طرح تولید پرلیت

بشر از قرن سوم پیش از میلاد پرلیت را به عنوان یک شیشه آتش فشانی می شناخته است. نام پرلیت از لغت فرانسوی پرل به معنی مروارید مشتق شده است و کشف آن را به یک دندانپزشک آمریکایی نسبت می دهند که حدود سال ١٩١۴ در هنگام آزمایش روی مینای دندان یک بیمار متوجه انبساط سنگ پرلیت در اثر گرما گردید که مصادف با این امر یک زمین شناس به هنگام خاموش کردن آتش سوزی سواحل جزیره نیلوس در یونان با ریختن ماسه های ساحلی روی آتش، متوجه شد که ماسه ها در اثر گرما متورم و منبسط شده اند و بدین ترتیب فکر به کارگیری این سنگ های آتش فشانی در صنایع مصارف مختلف به میان آمد. ولی تا سال ١٩٨٢ تنها مشخص شده بود که پرلیت به عنوان یک سنگ آتش فشانی در اثر گرما افزایش حجم پیدا میکند و هیچ کاربرد صنعتی نداشت تا اینکه آزمایش هایی بر روی پرلیت های موجود در کانسارهای نزدیک آریزونا در ایالت متحده آمریکا انجام گرفت و در نهایت تولید پرلیت برای مصارف صنعتی از سال ١٩۴۶ آغاز گردید. پی جویی و اکتشافات پرلیت در ایران از سال ١٣۵۵ آغاز گردید و تاکنون ذخایر زیادی نیز کشف شده است.

انواع پرلیت

پرلیت پامیسی
سازمان صنایع کوچک و شهرکهای صنعتی بوشهر پرلیت نزدیک به سطح، دارای وزن کم و کف دار است. در محیط تشکیل چندین پرلیتی، حفره دار شدن کمتر توسط فشار لیتواستاتیک و هیدرواستاتیک محدود می شود. در نتیجه حفره دار شدن و درجه تغییر شکل حفرات، تابعی از فشار محدودکننده محلی و مقدار ویسکوزیته جریان در طول حفره دار شدن مایع سرد شونده سطحی می باشد. این نوع، تمایل به شکست و پودر شدن بیشتری دارد.

پرلیت گرانولار
همجوار و عمیق تر از پرلیت پامیسی در جایگیری عمومی یافت می شود. بسیار چگالتر از بافت پوشاننده اش بوده، ظاهری شکری یا ساکاروئیدی، رنگ خاکستری تا قهوه ای چربی دارد که اغلب نوارهای جریانی نشان می دهد. از نظر اسباب کردن، نقطه ثابت انبساط و دامنه بندی در حد رضایت بخشی بوده و مغزه گیری از آن برای معدن کاری به آسانی صورت می گیرد.

پرلیت کلاسیکی
از لحاظ چینه شناسی، زیر پرلیت گرانولار (دانه ای) در گنبد دیده می شود. جسم تیپیک خاکستری مرواریدی با اجزا متمرکز پوست پیازی است. به رنگ خاکستری تیره یا سیاه می باشد. ابسیدین در صورت وجود در داخل این پرلیت یافت می شود که آبگیری ابسیدین و تشکیل پرلیت از آنرا نشان می دهد. به طرف داخل جریان، مقدار ابسیدین در پرلیت کلاستیکی تمایل به افزایش دارد اگر چه در ذخایر پرلیت، هسته های ریولیتی، برش های جریانی و دیگر مواد و ساختارهای بهم پیوسته با جریان های ولکانیکی و گنبدها یافت می شود. علاوه بر ابسیدین که ممکن است حاوی ادخال های شناخته شده تریدیمیت باشد اغلب مواد غیر قابل انبساط نظیر کوارتز، فلدسپات، بیوتیت، منیتیت و دیگر کانی های نادر همانند محصولات شیشه زدایی، ممکن است در توده پرلیتی موجود باشد.

کاربرد پرلیت

گرچه بیشتر مصارف پرلیت در حالت منبسط شده آن میباشد ولی در بعضی مواقع از پرلیت خام نیز بسته به مشخصات فیزیکی و شیمیایی آن استفاده میشود که عمده این مصارف عبارتنداز : صنعت ریخته گری- ساینده ها- سنگ دکور و تزئینی و منبع سیلیس. پرلیت منبسط شده در تهیه بتون سبک وزن، پرکنندگی، عایق حرارتی و صوتی، کشاورزی و به عنوان صافی (فیلتر کردن ) و ساینده استفاده میشود. پرلیت را میتوان به نسبتهای مختلف با سیمان مخلوط کرد و از آن قطعه های سبک وزن تهیه کرد. ملات پرلیت از ملات سیمان سبکتر، هدایت گرمایی آن کم و جذب صدای آن بیشتر است. پرلیت در رنگ سازی، پلاستیک، لاستیک و عایق بندی فضای خالی دیوارهای دو جداره نیز به کار میرود. از پرلیت منبسط شده برای تهیه صافی های مختلف جهت دفع کردن باکتری و جلبک ها در تصفیه خانه های سازمانهای آب استفاده میشود که این صافیها برای پالایش آب میوه ها، شربت ها و کارخانه تولید شکر استفاده میگردد.

دارو سازی
از پودر پرلیت در تهیه آنتی بیوتیک ها استفاده می گردد.

عایق حرارتی
صفحات پرلیتی که مخلوط پرلیت، آسبست و یک ماده چسباننده نظیر گچ میتوان تهیه نمود.این صفحات وزن کم دارند و به عنوان عایقهای خوب حرارتی و صوتی به کار میروند. صفحات جذب صدا، از مختلوط پرلیت و آزبست پرس شده تهیه میگردند که از آن به منظور عایق بندی مخازن و لوله ها تا دمای ١٠٠٠ درجه سانتی گراد استفاده میشود.

متالوژی
پرلیت خام اگر به صورت یک لایه روی مواد مذاب قرار گیرد، مانع اکسیده شده ماده مذاب، کاهش افت دما و جمع آوری سرباره میشود. بعد از خرد شدن و دانه بندی براساس خواص فیزیکی خود، کاربردهای کمی دارد(ریخته گری، ساینده در صابون، واکس، پاک کننده، تزئین، سنگهای دکوری، پوشش وسایل بازی گلف). در شیمی منبع سیلیس برای واکنش با آهک و تولید عایق های کلسیم – سیلیکات ،منعقد کننده سرباره ها ،پاک کننده سیلیس از اسید هیدروفلوریک مورد استفاده در تولید اسید فسفریک خوراکی در فرایند تر. مصارف صنعتی: پرلیت منبسط به دلیل خواص مختلفی که دارد دارای مصارف متنوعی در صنایع مختلف میباشد که بیشتر این خواص در بخش مصارف ساختمانی و باغبانی اشاره شده است. در مقایسه با ورمیکولیت، پرلیت رطوبت نما نمی باشد در حالی که قادر به حفظ آب و مواد غذایی در حد ثابت در خود می باشد و آنها را از مایعات جذاب میکند نه از محیط. که این خاصیت باعث به کارگیری آن درعمق های سرمایی میشود حذف شود.

عایق کاری در دماهای پایین
مهمترین کاربرد پرلیت در دماهای خیلی پایین، استفاده از آن در عایق کاری و نگهداری مخازن قابل حمل و نقل نظیر تانکرها جهت نگهداری اکسیژن مایع، نیتروژن، آرگون،گاز طبیعی و دیگر گازهای صنعتی که به شکل مایع نگهداری میشوند، میباشد. ازآنجا که دمای این گازهای مایع از ٣٣ – درجه سانتیگراد برای آمونیاک تا ٢۶٩ – درجه سانتیگراد برای هلیم متغیر است لذا محدوده بکارگیری پرلیت در عایق کاری در دماهای پایین تر از صفر درجه تا ٢٧٠ – درجه سانتیگراد خواهد بود.در زمینه کاربرد در دماهای پایین، از پرلیت در تقطیر هوا و به منظور تولید اکسیژن، نیتروژن وگازهای نادر نیز استفاده میشود. همچنین از پرلیت در پرکردن لایه بین دیواره خارج و داخلی مخازن حمل ونگهداری مایعات یا برج های تولید استفاه میگردد. مزیت پرلیت نسبت به سایر عایقها این است که پس از تغییر مخزن، مجددًا قابل استفاده میباشد. در کشورهای اروپایی بیشتر از فوم های پلاستیکی استفاده میشود ولی هنوز هم پرلیت در عایق کاری در دماهای پایین کاربرد فراوانی دارد.

عایق کاری در دمای بالا
عایق پرلیتی در صنایع فولاد و ریخته گری از قبیل سرباره ها، در مواد ذوب شده ای که سریعاً از پاتیل ها سرریز مینمایند و یا در قالب های گداخته و بالاخره در ماسه ریخته گری به و در ساخت قطعات و آجرهای نسوز به کار میروند. همچنین پرلیت با کف و Cushion عنوان عامل تفاله های روی مواد مذاب ترکیب شده و برداشتن سرباره از روی مواد مذاب به سهولت انجام میگیرد. پرلیت به علت داشتن خاصیت نسوزی که تا ١١٠٠ درجه سانتیگراد مقاوم است، در صنایع نسوز در
تهیه بلوکها و آجرهای نسوز مورد استفاده قرار میگیرد.

وضعیت عرضه و تقاضا پرلیت

با توجه به رشد روزافزون مصرف پرلیت در صنایع مختلف داخلی انتظار میرود که در آیندهای نزدیک تقاضای پرلیت در کشور افزایش یابد. این درحالی است که کشور ایران به عنوان یکی از کشورهای صاحب ذخیره پرلیت در دنیا میتواند به بازارهای مختلف نیز نیم نگاهی داشته باشد. صادرات پرلیت به خاورمیانه کشورهای دیگر هم میتواند به رشد و تقاضا در سال های آینده هم کمک نماید.در زمینه عرضه پرلیت با توجه به رشد سرمایه گذاری در زمینه بهرهبرداری می توان گفت در میان
مدت عرضه پرلیت افزایش خواهد یافت. همچنین افزایش تعداد معادن فعال در سال ١٣٨٠ هم میتواند ملاکی برای افزایش عرضه پرلیت در سا لهای آتی باشد. با توجه به رشد مصرف پرلیت در جهان و پیداشدن مصارف جدید این ماده معدنی در صنایع مختلف، بدون شک در آینده ای نزدیک سرمایه گذاریهای بیشتری در زمینه معادن و ذخایر پرلیت صورت خواهد پذیرفت. فرآوری ساده پرلیت، موقعیت استراتژیک ایران در منطقه و ذخایر خوب و فنی این ماده معدنی همگی میتوانند عواملی مثبت درجهت توسعه و سرمایه گذاری بیشتر در زمینه بهرهبرداری و اکتشاف پرلیت در کشور باشد. تمامی موارد فوق زمانی میسر میگردد که رشد سرمایهگذاریها در زمینه اکتشاف و توسعه و بهره برداری با سرعت بیشتری انجام گیرد. با پیوستن معادن جدید (نظیر سفیدخانه، شهریار و …) به جرگه معادن تولیدکننده پرلیت، میزان تولید این ماده معدنی به طور قابل ملاحظهای افزایش یافته و بالطبع با گسترش و توسعه صنایع مختلف نیز در کشور، نتوانسته جوابگوی تقاضا برای این ماده معدنی گردد، لذا سالانه مقداری پرلیت به صورت قطعات پیش ساخته از کشورهای دیگر نظیر آلمان وارد میگردد. هر چند اطلاع دقیق از میزان مصرف پرلیت در کشور در دسترس نمی باشد ولی نکته واضح و بدیهی این است که میزان تولید پرلیت در کشور جوابگوی مصرف نمی باشد. با کشف ذخائر پرلیت جدید در کشور و سرمایه گذاری درآنها و همچنین آماده سازی برخی از آنها به خصوص در منطقه بیرجند و همچنین توسعه برخی از معادن فعال در سا لهای آتی، میزان تولید و عرضه پرلیت در سال های آینده رشد چشمگیری خواهد داشت و یا حداقل نرخ رشد فعلی ادامه خواهد یافت. از طرفی توسعه برخی صنایع در کشور و همچنین جایگزینی پرلیت به جای برخی مواد در صنایع مختلف احتمالاً منجر به افزایش مصرف و تقاضا برای پرلیت خواهد شد. بطوریکه نرخ رشد فعلی میتواند ادامه یابد.

فرآیند تولید پرلیت

بررسی روش های موجود تولید محصول و شرح تکنولوژی مورد نظر قسمت اصلی فرآوری پرلیت، خردایش تا ابعاد مورد نظر و دانهبندی آن و در نهایت پخت کانه جهت انبساط آن میباشد. بنابراین مرحله خردایش به طور تیپیک شامل سنگ شکنی مراحل اول و دوم و سوم بوده و سپس مراحل خشک کردن، طبقهبندی و سیستمهای جذب گرد و غبار میباشد. سنگ شکنی مرحله اول توسط سنگ شکن فکی و یا ژیراتوری انجام میگیرد. مرحله دوم سنگ سکنی توسط سنگ شکنی فکی و یا مخروطی صورت گرفته و سپس محصول حاصل قبل از ورود به مرحله سوم سنگ شکنی و طبقه بندی تا رطوبت کمتر از یک درصد خشک میشود. سنگ شکنی مرحله سوم با استفاده از آسیاهای ضربهای، میلهای و یا چکشی و یا توسط سنگ شکن های غلتکی و ژیرودیسک انجام میشود. از سرندهای ارتعاشی و کلاسیفایرهای هوایی جهت دستیابی به ٠ تا ٣ میلیمتر میباشد استفاده میشود. در صورتی که پرلیت خام / دانهبندی مورد نظر که معمولاً بین ٨ مورد نیاز باشد، پرلیت دانه بندی شده به کارخانههای انبساط فرستاده میشود. قسمتی از پرلیت در مرحله فراوری به صورت دانه های خیلی ریز تولید میگردد. جداکننده های هوایی در مرحله طبقهبندی از خط فرآوری جدا میگردد که در صورت وجود تقاضا برای آنها، جمع آوری و بسته بندی شده و به فروش رسانده میشوند، و در غیر این صورت به عنوان باطله در محلی انباشته میشوند ولی تا آنجا که امکان داشته باشد بایستی عمل خردایش طوری انجام گیرد که حداقل مقدار ذرات ریز تولید گردد.

معرفی کد آیسیک مرتبط با صنعت تولید پرلیت

۱. پرلیت (استخراج) : ۱۴۲۹۴۱۲۳۰۲
۲. پرلیت دانه بندی شده : ۱۴۲۹۴۱۲۳۳۷
۳. پرلیت تزریق شده با عناصر ریز مغذی : ۲۴۱۲۵۱۲۳۹۵
۴. پرلیت منبسط شده : ۲۶۹۹۴۱۲۳۱۶

بررسی روند مصرف پرلیت

با توجه به طرح های در دست اجرا در زمینه صنایع مصرف کننده پرلیت نظیر صنایع فولاد، قندسازی، روغن سازی، صنایع ساختمان و … و همچنین طرح توسعه واحدهای موجود انتظار می رود که در سال های آینده مصرف پرلیت همچنان روند رو به رشدی داشته باشد. از طرفی با توجه به افزایش سالانه قیمت ها و نرخ تورم، در نتیجه با افزایش هزینه های تولید پرلیت و سایر هزینه ها انتظار میرود که قیمت پرلیت نیز طی سال های آتی از یک روند صعودی برخوردار باشد.

قیمت تولید داخلی و جهانی پرلیت

افزایش نسبی قیمت پرلیت را میتوان به علت تقاضای رو به گسترش بازار مصرف و محدودیت منابع و ذخایر پرلیت و انحصار تولیدکنندگان این ماده معدنی دانست. قیمت گذاری پرلیت خام به منبسط کننده، معمولاً موضوعی است که بین تولید کننده و مصرف کننده نهایی مورد مذاکره قرار میگیرد. قیمت تحت تأثیر کیفیت و کمیت پرلیت خام تهیه شده و هزینه حمل و توزیع از مبدأ به مقصد قرار خواهد گرفت. قیمت پرلیت منبسط شده برای مصرف نهایی با کیفیت و نوع پرلیت، مواردمصرف، میزان سفارش، کرایه حمل و مسأله رقابت بین تهیه کنندگان و همچنین مواد جایگزینی خیلی سبک نظیر ورمیکولیت ، LECA و پلی استرین و غیره تغییر میکند. میانگین قیمت پرلیت منبسط شده بیش از شش برابر بیشتر از مواد منبسط نشده میباشد. این مسئله نشان دهنده مصرف بالای انرژی جهت فرایند انبساط و هزینه حمل و نقل پرلیت منبسط نشده به کارخانه انبساط میباشد. بنابراین پرلیت منبسط شده به دلیل وزن مخصوص پایین حساسیت زیادی به کرایه حمل دارد. قیمت پرلیت خام و منبسط در کشورهای مختلف متفاوت است. از دلایل آن میتواند به اختلاف در شرایط اقتصادی کشورها و متفاوت بودن هزینه های استخراج و تجهیزات مورد استفاده و هزینه های مورد مصرف جهت انبساط و … درکشورهای مختلف اشاره کرد.

وضعیت واردات و صادرات پرلیت

در نمودار زیر وضعیت واردات و صادرات پرلیت در کشور به تفکیک سال آمده است .

وضعیت واحد های فعال تولید پرلیت

در نمودار زیر تعداد و ظرفیت واحدهای تولید کننده پرلیت در کشور به تفکیک استان آمده است .