فلدسپات پتاسیک یکی از انواع کانی های بسیار مهم و فراوان در طبیعت می باشد.کاربرد فلدسپات پتاسیک با رنگ های مختلف و استفاده از آن در ساخت شیشه و سرامیک امروزه بسیار زیاد می باشد.
کاربرد فلدسپات پتاسیک
کابرد فلدسپات پتاسیک در واقع موارد استفاده برای فلدسپات ها به اندازه خود ماده متنوع است،از جمله در شیشه سازی تا سرامیک و پرکننده وغیره می باشد.
پگماتیت یک آسیاب پیشرو و تامین کننده مرغوب ترین فلدسپات ها و سایر مواد و مواد معدنی مرتبط برای مشتریان سخت گیر در سطح جهان است. با افتخار از گسترده ترین دسترسی، بیشترین تجربه و گسترده ترین انتخاب فن آوری های آسیاب خانگی برای ارائه محصول مناسب در زمان مناسب برخوردار است. فلدسپات دسته ای از مواد معدنی تکتوسیلیکاتی سنگ ساز هستند که حاوی کلسیم، پتاسیم یا سدیم هستند و بیش از نیمی از هسته زمین را از نظر وزنی تشکیل می دهند. کانی های آن عمدتاً در سنگ های آذرین، رسوبی و دگرگونی پراکنده در نقاط مختلف جهان یافت می شود. این کانی‌ها از اجزای ضروری این سنگ‌ها هستند که طبقه‌بندی تعدادی از سنگ‌ها بر اساس محتوای کانی فلدسپات است.در بیشتر موارد، فلدسپات ها به طور طبیعی در سایه های مات سفید تا خاکستری و صورتی تا خاکستری بسیار تیره وجود دارند و درخشش های زجاجیه دیگری نیز دارند. از آنجایی که فلدسپات ها از دو صفحه تقسیم شده تشکیل شده اند که در 90 درجه یکدیگر را قطع می کنند، بخش هایی از کریستال های فلدسپات خالص تمایل زیادی به تشکیل بلوک های مستطیلی با انتهای متفاوت دارند.
توجه به این نکته ضروری است که فلدسپات ها را می توان به دو گروه اصلی تقسیم کرد که فلدسپات های پتاسیم و پلاژیوکلاز هستند. هر دو شکل فلدسپات ها دارای دو شکاف قابل مشاهده و رنگ های فراوانی هستند که همپوشانی دارند. پلاژیوکلاز، به ویژه، شیارهای کوچکی روی یکی از شکاف های خود دارد که معمولاً به آن striation می گویند.ترکیب معدنی اکثر فلدسپات ها را می توان به شکل سه تایی شامل آلبیت، ارتوکلاز و آنورتیت بیان کرد. مواد معدنی که ترکیب آنها عمدتاً بر اساس محدوده محلول جامد بین آلبریت و آنورتیت است، چیزی است که به عنوان فلدسپات پلاژیوکلاز شناخته می شود، در حالی که آنهایی که بین آلبریت و ارتوکلاز یا مونو لاین هستند، در مجموع به عنوان فلدسپات قلیایی شناخته می شوند. به دلیل وجود مواد معدنی پتاسیم و سدیم به آنها فلدسپات قلیایی می گویند.
این فلدسپات‌های قلیایی، به‌ویژه فلدسپات‌های قلیایی با منشاء پتاسیم، به دلیل کاربردهای گسترده‌ای که دارند، برای صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرند. آنها نقش محوری در تولید پرکننده ها در صنایع رنگ، لاستیک، چسب و پلاستیک دارند. آنها همچنین به عنوان مواد روان کننده در کاربردهای شیشه و سرامیک استفاده می شوند.به طور کلی اکثر محصولاتی که ما به صورت روزانه استفاده می کنیم با فلدسپات ساخته می شوند. این شامل کاشی های کف و حمام حوض دوش، شیشه برای آب آشامیدنی و سایر مایعات، فایبرگلاس مورد استفاده برای عایق و انواع مختلف ظروف غذاخوری مورد استفاده برای ظرف غذا می باشد.در واقع، تعدادی از سنگ های قیمتی محبوب مانند سنگ خورشید، ماه، لابرادوریت، اسپکترولیت و آمازونیت از کانی های فلدسپات هستند.
در واقع، تعدادی از سنگ های قیمتی محبوب مانند سنگ خورشید، ماه، لابرادوریت، اسپکترولیت و آمازونیت از کانی های فلدسپات هستند.کانی های فلدسپات دارای طیف شگفت آور ثابتی از خواص فیزیکی مشترک با آنها هستند. بیشتر کانی‌های موجود در فلدسپات دارای دو جهت شکاف کامل هستند که در زاویه‌های تقریبا قائم‌القاطع یکدیگر را قطع می‌کنند. آنها نه تنها زاویه شیب یکسانی برای شکاف خود دارند، بلکه سختی و وزن مخصوص Mohs مشابهی دارند. اکثر کانی های فلدسپات دارای وزن مخصوص در محدوده 2.5-2.8 هستند در حالی که سختی Mohs آنها حدود 6 تا 6.5 است. علاوه بر تمام این شباهت ها در خواص فیزیکی، همه کانی های فلدسپات دارای درخشش زجاجیه ای هستند که بیشتر روی صورت های خوشه ای مرواریدی است. این یک راه عالی برای شناسایی کانی های فلدسپات است.
خواص کانی‌های فلدسپات که عمدتاً در تمام اشکال این کانی‌ها سازگار است، حتی زمانی که بلورهای فلدسپات شناسایی شده بسیار کوچک هستند، بسیار مفید است. شناسایی فلدسپات در سنگ های آذرین برای افرادی که با شکاف های فلدسپات آشنا هستند بسیار آسان است. مهم نیست که کریستال‌های فلدسپات چقدر کوچک هستند، وقتی سنگ آذرین با استفاده از لنز دستی بررسی می‌شود، به راحتی می‌توان آنها را جدا از سایر کانی‌ها تشخیص داد، زیرا ویژگی‌های آن به راحتی قابل شناسایی است.با حداقل تمرین، می‌توان سختی Mohs را حتی در کانی‌های فلدسپات کوچک با استفاده از مجموعه‌ای از پیک‌های سختی معدنی و یک لنز دستی تعیین کرد.
همانطور که در ادامه توضیح داده شد، بسیاری از کاربردهای فلدسپات ناشی از رفتار منحصر به فرد آن در دما است. فلدسپات ها معمولاً در محدوده 700 تا 800 درجه سانتیگراد یک انتقال شکننده به شکل پذیر دارند – بسیار کمتر از بسیاری از موادی که با آنها مخلوط می شوند – و بنابراین اغلب مانند یک شار رفتار می کنند.موارد استفاده و کاربرد فلدسپات قلیاییی،مهمترین خواص فلدسپات نسبت به صنایع پایین دستی و بسیاری از صنایع دیگر، میزان آلومینا و قلیایی بودن آنهاست. به همین دلیل، فلدسپات‌های قلیایی (فلدسپات‌های پتاسیمی) کاربردهای گسترده‌ای در صنایع رنگ‌سازی، شیشه‌سازی و سرامیک‌سازی دارند. در اینجا به برخی از کاربردهای فلدسپات پتاسیم اشاره می کنیم.
فلدسپات یک ماده حیاتی در تولید شیشه است. همچنین یک ماده خام حیاتی در تولید آن است زیرا تمایل دارد به عنوان یک کاتالیزور روان عمل کند. به عنوان یک کاتالیزور شار، دمای کوارتز را کاهش می دهد و به طور همزمان به حفظ ویسکوزیته شیشه تولید شده در محدوده صحیح کمک می کند. این محتوای قلیایی فلدسپات است که به آن کمک می کند تا به عنوان یک شار در شیشه سازی عمل کند.شارها نقطه ذوب کلی یک مخلوط معین را کاهش می دهند – این مزیت کاهش انرژی کلی مورد نیاز برای رسیدن به یک مذاب خاص را دارد. فلاکس ها به طور گسترده در سراسر صنایع شیشه و سرامیک به دلیل توانایی آنها در ترویج مایع سازی کامل استفاده می شود. فلدسپات در مراحل اولیه فرآیند پخت کلی ذوب می شود و به طور موثر و سریع یک ماتریس شیشه ای تولید می کند که مسئول نگه داشتن سایر مواد در مذاب در کنار هم است. علاوه بر این، فلدسپات می تواند به شیشه خواص مطلوبی مانند افزایش سختی، دوام و مقاومت در برابر حملات شیمیایی بدهد. یون های آلومینا و کلسیم مسئول این اثرات هستند.
این قلیاهای موجود در فلدسپات – عمدتاً پتاسیم و سدیم – هستند که دمای ذوب را در مخلوط کاهش می دهند. آنها ذوب شدن و چسباندن سایر موادی را که وارد دسته شیشه می شوند، تقویت می کنند.یکی از مزایای استفاده از فلدسپات به عنوان یک افزودنی در شیشه‌سازی به‌عنوان شار این است که افزودن آن به هیچ وجه باعث تغییر عدد ردوکس دسته‌ای نمی‌شود. این مفید است زیرا هر تغییری در عدد ردوکس مستلزم اضافه کردن متناسب ماده دیگری برای نفی تغییر است. بنابراین می‌توان فلدسپات را به‌عنوان افزودنی سازگارتر با محیط زیست در نظر گرفت – هم به دلیل ظرفیت شار آن به این معنی که انرژی کمتری مورد نیاز است، و هم این واقعیت که افزودن آن باعث اضافه شدن مواد دیگر نمی‌شود.
شیشه‌سازی تقریباً دو سوم فلدسپات مورد استفاده در ایالات متحده را در هر سال تشکیل می‌دهد، و بیشتر موجودی آن از استفاده به عنوان پرکننده و سرامیک تشکیل می‌شود. برای مقاصد شیشه‌سازی، فلدسپات‌ها تا 0.85 میلی‌متر (20 مش) آسیاب می‌شوند.پرکننده‌ها: فلدسپات‌ها به‌عنوان اکستنشن‌کننده و پرکننده در رنگ‌ها، لاستیک‌ها و پلاستیک‌ها استفاده می‌شوند. این یک پرکننده موثر به دلیل تعدادی از عوامل است. این عوامل عبارتند از pH پایدار، بی اثری شیمیایی بالا، پراکندگی خوب، ضریب شکست چشمگیر، مقاومت در برابر یخ زدگی، مقاومت بالا در برابر سایش و ویسکوزیته کم در بارگذاری پرکننده بالا. به طور کلی، محصولاتی که برای چنین اهدافی استفاده می شوند، گریدهای آسیاب ریز هستند. فلدسپات‌ها به‌عنوان پرکننده در پلاستیک‌ها به دلیل سختی نسبتاً بالای Mohs، کاربرد کمی در ترموپلاستیک‌ها پیدا می‌کنند، اما در فیلم‌های پلاستیکی، فلدسپات‌ها به عنوان اجزای اصلی برای ضد انسداد شناخته می‌شوند. مسدود کردن جایی است که دو (یا چند) ماده در سطوح خود با یکدیگر تعامل دارند – هدف مواد ضد انسداد جلوگیری از این امر است و بنابراین معمولاً به عنوان عوامل “ضد لغزش” نامیده می شود. به ویژه در فیلم های پلی اتیلن با چگالی کم (LDPE)، پلی پروپیلن و پلی وینیل کلراید مفید است. علاوه بر این، فلدسپات ها را می توان برای ساخت فیلم های LDPE مناسب تر برای مدیریت گرما، به عنوان مثال در گلخانه ها و پلی تونل ها، استفاده کرد.
در رنگ ها، پوشش ها و لاک ها از فلدسپات های بسیار ریز آسیاب شده به عنوان پرکننده استفاده می شود. افزودن غیر سمی فلدسپات جذاب است زیرا هزینه کلی مواد را کاهش می دهد، اما به دلیل ضریب شکست نسبتا پایین آن در منطقه 1.0 تا 1.5 بر تراکم رنگ تأثیر نمی گذارد.با در نظر گرفتن همه چیز، فلدسپات به‌عنوان یکی دیگر از مهمترین عنصرها – علاوه بر خاک رس – در تولید سرامیک در نظر گرفته می‌شود. دمای ذوب مشخصی ندارد، زیرا در دماهای مختلف به آرامی ذوب می شود. این یکی از مزایای آن است زیرا ذوب خاک رس و کوارتز را تسریع می کند، در حالی که به طور همزمان امکان تعدیل این مرحله مهم در فرآیند تولید را فراهم می کند. آنها معمولاً به عنوان کاتالیزورهای شار برای تولید یک پوشش شیشه ای در دماهای پایین استفاده می شوند. آنها همچنین به عنوان منبع آلومینا و مواد قلیایی در لعاب استفاده می شوند.در اغلب موارد، فلدسپات ها چقرمگی، دوام و استحکام بدنه سرامیکی را بهبود می بخشند. همچنین، آنها دیگر اجزای مخلوط دسته ای را ذوب، نرم و مرطوب می کنند. فلدسپات های درجه سرامیکی معمولاً تا بیش از 75 میکرومتر (200 مش) آسیاب می شوند.
درست مانند شیشه‌سازی، اجزای اصلی فلدسپات‌ها (سدیم، پتاسیم و کلسیم) به صورت شار عمل می‌کنند – آنها با خاکستر سودا (مانند شیشه‌های سودا) کار می‌کنند تا دمای ذوب را کاهش دهند و قابلیت گداختگی همه اجزا را افزایش دهند. علاوه بر این، فلدسپات درجه انجماد بدنه سرامیکی را در هنگام پخت کنترل می کند.فلدسپات، همراه با کائولن و کوارتز (به عنوان شکلی از سیلیس) اجزای اصلی در سرامیک های چینی مدرن هستند. اینها انواع “خمیر سخت چینی” هستند که در مقایسه با “رب نرم” در دمای حدود 1400 درجه سانتیگراد پخته می شوند، در حالی که انواع “نرم” فقط در دمای 1200 درجه سانتیگراد پخته می شوند. این نوع ظروف چینی نسبت به انواع «خمیر نرم» قوی‌تر و احتمال ترک خوردن بسیار کمتری دارند. بسته به نوع پخت، می تواند شبیه ظروف سنگی یا سفالی معمولی باشد. مانند همه سرامیک‌ها، اکنون مشخص شده است که یکی از دلایل اصلی گنجاندن فلدسپات، قابلیت‌های بالای شار آن است.
لعاب‌های : در لعاب‌های مینا، فلدسپات با اطمینان از عدم وجود خطایی در محصول نهایی، به بهبود زیبایی محصول نهایی کمک می‌کند. در ساخت لوازم بهداشتی، لعاب کاشی و سرامیک، ظروف غذاخوری، ظروف کادویی، لوازم برقی و میناکاری مفید است. در لوازم بهداشتی از فلدسپات ها برای تسهیل فرآیند بهینه سازی استفاده می شود.فلدسپار همچنین دارای انبوهی از مصارف نهایی دیگر است که شامل اورتان، ساینده‌های ملایم، رنگ‌ها، جوشکاری پوشش قرمز، تولید فولاد و فوم لاتکس می‌شود. فلدسپات تمایل دارد به عنوان یک کاتالیزور در حال حرکت عمل کند. به عنوان یک کاتالیزور شار، دمای کوارتز را کاهش می دهد و به طور همزمان به حفظ ویسکوزیته شیشه تولید شده در محدوده صحیح کمک می کند. این محتوای قلیایی فلدسپات است که به آن کمک می کند تا به عنوان یک شار در شیشه سازی عمل کند.
شارها نقطه ذوب کلی یک مخلوط معین را کاهش می دهند – این مزیت کاهش انرژی کلی مورد نیاز برای رسیدن به یک مذاب خاص را دارد. فلاکس ها به طور گسترده در سراسر صنایع شیشه و سرامیک به دلیل توانایی آنها در ترویج مایع سازی کامل استفاده می شود. فلدسپات در مراحل اولیه فرآیند پخت کلی ذوب می شود و به طور موثر و سریع یک ماتریس شیشه ای تولید می کند که مسئول نگه داشتن سایر مواد در مذاب در کنار هم است. علاوه بر این، فلدسپات می تواند به شیشه خواص مطلوبی مانند افزایش سختی، دوام و مقاومت در برابر حملات شیمیایی بدهد. یون های آلومینا و کلسیم مسئول این اثرات هستند.این قلیاهای موجود در فلدسپات – عمدتاً پتاسیم و سدیم – هستند که دمای ذوب را در مخلوط کاهش می دهند. آنها ذوب شدن و چسباندن سایر موادی را که وارد دسته شیشه می شوند، تقویت می کنند.
یکی از مزایای استفاده از فلدسپات به عنوان یک افزودنی در شیشه‌سازی به‌عنوان شار این است که افزودن آن به هیچ وجه باعث تغییر عدد ردوکس دسته‌ای نمی‌شود. این مفید است زیرا هر تغییری در عدد ردوکس مستلزم اضافه کردن متناسب ماده دیگری برای نفی تغییر است. بنابراین می‌توان فلدسپات را به‌عنوان افزودنی سازگارتر با محیط زیست در نظر گرفت – هم به دلیل ظرفیت شار آن به این معنی که انرژی کمتری مورد نیاز است، و هم این واقعیت که افزودن آن باعث اضافه شدن مواد دیگر نمی‌شود.
درست مانند شیشه‌سازی، اجزای اصلی فلدسپات‌ها (سدیم، پتاسیم و کلسیم) به صورت شار عمل می‌کنند – آنها با خاکستر سودا (مانند شیشه‌های سودا) کار می‌کنند تا دمای ذوب را کاهش دهند و قابلیت گداختگی همه اجزا را افزایش دهند. علاوه بر این، فلدسپات درجه انجماد بدنه سرامیکی را در هنگام پخت کنترل می کند. فلدسپات، همراه با کائولن و کوارتز (به عنوان شکلی از سیلیس) اجزای اصلی در سرامیک های چینی مدرن هستند. اینها انواع “خمیر سخت چینی” هستند که در مقایسه با “رب نرم” در دمای حدود 1400 درجه سانتیگراد پخته می شوند، در حالی که انواع “نرم” فقط در دمای 1200 درجه سانتیگراد پخته می شوند. این نوع ظروف چینی نسبت به انواع «خمیر نرم» قوی‌تر و احتمال ترک خوردن بسیار کمتری دارند. بسته به نوع پخت، می تواند شبیه ظروف سنگی یا سفالی معمولی باشد. مانند تمام سرامیک ها، اکنون und است.
