طرح تولید گارنت
- 10 آبان 1399
- ۰
- بازدیدها: 1,317
- دسته بندی:
طرح تولید گارنت
گارنت یک گروه از مواد معدنی سیلیکات از عصر برنز است که به عنوان سنگ های قیمتی و ساینده استفاده می شود که از واژه گراناتوم اخذ شدهاست. انحلال آنها در اسیدها به سختی صورت گرفته و بندرت ذوب میشوند. تمام گونه های گارنت دارای خواص فیزیکی مشابه و فرم های کریستالی هستند که در ترکیب شیمیایی متفاوت است.یت
مشخصات عمومی گارنت
نام گارنت Garnet یا گرونا از واژه لاتین گراناتوس Grenatos به معنی شبیه به دانه گرفته شده است زیرا دانه های سرخ رنگ این کانی شبیه دانه میوه انار است.
گارنت ( گرونا و یا نارسنگ)کانی است بی رنگ تا قرمز، قهوه ای، سبز مایل به خاکستری رنگ، وزن مخصوص ۲/۴- ۵/۳ گرم بر سانتی متر مکعب، سختی۵/۷- ۵/۶ در مقیاس موس، جلای چرب یا شیشه ای، شکستگی ناصاف (صدفی)، سیستم تبلورکوبیک، فاقد رخ و شکستگی.
گارنت با فرمول عمومی A3B2[SiO4]3 می باشد که در آن: A معرف CaO , Mn2+, Mg , Fe2+ و B معرف Cr, Al , Fe3+می باشد.
گارنت ( گرونا و یا نارسنگ) با فرمول عمومی A3B2[SiO4]3 می باشد که در آن : A معرف CaO, Mn2+, Mg, Fe2+ و B معرف Cr, Al, Fe3+می باشد.
ریشه کلمه گارنت
کلمه گارنت از ۱۴ قرن پیش می آید و گارنت یک کلمه انگلیسی به معنی قرمز تیره است. و از کلمه لاتین Granatus مشتق شده است که به معنای (‘دانه، دانه’) است.
خواص فیزیکی گارنت
گونه گارنت ها در رنگ های بسیاری از جمله قرمز، نارنجی، زرد، سبز، بنفش، قهوه ای، آبی، سیاه و سفید، صورتی، و بی رنگ هستند، که شایع ترین نوع موجود آن با سایه مایل به قرمز در طبیعت می باشد.
گارنت دارای خواص انتقال نور است که از نمونه شفاف با کیفیت آن می توان به عنوان سنگ جواهر در صنعت جواهر سازی استفاده کرد و از گونه مات برای اهداف صنعتی به عنوان سایندها و یا به عنوان ماده برنده در واتر جت ها و یا در صنعت شیشه سازی برای سند بلاست استفاده شود.
سختی گارنت
از آنجا که ترکیب شیمیایی گارنت متفاوت است، پیوند های اتمی در انواع گونه های آن متفاوت میباشد. در نتیجه این گروه مواد معدنی طیف وسیعی از سختی در مقیاس موس حدود ۶.۵ تا ۷.۵ را نشان می دهند. گونه سخت تر آن مانند آلماندین اغلب برای اهداف ساینده استفاده می شود.
انواع گارنت
پیروپMg3Al2(SiO4)3
در ترکیب آن معمولاً مقداری Ca و Fe+2 وجود دارد. رنگ آن از قرمز تیره تا تقریباً سیاه تغییر میکند. اغلب شفاف است و به همین خاطر در جواهر سازی مصرف میشود. نام آن از یک واژه یونانی به معنی آتشسان گرفته شده است. رودولیت نامی است که به گارنت ارغوانی یا قرمز مایل به صورتی روشن داده شده و ترکیب آن با دو بخش پیروپ و یک بخش آلماندین مطابقت دارد.
آلماندین Fe3Al2(SiO4)3
در ترکیب این کانی ممکن است Fe+3 جایگزین Al میشود و نیز Mg به جای Fe+2 قرار گیرد. رنگ آن از قرمز کاملاً تیره در انوع شفاف و قیمتی تا قرمز مایل به قهوهای در گارنتهای نیمه شفاف و معمولی تغییر میکند. نام این کانی از محلی در آسیای صغیر معروف به آلاباندا ، که در زمانهای گذشته گارنتها در آنجا تراش و صیقل داده میشدند، گرفته شده است.
اسپسارتین Mn3Al2(SiO4)3
در ترکیب آن معمولاً Fe+2 جای مقداری Mn را میگیرد و Fe+3 تا حدودی جانشین Al میشود. رنگ مایل به قهوهای تا قرمز دارد.
گروسولار (آمونیت یا سنگ دارچین): Ca3Al2(SiO4)3
در این کانی اغلب Fe2+ جایگزین Ca میشود و Fe+3 به جای Al قرار میگیرد. به رنگهای سفید ، سبز ، زرد ، قهوهای دارچینی، قرمز کمرنگ یافت میشود. نام آن از واژهای در گیاهشناسی برای نوعی انگور فرنگی، به علت رنگ سبز روشن اولین گروسولار، گرفته شده است.
آنداردیت
کانی نسبتاً فراوانی است. در ترکیب آن ممکن است جایگزینی Al به جای Fe+3 و نیز Fe+2، Mn+2 و Mg به جای Ca رخ دهد. رنگ آن سایههای مختلفی از زرد ، سبز ، قهوهای تا سیاه را نشان میدهد. رمانتویید نوعی آندرادیت سبز رنگ ، با جلای الماسی است که به عنوان جواهرات مصرف میشود. آندرادیت از نام کانی شناس پرتغالی دی آندردا گرفته شده است.
اوارویت
رنگ سبز زمردی دارد و از نام کنت کنت اوارو گرفته شده است.
گارنت مصنوعی
ساختار کریستالوگرافی گارنت از نمونه گسترش یافته و مواد شیمیایی با فرمول کلی A3B2(Co4)3 ساخته شده است.
گارنت ایتریم آلومینیوم (YAG)، Y3Al2 (AlO4) 3، برای سنگ های قیمتی مصنوعی استفاده می شود. با توجه به ضریب شکست نسبتا بالا، YAG به عنوان یک محرک الماس درs 1970 استفاده قرار گرفت تا روش تولید پیشرفته تر شبه زیرکونیا مکعب در مقادیر تجاری توسعه داده شود. هنگامی که با نئودیمیم (Nd3 +) دوپ، این YAL-گارنت ممکن است به عنوان رسانه لیزینگ در لیزر استفاده شود.
خصوصیات مغناطیسی فضای را به وجود می آورند که عناصر مناسب استفاده میشود و در گارنت ، ایتریم آهن (YIG رسوخ میکند ، پنج آهن (III) یون دارای هشت سطح اشغال دو و سه سایت چهار ضلعی، با ایتریم (III) یونهای هشت یون های اکسیژن در مکعب نامنظم هماهنگ شده است.
مثال دیگر گادولینیوم گارنت گالیم، Gd3Ga2 (GaO4) 3 است که برای استفاده به عنوان یک بستر برای اپیتکسی فاز مایع از فیلم گارنت مغناطیسی برای حافظه حباب و برنامه های کاربردی مغناطیس نوری ساخته میشود.
مصارف عمده گارنت
ساینده
خواصی مانند درجه دمای ذوب نسبتا بالا(°C1250)، شکستگی نیمهگردشده تا نیمهزاویه دار، سیلیس آزاد کم یا صفر و مقاومت بالا در برابر حملات شیمیایی و فیزیکی باعث شده که گارنت به عنوان یک ساینده با کیفیت وسایلی مانند کاغذ سنباده و سنگ ساب بکار میرود.
سایندههای بادی
از گارنت دانهبندی شده و نرم در تولید دانه، پودر و خاکه صیقل دهنده استفاده میشود، این مواد در مرحله نهایی شیشهسازی، جلا دادن سرامیک و نیمههادیها بکار میروند. گارنت با اندازه دانه ثابت در سایندههای بادی مورد استفاده قرار میگیرد که بدلیل وزن مخصوص نسبتاً بالا و شکل بلوکی ذرات، فشار هوای کمتری مورد نیاز است. از این روش برای تعمیر کشتی، لوکوموتیوها، کامیون و اتومبیل، هواپیما و ساخت و نگهداری سازههای فولادی مانند پل، سکوهای نفتی، ایستگاههای برق، توربینها و دیگهای بخار، تانکرها، خطوط لوله و هموارکردن شیشه و سنگهای نما مورد استفاده قرار میگیرد.
برش با فشار آب
گارنت به عنوان ساینده، در این نوع برش مورد استفاده قرار میگیرد. در این روش آب با فشار mkg/m2 40 از یک دهانه باریک شلیک میشود. از آن برای برش دقیق فولاد، آلومینیوم، چوب، پلاستیک، کامپوزیت، شیشه، سنگ، کانکریت، سرامیک و تخته استفاده میشود.
فیلتر کردن
خواص گارنت سبب شده از آن در سیستمهای فیلتر چند واسطهای استفاده شود (تصفیه آب شهری، جداسازی ذرات آبهای فاضلاب). در این نوع فیلترها، سه لایه کانی وجود دارد که اندازه آن ها از بالا به پایین کاهش و چگالی آن ها افزایش مییابد.
یک نوع متداول آن عبارتست از: یک لایه آنتراسیت با چگالی ۴/۱ و اندازه ذرات ۰-۵/۲ میلیمتر، ماسه سیلیسی ۶/۲ و اندازه ۱-۴/۰ میلیمتر و لایه گارنت ۴/۲-۸/۳ و ۴/۱-۰/۱ و ۶/۰-۲۵/۰ میلیمتر.
مقاومت گارنت در برابر آلوده سازی مجدد در حین مکش وارون آب از مهمترین ویژگیهای آن است.
چاههای نفت
کاربرد کمتر ولی رو به گسترش گارنت در بستههای شنی است که در چاههای نفتی در موقع خروج پرفشار نفتهای سنگین از چاه مورد استفاده قرار میگیرد.
سنگ قیمتی
یکی از کاربردهای دیگر گارنت به عنوان سنگ نیمه قیمتی است. آلماندن (قرمز بنفش) آندرادیت (سیاه تا سبز) گروسولر (سبز مایل به زرد کمرنگ) هسونیت)زرد، قهوهای) پیروپ (قرمز روشن) پیروپ ـ آلماندن (قرمز) رودولیت (قرمز ـ صورتی) اسپسارتیت (صورتی ـ پرتغالی)
موارد استفاده دارویی
درباره خواص دارویی گارنت ها آمده است که هر کس آن را با خود داشته باشد از جذام، صرع و قولنج ایمن باشد.از پودر آن به عنوان سرمه چشم استفاده می شده است.
استانداردهای گارنت
با درجهبندی ساینده: در درجهاول آلماندن به دلیل وزن مخصوص بیشتر ارجحیت دارد, آندالوزیت انتخاب دوم است. حداقل ۹۷% گارنت، کمی سیلیس آزاد, در سایندههای بادی اندازه ذرات ۳-۱ میلیمتر. اثر برش آبی ۱-۰۶/۰ میلیمتر (به اندازه نصف قطر دهانه خروجی)
فیلتر کردن آب: حداقل وزن مخصوص ۴، ذرات گردشده بین ۸ تا ۲۵۰ مش با ضریب یکنواختی تا حد امکان نزدیک به ۱٫
بستههای شن چاههای نفت: نیازمند بلورهای گردشده و مجزا گارنت آلماندن است.
بازیافت گارنت
یکی از قابلیتهای گارنت در سایندهها این است که میتواند بازپروری، پاکسازی، دانهبندی شده و بازمورد استفاده مجدد قرار گیرد. قیمت اولیه بالاتر در مقایسه با سایندههای رقیب را میتوان با طول عمر بیشتر بر پایه بازیافت مناسب توجیه کرد.
جایگزینهای گارنت
در سایندهها: بوکسیت و آلومینا، اکسید منیزیم، کروندم، دیاتومیت، فلدسپار، هماتیت، منیتیت، نفلینسینیت، الیوین، پرلیت، پومیس، ماسه سیلیسی، سرباره استارولیت، تریپلی، اکسید سیلیسیم، ایلمنیت.
فیلتر: کربن فعال شده، آنتراسیت، آزبست، سلولز، دیاتومیت، منیتیت، الیوین، پرلیت، پومیس، مایه سیلیسی و ایلمنیت.
سطح غیر لغزنده: آلومینا، سنباده، ماسه سیلیسی.
بستههای شن چاههای نفتی: بوکسیت کلسیمدار
از جمله مزایای گارنت عبارت است
گارنت عاری از مواد سمی مانند فلزات سنگین، خصوصاً سیلیس آزاد است و برای سلامتی انسان ومحیط زیست استانداردهای لازم را داراست.
گارنت با مصرف کم، سرعت بالا، عدم آلایندگی و قابلیت بازیافت مکرر، بهترین جایگزین ماسههای سیلیسی و مسباره در صنعت سندبلاست بوده و در سراسر دنیا به فراوانی استفاده میشود.
استفاده های گارنت
سنگ های قیمتی
گارنت قرمز بیشتر مورد استفاده به عنوان سنگ های قیمتی در اواخر جهان روم و هنر دوره مهاجرت مردم که بر سر قلمرو امپراتوری روم غربی جنگ داشتند استفاده می شدند. آنها به ویژه در سلول های منبت کاری طلا در روش حجره حجره مورد استفاده قرار می گرفتتند، یک سبک به نام حجره حجره گارنت از آنگلوساکسون انگلستان پیدا شده است ،.
کریستال خالص گارنت هنوز به عنوان سنگ های قیمتی استفاده می شود. انواع سنگهای قیمتی در سایه های سبز، قرمز، زرد و نارنجی
استفاده های صنعتی گارنت
گارنت یک ساینده خوب است ، و یک جایگزین مناسب برای شن و ماسه در بلاستینگ است. گارنت مخلوط شده با آب با فشار بسیار بالا ، برای برش فولاد و مواد دیگر در جت آب استفاده می شود برای برش جت آب ، گارنت باید از سنگ سخت مناسب استخراج شود
شن و ماسه گارنت نیز برای رسانه های تصفیه آب استفاده می شود.
به عنوان یک ساینده گارنت می تواند بطور گسترده به دو دسته تقسیم شود. در سندبلاست و در برش واتر جت.
دانه های گارنت استخراج شده که ابعاد آن که بزرگتر از ۶۰ مش (۲۵۰ میکرومتر) هستند به طور معمول در سندبلاست استفاده می شود و ابعاد بین ۶۰ مش (۲۵۰ میکرومتر) و ۲۰۰ مش (۷۴ میکرومتر) به طور معمول برای برش واتر جت استفاده می شود.
گارنت باقی مانده است که بیشتر از ۲۰۰ مش (۷۴ میکرومتر) می باشد برای صیقل شیشه ای و پیچیده استفاده می شود. صرف نظر از این برنامه ، اندازه دانه های بزرگتر برای کار سریع تر استفاده می شود و کوچکتر برای اتمام ظریف استفاده می شود.
بزرگترین منبع ساینده گارنت امروز غنی از گارنت شن و ماسه ساحل است که کاملا فراوان در سواحل هند و استرالیا و تولید کننده های اصلی امروز استرالیا و هند است.
این مواد به صورت پلاسر و خرد شده در طبیعت پیدا میشوند. بسیاری از گارنت ها در ساحل توتوکودی در جنوب هند با مش ۸۰ است به صورت طبیعی موجود میباشد.
گارنت رودخانه به خصوص در استرالیا فراوان است. گارنت شن و ماسه رودخانه به عنوان ساینده سندبلاست استفاده می شود.
گارنت در غرب راجستان در شمال غرب هند در ۲۰۰ سال گذشته استخراج شده است، اما به طور عمده برای سنگ قیمتی است. ساینده گارنت به طور عمده به عنوان یک محصول ثانویه استخراج میشود.
ذخایر سنگ گارنت در جهان
کشورهای ایالات متحده آمریکا، هند، چین و استرالیا دارنده بیشترین میزان ذخایر سنگ گارنت در جهان هستند. در ایران نیز ذخایری از سنگ گارنت بویژه گونه ارزشمند آن یعنی دمانتوئید در مناطق بابانظر تکاب، کوه گبری رفسنجان، آذربایجان، باغ برج کرمان، خراسان و همدان یافت می شود.گارنت را بیشتر می توان با سنگ زمینه و یا سنگ بستر یافت اما برخی دیگر به صورت فرسایشی در منطقه یاقت شده و وسعت شکل گیری گارنت نیز بسیار وسیع است از این رو ذخایر بالا و قابل توجهی از گارنت در ایران تشکیل شده است جمع آوری گارنت معمولا به صورت شحصی صورت می گیرد و می توان گفت قیمت های متفاوتی برای گارنت تعریف شده است که قیمت ها واقعی ویا در خور کیفیت گارنت نیستند.
کد آیسیک مرتبط با صنعت تولید گارنت
کد آیسیک مخفف International Standard Industrial Classification (سیستم بین المللی طبقه بندی استاندارد صنایع) است. کد گذاری به عنوان روش ساده و دقیق برای تعیین هویت کالا، قطعات ، مدارک و اموال ، سالها است که در سطح شرکت هاو زنجیره های تأمین مورد استفاده قرار می گیرد.
کد آیسیک گارنت (استخراج) : ۱۴۲۹۴۱۲۳۲۸
کد آیسیک گارنت دانه بندی شده : ۱۴۲۹۴۱۲۳۶۵
کد تعرفه گمرکی مرتبط با صنعت تولید گارنت
تعرفه یا به عبارت دیگری(TARIFF) یک نوع معیار رقمی و یا عددی می باشد برای شناسی و تعیین جایگاه کالا در ترخیص کالا .
تعرفه گمرکی میزان حقوق ورودی قابل پرداخت برای ورود کالا می باشد.تعرفه گمرکی در بستر تاریخ مبتنی بر سیستم و روش های خاصی از قبیل اداره گمرک،آمار،حمل و نقل،بیمه و غیره طراحی و مورد استفاده قرار می گیرد.
با جستجو در اطلاعات گمرک تا امروز تعرفه گمرکی اختصاصی به این محصول اختصاص نیافته لذا میزان واردات و صادرات آن نا مشخص میباشد.
استخراج گارنت
GMA، گارنت را از معادن غیرسمی از غرب استرالیا استخراج میکند. این شرکت تاکنون توانسته است بیش از یک میلیون تن گارنت را استخراج، شستشو و فراوری نماید. فرایند استخراج بصورت ۲۴ ساعته توسط ماشینآلات مربوطه انجام میگیرد.
شستشو و فراوری
شستشو و جداسازی گارنت از سایر مواد معدنی سبک، خاک و لای توسط دستگاههای سانتریفوژ و فیلترهای وکیوم در چندین مرحله انجام میگیرد. در انتها گارنت با منابع آب طبیعی با سطح کلراید پایین که از نزدیکی معادن GMA بدست میآید، شسته میشود. نتیجه شستشو با منابع آب جاری، پایین آمدن سطح کلراید در گارنت GMA میباشد تا به استانداردهای بینالمللی لازم برای استفاده در صنایع مختلف برسد. سطح پایین کلر از مشخصات بارز گارنت GMA میباشد که عموماً در سایندههای دیگر رعایت نشده و باعث بروز مشکلات مختلف میگردد.
کنترل کیفیت
نمونهگیریهای سختگیرانه و تستهای آزمایشگاهی برای کنترل کیفیت گارنت انجام میگیرد تا گارنت خیس برای ذخیره در انبار آماده شود.
ذخیره سازی در انبار
گارنت خیس تست و کنترل شده، برای انبار شدن آماده میشود.
بازیافت ماسههای پسماند
ماسههای اضافی پس از فراوری گارنت به منابع طبیعی بازمیگردد تا تولید گارنت لطمهای به خاک منطقه وارد نکند.
ارسال گارنت خیس برای عملیات خشککردن
گارنت فراوری شده پس از طی مسافت صد کیلومتر برای عملیات خشک کردن به بندر Geraldton حمل میشود. در این بندر تجهیرات گسترده GMA برای خشک کردن گارنت مرطوب و ارسال آن قرار گرفته است.
عملیات خشککردن و دانهبندی
گارنت خیس بوسیله دستگاههای خشککن گردشی با گاز طبیعی گرم و خشک میشود. جدا کنندههای آهن ربایی آخرین ذرات ناخالصی را از گارنت جدا میکند و ذرات غیر آهن ربایی نیز به روشهای سانتریفیوژ جدا میگردد. در انتها گارنت خشک و خالص توسط دستگاههای دانه بندی که شامل الکهای لرزشی هستند، برای مصارف مختلف آماده میشود.
کنترل کیفیت
دوباره عملیات کنترل کیفیت با انجام نمونه گیری و تستهای آزمایشگاهی انجام میشود تا گارنت بدست آمده به لحاظ خلوص، سایز، سطح کلراید و رسانایی کنترل شود.
بسته بندی
آخرین قسمت از عملیات آبگیری، بسته بندی میباشد. در این مرحله گارنت تولیدی در بسته های ۲۵ کیلویی بطور اتوماتیک قرار میگیرد تا در جامبو بگهای ۲ تنی بوسیله ماشینهای اتوماتیک بسته بندی شود. بخشی از گارنت بدست آمده در جامبوبگهای ۲ تنی بصورت فله نیز بسته بندی میگردد.
انبار سازی
گارنت فله در سالنهای سرپوشیده در بندر Geraldton انبار میشود.
وضعیت واحد های فعال تولید گارنت
در نمودار زیر تعداد و ظرفیت واحدهای تولید گارنت در کشور به تفکیک استان آمده است .
وضعیت واردات و صادرات گارنت
با جستجو در اطلاعات گمرک تا امروز تعرفه گمرکی اختصاصی به این محصول اختصاص نیافته لذا میزان واردات و صادرات آن نا مشخص میباشد.
بزرگترین تولیدکننده گارنت
GMA، بزرگترین تولیدکننده گارنت در دنیاست. معادن گارنت GMA به وسعت ۸ میلیون تن بوده و در غرب استرالیا واقع است. ظرفیت بالای استخراج، تولید استاندارد، فرآوری و توزیع گسترده گارنت، GMA را به بزرگترین تأمینکننده گارنت و ابرزیو (ساینده) برای کشورهای صنعتی تبدیل کرده است.
گارنت GMA در صنایع مختلف کاربرد دارد. این ساینده به عنوان ماسهی سندبلاست در صنایع مربوطه مورد استفاده قرار میگیرد. مزایای گارنت در مقابل ماسههای سیلیسی و مسباره، این سایندهی طبیعی را جایگزین سیلیس و مسباره در صنعت سندبلاست کرده است.
بازار گارنت
در طول سالهای گذشته، همواره استفادهکنندگان داخلی گارنت را وارد کرده؛ بنابراین چه در بحث بلاست و چه در بحث برش، با واردات مستقیم و یا غیر مستقیم از کشورهایی مانند استرالیا، هند و چین، نیاز این شرکتها برطرف شده است. استرالیا دارای برترین نوع گارنت از نظر کیفیت است؛ هند در جایگاه دوم قرار دارد. گارنت تولیدی در کشور از نظر کیفیت، میان استرالیا و هند قرار میگیرد؛ بنابراین از کیفیت خوبی برخوردار است.
در حال حاضر واردات این محصول با مشکلاتی مواجه بوده؛ بنابراین تولید این محصول امکان عدم خروج ارز را از کشور فراهم خواهد کرد. معدن گارنت کشور ظرفیتی بالغ بر ۸.۶ میلیون تن دارد؛ ذخایر قطعی شرکت امید مهان کاسپین حدود ۱۸۰ هزار تن در سال ماده معدنی تولید میکند که تمامی این مواد، فرآوری شده هستند بازار داخلی ایران در حدود ۵۰ تا ۷۰ هزار تن مصرف دارد بنابراین مابقی این محصول باید صادر شود که امید میرود ارزآوری مناسبی را در آینده داشته باشد.
خلاصه بررسی فنی، مالی و بازار تولید گارنت
ظرفیت تولید سالیانه : ۹۵۰۰ تن
نرخ برابری دلار : ۳۰۰۰۰ تومان
مساحت زمین موردنیاز : ۶۰۰۰ مترمربع
زیربنای کل : ۴۰۰ مترمربع
محوطه دپو: ۳۵۰۰ متر مربع
تعداد نیروی انسانی مورد نیاز : ۱۵ نفر
میزان سرمایه گذاری ثابت : ۴.۵ میلیارد تومان
ارزش ماشین آلات و تجهیزات : ۲.۵ میلیارد تومان
نرخ بازده داخلی : ۴۲ درصد
درصورت تمایل به این مطلب امتیاز دهید:
دیدگاه خود را ثبت کنید