نام نویسنده : شرکت کان آذين
تاریخ نشر : خرداد 1387
عنوان : پروژه اکتشاف پتاس سنگى در استان هاى فارس و بوشهر
شرح مختصر :
عنصر پتاسيم از عناصر مهم در بدن موجودات زنده است که در فعاليت ها حياتى مانند متابوليسم و فعاليتهاى سيستم عصبى جانداران نقش اصلى و غيرقابل جايگزين دارد. در گياهان عنصر پتاسيم در رشد و سلامت گياهان نقش اصلى دارد به طورى که کاهش آن در خاک زراعى موجب اختلال در رشد گياه و ثمردهى گياهان مى شود. مصارف صنعتى عنصر پتاسيم بسيار گسترده است و موارد زير بخشى از مصارف آن مى باشد: صنايع شيميايى و داروسازى، کودهاى شيميايى پتاس دار، صنايع رنگ سازى،‌صنايع شيشه سازى، صنايع نظامى و توليد مواد منفجره، فرآورى مواد غذايى و ...
شرح کامل:

1-1- مقدمه

عنصر پتاسيم از عناصر مهم در بدن موجودات زنده است که در فعاليت ها حياتى مانند متابوليسم و فعاليتهاى سيستم عصبى جانداران نقش اصلى و غيرقابل جايگزين دارد. در گياهان عنصر پتاسيم در رشد و سلامت گياهان نقش اصلى دارد به طورى که کاهش آن در خاک زراعى موجب اختلال در رشد گياه و ثمردهى گياهان مى شود. مصارف صنعتى عنصر پتاسيم بسيار گسترده است و موارد زير بخشى از مصارف آن مى باشد: صنايع شيميايى و داروسازى، کودهاى شيميايى پتاس دار، صنايع رنگ سازى،‌صنايع شيشه سازى، صنايع نظامى و توليد مواد منفجره، فرآورى مواد غذايى و ...

1-2- عنصر پتاسيم

پتاسيم عنصر شماره سى و نه جدول تناوبى است بنابراين در گروه فلزات قليايى قرار دارد و برخى از مهمترين ويژگيهاى آن به شرح زير است:

 

1-3-  کانى شناسى

واژه پتاس به تمامى ترکيبات طبيعى محلول در آب پتاسيم گفته مى شود که بيش از 7 درصد عنصر پتاسيم داشته باشد و کانى شناسى آن به ترتيب اهميت کانى به شرح زير است:


1-4- کانسارهاى پتاس

کانسارهاى پتاس از نوع رسوبى شيميايى و تبخيرى هستند که در گنبدهاى نمکى و پلاياها يافت مى شوند. کانيهاى پتاس معمولاً يا ذخاير نمکى تشکيل مى شوند ولى به دليل مقدار کم املاح پتاسيم نسبت به املاح سديم در آب دريا و شورابه ها و همچنين قابليت انحلال بيشتر کانيهاى پتاس،‌ذخاير آنها نسبت به نمک بسيار ناچيز است. بنابراين ذخاير پتاس معمولاً در مناطق بسيار خشک ديده مى شود و به ندرت در سطح زمين رخنمون دارند.

معمولاً کانيهاى پتاس در رسوبات تبخيرى جزء آخرين رسوبات ته نشين شده هستند. بنابراين در قسمت هاى مرکزى و عميقتر حوضه رسوبى تبخيرى تشکيل مى شوند. نسبت يونى سديم به پتاسيم در آب دريا، 7/27 به 1 است بنابراين ذخاير پتاس به همراه لايه هاى ضخيم نمک طعام وجود دارد.

1-5- اهميت پتاس

کود ماده اى است که براى افزايش توانايى خاک در رشد و سلامت گياه به کار مى رود. کود طبيعى يا شيميايى حاوى نيتروژن، ‌فسفر يا پتاسيم است و اين عناصر حاصلخيزى خاک را افزايش مى دهد. همچنين گوگرد نيز در سلامت و رشد گياه موثر است. اين چهار عنصر به طور طبيعى در خاک وجود دارد اما در اثر کشاورزى، خاک از اين عناصر تهى ميشود و قبل از استفاده مجدد از زمين، اين عناصر بايستى توسط کودها جايگزين شود.

در سال 2020 جمعيت جهان به 7/7 بيليون نفر خواهد رسيد. يعنى يک افزايش 35 درصدى در مقايسه با جمعيت 7/5 بيليون نفرى سال 1995، اين افزايش بيشتر در کشورهاى در حال توسعه اتفاق خواهد افتاد. جايى که همواره براى توليد غذا مشکلات جدى وجود داشته است. از طرف ديگر در حالى که تقاضا براى غذا افزايش مى يابد اما زمين براى توليد غذا تقريبا ثابت باقى مى ماند،‌بنابراين بايستى روش هايى براى توليد بيشتر گياه يافت و توليد کود يکى از اين روشهاست.

1-6- تاريخچه و تحولات پتاس در جهان

اولين کاربردهاى پتاس در صنايع صابون، شيشه گرى، رنگ، فراورى مواد غذايى و ساخت باروت بوده است. تا قبل از قرن هيجدهم پتاس از خاکستر چوب (ash) بدست مى آمد. پس از شستشوى نمک از خاکستر، پتاس از طريق تبخير محلول در يک ديگ (pot) استحصال مى شد. جلبک هاى دريايى يکى ديگر از منابع تامين پتاس بوده است و تا سال 1860 امريکا، ‌با کاربرد اين روش يکى از بزرگترين توليدکنندگان بود.

در سال 1840 يک دانشمند آلمانى نقش پتاس را در شد گياهان کشف کرد و بنابراين تقاضا براى پتاس افزايش يافت. امروزه تقريباً تمام پتاس جهان از ذخاير تبخيرى همراه نمک استخراج مى شود که در اثر تبخير در اقيانوس ها، درياها و درياچه هاى قديمى تشکيل شده اند. اين ذخاير چينه بندى شده چندين متر ضخامت و صدها کيلومتر مربع وسعت دارند و معمولاً زمين شناسى آنها به علت چين خوردگى و گسلش پيچيده است و دانش زمين شناسى ساختمانى نقش موثرى در توسعه معدن کارى دارد. پتاس از شورآبه هاى درياها، درياچه ها و صحراها نيز استخراج مى شود.

اولين ذخيره پتاس در سال 1857 در آلمان هنگام حفارى شفت در يک معدن نمک اکتشاف شد. اولين ذخاير فرانسه در اوايل سالهاى 1900 با حفارى هاى نفتى اکتشاف شد و اين دو کشور تا آغاز جنگ جهانى دوم بيشتر نياز دنيا را تامين ميکردند. در طول جنگ اول توليد کاهش يافت و افزايش تقاضا براى نيترات پتاسيم که در ساخت باروت، مواد منفجره، در آتش کارى، کبريت سازى، کود و نگهدارنده مواد غذايى به کار مى رفت باعث افزايش قيمت پتاس شد. بنابراين باز هم در آمريکا پتاس از خاکستر چوب،‌ جلبک ها و فلدسپار غنى از پتاسيم استحصال شد و همچنين قيمت آن از 1700 دلار براى هر تن در قبل از جنگ به 10000 دلار براى هر تن در طول جنگ رسيد.

رشد تکنولوژى، افزايش نياز و قيمت بالا باعث اکتشاف ذخاير جديدى شد و بنابراين توليد جهانى از 100 هزار تن در سال 1920 به 25 بيليون تن در سال 1998 رسيد.

از آنجايى که سازندهاى نمکى پتاس دار در نواحى زمين شناسى واقع شده اند که براى نفت پتانسيل بسيار بالايى دارند لذا مهمترين ذخاير پتاس جهان طى حفارى هاى نفتى اکتشاف شد. براى مثال در اوايل سال هاى 1940 يکى از بزرگترين نهشته هاى پتاس جهان (بيشتر از 5 بيليون تن) در اعماق يک و دو کيلومترى ناحيه ساسکاچوان (saskatchwan)  در کانادا کشف شد. اين ذخيره به سمت جنوب در ايالت هاى مونتانا و داکوتاى شمالى آمريکا ادامه دارد.

در نيم قرن گذشته با کاربرد تلفيقى از روش هاى ژئوفيزيک، ژئوشيمى و تکنيک هاى زمين شناسى بيليون ها تن ذخاير پتاس در کشورهاى برزيل، کانادا و روسيه کشف شده است. مجموعه اين ذخاير تا صدها سال نياز جهانى را تامين خواهد کرد. به علت پيشرفت تکنولوژى و در نتيجه با کاهش هزينه معدن کارى و فراورى و به علت رشد موثر صنعت حمل و نقل قيمت پتاس مرتب کاهش يافته به طورى که در دهه 1990 قيمت آن 25 درصد کمتر از قيمت دهه 1930 بوده است.

1-7- آينده پتاس در جهان

صرف نظر از وقايع غيرعادى و غير قابل پيش بينى به نظر مى رسد که افزايش توليد و کاهش قيمت، روند عادى تحولات توليد و قيمت پتاس در جهان خواهد بود. اگرچه پيش بينى مى شود با رشد جمعيت نياز به کود براى رشد بيشترگياه افزايش مى يابد.

1-8- آمار جهانى

بر اساس داده هاى نيمه اول سال 2003 ميزان مصرف در جهان به شرح زير بوده است:

-                    کشورهاى غرب آسيا 33 درصد مصرف جهانى

-                    کشورهاى شرق اروپا و آسياى مرکزى 7 درصد مصرف جهانى

-                    کشورهاى آمريکاى لاتين 20 درصد مصرف جهانى

-                    آمريکاى شمالى 20 درصد مصرف جهانى

-                    اروپاى مرکزى و اروپاى غربى 18 درصد مصرف جهانى

جدول زير ميزان توليد يا استخراج را براى سال 2002 در کشورهاى توليدکننده و ميزان ذخاير (reserve)  و ذخاير پايه (reserve base) را براى کشورهاى توليدکننده پتاس نشان مى دهد. در اين جدول اعداد بر حسب يک هزار تن متريک براى اکسيد پتاسيم است. کل منابع جهان 250 هزار ميليون

 

 تن تخمين زده مى شود که شش هزار ميليون تن آن در آمريکا است و بخش عمده اى نيز در روسيه، بلاروس و تايلند واقع شده است.

Resource is a concentration of naturally occurring solid, liquid, or gaseous material in or on the earth crust in such form and amount that economic extraction of a commodity from the concentration is currently of potentially feasible.

Reserve base or geologic reserve may encompass those parts of the resources that have a reasonable potential for planning horizons beyond those that assume proven technology and current economics.

Reserve or recoverable material is part of a reserve base which could be economically extracted or produced at the time of determination.

بر اساس آمار منتشر شده از سوى سازمان زمين شناسى آمريکا ميزان توليد جهانى نمک در سال 2005 برابر 238 ميليون تن و در سال 2006 برابر 240 ميليون تن بوده است که از اين مقدار 44 ميليون تن در سال 2005 و 48 ميليون تن در سال 2006 توسط چين توليد شده است و اين کشور به همراه آمريکا همواره بزرگترين توليدکنندگان جهان بوده اند. ايران با دو ميليون تن توليد ساليانه در رديف بيست کشور توليدکننده محسوب مى شود. اظهارنظر درباره ذخاير نمک بسيار دشوار است اما با توجه به اينکه ايران از نظر رخنمون هاى نمک استثنائى است لذا مى تواند يکى از بزرگترين توليدکنندگان نمک در دنيا باشد زيرا ميزان تقاضا در سطح آسيا نيز در حال افزايش است.

1-9- محصولات

سولفات پتاسيم به صورت بلورهاى دانه ريز سفيد با خاکسترى روشن قابل حل در آب در بسته هاى 25 يا 50 کيلوگرمى به عنوان کود شيميايى به فروش مى رسد. اين محصول بين 48 تا 52 درصد اکسيد پتاسيم دارد و حداکثر قدار کلريد و آهن آن به ترتيب دو درصد و يک دهم درصد است.

سولفات پتاسيم به صورت بلورهاى دانه ريز سفيدرنگ بادرجه خلوص 8/99 درصد و وزن مخصوص 66/2 گرم بر سانتيمتر کعب براى مصارف شيميايى در بسته هاى 25 و 50 کيلويى به فروش مى شود. در اين محصول حداکثر يون هاى دو ظرفتى آهن،‌کلسيم و منيزيم به ترتيب 001/0، 02/0 و 012/0 درصد است و بيشترين مقدار يون کلر 01/0 درصد است. سولفات مضاعف منيزيم و پتاسيم (پيکرومريت يا شوئنيت) نيز از محصولاتى است که به عنوان کود مصرف مى شود.

1-10- ذخاير و پتانسيلهاى عمده پتاس در ايران

در ايران در هر دو محيط گنبدهاى نمکى و پلاياها و حوضه هاى تبخيرى ذخاير پتاس شناسايى شده اند. اکتشاف پتاس در قالب طرح هاى اکتشاف سراسرى در استان هاى مختلف انجام شده است. مناطق اکتشافى پتاس در ايران عبارتند از:

1-10-1- پلااياى کوير بزرگ ايران

1-10-2- حوضه آبريز مرداب گاو خونى

1-10-3- درياچه اروميه

1-10-4- گنبدهاى نمکى جنوب و جنوب غربى ايران

1-10-5- انديس هاى پتاس در ايران مرکزى در حوضه هاى گرمسار، قم،‌ سمنان

1-10-6- انديسهاى پتاس در زون البرز خصوصاً منطقه آذربايجان

1-10-7- در منطقه خراسان مانند افق هاى پتاس معدن عمارلو نيشابور

 

دیگر صفحات شرح کامل » 1 2 3 4 5 6 7 8