيت.
بلورات الأندلوسيت عمودية الشكل، وشبه مربعة في المقطع العرضي، ومرتبة بشكل صليب منتظم في المقطع العرضي. كثافتها 3.2 غ/سم³.
بلورات السيليمانيت تشبه الإبر، وعادة ما تكون تجمعات شعاعية وليفية، رمادية بنية أو رمادية خضراء، زجاجية، صلابتها 7، وكثافتها 3.23-3.27 جم/سم3.
تتحول معادن مجموعة الكيانيت إلى خليط من الموليت (المعروف أيضًا باسم الموليت) والسيليكا (الكريستوباليت) عند تكليسها في درجات حرارة عالية، وتخضع لتمدد حجمي. تشمل المعادن المصاحبة البيوتيت، والمسكوفيت، والسيريسيت، والكوارتز، والجرافيت، والبلاجيوكلاز، والجارنيت، والروتيل، والبيريت، والكلوريت، وغيرها من المعادن.
مجالات التطبيق والمؤشرات الفنية
تُعد المواد المقاومة للحرارة المجالات الرئيسية لتطبيقات معادن الكيانيت، والتي يمكن استخدامها في صناعة الطوب، وتحسين أداء المنتجات المقاومة للحرارة في درجات الحرارة العالية، وتصنيع الموليت في درجات حرارة عالية، ويمكن استخدام الكيانيت والأندلوسيت البلوري والشفاف كأحجار كريمة أو في الحرف اليدوية.
الاستخدامات الرئيسية لمعادن الكيانيت:
| مجال التطبيق | التطبيق الرئيسي |
| مقاوم للحرارة | صناعة الطوب الحراري، وتحسين مقاومة الطوب للحرارة العالية، والمواد الحرارية غير المشكلة |
| السيراميك | السيراميك المتقدم، السيراميك التقني |
| علم المعادن | سبيكة ألومنيوم سيليكونية عالية القوة |
| ألياف حرارية | بطانة حرارية، عازل بطانة شمعة الإشعال |
| حجر كريم | حبيبات بلورية، لامعة وشفافة كمادة خام للأحجار الكريمة |
| الدواء | تصنيع أطقم الأسنان، ومواد تجميعية لصفائح توصيل العظام المكسورة |
| المواد الكيميائية | معالجة درجات الحرارة العالية، مادة مقاومة للأحماض، أنبوب قياس درجات الحرارة العالية |
نظراً لاختلافات الأداء بين المواد الخام المعدنية المختلفة، والاستخدامات، ومستويات عملية التطبيق، فإن هناك متطلبات مختلفة لجودة مركزات الكيانيت.
تكنولوجيا المعالجة – التخصيب والتنقية
تعتمد طريقة إثراء المعادن الكيانيتية والعملية التكنولوجية بشكل أساسي على الخصائص المضمنة في المعادن، وعموماً على التعويم والفصل بالجاذبية والفصل المغناطيسي، وما إلى ذلك.
① التعويم
يُعدّ التعويم الطريقة الرئيسية لمعالجة معادن الكيانيت، ولكنه يتطلب عادةً دمجه مع طرق أخرى لتلبية متطلبات المؤشرات الصناعية. وكثيراً ما يُستخدم فصل الطمي بالجاذبية أو التعويم بعد الفصل المغناطيسي. وتعتمد المواد المُجمِّعة على الأحماض الدهنية وأملاحها، وقيمة الرقم الهيدروجيني لللب المتعادل أو ضعيف الحموضة. وتتمثل العوامل الرئيسية المؤثرة في ذلك في نعومة الطحن، وخصائص الشوائب، وكفاءة إزالة الطمي، والتركيب الكيميائي، وقيمة الرقم الهيدروجيني لللب.
٢- إعادة التحديد
بالنسبة للمعادن الكيانيتية الخشنة الحبيبات والمختلطة الحبيبات، يتم استخدام طريقة الفصل بالجاذبية في الغالب، وتشمل معدات الفصل بالجاذبية طاولة اهتزازية، وإعصار، ووسط ثقيل، ومنزلق حلزوني.
③ طريقة الفصل المغناطيسي
تُعدّ هذه الطريقة أساسية في معالجة الكيانيت. وتُستخدم عادةً لتحضير مواد خام مختارة لاستخلاص أو إزالة المنتجات المغناطيسية، أو لإعادة معالجة المركزات لإزالة الشوائب مثل الحديد والتيتانيوم وتحسين تركيزها. تشمل معدات الفصل المغناطيسي فاصلًا مغناطيسيًا أسطوانيًا، وفاصلًا مغناطيسيًا لوحيًا، وفاصلًا مغناطيسيًا حلقيًا رأسيًا عالي التدرج، وغيرها. ويتم تحديد معدات الفصل المغناطيسي وتدفق العملية وفقًا لقوة مغناطيسية الشوائب.
الموليت الصناعي
الموليت مادة حرارية عالية الجودة. توجد طريقتان لتصنيع الموليت من الكيانيت الخام. الأولى هي التكليس المباشر لتكوين كلنكر الموليت متوسط الألومنيوم، والثانية هي إضافة البوكسيت والألومينا والزركون. تُكلس الأحجار وغيرها في درجات حرارة عالية لتكوين كلنكر الموليت أو كلنكر موليت الزركون.
تاريخ النشر: 18 مارس 2022







