دانلود پروژه شیمی آزبست،کاربرد ها و مشکلات ناشی از آن (docx) 135 صفحه
دسته بندی : تحقیق
نوع فایل : Word (.docx) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد صفحات: 135 صفحه
قسمتی از متن Word (.docx) :
دانشگاه آزاد اسلامي ماهشهر
(گروه مهندسي شیمی - علمی کاربردی صنایع شیمیایی )
عنوان پروژه :
آزبست،کاربرد ها و مشکلات ناشی از آن
تقدير و تشكر
درابتدا جا دارد ازاستاد راهنماي اينجانب مهندس بهروزراعي به خاطر راهنمايي ايشان
كمال تشكروقدرداني رابنمايم.
چكيده:
كانيهايي كه داراي بافت اليافي بوده و اصطلاحاً آزبست ناميده مي شوند بدليل داشتن خصوصيات ويژه اي نظير مقاومت شيميايي و حرارتي بالا، استحكام كششي زياد و تاكنون در بيش از سه هزار فراوردة متفاوت بمصرف رسيده است. اماعليرغم مصرف زياد آن در گذشته، امروزه بدليل عوارض نامطلوب زيست محيطي و انتشار الياف زيان آور آن، چه در خلال فرايندهاي فراوري و توليد و چه در تهية محصولات آزبستي و حتي مصرف آنها، استفاده از اين ماده در بسياري از موارد محدود و حتي در برخي كشورها منجمله ايران ممنوع گرديده است. مطالعات پزشكي در مورد آسيب زايي آزبست نشان ميدهد كه تماس شغلي با آزبست مي تواند اختلالاتي از قبيل آزبستوزييس، سرطان ريه، مزوتليوم سرطان پرده هاي صفاقي جنبي و تغييرات خوش خيم پرده جنبي را ايجاد كند. مصرف وسيع آزبست در صنايع عايق سازى و ساختمان اين آلودگى را بيشتر كرده است. آزبست سبب دوام و استحكام سيمان و پلاستيك مى شود و براى جلوگيرى از حريق كاربرد مهمى دارد و با توجه به كاربرد گوناگون آزبست در زندگى متنوع امروز مانند استفاده از اين ماده خطرناك در لنت ترمز و صفحه كلاج خودروها تمام افراد شهرنشين در معرض خطر آلودگى به آن هستند. توليد آزبست در جهان هرساله پنج ميليون تن حكايت از آن دارد كه مواد خطرناك سالانه موجب مرگ 440 هزار (ILO) برآورد مى شود. گزارش سازمان بين المللى كاركارگر مى شود. در اين ميان فقط آزبست عامل از دست رفتن جان حدود100هزار كارگر در جهان است.
فهرست مطالب
TOC \h \z \t "Style1,2,Style2,1" مقدمه: PAGEREF _Toc268542641 \h 12
فصل اول: تاریخچه آزبست PAGEREF _Toc268542642 \h 13
1-تاریخچه آزبست PAGEREF _Toc268542643 \h 14
فصل دوم: مشخصات شیمیایی وفیزیکی وبلورشناسی آزبست23
2-1مشخصات شیمیایی آزبست PAGEREF _Toc268542645 \h 23
2-2مقاومت حرارتي آزبست PAGEREF _Toc268542646 \h 27
2-3گروه سرپانتين PAGEREF _Toc268542647 \h 28
2-3-1كريزوتيلChrysotile PAGEREF _Toc268542648 \h 29
2-3-2پيکروليت PAGEREF _Toc268542649 \h 31
2-4گروه آمفيبول32
2-4-1 كروسيدوليت (ريه بكيتCrocidolite )32
2-4-2 آموسيت (كومنگتونيت ـ گرونريت(Amosite32
2-4-3آنتوفيليتAnthophyllite32
2-4-4تره موليت32
2-4-5اكتينوليتActinolite32
2-5 مشخصات فیزیکی آزبست36
2-6 انواع الیاف آزبست38
2-6-1الياف عرضي :38
2-6-2الياف طولي:38
2-6-3الياف تودهاي:38
2-7مقاومت شيميايي40
2-8 بلورشناسی آزبست40
2-8-1بلور سرپانتین.......................................................................................................................40
2-8-2بلور آمفيبول42
فصل سوم: زمین شناسی واکتشاف آزبست48
3-1زمين شناسي آزبست49
3-1-1زمين شناسي و پراكندگي آزبست در ايران49
١- منطقه حاجات نهبندان49
٢- منطقه اسفندقه50
3-1-2شرايط تشكيل و ژنزكانه51
3-1-3انواع کانسار53
3-2 اکتشاف آزبست53
3-2-1به كارگيري روش ژئوفيزيكي در اكتشاف آزبست54
3-2-2عمليات حفاري54
3-2-3بررسي مغزه هاي حفاري و ارزيابي ذخاير55
3-2-4 نمونه برداري57
3-2-5 ارزيابي و برآورد ذخيره58
3-2-5-1جنبه زمين شناسي58
3-2-5-2جنبه اقتصادي :59
3-2-5-3معيارهاي انتخاب آربست60
3-3روشهاي اكتشاف60
3-3-1مراحل مقدماتي :60
3-3-2بررسي كانسار61
3-3-3تعيين مناطق پتانسيل دار61
3-4 برآورد هزينه اكتشاف و حجم عمليات براي يك ذخيره62
3-5ناخالصيهاي آزبست و ضرورت فرآوري آن ....................................................................................68
3-5-1 روشهاي فرآوري آزبست .......................................................................................................................................68
3-5-2 فرآوري آزبست با استفاده از روش مغناطيسي73
3-5-3كانه آرايي آزبست به روش تر74
3-6مطالعات اقتصادی آزبست دنیا78
فصل چهارم: مصارف آزبست ومواد جایگزین86
4-1 مصارف عمده آزبست87
4-1-1مشخصات كمي و كيفي آزبست در صنايع مصرف كننده91
4-1-2صنايع ساختماني93
4-1-3 لوله ها ي سيمان آزبستي95
4-1-4 ورقهاي سيمان آزبستي96
4-1-5 نمدهاي آزبست دار96
4-1-6 كاشي و كفپوش آزبست دار96
4-1-7 لنت ترمز و صفحه كلاج97
4-1-8صنايع نساجي98
4-1-9درزگيرهاي آزبستي99
4-1-10كاغذها و تخته هاي آزبستي99
4-1-11پلاستيكها100
4-2صنايع مصرف كننده آزبست در ايران103
4-2-1مصرف كنندگان عمده آزبست در ايران103
4-2-2ميزان مصرف آزبست در ايران105
4-3استانداردهاي مصارف آزبست و مواد جايگزين107
4-3-1جايگزين هاي آزبست در لوله آزبست سيماني111
4-2-2جايگزين هاي آزبست در ورقه هاي سيمان آزبستي113
4-3-3 جايگزين هاي آزبست در لنت ترمز و صفحه كلاج113
4-3-4جايگزين محصولات عايق آزبستي114
4-3-5 جايگزيني نمدهاي آزبست دار114
4-3-6جايگزيني در كفپوش هاي آزبستي115
4-3-7جايگزين هاي آزبست در پلاستيكها115
4-3-8جايگزين آزبست در عايق كاري115
4-3-9جايگزين هاي آزبست در صنايع نساجي116
فصل پنجم: آزبست ومحیط زیست118
5- 1آزبست ومحیط زیست119
5-2 تاريخچه استفاده و بيمارى زايى آزبست120
5-3اثرات زیان بار پنبه نسوز بر سلامتی124
5-4 بيماريزايي الياف آزبست125
5-5ارزيابي الياف زيانآور آزبست127
5-6 اقدامات حفاظتي در فرآيندهاي توليد127
5-7 دفع زباله های آزبستی129
فهرست منابع ومراجع131
فهرست جداول
TOC \h \z \t "Style3,1" جدول 2-1 حلاليت آزبستها در اسيدها27
جدول 2- 2کاهش مقدار آب آزبستها با افزايش دما27
جدول 2- 3تجزيه شيميايي آزبست ها (بر حسب درصد)28
جدول 2-4 برخي خواص عمومي آزبست هاي سرپانتين و آمفيبول35
جدول 2-435
جدول 2 - 5خواص آزبستها39
جدول 2 - 539
جدول 2-6خواص فيزيکي کاني هاي آزبست45
جدول2-646
جدول2-646
جدول 2-647
جدول2-647
جدول 3-1برنامه زمان بندي مرحله شناسايي اكتشاف آزبست62
جدول 3-2 برنامه زمان بندي شده در مرحله پي جويي آزبست64
جدول 3-3برنامه زمان بندي شده در مرحله اكتشاف مقدماتي آزبست65
جدول 3-4برنامه زمان بندي شده در مرحله اكتشاف تفضيلي آزبست67
جدول 3-5درصد تغييرات واردات جهاني آزبست79
جدول 3-6روند صادرات جهاني آزبست81
جدول 3-7هزينه هاي سرمايه گذاري براي راه اندازي يک معدن آزبست (ميليون ريال)84
جدول3-785
جدول 4-1درصد مصرف آزبست در ايران و دنيا در صنايع مختلف90
جدول4-2درجه بندي آزبست) نوع كريزوتيل( كبك ارائه شده به وسيله شركت معدني آزبست كبك91
جدول 4-3 مهمترين خواص مكانيكي كروسيدوليت و كريزوتيل و آموسيت در آزبست سيماني.........95
جدول 4-4 مصارف و خواص مهم آزبست در صنايع مختلف102
جدول4-5توليد لوله سيمان آزبستي در سال104
جدول 4-6 توليد ورقه هاي سيمان آزبستي در سال105
جدول 4-7 برآورد ميزان توليد لوله و ورق سيمان آزبستي و ميزان مصرف ظاهري آزبست106
جدول 4-8 مواد جايگزين آزبست و ضررهاي احتمالي آن112
فهرست تصاویر
TOC \h \z \t "Style4,1" شکل 1-1 کانيهاي آزبست به تفکيک گروه17
شکل 2-1 منحنيهاي مقاومت در برابر اسيد براي الياف آزبست33
شکل 2-2ساختمان لايه هاي کريزوتيل41
شکل 2-3الياف کريزوتيل زير ميکروسکوپ الکتروني 8000 x43
شکل 2-4الياف آموسيت ناحيه پنجي آفريقاي جنوبي زير ميکروسکوپ الکتروني 5000 x43
شکل2-5الياف آنتوفيليت جورجيا زير ميکروسکوپ الکترونيکي (x5000)44
شکل 3-1نمودار يک خط جريان کار در کارخانه کانه آرايي پنبه نسوز69
شکل 3-2نمودار ساده کانه آرايي منطقه کانادا71
شکل 3-3نمودار ساده کانه آرايي آزبست به روش تر75
شكل3-4روند تغييرات واردات جهاني آزبست79
مقدمه:
كانيهايي كه داراي بافت اليافي بوده و اصطلاحاً آزبست ناميده ميشوند بدليل داشتن خصوصيات ويژهاي نظير مقاومت شيميايي و حرارتي بالا، استحكام كششي زياد و …تاكنون در بيش از سه هزار فراوردة متفاوت بمصرف رسيده است
آزبست شامل آزبست كريزوتيل، آموزيت، كروسيدوليت، تريموليت و آزبست آنتوفيليت، آزبست اكتينوليت و ديگر مينرال هايي كه ازنظر شيميايي در آنها تغييراتي داده شده است، مي باشد . مواد حاوي آزبست به هرگونه ماده اي كه بيش از 1% آزبست داشته باشد گفته ميشود.
طول الياف آزبست متفاوت بوده و از يك ميليمتر تا حدود 10 ميليمتر مى رسد. عيار نظرى آزبست به طور ميانگين،4-3تعیین شده است . به دليل داشتن خصوصيات ويژ ه اي نظير مقاومت شيميايي و حرارتي بالا، استحكام كششي زياد و تاكنون در بيش از سه هزار فراوردة متفاوت بمصرف رسيده است .
اما عليرغم مصرف زياد آن در گذشته، امروزه بدليل عوارض نامطلوب زيست محيطي و انتشار الياف زيانآور آن، چه در خلال فرايندهاي فراوري و توليد و چه در تهية محصولات آزبستي و حتي مصرف آنها،استفاده از اين ماده در بسياري از موارد محدود و حتي در برخي كشورهاي پيشرفته ممنوع گرديده است.
در اين پروژه سعي گرديده تا ضمن بررسي خطرات توليد و مصرف آزبست، از نظر بهداشت صنعتي، راههاي مبارزه با آن و كاهش اثرات نامطلوب زيست محيطي از طريق انجام اقدامات حفاظتي ونيزرويكردها نودرمصرف بررسي گردد و در مطالعه موردي در اين زمينه نيز بطورمختصر به بررسي فرايند استخراج و توليد در تنها معدن و كارخانه توليد آزبست در ايران (معدن آزبست حاجات نهبندان - جنوب بيرجند) و راههاي انتشار الياف و پيشنهاد انجام اقدامات حفاظتي ممكن خواهيم پرداخت.
فصل اول
تاریخچه آزبست
1-تاریخچه آزبست
پنبه کوهي در فارسي قديم به نام آذرشست معروف بوده است که شايد آسبست از همين کلمه گرفته شده باشد و از حدود 2500 سال قبل از ميلاد شناخته شده و مورد استفاده قرار گرفته است . گروهي واژه آزبست را از زبان يوناني مي دانند که به معني غير قابل اشتعال و نابود نشدني مي باشد.
از سرپانتين در کتاب الجماهر به نام مهره مار نام برده شده است که برخي آن را مهره مار دانسته اند، به علاوه به آن مارسنگ و در عربي حجرالحيه نيز گفته مي شد .
در گذشته عقيده بر اين بود که سرپانتين ها خاصيت پادزهر دارند و ضد مارگزيدگي و اسهال مي باشند .موضوع آزبست و كاربردهاي آن متعلق به قرون اخير نبوده و سابقه اي در حدود 4500 سال قبل را دارد كه در آن زمان در فنلاند از اين ماده معدني جهت ساخت ظروف گلي استفاده مي شده است . در 436 سال قبل از ميلاد مسيح مجسمه ساز يوناني كاليماكوس آن را به عنوان فتيله در لامپ طلايي معبد پالاس آتن به كاربرد كه اين معبد هميشه روشن نگه داشته مي شد . دست كم از دو هزار سال قبل از آزبست براي تهيه لباس ضد آتش استفاده مي شده است]1 [
پليني در 50 سال پيش از ميلاد از آن به عنوان كتان نادر نام برده و پلوتارك مورخ مشهور به كاربرد آزبست به عنوان فتيله دائمي اشاره مي كند .ضمن حفاريهاي باستان شناسي شهر پمپي كه در انفجار كوه آتشفشان وزوو در سال 79 ميلادي منهدم شد تكه هايي از آزبست به دست آمد كه معلوم گرديد تكه هايي از لباسهايي بوده كه پادشاهان را درآن مي پيچيدند .
همچنين گفته شده كه شارلماني امپراطور معروف فرانسه سفره اي از آزبست داشته كه با گذاشتن آن در آتش پاك مي شده است . همچنين يك دستمال آزبستي متعلق به فرديناند سوم در خزانه پادشاهی وین موجوداست.پليني همچنين به مشكلات ناشي از آزبست و استفاده از ماسكهاي ويژه جهت جلوگيري از ورود غبار آزبست به ريه ها اشاره مي كند . همچنين هرودت در 450 سال قبل از ميلاد نقل مي كند كه چگونه روميها آزبست را از كوههاي آلپ و اورال استخراج مي كردند و مردگان خود را قبل از سوزاندن در پارچه اي از آزبست مي پيچيدند تا بهتر بتوانند خاكستر مرده را جمع آوري كنند.
با اين وجود تا سال 1890 ميلادي از آزبست استفاده صنعتي نمي شد . در سال 1880 توليد سالانه آزبست 500 تن بود كه در سال 1930 اين مقدار به 200000 تن در سال رسيده بود . در سال 1893 يك واحد كاغذ سازي در استراليا در محصولات خود ، آزبست را به كاربرد و از آن زمان بردامنه كاربرد و مقدار مصرف آزبست افزوده شده است . در سال 1912 يك مهندس ايتاليايي اولين دستگاه ساخت لوله هاي آزبست سيماني را ابداع کرد. در سالهاي بعد كاربردهاي ديگري براي آزبست ابداع شد كه از آن جمله مي توان با استفاده از آزبست در تهيه لباسهاي ضد آتش ، پرده هاي ايمني در سالنهاي نمايش ، لنت ترمز ،صنايع آزبست سيمان و ... اشاره کرد.
بشر از ديرباز آزبست را ميشناخته و با فوايد آن آشنا بوده است، اطلاعات زيادي از پيشينه اين ماده موجود است و شواهد مصرف آن از نظر تاريخي به عصر حجر برميگردد.
اولین بار تئوفراستوس که از شاگردان ارسطو بود در کتاب خود بنام درباره سنگها به ماده بدون نامی، شبیه چوب پوسیده که در اثر اختلاط با نفت می سوزد، بدون آنکه آسیبی ببیند در 300 سال قبل از میلاد اشاره کرده است که بعد ها این ماده آزبست نام گرفت. در ساختمان آزبست، پنبه کوهی یا پنبه نسوز عناصری مانند سیلیس، منیزم و آهن وجود دارد. آزبست در طبیعت به رنگهای سفید، قهوه ای و آبی به چشم می خورد]8 [
در سال 1820 یک دانشمند ایتالیایی برای اولین بار لباس ضد آتش را با استفاده از الیاف آزبست تولید کرد. در اوایل قرن بیستم یک مهندس اتریشی بنام لودویک هاچک از ترکیب الیاف این ماده با سیمان، موفق به اختراع سیمان نسوز شد که با استقبال جهانی روبرو شد.
مارتين ديل (1996)،در مورد پنبه کوهي مي نويسد که اين کاني به مجموعه اي از کاني هاي سيليکاته رشته اي گروه هاي سرپانتين و آمفيبول اطلاق مي شود و شامل آموزيت (آسبست قهوه ای) ،آنتوفيليت،کريزوتيل (آسبست سفيد)وکروسيدوليت (آسبست آبي) مي باشند. آزبست از جمله مواد خطرناکی است که هنوز هم بسیاری ازکشورها بوفور از ان استفاده میکنند. حدود %95 توليد آزبست جهان را آزبست كريزويتلي تشكيل مي دهد. 5% ديگر را پنبه نسوز را معمولاً آزبستهاي آمفيبولي تشكيل ميدهد.الياف پنبه كوهي از خواص فيزيكي و شيميايي مطلوبي چون مقاومت حرارتي و الكتريكي زياد، استحكام كششي فوقالعاده، انعطافپذيري عالي و قابليت اختلاط با انواع مواد آلي برخوردار است.
اين الياف داراي مقاومت زيادي در برابر اسيدها، اكسايش، سايش در برابر تغييرات بيولوژيكي ميباشند.احتمالاًُ استفاده از وسايل تهيه شده از آزبست بخصوص پارچههاي نسوز از هزارههاي قبل مرسوم بوده است.از حدود 50 سال پيش از ميلاد مشكلات مربوط به آزبست و استفاده از ماسكهاي ويژه كه از ورود غبار آزبست به ريه ها جلوگيري ميكرد مطرح بود. اگر چه تاريخ استفاده از آزبست و بيماريهاي ناشي از آن تقريباً همزمان و متقارن بوده، اما شناسايي اولين مورد بيماري حدود 100 سال پيش در انگستان بوده است.
آزبست نام گروهی از ترکیبهای معدنی منیزیم و سیلیسیوم است که اغلب در طبیعت به صورت الیاف معدنی و سنگ یافت میشود. این مواد به خاطر مقاومت زیادی که در برابر گرما و آتش دارند به عنوان مواد ضدآتش بکار میروند.
از برخي اختصاصي اين كانيها مي توان به شكل فيبري و اليافي آنها اشاره كرد،به طوري كه طول اين الياف درمقابل با قطرشان بسیار بیشتر است.
به عبارت ديگر مي توان گفت آزبست يك اصطلاح اقتصادي است كه به گروهي از كانيهاي سيليكاته آبدار اطلاق مي شود بطوريكه مي توان آنها را به آساني به صورت الياف نازك سوزني شكل درآورد. كاني هايي كه به نام آزبست شناخته ميشوند ميتوان در دو گروه عمده سرپانيتن و آمفيبول ها رده بندي كرد. 95 درصد از آزبست جهان از نوع كريزوتيل است كه به گروه سرپانتين تعلق دارد و بقيه از نوع گروه آمفيبول ها ميباشند از كانيهاي گروه آزبست ميتوان به اكتينوليت،آموسيت، آنتوفيليت و ترموليت نيز اشاره كرد( شكل 1-1)
شکل 1-1 کانيهاي آزبست به تفکيک گروه
بیشترین میزان مصرف آزبست در جهان مربوط به آزبست سیمان و استفاده از محصولات سیمان درکارهای عمرانی می باشد. بنابراین میتوان گفت که میزان عرضه و تقاضا در جهان در درجه اول به میزان فعالیت های عمرانی و تقاضای این صنعت جهت محصولات سیمان آزبست وابسته است ، ولی درمورد آزبست به دلیل مخالفت های روز افزون جهانی و رشد آگاهی های عمومی و نیز به لحاظ بیماری زا بودن این ماده معدنی، روند جهانی وعرضه و تقاضا با کاهش قابل ملاحظه ای مواجه خواهد بود. تعطیلی بسیاری ازمعادن آزبست دنیا را میتوان موید این مطلب دانست]1 [
عمده تولید آزبست در ایران معدن حاجات نهبندان میباشد و معادن د یگر که غیر فعال هستند بسته به نیاز کشور و شرایط زمانی و مکانی به تولید آزبست مبادر می ورزند.هم اکنون در صنعت، از آزبست برای مصارف زیر استفاده میشود:
1-عامل افزایش مقاومت سیمان در لولههای سیمانی و قطعات پوششی سقفی.
2-عامل افزایش دهنده نقطه اشتعال در منسوجات و محصولات کاغذی.
3-عامل افزایش مقاوت لنتهای ترمز و کلاچ در برابر سایش.
مهمترین فرآورده های آزبستی به شرح زیر هستند:
محصولات آزبستی سیمانی: شامل لولههای آزبست سیمانی، ناودانی و صفحات ایرانیت، که در صنایع گوناگون بکار میروند.
جامههای نسوز: لباس، جلیقه، نمدها و دیگر مواد نسوز.
کاغذهای آزبستی: از این نوع کاغذها به عنوان پوشش لولهها و عایقهای الکتریکی استفاده میکنند.
مواد مالشی و حرارتی: صفحه کلاچ، لنت ترمز، انواع واشر و غیره.
بهعنوان ماده پرکننده: در آسفالت، رنگ شیمیایی، کاشی، پلاستیک.
الیاف آزبست می تواند به ذرات بسیار ریز و غیرقابل رویتی تبدیل شود. این ذرات نامرئی که قطر آن کمتر از ۵/0 میکرون است، در هنگام تنفس به اعماق ریه نفوذ می کنند و برای همیشه در آن جا می مانند. با گذشت زمان این ذرات بر اثر تحریکات مداوم خود می توانند سبب بیماری های آزبستوسیس ، سرطان ریه و یا بیماری مزوتلیوما شوند که همه آنها نهایتا به مرگ منتهی می شوند بیماریهای ناشی از استنشاق آزبست عبارتاند از
آزبستوسیس- سرطان ریه- مزوتلیوما- سرطان حنجره
علاوه بر آسیب های ریوی تماس با آزبست به پوست و حتی به چشم نیز آسیب خواهد رسان هنگام برخورد و کار با آزبست باید از تجهیزات حفاظتی ( ماسک - عینک -لباس و دستکش مخصوص ) استفاده نمودورود آزبست به بدن بخصوص از طريق ريه در طولاني مدت مي تواند بيماري خطرناكي به نام آزبستوس و مزوتليوما، كه سبب پيدايش سرطانهاي ريه و دستگاه گوارش ميشود را ايجاد نمايد. در سال 1986 استفاده از اين نوع موارد در صنعت از طرف سازمان محيط زيست آمريكا تحريم شد..
الیاف آزبست توسط استخراج از معدن، ارهکشی، عملیات تخریب ساختمانهایی که در عایقسازی آنها از آزبست استفاده شده، و بطور کلی تخریب هر فرآورده آزبست دار به محیط زیست وارد میشوند. در شهرهای بزرگ یکی از مهمترین راههای ورود آزبست به هوا از طریق لنت ترمز و کلاچ خودرو است از دید تولید کنندگان محصولات آزبست، از آنجا که صنعت آزبست، نیاز به انرژی کمتری در مقایسه با محصولات جایگزین که از پتروشیمی و استخراج فلزات بدست میآید، دارد، دوستدار محیط زیست است.
از صنایع عمده مصرف کننده در ایران می توان صنایع لوله و سیمان آزبستی ، صنایع لنت ترمز و صفحه کلاج و کاشی و کفپوش ( تعدادی از تولید کنندگان آنها از آزبست استفاده می کنند ) را نام برد .
مصرف عمده آزبست در ایران در تولید لوله و ورقهای سیمان آزبستی می باشد . برای تولید لوله آزبست سیمانی ۲۰-۱۵درصد آزبست به کار می رود . در کشور ما مقدار مصرف آزبست در این صنعت بیشتر از متوسط جهانی است]8 [
مصرف آزبست از حدود سال ۱۹۸۰ میلادی در کشورهای صنعتی جهان به شدت کاهش پیدا کرده است. این در حالی است که در بسیاری از کشورهای در حال توسعه مصرف آن در حال افزایش است.
در سال ۱۹۹۶ نخست وزیر فرانسه، فرمانی مبنی بر قدغن کردن استفاده از آزبست صادر کرد. این فرمان شش مادهای مقرر کرده بود که استفاده از آزبست در کلیه محصولات تا سال ۲۰۰۱ محدود و سپس بطور کامل قطع گردد تا از آلودگی زیست محیطی ناشی آزبست جلوگیری گردد..
بهطور کلی اروپاییان معتقدند که آزبست سمی است و اثرات مخرب آن کاملاً شناسایی شدهاست ولی کاناداییها اعتقاد دارند که به صورت کنترل شده و با احتیاط میتوان از آن استفاده کرد. از این درگیری تحت عنوان جنگ آزبست یاد شدهاست. روسیه، چین و کانادا ۶۵ درصد تولید آزبست در جهان را در اختیار دارند و کاناداییها در حال گسترش فعالیتهای خود هستند
در ایران نیز در سال ۱۳۷۹ هیات وزیران بر اساس مصوبه ای، مصرف آزبست را در همه کارخانه ها و واحدهای صنعتی ممنوع اعلام کرد. بر اساس این قانون و مهلت زمان داده شده، استفاده از این عنصر بسیار خطرناک باید از مرداد ماه ۱۳۸۶ در کارخانه های کشور متوقف می شد، اما با وجود این که واحدهای صنعتی تا اجرای این قانون هفت سال زمان برای جایگزینی این ماده سرطان زا داشته اند، تاکنون فقط تعداد انگشت شماری در این باره اقدام کرده اند، این در حالی است که به گفته کارشناسان محیط زیست، آزبست یک آلاینده سمی و از میان آلاینده های دیگر، هزاران برابر خطرناک تر است، بنابراین باید هر چه زودتر از چرخه مصرف حذف شود..
تقريباٌ تمام ذخاير پنبه نسوز حاصل از دگر سانى گرمابى در سنگ هاى غنى از منيزيم و آهن مى باشد. پنبه نسوز هاى تجارتى شامل 6 گروه کانى است که عبارتند از پنبه نسوز حاصل از سرپانتين يا کريزوتيل (پنبه کوهى سفيد) که در حدود 95% توليد جهانى را به خود اختصاص داده است. 5% ديگر را پنبه نسوز حاصل از آمفيبول ها تشکيل مى دهد که از آن ميان کروسيدوليت (پنبه کوهى آبى) و آموزيت
(پنبه کوهی قهوه ای ) اهمیت اقتصادی دارند.
بزرگترين معدن آزبست ايران در جنوب خراسان (منطقه نهبندان) قرار دارد، زمين شناسى منطقه مرتبط به زون فليش- افيوليت ملانژ بيرجند- ايرانشهر مى باشد. استخراج سالانه معدن آزبست حاجات نهبندان حدود 300000 تن برآورد مى گردد که وضعيت استخراج به صورت روباز و به روش پلکانى است منطقه معدنى حاجات حدود 3 کيلومتر مربع وسعت دارد، عمده ترين واحد هاى زمين شناسى منطقه مشتمل بر سنگ هاى اولترابازيکى سرپانتيزه بوده که به نوبه خود جزئى از مجموعه افيوليتى منطقه نهبندان است که از نظر زمانى به مجموعه افيوليت هاى کرتاسه فوقانى مرتبط بوده و با ارتباطى شکسته شده با سرى سنگ هاى فليش پالئوژن در قسمت هاى غربى همبرى دارد. عيار سنگ معدن آزبست نهبندان حدود 5 تا 7 درصد و از الياف کريزوتيل به طول هاى متفاوت بوده که مرغوبترين و نادر ترين طول الياف حدود 8-10 ميلى متر است. الياف ريز 6- 2 ميلى مترى از درصد فراوان ترى برخوردار بوده و گاهى که سنگ معدن حاوى الياف ريز است عيار آن به 12 تا 15 درصد مى رسد. جهت استخراج کريزوتيل پس از خرد کردن سنگ معدن، الياف کريزوتيل که در شکستگى ها پر شده به راحتى جدا گشته و توسط دستگاه مکنده از ناخالصى ها جدا مى گردند. ذخاير کوچک ديگرى در نواحى مشهد و بردسکن خراسان، نواحى ميناب هرمزگان و نواحى ماکو درآزربایجان غربی شناخته شده اند.
توليد جهانى و کاربرد: ميزان توليد جهانى در 1954، مقدار 1/67 ميليون تن بوده است. که از اين رقم 46% در کشورهاى شوروى سابق، 29% کانادا، 7% آفريقاى جنوبى، 4% زيمباوه، 4% در چين توليد مى شده است. ميزان توليد جهانى آزبست در 1997 عليرغم رشد شديد جمعيت به 2/5 ميليون تن کاهش مى يابد که اين کاهش توليد آزبست و محصولات آن به دليل محرز شدن ارتباط بيمارى زايى آن و تحريم هاى اتخاذ شده توسط ممالک پیش رفته است.
آزبست ها تقريباٌ درسه هزار نوع فراورده هاى متفاوت کاربرد دارند، حدود 65 تا 70 درصد آنها در ساخت انواع محصولات آزبست سيمان (A / C) به مصرف مى رسند. کريزوتيل به سهولت به الياف بسيار ظريف ابريشمى قابل تفکيک است که بيش از 95% آزبست مصرفى را تشکيل مى دهد، از کريزوتيل يا الياف طويل و مرغوب جهت بافت لباس نسوز، نمود ها و ديگر محصولات نسوز استفاده مى شود که ارزش اقتصادى کريزوتيل بستگى به طول الياف آن دارد. از آموزيت در ساخت ظروف شيميايى و پوشش هاى سبک حرارتى استفاده مى شده است. الياف کروسيدوليت به دليل مقاوم بودن در مقابل واکنش هاى شيميايى در ساخت ظروف مخصوص شيميايى و در توليد پارچه هاى نسوز کاربرد دارد. در 1989 سازمان محيط زيست امريکا کليه فعاليت هاى توليد، ورود و توزيع محصولات آزبستى را به منظور حفظ جان شهروندان تحريم مى نمايد و با اتخاذ يک برنامه زمان بندى شده، دستور به توقف کامل توليد محصولات آزبستى و جمع آورى و انحدام نمونه هاى کار شده مى دهد ]7 [
فصل دوم
مشخصات شیمیایی وفیزیکی وبلورشناسی آزبست
2-1مشخصات شیمیایی آزبست
کاربرد وسیع و روز افزون پنبه نسوز در صنعت و اجناس مصرفی و همراه با آن افزایش بیماری های شغلی ناشی از تماس با آن در دهه های اخیر ، انجام پژوهش های گسترده تری را بر روی این ماده داشته است .
پنبه نسوز یا آزبست نام متداول یک گروه از سیلیکات های معدنی ، آهن و منگنز است که ترکیبات پیچیده الیافی و کریستالی دارند . انواع اصلی آن که بیشترین کاربرد را در صنایع نساجی شیمیایی ، الکتریکی ، میکانیکی و ساختمانی دارند ، عبارتند از :
پنبه نسوز سفید نوع ابریشمی و بسیار قابل انعطاف به شکل برف سفید مایل به خاکستری ، به دلیل داشتن الیاف بلند و محکم در صنایع ریسندگی الیاف بلند و محکم در صنایع ریسندگی و بافندگی کاربرد بسیار دارند .
پنبه نسوز قهوه ای نوع صاف و شکننده به رنگ خاکستری روشن مایل به قهوه ای ، به دلیل داشتن الیاف کوتاه و استحکام زیاد در صنایع شیمیایی بهکار می رود .
پنبه نسوز آبینوع صاف ، قابل انعطاف ، و بسیار ظریف و شکننده تر از سایر انواع ، به رنگ آبی ، در صنایع شیمیایی و تهییه محصولاتی سیمانی به کار می رود .
پنبه نسوز به دلیل خواص گوناگونی که دارد ؛ از جمله مقاومت در برابر حرارت ، مواد شیمیایی ، خوردگی ، رطوبت و صدا ، به علاوه ارزانی و سهولت دست رسی به آن در اغلب صنایع کاربری ویژه یافته است .
در صنایع آزبست سیمان ، پنبه نسوز را به دلیل خواص تجربه پذیری بسیار بالا الیاف تنش کششی برابر فولادهای مخصوص ، بی تفاوتی در مقابل حرارت و رطوبت و عوامل مهمتر از همه قابلیت زیاد اختلاط و امتراج الیاف با سیمان ، به عنوان آرماتور در ساختمان انواع ورق ها و لوله ها با ضخامت کم به خدمت می گیرند . ویژگی بارز پنبه نسوز که ناشی از شکل و الیاف آن است ، موجب می شود کسانی که در تماس مستقیم و مداوم با آن قرار دارند ، در معرض خطر باشند .
کارگرانی که در معادن استخراج و تصفیه پنبه نسوز و همچنین نایع مربوطه مثل آزبست ، سیمان ، لنت ترمز ، پارچه ها و محصولات عایق و ضد حریق ، انواع کف پوش های عایق کشتی سازی و بسیاری دیگر از این قبیل مشغول کارند . همچنین خانواده آنها و حتی ساکنان اطراف این معادن و کارخانه ها هم در معرض خطر ابتلا به انواع بیماری های ناشی از ورود الیاف به داخل دستگاه تنفسی و گوارشی قرار دارند گزارش هایی از بیماری های دستگاه تنفسی در شهرنشینان نیز به دست آمده است که علت آن احتمالا" وجود الیاف رها شده در اثر استهلاک لنت های ترمز و کلاج اتومبیل هاست .
البته نوع بیماری و شدت ضعف آن در افراد مختلف به عوامل متعددی از جمله نوع و مدت تماس ، نوع غلظت الیاف در هوا ، استعمال یا عدم استعمال دخانیات سن و شرایط جسمانی شخص بستگی دارد .
بنا بر استاندارد بین المللی ، الیاف بلند تر از 5 میکرون که قطری کمتر ،از 3 میکرون دارند و نسبت طول آنها به قطرشان از 1 به 3 کوچک تر نباشد ، به عنوان الیاف قابل تنفس زیان آور تلقی می شوند .
غلظت آنها به صورت تعداد الیاف در هر سانتی متر مکعب از هوا Fibers/cm3 نشان داده شده می شود . تحقیقات نشان داده اند که بیشترین خطر را الیاف هایی با قطر کم تر از 3 میکرون و درازی بین 10-200 میکرون موجب می شود .
از سوی انجمن بهداشت مار کشور انگلستان ، جدول زیر برتای میزان الیاف در هوا تنظیم شده است .
ضمنا" تحقیقات این انجمن نشان داده است که کار مداوم در محیطی که در غلظت انواع پنبه نسوز به فغیر از نوع آبی (Crocidolite) در هوای آن به طور متوسط کمتر از Fibers/cm3 یا mg/m 1/ می باشد احتمال ابتلا به بیماری را تا 01/0 کاهش می دهد . این رقم برای نوع آبی در حدود 1/0 میزان فئوق را برای Fibers/cm3 2/0 محاسبه شده است
اين كاني ها از نظر تركيب شيميايي تغييرات وسيعي دارند. تركيب شيميايي مشترك اين كاني ها در مقدار آب محتوي آنهاست . به نحوي كه اين مقدار از 1/5%در برخي نمونه هاي كروسيدوليت تا 5/14% در انواع تغییر می کنند.]1[
از خواص اختصاصي اين كاني ها ميتوان به شكل فيبري آنها اشاره كرد كه ضخامت اين كريستال ها نسبت به طولشان به اندازه اي كوچك است كه اين الياف، خواص مكانيكي شبيه الياف آلي از خود نشان ميدهند. همين خاصيت آنها داراي قدرت كشش بالا و مقاومت زياد در مقابل اسيدها، بازها و همچنين حرارت ميكند. مقاومت شيميايي انواع آزبست ها متفاوت است. کريزوتيل با آن که خاصيت شکل پذيري بسيار خوبي دارد، اما مقاومت شيميايي آن ناچيز است. برعکس آنتوفيليت که خاصيت الاستيکي و شکل پذيري آن حداقل است، بالاترين مقاومت شيميايي را در مقابل اسيدها دارد. بيشتر آزبست هاي خانواده آمفيبول، مقاومت شیمیایی بالاتراز کریزوتیل دارند.
تركيب شيميايي شش كاني عمده آزبست در جدول 2-1 آمده است . تركيب شيميايي كانيهاي آزبست در اكثر ذخاير دنيا با تركيب ايده آل ذكر شده ، متفاوت است . اين اختلاف در كريزوتيل غالبا ناشي از ناخالصيهاي همراه و يا جايگزينهاي ايزومرف در شبكه بلوري است . در كانيهاي گروه آمفيبول مربوط به اختلاف تركيب شيميايي كانسنگ است .
جدول 2-1 حلاليت آزبستها در اسيدها (1983)درصد کاهش وزن در مدت 3 ساعت در اسيد 25 درصد
2-2مقاومت حرارتی آزبست
درصد آب آزاد شده از آزبست ها در مدت 2 ساعت و در دماهاي متفاوت، گزارش شده است (جدول2-2 )ميزان آب آزاد شده از کريزوتيل در حرارت بالا، بيش از ديگر آزبست ها مي باشد. چنانچه کريزوتيل در شرايط فشار بالا به پودر تبديل شود، حالت تبلور خود را از دست مي دهد و به جسمي بي شکل تبديل مي گردد. ]4[
جدول 2- 2کاهش مقدار آب آزبستها با افزايش دما درصد آب آزاد شده در مدت 2 ساعت (مان، 1983)
جدول 2- 3تجزيه شيميايي آزبست ها (بر حسب درصد)
در ساختمان بلوري آمفيبولها كاتيونها مي توانند به آساني جانشين يكديگر شوند و نتيجتا اختلاف تركيب شيميايي كانسنگ در طول دگرگوني درتركيب آمفيبولهايي كه شكل مي گيرند ،منعكس مي شود.
2-3 گروه سرپانتین
الياف كريزوتيل در نتيجه دو مرحله دگرگوني جدا از هم در سنگهاي اولترابازيك با منشاء آذرين بوجود آمده اند . ابتدا يك واكنش گرمابي ، اوليوين و پيروكسنهاي موجود در سنگ را به سرپانتين تغيير مي دهد و بعد سرپانتين دوباره در آب حل شده و آبهاي غني شده از كانه در بين شكافها و درزه هاي سنگ ميزبان نفوذ كرده و سرپانتين موجود در آب به صورت كريزوتيل رسوب مي كند . در سراسر دنيا كريزوتيلها در سنگهاي اولترابازيكي ديده مي شوند . و خيلي بندرت در سنگهاي آهكي دولوميتي كه سرپانتيني شده باشند نيز ديده شده اند.
مناسب ترين شرايط براي تشكيل آزبست ، سنگ مادر پريدوتيتي است كه داراي 75% اوليوين و 25% پيروكسن باشد و ميزان سرپانتيني شدن آن حدود 45% باشد . در تشكيل آزبست نوع كريزوتيل وجود گسل وشکستگی و لغزش نقش مهمی بازی میکند.
بطورخلاصه میتوان شرایط تشکیل آزبست رابه صورت زیر بر شمرد:
1-ايجاد درزه وشکاف در سنگها در اپر نیرو های تکتونیکی
2-سرپانتين شدن سنگ مادر در اپر دگرسانی( گابرو وهارزبورژيت سرپانتين)
3-نفوذ محلولهاي گرمابي به علت وجود درزه ها و كاسته شدن از مقدار سيليس و افزايش منيزيم سنگ ميزبان 4-عبور محلولهای گرمایی وایجاد تغییرات شیمیایی کانیهای آزبست
كريزوتيل دردو حالت تشکیل می شود:
1-از دگرگوني و يا آلتراسيون سنگهاي مافيك و اولترامافيك غني از منيزيم (پريدوتيتها)
پريدوتيتها (بخصوص هارزبورگيت و ورليت) با نسبت Mg:Si در حد 5/1 در شرايط مناسب به كريزوتيل تبديل مي شوند. در دونيت نسبت Mg:Si در حدود 2 بوده،
2-3-1كريزوتيل اين كاني مهمترين و بيشترين محصول توليد شده آزبست با فرمول شيميايي Mg6[Si2O5(OH4)]2 است و نزديك به 95% كل توليد آزبست دنيا را تشكيل مي دهد . اين واژه ريشه يوناني دارد و از دو كلمه كريزوز و تيلوس به ترتيب به معني طلا و الياف تشكيل شده است . مقاوم كششي كريزوتيل نزديك به MN/m2 3727 است كه از مقاومت كششي سيم فولادي پيانو و الياف فايبرگلاس بيشتر است .
اين كاني در شرايط مختلفي تشكيل مي شود به نحوي كه ترکیب شيميايي آن ثابت نيست و بسته به محلي كه در آنجا تشكيل شده ، نسبت به تركيب خود Mg3(Si2O5)(OH)4 در دامنة خاصي تغيير مي كند . علاوه بر اكسيدهاي مندرج در جدول 2 ممكن است Na 2O و K 2O وCO2 نيز به مقدار كم در برخي ازنمونه های این کانی یافت می شوند.
تغييرات در مقدار درصد اجزاء تشكيل دهنده كريزوتيل ممكن است مربوط به وجود وجودناخالصيهاي همراه يا جابجايي در شبكه بلوري آن باشد . ناخالصيهاي متداول كه درانواع كريزوتيل هاي تجاري يافت مي شوند. معمولا منيتيت ،كروميت ،بروسيت ،كلسيت ، دولوميت و آوارويت مي باشند . نيكل و آهن مي توانند به صورت فرعی تا حدودی جانشین منیزیوم شوند.
كريزوتيل يك سيليكات منيزيم آبدار است كه در دماي بالا از هم پاشيده مي شود . دو علت براي اين امرذکرشده است.
نخست ، كريزوتيل (OH) هیدروکسیل خود را از دست مي دهد و در مرحله بعد در آن تغيير ساختمان بوجود مي آيد . واكنش اول در دماي c ْ600 تا c ْ 780 اتفاق مي افتد و در دماي c ْ 800 تا c ْ 850 كاني بي آب شده از هم مي پاشد و به فورستريت و سيليس تقسيم مي شود . اين واكنشها برگشت ناپذير مي باشند . كريزوتيل به سبب هيدروكسيلي كه در لايه بيروني دارد به آساني با اسيد تركيب شده و سرانجام تمام جزء منيزيمي آن حل مي گردد و ساختمان سيليسي اليافي ولي شكننده آن بر جاي مي ماند . كريزوتيل كمترين و ترموليت بيشترين مقاومت را در برابر اسيد دارند . منحتي مقاومت كريزوتيل در برابر اسيد پس از مدتي به صورت خط تقريبا افقي در مي آيد كه از اين جهت نسبت به ساير انواع آزبست متمايز است .به علت داشتن سطوح هيدروكسيل ، كريزوتيل به آساني با محلولها قليايي تركيب نمي شودو تنها در شرايطي كه PH محيط و دما زياد باشد اين مكان وجود دارد . الياف كريزوتيل در آب مقطر از خود خواص قليايي نشان مي دهند و به صورت مواد جامد معلق در آب پراكنده مي شوند . كريزوتيل مي تواند بسته به منشاء خود بار سطحي مثبت يا منفي داشته باشد . بيشتر كريزوتيلها داراي يك بار مثبت هستند . اين بار مثبت در لايه هاي سطحي الياف كريزوتيل مي باشد . الياف حاصل از هوازدگي كه لايه هاي Mg(OH)2 آن جابجا شده و لايه هاي سيليكات آن در سطح نمايان شده باشد داراي يك بار منفي مي شوند . نوع بار الياف در حلال هايي با PH و تركيب متفاوت ، تغيير مي كند . يونهاي محلول جذب سطوح الياف مي شوند . و در نتيجه بار سطحي را تغيير مي دهند . معمولا كريزوتيل در PH حدود 11 تا 12 در پايين تر از نقطه هم پتانسيل آن يك بار مثبت نشان مي دهد و در PH بالاتر از آن يك بار منفي از خود نشان میدهد.]1[
نكته قابل ذكر ديگر اينكه كريزوتيل در اثر آسيا كردن شديد ،دچار تغيير درساختمان خود مي وشد و به توده اي بي شكل تبديل مي گردد كه به وسيله ديفراكتومتري يا ميكروسكوپ الكتروني قابل تشخيص بود . ظاهرا اين تغييرات ساختماني بدليل جابجا شدن دماي متمركز در الياف و رشته ها ، جذب مقدار زيادي از انرژيهاي برخورد است كه منجر به از دست دادن هيدروكسيل رشته ها مي شود . اگر از آسياي گلوله اي خشك براي آسيا كردن ممتد كريزوتيل استفاده شود نهايتاً كريزوتيل به صورت توده اي بي شكل در مي آيد و اگر از آسياي گلوله اي تر استفاده شود ،رشته هاي كوتاهي كه نتيجه مي شوند تبلور خود را حفظ مي كنند. كريزوتيل به سبب سطح ويژه زياد و قطر كم ، الياف آن جاذب بسيار خوبي است و انواع كريزوتيلهاي تجاري مي توانند حداكثر 2 تا 3 درصد وزني رطوبت از هواي اشباع شده جذب كنند . كريزوتيل همچنين مي تواند مانند هيدروكسيد منيزيم و يا بروسيت ، يد را از محلول جذب كند كه از اين خاصيت جهت كشف و يا ارزيابي کریزوتیل استفاده می شود.
2-3-2پيکروليت اين كاني ارزش اقتصادي ندارد .
2-4گروه آمفیبول
داراي پنج كاني : آنتوفيليت، كروسيدوليت ،تره موليت ، اكتينوليت و آموسيت مي باشد.
2-4-1كروسيدوليت كروسيدوليت با فرمول شيميايي Na2Fe5[Si4O11(OH)]2 خطرناک ترين نوع آزبست محسوب مي شود.2-4-2آموسيت بافرمول شیمیایی MgFe6[Si4O11(OH)]2
2-4-3آنتوفيليت بافرمول شیمیایی (Mg, Fe)7[Si4O11(OH)]2
2-4-4تره مولیت
بافرمول شیمیایی Ca2(Mg, Fe)5[Si4O11(OH)]2
2-4-5اكتينوليت با فرمول شيميايي Ca2(Mg, Fe)5[Si4O11(OH)]2
تركيب شيميايي آزبستهاي آمفيبول تقريبا مشابه يكديگر است و پيچيده تر و متنوع تر از تركيب شيميايي كريزوتيل مي باشد . الياف آزبستهاي آمفيبولي بر خلاف كريزوتيل كه معمولا بار سطحي مثبت از خود نشان مي دهد از خود بار منفي نشان مي دهند و اندازه بار نيز معمولا كمتر از كريزوتيل است.الياف آزبست آمفيبول مانند كريزوتيل در دماي بالا عامل هيدروكسيل خود را از دست مي دهند و متلاشي مي شوند . حضور مقداري آهن دو ظرفيتي باعث شدت از هم پاشيدگي آزبستهاي آمفيبول مي شود . در مقايسه با كريزوتيل ، الياف آزبست آمفيبول تا حدودي در برابر اسيد از خود مقاومت نشان مي دهند .در شرايطي كه دما بالا باشد و اسيد غليظ بكار برده شود آزبستهاي آمفيبول كاهش وزني حدود 2 تا 20 درصد پيدا مي كنند . نسبت مقاومت كانيهاي گروه آمفيبول و كريزوتيل در برابر اسيد به ترتيب زير مي باشد . كريزوتيل< آموسيت < اكتينوليت < كروسيدوليت < آنتوفيليت < ترموليت
شکل 2-1 منحنيهاي مقاومت در برابر اسيد براي الياف آزبست
طي بررسيهاي گسترده مشخص شده است كه آزبستهاي گروه سرپانتين در شرايط زمين شناسي متفاوتي نسبت به آزبستهاي گروه آمفيبول بوجود مي آيند .حدود 93 تا 94 درصد آسبست مصرفي دنيا از نوع كريزوتيل است.
به طور كلي الياف آزبست گروه آمفيبول تا حدي شكننده و قابل ارتجاع مي باشند و در صنعت آزبست جزء دسته زبر به شمار مي روند و كلاً با كريزوتيل تفاوت دارند . الياف گروه آمفيبول مانند كريزوتيل نمي توانند به رشته هاي ظريف و كم قطر تقسيم شوند . كمترين قطري كه براي الياف آمفيبول گزارش شده است حدود يك دهم ميكرومتر مي باشد . همچنين قابل ذكر است كه سطح ويژه آزبستهاي آمفيبول بسيار كمتر از سطح ویژه کریزوتیل است.
مقاومت كششي كانيهاي آزبست گروه آمفيبول در دامنه وسيعي تغيير مي كندوبه جز كروسيدوليت مقاومت كشتي ساير كانيهاي گروه آمفيبول كمتر از كريزوتيل است . به عبارتي مي توان كانيهاي آزبست را بر حسب مقاومت به صورت زیر تقسیم کرد.
اكتينوليت < ترموليت < آنتوفيليت < آموسيت < كريزوتيل < كروسيدوليت
مقاومت كششي و ضريب يانگ نمونه هايي از كانيهاي آزبست به ترتيب از MN/m2 1400 تا MN/m2 3780 و 143000 تا 175000 مي باشند.
سطح ويژه اندازه گيري شده كريزوتيل خام برابر m2/gr 4-12 مي باشد در صورتي كه كريزوتيل پر عيار شده سطح ويژه اي معادل m2/gr 40-50 دارد . سطح ويژه آزبستهاي آمفيبول به اندازة قابل ملاحظه اي كمتر از كريزوتيل است . به عنوان نمونه كروسيدوليت تجاري داراي سطح ويژه اي معادل m2/gr 3-5 است درصورتیکه سطح ویژه كريزوتيل بسیار بیشتر است.
طبق بررسيهاي انجام شده مشخص گرديده است كه دما بر مقاومت كشتي الياف آزبست تأثير دارد و موجب كاهش آن مي شود . تغيير مقاومت به صورتي است كه از دماي صفر تا c0 150 مقاومت كششي به طور جزيي افزايش مي يابد و ازc0 150 به بالا كم مي شود . همچنين به جهت از دست دادن آب ساختماني الياف آزبست مقداري از خود كاهش وزن نشان مي دهند . كه اين امر براي گروه آمفيبولها كمتر از كريزوتيل است . در جدول 2-4 برخي خواص عمومي آزبستهاي سرپانتين و آمفيبول معرفي شده است .
جدول 2-4 برخي خواص عمومي آزبست هاي سرپانتين و آمفيبول
699135180975جدول 2-4
2-5 مشخصات فیزیکی آزبست
از مهمترين خواص الياف آزبست ميتوان به مقاومت كششي و خمشي آنها اشاره كرد كه موجب استحكام فوق العاده الياف آزبست ميشود. همچنين به علت خاصيت انعطاف پذيري، اين الياف راميتوان به سادگي تاباند و از آنها نخهاي آزبستي تهيه كرد. رشته هاي آزبست را ميتوان به الياف بسيارنازكي تقسيم كرد. به علت نازكي بسيار الياف آزبست و اثر طول نمونه بر مقاومت اجسام، اندازه گيري مقاومت كششي آزبست بطور دقيق بسيار مشكل است.
کاني هاي آزبست از نظر ترکيب شيميايي تغييرات وسيعي دارند و نقطه اشتراک آنها در مقدار آب محتوي آنهاست . سختی كاني هاي گروه سرپانتين بين 4-5/2 و سختي كاني هاي گروه آمفيبول بين 6-4 متغيراست وزن مخصوص این کانی ها بین 3/3-4/2متغییر است.
مشخصات ویژهای که آزبستها را ازسایر کانی ها متمایز می کند.عبارتند از
1-خواص نوری غیر معمول
2-مقاومت کششی غیر معمول
3-انعطاف پذیری
4-نسبت ظاهری طول به عرض بالا
5-ساخت اليافي بلورها به طور منفرد يا دوقلوها ، با پهناي خيلي كم پهناي اين الياف كمتر از 5/0 ميكرون است كه طول آنها ممكن است تا حد سانتيمتر نيز برسد . رشد الياف در جهت رشد اصلي بلورها است . ساختمان الياف منفرد و آرايش آنها ممكن است . در انواع كانيهاي آزبست متفاوت باشد. ساخت الياف ممكن است داراي يك جهت بندي تصادي حول محور اصلي باشد . اين امر مخصوصا در مورد كريزوتيل كه ساخت لوله اي دارد ، ديده مي شود . همچنين لازم به ذكر است كه اكثر کانیهای آزبست درسیستم مونوكلينيك متبلور می شوند.
آزبست ها به دوگروه تقسیم می شوند.عبارتنداز
خانواده سرپانتین ها
كاني مهم اين گروه كريزوتيل (سرپانتين فيبري) است. 95 % آزبست جهان از نوع کريزوتيل است کهساختمان بلورين کريزوتيل مشابه کائولن است ،تنها به جاي ژيپسيت در شبکه آن بروسيت قرار دارد.سختي کاني هاي اين گروه بين 4-5/2 و وزن مخصوص آنها بين 3/3-4/2 متغير است .
خانواده آمفيبول ها
داراي پنج كاني:آنتوفيليت،كروسيدوليت،اكتينوليت وآموسيت مي باشد. سختي کاني هاي اين گروه بين 6-4 ووزن مخصوص آنهابين3/3-4/2متغيراست .
آزبست هاي خانواده آمفيبول ساختمان مشابه دارند . دو صفحه Si4 O11 توسط کاتيون ها به يکديگر متصل مي شوند و به دليل ضعيف بودن پيوند کاتيون ها با اين صفحات ، در اين امتداد به سهولت قابل تقسيم به الياف ظريف تر هستند . تمامي آمفيبول ها اين خاصيت را ندارند
از مهمترين خواص اين کاني ها مي توان به شکل فيبري آنها اشاره نمود که ضخامت کريستال ها نسبت به طولشان به اندازه اي کوچک است که اين الياف ، خواص مکانيکي مشابه الياف آلي از خود نشان مي دهند .همين خاصيت ، اين کاني ها را داراي قدرت کششي بالا و مقاومت زياد در برابر اسيدها ، بازها و حرارت مي کند.
2- 6انواع الیاف آزبست
2-6-1الياف عرضي
اين نوع الياف مهمترين نوع آزبست مي باشند . در اين نوع ، الياف بطور عرضي در طول رگه رشد كرده اند كه اين عرض از 13 اينچ تا كمتر از يك اينچ متغير است
2-6-2الياف طولي
الياف در اين نوع اغلب با سطوح رگه موازي هستند . اين نوع الياف در ارتباط با گسلها يا جا به جايي هاي زمين شناسي كه لغزش صفحات سنگ وجود داشته باشد ، تشكيل مي شوند .
2-6-3الياف توده اي
اين نوع الياف بطور يكنواخت نبوده و به همديگر پيچيده اند و از نظر تجاري و اقتصادي ارزش خاصي ندارند]6[کريزوتيل از نظر انعطاف پذيري بهترين نوع آزبست شمرده مي شود، ولي مقاومت شيميايي آن اندک است. برعکس، آنتوفيليت داراي خاصيت انعطاف پذيري اندک و مقاومت شيميايي بالاست . در جدول 2-5 خصوصيات مربوط به آزبستها آمده است .
جدول 2 - 5خواص آزبستها (با دولت، 1951)
جدول 2 - 5
اين كاني ها از نظر تركيب شيميايي تغييرات وسيعي دارند. تركيب شيميايي مشترك اين كاني ها در مقدار آب محتوي آنهاست . به نحوي كه اين مقدار از1/5% در برخي نمونه هاي كروسيدوليت تا 5/14% در انواع تغيير مي كند.
از خواص اختصاصي اين كاني ها ميتوان به شكل فيبري آنها اشاره كرد كه ضخامت اين كريستال ها نسبت به طولشان به اندازه اي كوچك است كه اين الياف، خواص مكانيكي شبيه الياف آلي از خود نشان ميدهند. همين خاصيت آنها داراي قدرت كشش بالا و مقاومت زياد در مقابل اسيدها، بازها و همچنين حرارت ميكند.
2-7مقاومت شيميايي
مقاومت شيميايي انواع آزبست ها متفاوت است. کريزوتيل با آن که خاصيت شکل پذيري بسيار خوبي دارد، اما مقاومت شيميايي آن ناچيز است. برعکس آنتوفيليت که خاصيت الاستيکي و شکل پذيري آن حداقل است، بالاترين مقاومت شيميايي را در مقابل اسيدها دارد. بيشتر آزبست هاي خانواده آمفيبول، مقاومت شيميايي بالاتر از کريزوتيل دارند.
2-8 بلورشناسی آزبست
2-8-1بلور سرپانتین
از آنجا كه كريزوتيل مهمترين و عمده ترين محصول آزبست است ، در گروه سرپانتينها صرفا به بررسي اين كاني مي پردازيم .
ساختمان بلورين كريزوتيل به شكل لايه اي يا صفحه اي است و بر مبناي لايه(Si2O5)n كه در آن تمام چهار وجهي هاي 4SiO به يك سمت جهت دارند ، پايه گذاري شده است . در محل اتصال سيليس هاي چهار وجهي يك لايه از بروسيت 2Mg(OH) قرار دارد كه در آن دو هيدروكسيل از هر سه هيدروكسيل اين لايه ها به وسيله اكسيژن هاي موجود در رئوس چهار وجهي جايگزين يكديگر شده اند و در نتيجه يك ساختمان لايه اي شكل را بوجود آورده اند . شكل 2-1 بيانگر ساختمان لايه اي كريزوتيل است . بهم خوردگي و ناجوري ابعاد لايه هاي سيليكات و بروسيت سبب شده است كه ساختمان كريزوتيل حالت انحنا و خم شدگي پيدا كند و بلورها به شكل استوانه اي يا اليافي تشكيل شوند . هر يك از استوانه ها از يك لايه يا دوتايي تقريبا متصل به هم شامل واحدهاي هيدروكسيد منيزيم در سطح خارجي و سيليس در روي سطح داخلي آن تشكيل شده است .
هر سلول واحد داراي تركيبMg3(Si2O5)(OH)4 مي باشد . به علت خمش در ساختمان صفحه اي كريزوتيل ، صفحه مدور شده و نتيجتاً استوانه هاي متحدالمركزي بوجود مي آيند . اين حالت مارپيچي به نحو چشمگيري فشار بين لايه هاي بلور را آزاد ساخته و سبب ايجاد ساختمان اليافي در كريزوتيل مي شود .
شکل 2-2ساختمان لايه هاي کريزوتيل
كريزوتيل از نظر ساختمان بلورين به سه شكل ديده مي شود : كلينوكريزوتيل ، ارتوكريزوتيل و پاراكريزوتيل ارتوكريزوتيل و كلينوكريزوتيل به علت اختلاف اندكي كه در قرار گرفتن لايه هاي متوالي سيليس وبروسيت در آنها وجود دارد از نظر تقارن بلوري با يكديگر تفاوت دارند . اين اختلاف موجب مي شود كه كلينوكريزوتيل تقارن منوكلينيك و ارتوكريزوتيل تقارن ارتورومبيك داشته باشند.
اين كاني پايدارترين كاني آزبست است و گرچه ممكن است مقداري از منيزيم بوسيله ساير فلزات جايگزين گردد و در صورتي كه در آزبستهاي آمفيبول جايگزيني يك عنصر توسط عنصر ديگر يك امر متداول مي باشد. 2-8-2بلور آمفيبول
آمفيبولها مجموعه اي از كانيهاي سيليكاته هستند كه زنجيرهاي دوتايي از چهار وجهي هاي سيليس اكسيژن در ساختمان آنها ديده مي شود .
آمفيبولها در وحله اول به لحاظ تقارن كلي بلوري و بعد به لحاظ تركيب شيميايي به بيش از سي كاني مختلف تقسيم مي شوند . اين كانيها از لحاظ نوع تبلور و تقارن به دو گروه تقسيم بندي مي شوند : 1- آمفيبولهايي كه در سيستم ارتورومبيك متبلور مي شوند و داراي تقارن منو كلينيك هستند . اين نوع آمفيبولها ارتو آمفيبول نام دارند مانند آنتوفيليت.
2-آمفيبولهايي كه در سيستم منو كلينيك متبلور مي شوند و داراي تقارن منو كلينيك هستند . اين نوع آمفيبولها ، كلينوآمفيبول ناميده مي شوند مانند ترموليت ،كروسيدوليت و آموسيت.
الياف آمفيبولها كه اغلب در مقطع عرضي بزرگترند داراي سطح ويژه كوچكتر و كمتر از كريزوتيل حالت تقارن دارند .شكلهاي 2و3و4نشانگر اين مطلبند .
شکل 2-3الياف کريزوتيل زير ميکروسکوپ الکتروني 8000 x
شکل 2-4الياف آموسيت ناحيه پنجي آفريقاي جنوبي زير ميکروسکوپ الکتروني 5000 x
شکل2-5الياف آنتوفيليت جورجيا زير ميکروسکوپ الکترونيکي (x5000)
تمام آزبستهاي آمفيبول به صورت رشته هاي نازك و ظرفيت و كوتاه يا بلند تشكيل مي شوند . و هر نوعي از آنها به كاني اوليه خود نسب داده مي شود . بطور مثال آزبست آنتوفيليت ، آزبست ترموليت ، آزبست اكتينوليت. آنتوفيليت از دسته ارتوآمفيبولهاست كه در سنگهاي دگرگوني يافت مي شود . ترموليت ، اكتينوليت و كروسيدوليت ( ريبكيت ) از دسته كلينو آمفيبولها هستند .
آميانت يا پنبه كوهي ، گونه اي از اكتينوليتهاست كه بصورت رشته هاي ظريف و به رنگ سبز مايل به آبي و در فضاهاي خالي و شكستگيهاي سنگها ديده مي شود . رشته هاي آن مانند نمد داخل هم شده و گاهي نيز اشكال خلل و فرج دار آميانت بر حسب منظره خارجي آن بنام هاي چوب كوهي ، چرم كوهي و چوب پنبه ناميده مي شود .
كروسيدوليت گونه آزبستي ريبكيت است كه به صورت رشته هاي بسيار ظريف تشكيل و به نام آزبست آبي ناميده مي شود . اين كاني در گرانيت ها و برخي گنيس ها يافت مي گردد . درجدول2-6مشخصات كلي شش كاني عمده آزبست آمده است ]1 [
جدول 2-6خواص فيزيکي کاني هاي آزبست
جدول2-6
جدول2-6
جدول 2-6
جدول2-6
فصل سوم
زمین شناسی واکتشاف آزبست
3-1زمين شناسي آزبست
سنگ ميزبان بيشتر كريزوتيلهاي جهان سنگهاي اولترابازيكهستند. بقيه كريزوتيلها در آهكهايدولوميتي سرپانتيني شده ديده ميشوند. آموسيت و كروسيدوليت درسازندهاي رسوبي آهندار دگرگوني يافت مي شوند (سنگهاي آهن لايه اي، كوارتزيتهاي آهن دار و آرژيليتهاي غني از آهن سيليسي).
همچنين ترموليت و اكتينوليت در سنگهاي اولترابازيكبا درجه دگرگوني بالا يافت مي شوند. سن زمين شناسي آزبست از پركامبرين زيرين در زيمبابوه و سوييس تا ژوراسيك بالايي در كاليفرنيا متغيراست.
به لحاظ ساختماني، گسله ها، چين خوردگيها و شكستگي ها نقشمهمي در تشكيل ذخاير آزبست دارند. نفوذ دايكهاي اسيدي نيز به توسعه شكستگي سنگها و سرپانتيني شدن آنها و در نتيجه توليد الياف كريزوتيل كمك مي كند. سنگهاي دونيتي با اينكه داراي اوليوين بيشتري نسبتبه سنگهاي هارزبورژيتي هستند ولي به جهت اينكه خاصيت پلاستيسيته دارند، در برابر فشارهاي وارده جا به جا شده و عكس العمل مناسب جهت تشكيل درزه و شكاف از خود نشان نمي دهند و به همين دليل آزبست در سنگهاي دونيتي باريكتر و ريزتر از سنگهاي هارزبورژيتي است.
3-1-1زمين شناسي و پراكندگي آزبست در ايران
در ايران دو منطقه عمده آزبستدار وجود دارد:
١- منطقه حاجات نهبندان :
سنگهاي اولترابازيك كه عموما تركيب پريدوتيت دارند، در اين منطقه رخنمون دارند. اين پريدوتيت ها عمدتا به دو صورت ديده ميشوند. پريدوتيت پيروكسن دار كه بلورهاي درشت و براق پيروكسن به خوبي در سنگ ديده ميشود. كه در آنها آثاري از آزبست ديده نمي شود. ديگري پريدوتيتهاي سرپانتينيزه اوليوين دار كه به رنگ سبز روشن كه داراي شكستگيهاي زياد بوده و حاوي آزبست هستند. ماده معدني درون شكستگيهاي سنگ محصور شده، رشد كرده كه دو نظريه در اين موردوجود دارد:
الف- درزه ها و شكستگيهاي مرتبط با گسلهاي اصلي محل مناسبي براي فعاليت محلول هاي هيدروترمال بوجود آورده و ماده معدني در شكافها شكل گرفته است.
ب-فعاليت هيدروترمال و فشارهاي وارده باعث ايجاد شكستگيها شده و فرآيند گسلش و تشكيل ماده معدني به صورت همزمان بوده است.
در قسمت جنوبي، منطقه سيخ حاجات وجود داردكه بيرون زدگي سخت سيليسي است. بطور كلي سنگهاي تشكيل دهنده منطقه حاجات به شرح زير مي باشند:
پريدوتيتهاي پيروكسن دار مانند هارزبورژيت- ورليت پريدوتيتهاي پريدوتيت دار يعني فقط حاوي اوليوين بوده و دونيت كه آزبست در اين نوع پريدوتيتها وجود دارد.
-رسوبات آتشفشاني – توفهاي ديابازي
-اسپيليت كه منشاء دريايي دارد
- توفهاي سوزني شكل
-افي كربناتهاي قهوهاي روشن
٢- منطقه اسفندقه :
در اين ناحيه، رديفي از سنگهاي بازيك - اولترابازيك دوران پالئوزوييك رخنمون دارند كه قسمت اولترابازيك آن از تناوبي از دونيت و هارزبورژيت تشكيل شده است و قسمت بازيك آن را گابروهاي لايهاي مختلف تشكيل داده است.
در تكوين كاني سازي آزبست، سه مرحله متمايز تشخيص داده شده است:
الف- مرحله نخست با اولين ضربه هاي تكتونيكي و ايجاد شكافهاي متقاطع در سنگهاي هارزبورژيتي كه بطور طبيعي سخت و متراكم هستند. در اين مرحله، از مجراي اين شكافها سيالات مختلف به درون سنگها نفوذ كرده و الياف آزبست در شكافها ايجاد مي شود.
ب- مرحله دوم، ادامه حركات و تشكيل يك شيسوزيته ظريف در سنگهاي اولترابازيك، در اين سطح
شيسوزيته الياف آزبستبه صورت عمود بر ديواره تشكيل شده اند.
پ- مرحله سوم، ادامه حركات و تشكيل يك شبكه در كانالهاي متقاطع و تشكيل آزبست با رخساره لاكپشتي.
در تكوين رخداد آزبست عواملي كه نقش عمده داشته اند عبارتند از:
الف- مناسب اوليه.
ب -تشكيل شكافها و تكامل آنها به سمت يك دسته شكاف موازي و نهايتا دو دسته شكاف عمودبر هم.
ج- هجوم سيالات گرمابي مختلف ]10[
3-1-2شرايط تشكيل و ژنزكانه
طي بررسيهاي گسترده مشخص شده است كه آزبستهاي گروه سرپانتين در شرايط زمين شناسي متفاوتي نسبت به آزبستهاي گروه آمفيبول بوجود مي آيند.
كريزوتيل: الياف كريزوتيل در نتيجه دو مرحله دگرگوني جدا از هم در سنگهاي اولترابازيك با منشاءآذرين بوجود آمده اند. ابتدا يك واكنش گرمابي، اوليوين و پيروكسنهاي موجود در سنگ را به سرپانتين تغيير مي دهد و بعد سرپانتين دوباره در آب حل شده و آبهاي غني شده از كانه در بين شكافهاو درزه هاي سنگ ميزبان نفوذ كرده و سرپانتين موجود در آب به صورت كريزوتيل رسوب مي كند. درسراسر دنيا كريزوتيلها در سنگهاي اولترابازيكي ديده مي شوند و خيلي بندرت در سنگهاي آهكي دولوميتي كه سرپانتيني شده باشند نيز ديده شده اند.
مناسب ترين شرايط براي تشكيل آزبست، سنگ مادر پريدوتيتي است كه داراي ٧٥ % اوليوين و٢5 % پيروكسن باشد و ميزان سرپانتيني شدن آن حدود ٤٥ % باشد. در تشكيل آزبست نوع كريزوتيل وجودگسل و شكستگي و لغزش نقش مهمي بازي مي كند.
بطور خلاصه مي توان شرايط تشكيل آزبست را به صورت زير برشمرد:
١- ايجاد درزه و شكافدر سنگها در اثر نيروهاي تكتونيكي
٢- سرپانتين شدن سنگمادر در اثر دگرساني (گابرو وهارزبورژيت←سرپانتين)
٣- نفوذ محلولهاي گرمابي به علت وجود درزه ها و كاسته شدن از مقدار سيليس وافزايش منيزيم سنگ ميزبان
٤- عبور محلولهاي گرمابي و ايجاد تغييرات شيميايي كانيهاي آزبست
آزبستهاي آمفيبول: منشاء آزبستهاي آمفيبولي به روشني نوع سرپانتين شناخته شده نيست. كانيهاي اقتصادي اين گروه يعني كروسيدوليت و آموسيت، در صفحات رسوبي دگرگوني شده ديده مي شوند.از نظر منشاء كانيهاي گروه آمفيبول را مي توان به دو گروه تقسيم كرد:
١- آزبستهايي كه از دگرگوني سنگهاي رسوبي حاصل مي شوند نظير كروسيدوليت و آموسيت. اين دوكاني در طبقات رسوبي دگرگون شده مرسوم به سنگهاي آهن نواري يافتمي شوند.
آزبستهايي كه از دگرگوني سنگهاي مغناطيسي بوجود مي آيند نظير آنتوفيليت و ترموليت در نتيجه تشكيل آزبستهاي گروه آمفيبول را نيز مي توان در اثر دگرگوني و تاثير دگرساني حاصل از محلولهاي گرمابي دانست.
3-1-3انواع کانسار
ذخاير كريزوتيل عموما دو منشاء دارند، يكي منشاء اولترابازيكي وديگري منشاء دولوميتي. ذخايراولترابازيكي در كانادا، آمريكا، برزيل، شمال ايتاليا، شوروي سابق، زيمبابوه، استراليا، چين و هندوستان شناخته شده اند. اين ذخاير داراي تناژ بالا مي باشند و عموما ارزش اقتصادي دارند.
علاوه بر ذخاير بزرگي كه ذكر شد، ذخاير با تناژ كوچك نيز در آهكهاي دولوميتي سرپانتيني شده بهره برداري مي شوند. آزبستهاي اين نوع ذخايركيفيتي مرغوب دارندو بر خلاف اكثر ذخاير اولترابازيكي فاقد مگنتيت هستند. ذخاير كروسيدوليت و آموسيت در نهشته هاي آهن لايه اي كوارتزيت هاي آهن دار و آرژيليتهاي غني از آهن سيليسي يافتمي شوند.
همچنين نهشته هاي آنتوفيليت، ترموليت و اكتينوليت در سنگهاي اولترابازيك سرپانتيني شده و آمفيبوليتي شده هستند. اين نهشته ها عمدتا با پريدوتيت و پيروكسينيت هاي دگرسان شده درارتباط هستند. ]17[
3-2 اکتشاف آزبست
فعاليت اكتشاف با پي جويي توده هاي سرپانتيني صورت مي گيرد . سپس توده ها از نظر مقدار سرپانتيني شدن و سيستم شكستگي و آثار محلولهاي گرمابي مورد ارزيابي قرار مي گيرد . پس از پيدا كردن نواحي مناسب در جهت عرض توده در فواصل معين جهت رديابي آثار آزبست پيمايش هايي صورت می گیرد.
براي اكتشاف آزبست از مغناطيس سنجي هوايي و زميني استفاده مي شود . چونكه در تبديل اوليوين به سرپانتين و توليد الياف كريزوتيل مقدار زيادي مگنتيت آزاد مي شود . بنابراين روش مغناطيس سنجي بهترين راه جهت اكتشاف اوليه است . اين روش حتي در توده هايي كه توسط خاك هاي سطحي پوشيده شده است ، موفقي آميز بوده است . پس از مغناطيس سنجي هوايي و كشف توده سرپانتيني ، مغناطيس سنجي زميني و تهيه نقشه هاي مغناطيسي و كنترل آثاري كه مغناطيس هوايي كشف شده و پس از تعيين مكان مناسب ، عمليات اكتشافي تكميلي با ترانشه زني و حفاري و مغزه گيري صورت مي گيرد .3-2- 1به كارگيري روش ژئوفيزيكي در اكتشاف آزبست
اين روش شامل مغناطيس سنجي هوايي و مغناطيس سنجي زميني مي باشد كه يكي از متداولترين روشهاي كشف ذخاير آزبست مي باشد و براي توده هايي كه رخنمون كمي دارد بسيار موفقيت آميز بوده است.
در بررسي ژئو مغناطيس هوايي بايد فواصل بين خطوط پرواز 400 متر باشد و ارتفاع پرواز در فاصله 150 متري صورت پذيرد . در زمين هايي كه داراي پستي و بلندي مي باشند ، ارتفاع پرواز 90 متر و بوسيله هليكوپتر انجام مي شود . فاصلة بين خطوط شبكه در روي زمين بين 60 تا 90 متر و اندازه گيري در ارتفاع 15 تا 30 متري انجام مي شود . نقشه هاي مغناطيسي جهت كنترل اطلاعات ريز و قطعي نمودن داده هاي آنومالي هايي كه از طريق مغناطيس سنجي هوايي در سطح وسيعي انجام شده صورت مي گيرد . اين نقشه ها در صورتي كه منطقه اكتشاف داراي وسعت كمي باشد به تنهايي كاربرد دارد . پس از انجام اين مراحل و كشف توده سرپانتيني نوبت به تعيين نقاط حفاري و انجام عمليات حفاري در شبكه هاي معين مي گردد.
3-2-2عمليات حفاري
عمليات حفاري و مغزه گيري با توجه به اينكه توده هاي حاوي آزبست داراي تغييرات شديد در بافت و وجود درز و شكاف هاي فراوان مي باشد از حساسيت خاصي برخوردار است . عمليات حفاري معمولا به منظور تعيين محدودة ذخيره و تكميل اكتشافات قبلي انجام مي شود . از آنجايي كه ذخاير آزبست اغلب در سطح وسيعي پراكنده مي باشد ، بنابراين عمليات حفاري بايد براساس يك شبكه خاص صورت گيرد .در اكتشافات مقدماتي فاصله بين حفاريها بايد حداقل 120 متر باشد و در صورتي كه كانسار در يك جهت باريك گردد فاصله هاي حفاري بايد كمتر گردد . عمليات حفاري با حفر ترانشه و تونل يا مغزه گيري انجاممی شود.
در اكتشافات تفضيلي عمليات حفاري با حفر چاده هاي دستي ، ترانشه و تونل انجام ميشود . در گذشته براي تعيين ذخيره و ارزيابي از مغزه هاي حفاري با قطر كوچك استفاده مي شود و اين در حالي بود كه عمق چاه از 91 متر تجاوز نمي كرد و ميزان شكستگي كانه حداقل بود . تجربه نشان داده كه مغزه گيري با قطر بزرگتر و استفاده از لوله هاي حفاري نظير BX 13/8 اينچي يا XX 17/8 اينچي اطلاعات دقيق تري درباره زمين شناسي منطقه و ذخيره آن به ما ميدهد .
در سنگهاي پريدوتيتي ممكن است گسترش شبكه هاي آزبست به صورت يكنواخت نباشد ، بنابراين شبكه حفاري براي اين توده ها بايد خيلي تنگ باشد تا اطلاعات بهتري به دست آيد . به طور كلي در حفاري ، استفاده از لوله هاي حفاري مغزه گيري يا مغزه گيرهاي غير دوراني و حفاري با جريان پيوسته درحفاريهاي آزبست توصيه مي شود .
در رگه هاي آزبست با الياف نواي ممكن است درصد بازيابي مغزه ها ناچيزباشد در اين صورت بايد بازيابي از لجن ها و گل و لاي حاصل از حفاري صورت گيرد . به علت تمايل الياف آزبست به كركي شدن و باقي ماندن به صورت معلق در گل و لاي و لجن ها ضرورت دارد كه مخزن ته نشين براي آزبست را از ديگر كانيها بزرگتر در نظر گرفت.
3-2-3 بررسي مغزه هاي حفاري و ارزيابي ذخاير
ارزيابي ذخاير آزبست از روي اندازه و نوع و كيفيت الياف آزبست صورت مي يابد . ارزش الياف آزبست بستگي به طول ، استحكام ، سختي و رنگ آن دارد . نوع آزبست را نمي توان از روي تجزيه شيميايي ساده تعيين كرد چون تركيب شيميايي ميزبان و الياف آزبست يكسان مي باشد.
به منظور اجتناب از خردشدگي كامل سنگ و جدا شدن فيزيكي الياف در اندازه هاي مختلف روش ارزيابي چشمي براي تعيين ارزيابي ذخيره آزبست بكار مي رود . براي اين كار طول متوسط الياف در هر رگه و تعداد الياف يك رگه در مقطع مغزه هاي حفاري را در نظر مي گيرند . به عنوان مثال اگر طول رشته اينچ و طول رگه 5 فوت باشد عيار آن 1/0 درصد باشد .
روش ارزيابي چشمي و شمارش الياف آزبست بهترين روش براي ارزيابي مقاطع مغزه هاي حفاري مي باشد . در اين روش بايد ابتدا عرض هر رگه از الياف را ثبت و طول الياف را به دقت اندازه گرفت و رقم به دست آمده را در 16/1 ضرب كرد . بعضي از رگه ها داراي قطع شدگي و پيچ خوردگي مي باشند كه منجر به شكستگي و كم شدن طول آنها مي شود . به دليل اينكه بسياري از رگه هاي معدني داراي پهناي نامنظم هستند ، بنابراين عرض متوسط رگه ها را مد نظر قرار مي دهند] 12 [
برخي از الياف ممكن است زاويه تندي داخل رگه بسازند يا اينكه جهت آنها درجهت شيب رگه باشد بنابراين بايد طول واقعي الياف را اندازه گرفت . در صورتي كه اطلاعات كامل تري از الياف مورد نظر باشد بايد زاويه و شيب رگه ها را نيز اندازه گرفت تا بتوان تصميمات مورد نياز را اعمال نمود . اگر به دلايلي از قبيل خردشدگي مغزه ها و مشابهت رگه هاي آزبست با سنگهاي در برگيرنده شمارش الياف مغزه ها با مشكلاتي مواجه شود و امكان تعيين شيب رگه ها نباشد . بنابراين تعداد رگه ها را شمارش مي كنند و با فرض اينكه شيب رگه ها برابر 45 درجه است رگه ها را در 41/1 ( 45 cos/1 )ضرب نموده و عيار آزبست را تعيين مي كنند . در صورتي كه متوسط زاويه كوچكتر باشد بايد نتايج حاصل از مغزه هاي حفاري را با نتايج حاصل از نمونه برداري و آزمايشگاهي كنترل نمود .
اگر چه الياف در بيشتر ذخاير آزبستي نسبت به الياف عرضي كمتر ديده مي شود . ولي ممكن است در برخي از ذخاير نيز اين نوع الياف بيشتر باشد . در اين صورت اندازه گيري طول الياف بوسيله روشهاي معمولي مغزه ها كارآساني نيست . بهر حال درصد وجود اين الياف به طريق اندازه گيري الياف عرضي تعيين مي شود
3-2-4 نمونه برداري
بهترين و دقيق ترين روش نمونه برداري از كانسار آزبست نمونه برداري دوره اي مي باشد كه اطلاعات صحيح تري را نسبت به روشهاي ديگر دربارة الياف و مقدار كانسار به ما مي دهد . روش چشمي مطالعه مغزه ها و لاك هاي حفاري معمولا در جايي كه كانسار نسبتا حاوي مقدار كمي الياف كوتاه باشد كاربرد دارد و اطلاعات درستي به ما مي دهد .
نمونه برداري كانالي از ديگر روشهاي نمونه برداري مي باشد كه دركارهاي سطحي يا زير سطحي كاربرد دارد . اطلاعات سطحي را هم مي توان به همان صورتي كه در مورد مغزه هاي حفاري انجام مي شود ثبت و مطالعه كرد . مراحل اوليه اكتشاف به دست آوردن اطلاعات اوليه در مورد ميزان عيار نظري است كه با روش شمارش الياف آزبست در نقاطي كه عيار قابل توجهي دارد ، صورت مي گيرد . يكي از روشهاي مطالعه نمونه برداري خطي در امتداد ديواره معدني يا بريدگي و روش ديگر تهيه مقاطع عرضي به فاصله هاي 5/1 متر از هر ديواره رگه معدني مي باشد .
نمونه برداري حجيم اغلب به عنوان وسيله اي جهت كنترل و دستيابي به عوامل مناسبي كه در مطالعه مغزه هاي حفاري مورد استفاده قرار مي گيرد . نمونه گيري ممكن است در محدوده كانسار در مناطق نزديك به هم قبل از عمليات معدنكاري و آسيا توسط مغزه گيرهاي حفاري صورت گيرد . مغزه ها به روش چشمي مطالعه شده سپس آسيا مي شود . چنانچه نمونه هاي مربوطه به اندازه كافي بزرگ باشد و احتياط هاي مربوطه در جهت جلوگيري آلودگي نمونه ها مراعات شده باشد عليرغم توزيع نامنظم الياف در سنگ ، نتايج به دست آمده از نمونه گيري توده ها بايستي قابل اعتماد و نشان دهندة پراكندگي الياف آزبست در نمونه مربوطه باشد
پس از تعيين نتايج حاصل از شمارش الياف در مغزه ها و نمونه برداري از آنها ،افق هاي مناسب براي تعيين ذخيره انتخاب مي شود.
3-2-5 ارزيابي و برآورد ذخيره
براي تعيين عيار و مقدار ذخيره از اطلاعات حاصل از مغزه هايي كه از روش مثلث بندي محل چاهها به دست آمده و محاسبه مقدار ماده معدني هر چاه و محاسبه ذخيره هر بلوك استفاده مي شود . در اين روش شعاع تأثير عيار هر چاه را به اندازه نصف فاصلة آن تا چاه بعدي در نظر گرفته ميشود .روش ديگر اين است كه پروفيل هاي عرضي رسم كرده و ميزان ذخيره هر يك از چاه هاي حفاري را محاسبه كرده و سپس عيار متوسط ماده معني در هر پروفيل تعيين مي شود . در ارزيابي آزبست بايد طول الياف و استحكام آن در نظر گرفته شود] 14 [
3-2-5-1 جنبه زمين شناسي
محصول قابل فروش آزبست دو گروه كاني را در بر مي گيرد :
آزبست كريزوتيل از گروه سرپانتين ( در برگيرنده حدود 94 درصد توليد جهاني ) با فرمول شيميايي H5O2Si3Mg4آزبست آمفيبولي اساسا متشكل از فيبرهاي كروسيدوليت، آموزيت، آنتاپوليت، ترموليت و اكتونيت ( تنها 6 درصد توليد جهاني را شامل مي شود)آزبست كريزوتيل عمدتا در محيط سنگهاي اولترابازيك سرپانتيني شده و به خصوص درسيلهاي واقع شده در محليط هاي ولكانوسديمنتري زونهاي اوروژنيك ( حدود 88 درصد توليد جهاني ) واقع شده است. به طوركلي، محيط به صورت خفيفي تحت متامورفيسم قرار گرفته و چين خوردگيها خيلي شديد نيستند. بيشتر كانسارهاي حاوي كريزوتيل همچنين مي تواند در سنگهاي كربناته سرپانتيني شده تشكيل شوند .تغيير شكل سنگها به صورت گسل، چين خوردگي و همچنين نفوذيهاي كوچك اسيدي عواملي مناسبي براي حضور كانسار فراهم مي كنند.برعكس، محيط زمين شناسي آزبست آمفيبولي خيلي متغير است.آزبست هاي آنتوفيليت واقع شده در سنگهاي اولترابازيكي كه تحت تأثير متامورفيسم خيلي شديد قرار گرفته اند.
3-2-5-2 جنبه اقتصادي
-فاصله بين كانسار و محل مصرف مي تواند تا چند هزار كيلومتر باشد.
-كانسارهاي قابل استخراج به روش روباز جستجو شوند هر چند كه استخراج زير زميني نيز قابل بررسي مي باشد.
-اندازه حداقل يك كانسار قابل استخراج در حدود 200000 هزار تن الياف آزبست با عيار كميته 1 درصد در سنگ مادر مي باشد.
مشخصات اصلي عبارتند از :
1-طبيعت رشته اي كه امكان بافتن را فراهم مي كند.
2-مقاومت در مقابل دماي بالا بدون كاهش مشخصات مكانيكي و فيزيكي
3-مقاومت خيلي خوب در مقابل مالش
4-مقاومت كششي بالا ( حتي بيشتر از فولاد)
اگر عامل قيمت در نظر گرفته شود هيچ ماده طبيعي يا مصنوعي نمي تواند جايگزين آن در ساخت محصولات زير شود : محصولات سيماني آزبست دار( لوله آلات، پلاك، آردواز مصنوعي )، كف پوش، لنت ترمز، محصولات نساجي، كاغذها،مقوا و غيره
3-2-5-3 معيارهاي انتخاب آربست
مهمترين عامل انتخاب كه نوع مصرف آزبست را تعيين مي كند طول فيبرهاي آن است. يكي از روشهاي تخمين اين پارامتر، آزمايش استاندارد QS كبك كانادا به شرح زير است : 454 گرم آزبست به كمك يك مجموعه الك با ابعاد 7/12 ميليمتر ( 5/0 اينچ )، 7/4 ميليمتر ( 4 مش ) و 65/1 ميليمتر ( 10 مش ) الك شده و نتايج بر حسب اونس (4/28) ارائه مي شود.براساس اين آزمايش انواع آزبست در 9 گروه دسته بندي شده و كاربرد هر يك مشخص شده است ( جدول 5 ) سيستم هاي طبق بندي ديگري نيز وجود دارد (روسي،آفريقايي و انگليسي )
ارزش فيبرهاي آزبست با افزايش طول آنها افزايش مي يابد. به عنوان مثال ارزش فيبرهاي آزبست گروه 1 با طول تقريبي 18 ميليمتر 30 برابر فيبرهاي كوتاه و مسطح متعلق به گروه 7 است.
3-3روشهاي اكتشاف
3-3-1 مراحل مقدماتي
جستجوي انديسها در محدوده رخنمونهاي سنگهاي منيزيتي سرپانتيني شده ارزيابي چشمي عيار آزبست در رخنمونها ارزيابي ابعاد فيبرها بعد از خردايش ( ضمن حفظ طول فيبرها ) و دانه بندي براساس الكهاي ذكر شده و در قسمت معيارهاي انتخاب
3-3-2 بررسي كانسار
-اكتشاف ژئوفيزيكي مغناطيس سنجي
آهن آزاد شده در حين تشكيل آزبست به صورت منيتيت در ديواره ها كريستاليزه مي شوند-حفاري با مغزه گيري و برآورد عيار آزبست و طول فيبرها ( شبكه حفاري حداقل 4 گمانه در هكتار )
3-3-3 تعيين مناطق پتانسيل دار
در ايران مهمترين ذخيره آزبست در جنوب استان خراسان ( حاجات نهبندان )واقع شده و با توجه به ژنز اين ذخاير كه عمدتا درسنگهاي اولترامافيك سرپانتيني شده تشكيل مي شوند مي توان با تهيه نقشه رخنمونهاي سنگهاي اولترامافيك مناطق پتانسيل داررا مشخص كرد. با توجه به وضعيت زمين شناسي ايران مي توان مناطق زير را به عنوان پتانسيل اكتشافي مطرح كرد.
1-سنگهاي اولترامافيك همراه با تواليهاي افيوليتي
2- توده هاي مافيك منفرد
تعيين اولويت مناطق اكتشافي با توجه به نقشه رخنمون تواليهاي افيوليتي در ايران مي توان نواحي زير را به ترتيب اولويت براي مطالعات اكتشافي پيشنهاد كرد.
1-افيوليتهاي شرق ايران
2-افيوليتهاي جنوب سبزوار
3-افيوليتهاي امتداد تراست زاگرس
4- توده هاي مافيك آذربايجان
3-4 برآورد هزينه اكتشاف و حجم عمليات براي يك ذخيره
مرحله اول : شناسايي ( محدوده مورد مطالعه 000/60 )كيلومتر مربع ( 4 برگ نقشه 250،000 /1 ) شرح خدمات :
1-بررسي اطلاعات موجود در مدلسازي اوليه با استفاده از تئوريهاي اكتشافي
2-مطالعات دفتري شامل بررسي نقشه هاي زمين شناسي، توپوگرافي، پراكندگي معادن، بررسي نتايج مطالعات ژئوفيزيك به روش مغناطيس سنجي هوابردي و نتايج مطالعات دور سنجي 3-بازديد صحرايي مقدماتي از نواحي مستعد معدني
4-پردازش و تلفيق داده ها به كمك نرم افزارها و تلفيق آن در سيستم GIS
5-گزارش عمليات شامل تعيين مناطق داراي پتانسيل و الويت بندي آنها 6-ارائه برنامه پي جوييجدول 3-1 برنامه زمانبندي مرحله شناسايي اكتشاف آزبست را نشان مي دهد.
جدول 3-1برنامه زمانبندي مرحله شناسايي اكتشاف آزبستمرحله دوم : پي جويي ( محدوده مورد مطالعه 000/10 كيلومتر مربع) ( 4 برگ نقشه 100، 000/1 ) شرح خدمات :
1-ارزيابي مطالعات قبلي
2-تهيه نقشه هاي زمين شناسي و توپوگرافي مقياس1/100000
3-پردازش داده ها وانتخاب اهداف ( Targets )
4-مطالعات ژئوفيزيكي به روش مغناطيس سنجي 900 هكتار
5-نمونه برداري از رخنمونهاي سطحي( 250نمونه)
6-حفر ترانشه ( 300 متر مكعب)
7-كاني شناسي و تجزيه شيمياي(250نمونه )
8-گزارش عملياتي
9-ارائه برنامه اكتشاف
جدول 3-2 برنامه زمان بندي شده در مرحله پي جويي آزبست را نشان مي دهد.
جدول 3-2 برنامه زمان بندي شده در مرحله پي جويي آزبست
مرحله سوم : اكتشاف مقدماتي ( محدوده مورد مطالعه 100 كيلومتر مربع)
شرح خدمات :
1-ارزيابي مطالعات قبلي
2-تعيين و تامين امكانات زير بنايي مورد نياز
3-تهيه نقشه ها ( مقياس 1/50000 و 20000/1)
4-طراحي شبكه حفاري
5-اجراي حفاري اكتشافي 900 متر
6-برداشت حفاريها و نمونه برداري
7-آزمايشهاي كاني شناسي صنعتي ( 300 نمونه) و تجزيه شيميايي ( 100 نمونه )
8-برآورد ذخيره
9-طالعات فرآوري
10-گزارش عملياتي
11-ارائه طرح مقدماتي استخراج
12-برنامه اكتشاف تفضيلي
جدول 3-3 برنامه زمان بندي شده در مرحله اكتشاف مقدماتي آزبست را نشان مي دهد.
جدول 3-3برنامه زمان بندي شده در مرحله اكتشاف مقدماتي آزبست
مرحله چهارم: اكتشاف تفضيلي ( محدوده مورد مطالعه 10 كيلومتر مربع)
شرح خدمات :
1-ارزيابي مطالعات قبلي
2-تعيين و تامين امكانات زير بنايي مورد نياز
3-تهيه نقشه ها مقياس( 10،000 /1 و 1،000 /1)
4-اجراي حفاري اكتشافي 1200 متر
5-برداشت حفاريها و نمونه برداري
6-آزمايشهاي كاني شناسي صنعتي ( 250 نمونه ) و تجزيه شيميايي ( 100 نمونه)
7-تهيه مدل سه بعدي كانسار
8-محاسبه و رده بندي ذخيره
9-مطالعات فرآوري نيمه صنعتي
10-مطالعات زيست محيطي
11-مطالعات امكان سنجي
12-بررسي فني اقتصادي
13-گزارش عملياتي
14-ارائه طرح مقدماتي استخراج
15-مستند سازي و ثبت اطلاعاتچ
16-ارائه طرح استخراج
جدول 3-4 برنامه زمان بندي شده در مرحله اكتشاف تفضيلي آزبست را نشان مي دهد.
جدول 3-4برنامه زمان بندي شده در مرحله اكتشاف تفضيلي آزبست
3-5 ناخالصيهاي آزبست و ضرورت فرآوري آن
3-5-1 روشهاي فرآوري آزبست
فرآوري آزبست به دو روش خشك و تر صورت مي گيرد . هر چند كانه آرايي به روش تر داراي مزاياي زير مي باشد:
1-امكان كانه آرايي در كانه هاي آزبست با عيار پايين وجود دارد.
2-درصد بازيابي الياف در روش تر بيشتر از روش خشك مي باشد.
3-الياف به دست آمده به روش تر نسبت به روش خشك مرغوبتر و طويلتر مي باشد .
4-امكان بازيابي الياف از باطله وجود دارد .
و درروش خشك كيفيت الياف به خوبي روش تر نمي باشد . و هزينه و تجهيزات و انرژي مصرفي زيادي در روش خشك لازم است و در ضمن گرد و غبار ايجاد شده در روش خشك باعث آلودگي محيط مي شود . ولي با اين حال روش تر در اغلب كشورهاي دنيا ناشناخته مانده و هنوز جايگزين روش خشك نشده است . يكي از علل استفاده از روش خشك اين است كه در روش تر كانه آزبست در آب به صورت پالپ به شدت غليظ مي شود ولي در روش خشك به جاي آب از هوا استفاده ميشود.
عمل كانه آرايي بستگي به نوع آزبست دارد ولي به طور كلي عمليات كانه آرايي در روش خشك شامل خردايش در مراحل مختلف ، فيبرسازي ، سرند كردن ، جدا كردن الياف به وسيله مكش و در پايان طبقه بندي آنها به درجات مختلف مي باشد . گاهي جهت آسانتر كردن كار جدايش الياف ، يك مرحله خشك كردن در بين عمليات كانه آرايي گنجانده مي شود . شكل شماره 3-1 مراحل كار در كارخانجات فرآوري آزبست را نشان مي دهد . ابتدا سنگ معدن پس از خرد شدن در سنگ شكن هاي فكي و ژيراتوري ، سپس الياف بلندتر توسط سيكلون هاي اوليه جمع آوري مي شود و سپس الياف كوتاه تر پس از سرند شدن ، مواد فيبرسازي شده توسط فايبرايزردريك تا چند مرحله به دست آمده و اين الياف هم توسط سيكلون هاي بعدي جمع آوري مي شود . در هر مرحله پس از سرند كردن جدايش الياف از سنگ بوسيله مكش هوا صورت مي گيرد و سپس الياف توسط سيكلون جمع آوري مي شود . بدين ترتيب الياف با طول و درجات مختلف به دست مي آيد .
شکل 3-1نمودار يک خط جريان کار در کارخانه کانه آرايي پنبه نسوز
شكل شماره 8 فلوشيت ساده اي از كانه آرايي كريزوتيل در كبك كانادا را نشان مي دهد .همانطور كه در شكل مشخص است سنگ معدن پس از مراحل سنگ شكني و سرند كردن ، مواد توسط هوا خشك و الياف آن جدا مي شود. سپس براي جدايش هر چه بيشتر ناخالصي ها و خرده سنگهاي همراه الياف ، مواد فيبرسازي شده و در نهايت به درجات مختلف بسته بندي مي شود همانطور كه در شكل نشان داده شده در اين كارخانه آزبست گروههاي 3 تا 7 توليد مي شود.
سنگ توسط سنگ شكن اوليه به ابعاد 2/0 متر خرد مي شود و عمل خرد شدن توسط سنگ شكن هاي ثانويه ادامه پيدا مي كند تا ابعاد آن به 19 تا 16 ميليمتر برسد . الياف حاصل از خردايش توسط مكش هوا از سنگ ميزبان جدا و به مراحل بعد فرستاده مي شود و مواد زائد به محل باطله ها فرستاده مي شود .از آسياهاي ميله اي و چكشي و غيره براي خردايش بيشتر استفاده مي شود و اين خردايش باعث مي شود الياف آزبست از سنگ ميزبان جدا شود . اگر آزبست به شكل الياف عرضي در داخل رگه باشد به زحمت جدا مي شود و بايد خردايش بيشتري بر روي آن صورت گيرد .
پس از خردايش و دانه بندي توسط سرند نوبت به آسيا كردن مواد مي رسد . تغليظ و پرعيارسازي يكي از مراحل مهم در آسياي آزبست ها به خصوص در انواع كم عيار مي باشد . معمولا در مراحل سنگ شكن اوليه و ثانويه و سرندكردن 40 درصد از ماده معدني هدر مي رود . بنابراين بيشتر توليد كنندگان براي بالا بردن عيار از جدا كننده هاي مغناطيسي استفاده مي كنند . هر چند كه عيار تمام آزبست هارا نمي توان با اين روش بالا برد .در آسياها الياف آزبست با هر عياري مطابق به كيفيت آنها به ذرات ريزتر تبديل مي شوند . سپس توسط سرندهاي گردان و لرزان و غربال هاي سيمي ميله اي طي چند مرحله طبقه بندي مي شوند . مواد خرد شده همراه با الياف آزبست قبل از مرحله مكش با هوا ،معمولا سرند ميشوند و بدين صورت قسمتي از باطله همراه با الياف جدا مي شود ]17 [
شکل 3-2نمودار ساده کانه آرايي منطقه کانادا
مكش الياف بوسيله دستگاههاي مكنده انجام مي شود و عامل اصلي در جدا كردن الياف از سنگ ميزبان محسوب مي شود . مرحله بعد ، خشك كردن كانه مي باشد . خشك كن ها سه نوع مي باشند : خشك كن عمودي ، خشك كن چرخشي و خشك كن يا بستر سيالي . معمولا هنگام خشك كردن توسط برجهاي خشك كننده عمودي و يا خشك كننده با بستر سيالي نسبت به خشك كن چرخه اي آسيب كمتري به آزبست وارد مي شود . مواد قبل از اينكه وارد خشك كن ها شوند توسط آسياي تر تا 38 ميليمتر خرد مي شوند و بعد از سرند عبور كرده و وارد خشك كن ها مي شوند.
جدا كننده ها با بستر سيالي داراي ظرفيت داريا 20 تن در ساعت مي باشند و براي موادي به ابعاد زير 3 ميليمتر استفاده مي شوند . اين جدا كننده ها از يك قسمت كه در جاي خود مرتعش مي شود ، تشكيل مي شود . مواد اوليه از مجراي واقع در قسمت فوقاني جدا كننده و هوا با فشار زياد(هواي مايع) از قسمت پايين وارد جدا كننده مي شود . وجود هوا و ارتعاش در قسمت سيالي باعث مي شود كه الياف آزبست كه سبكتر هستند در قسمت فوقاني بستر سيال و مواد باطله كه سنگين تر هستند در قسمت پايين سيال قرار مي گيرد . يك قسمت مارپيچي واقع در مجراي مياني اين جدا كننده باعث هدايت اين بستر به قسمت ديگر مي شود و بدين ترتيب الياف آزبست از باطله جدا مي گردد . در انتهاي برج خشك كن كه گازهاي گرم وارد برج مي شود ممكن است اين گازها داراي ذرات الياف آزبست باشد كه باعث آلودگي محيط مي شود . براي جلوگيري از آن مقداري از گازهاي داغ را كه در قسمت بالاي برجهاي خشك كن عمودي قرار دارد به طرف پايين برج فرستاده مي شود در نتيجه مواد همراه آن هم به طرف پايين مي رود . در اينگونه خشك كن ها ،گازهاي موجود در ميانه برج بر اثر فشار هوا به قسمت بالاي برج هدايت مي شود سپس عمليات فوق بر روي آن انجام مي شود .
زماني كه كانه از خشك كن خارج مي شود هواي خنك به آن دميده مي شود تا رطوبت باقيمانده كانه را بگيرد . هواي خارج شده در اين مرحله در بيشتر گرمكن هاي برج خشك كن استفاده مي گردد . زماني كه توليد محصول نرم و كركي مد نظر باشد ، براساس طول الياف و درجه كركي شدن از دستگاههاي مخصوص فرآوري از قبيل سرندهاي مخصوص ، آسياب چكش با سرعت زياد و دستگاه ميكرونيزه و انواع ماشين آلات فوق مورد نياز مي باشد . اين نوع فرآوري باعث توليد الياف كوتاه تر مي شود . در موقع آسيا كردن از هواي زيادي استفاده مي شود . اين هوا باعث جدا شدن الياف از سنگ مي شود . ميانگين مصرف هوا در آسياهاي كانادا 7 تا 14 متر مكعب براي هر تن مي باشد . براي آسياهايي با ظرفيت 5000 تن در روز 236 تا 378 متر مكعب هوا مورد نياز است .
براي گرفتن گرد و غبار هواي خارج شده از خشك كن ها فيلترهاي مخصوصي بكار گرفته مي شوند ،كه گرد و غبار را گرفته و باعث پاكيزگي هواي كارخانه مي شود . وجود انبار فرآوري در بين خشك كن و آسياهاي اصلي براي اطمينان از تهيه مواد همگن امري ضروري مي باشد . مواد در زمان انبار شدن تا يك درصد رطوبت خود را از دست مي دهند .
قطعات ريزي كه حاوي الياف آزبست مي باشند از الك هاي مخصوصي عبور داده مي شوند و سپس بوسيله جريان هوا از ديگر قطعات ريز جدا مي شوند . بعد توسط مكننده هاي چرخشي جدا مي گردند . محصولي كه در اين مرحله بدست مي آيد را مي توان كنسانتره دانست كه حاوي مقداري از ذرات سنگ ميزبان مي باشد كه بايد بيشتر فرآوري گردد .
در مرحله بعد كنسانتره توسط غربالهاي سيمي و الكلهاي مخصوص ، گرد و غبار زدايي مي شود . در اين غربالها با استفاده از خاصيت ثقلي و فشار هوا در دستگاههاي جدا كننده عمل جدايش صورت مي گيرد و الياف آزبست در اندازه هاي طولي استاندارد از ديگر مواد جدا مي گردد .
3-5-2 فرآوري آزبست با استفاده از روش مغناطيسي
با استفاده از روش مغناطيسي مي توان درصد بازيابي الياف رابالا برد . با اين روش مقدار اعظم الياف در قسمت مغناطيسي قرار مي گيرد و قسمت غير مغناطيسي كه داراي مقدار كمي الياف مي باشد از خط توليد خارج مي شود . در ضمن اين جدا كننده ها درصد بازيابي الياف را از باطله هايي كه بعد از سرند كردن و گرفتن الياف بوسيله مكش هوا بدست مي آيد را افزايش مي دهد . هر چه شدت ميدان مغناطيسي بيشتر باشد درصد بازيافت الياف آزبست هم بيشتر مي شود .آزمايشات نشان مي دهد كه وقتي شدت ميدان مغناطيسي بالا حدود 6/1 تسلا باشد جدايش بيش از 90 درصد و اگر شدت ميدان مغناطيسي كم معادل 2/0 تسلا باشد جدايش الياف حدود 70 درصد خواهد بود
3-5-3 كانه آرايي آزبست به روش تر
در كانه آرايي به روش تر آب نقش مهمي دارد . آب نه تنها باعث جدايش آزبست از سنگ ميزبان مي شود بلكه باعث شسته شدن و تميز شدن الياف نيز مي گردد . كانه آرايي آزبست در روش تر طي دو مرحله صورت مي گيرد . همانطور كه در شكل شماره 9 مشاهده مي شود مرحله اول شامل خردايش (1و3 ) ، طبقه بندي (5) و تغليظ و پرعيار كردن الياف (2و4) مي باشد . در اين مرحله مي توان الياف را بوسيله كلاسيفاير مارپيچي جمع آوري كرد و محصول پرعيار شده اي را بدست آورد . مرحله دوم شامل آزاد سازي الياف (8) و تميز كردن و بازيابي الياف (7 و 9 و 11) مي باشد . جدايش الياف در اين مرحله با يك هيدروسيكلون صورت مي گيرد . كه در يك بخش الياف كاملا باز شده و در بخش ديگر الياف باز نشده حاصل مي شود . در نهايت بازيابي الياف بوسيله هيدروسيكلون ها ( با مقطع كمتر از 150 ميليمتر ) و با سرندها ( معمولا از نوع سرند قوسي ) صورت مي گيرد ]17 [
شکل 3-3نمودار ساده کانه آرايي آزبست به روش تر
مراحل كار كانه آرايي آزبست به روش تر به شرح زير مي باشد:
همانطور كه در شكل شماره 10 مشخص مي باشد در اين مرحله اول سنگ به ميزان و اندازه كافي خرد مي شود عمل خردايش در دو مرحله ( 1و3 ) صورت مي گيرد . در هر مرحله خردايش يك وسيله سنگ شكني با آب جهت ريز كردن ابعاد خردايش بكار ميرود . مرطوب بودن خوراك سنگ شكن و آسيا به شكل پالپ باعث كاهش گرد و غبار شده و كمك به جدايش بهتر الياف را از سنگ مي نمايد .
در مرحله اول در اثر خردايش مقداري از الياف آزبست جدا مي شود كه اين الياف در مرحله بعد توسط كلاسيفاير جمع آوري شده و الياف خام پرعيار شده حاصل از اين مرحله توسط يك مارپيچ پرعيارتر مي شوند . مواد باقي مانده كه عيار آزبست در آنها كم مي باشد جهت بازيابي الياف آزبست آنها بايد بيشتر خرد شوند . براي اين منظور از آسياهاي ضربه اي ، گلوله اي ، قلوه سنگي يا ميله اي استفاده مي شود . بعد از مرحلة خردايش (4) نوبت به مرحلة پرعيار كردن الياف (6) مي رسد كه توسط يك كلاسيفاير مارپيچي انجام مي شود . الياف پرعيار شده در بخش مواد سبك مارپيچي جمع مي گردد و سنگ با عيار كم هم در بخش مواد سنگين جمع مي گردد . مواد جمع شده در بخش سنگين مارپيچي به يك سرند ( ترجيحا قوسي ) با حد جدايش 300 ميكرون فرستاده مي شود و مواد باقي مانده روي سرند ( محصول D) مجددا به آسياي گلوله اي (3) فرستاده مي شود . و بعد جهت بازيابي الياف آزبست آن را وارد يك مارپيچ مي كنند . الياف پرعيار شده اين مرحله ( محصول B ) با الياف پر عيار شده قبلي ( محصول A ) مخلوط شده و جهت تميز كردن و بازيابي الياف آنها را به مرحلة بعد (7) انتقال مي دهند . ذرات با ابعاد كمتر از 300 ميكرون ( مرحلة شمارة 5 ) از ذخاير اقتصادي خردايش بيشتر و بازيابي الياف آن مقرون به صرفه نيست و اين مواد به عنوان باطله به دور ريخته مي شوند . در نتيجه از بخش مواد سبك اين مارپيچ ، الياف آزبست و از بخش مواد سنگين آن ، خرده سنگهايي به عنوان باطله خارج مي شود . باطله ها كه به شكل دوغاب هستند به يك تيكنر ( مرحلة 6 ) فرستاده مي شوند تا آب آن بازيابي شده و وارد سيكل گردد.
محصول A) و( B وارد مارپيچ مي شوند تا خرده سنگهاي همراه آنها جدا شوند . سپس براي تميز كردن و بالا بردن كيفيت آنها از هيدروسيكلونهاي بزرگ استفاده مي شود . سپس الياف حاصل از سرريز هيدروسيكلون قبلي وارد هيدروسيكلون هاي با مقطع كوچكتر ( معمولا 50 ميليمتر و با فشار زياد ) مي شود . در نتيجه الياف حاصل از مرحلة 8 به دو بخش تقسيم مي شود .
يك بخش از الياف كاملا باز شده محصول( G ) تشكيل شده كه در بخش سرريز هيدروسيكلون قرار دارد . در بخش ته ريز ، الياف باز نشده سوزني شكل (H) قرار مي گيرد . محصول G به يك سرند ( ترجيحا قوسي ) با حد خردايش 100 ميكرون وارد مي شود . بخش عبور كرده از سرند ارزشي ندارد و به بخش آبگيري و بازيابي آب منتقل مي شود ولي بخش باقي مانده روي سرند با ارزش بوده و اين الياف پس از آبگيري محصول( J ) وارد بازار مي شود .
الياف باز نشده و سوزني شكل در بخش ته ريز هيدروسيكلون با مقطع كوچك يعني( H ) فيبرسازي شده و الياف آن باز مي شود ( مرحلة 10 ) براي اين كار معمولا از آسياي گلوله اي يا ميله اي يا كلوئيدي استفاده مي شود . الياف حاصل وارد يك هيدروسيكلون با مقطع كوچك و فشار بالا مي شود ومجددا همين عمليات بر روي مواد بخش ته ريز كه شامل الياف باز نشده است تكرار مي شود و الياف حاصل در بخش سرريز به يك سرند ريز فرستاده مي شود ( مرحلة 11) بخش باقي مانده بر روي سرند بعد از آبگيري تشكيل محصول (K) را مي دهد و بخش عبور كرده از سرند باطله محسوب مي شود. الياف باز نشده حاصل از ته ريز هيدروسيكلون را نيز مي توان به كمك معرف ها يا مواد شيميايي باز كرد . آبگيري الياف را مي توان توسط تحت فشار قراردادن الياف انجام داد . ابزارهاي مورد استفاده آبگيري بستگي به محصول نهايي دارد . به عنوان مثال براي تهية الياف آزبست بريكيت از ماشين بريكيت سازي استفاده مي شود .
سانتريفوژها يا فيلترهاي فشاري معمولي اصولا قادر نيست رطوبت الياف را به حد كمتر از 40 درصد وزني برساند ولي مي توان با بكار بردن فشار،مقدار رطوبت الياف را به حدود 17 درصد وزني رساند . آبگيري الياف تر بوسيله فيلتراسيون تحت فشارهاي بالا صورت مي گيرد . دو نمونه از اين آبگيرها پرس هاي پيچشي و وي – پرس ها مي باشند . اين پرسها علاوه بر آبگيري ، مواد را به شكل پليت هاي معمولي بسته بندي مي كند . در آبگيري از اكسيد منيزيم ( به عنوان واسطه ) و الكتروسينتيك استفاده مي شود . گاهي ممكن است كانه آزبست در آب به صورت پالپ بسيار غليظ در آيد كه موجب اشكال در كار فرآوري مي گردد . براي كاهش غلظت از معرف ها يا مواد شيميايي نظير.... ، 4272-XFS استفاده مي شود . اين مواد شيميايي محلولي با 30 درصد وزني پلي اكريلات سديم تشكيل شده است .
با استفاده از روش كانه آرايي تر مي توان الياف موجود در باطله هاي حاصل از كانه آرايي خشك را بازيابي كرد . براي اين كار از باطله ها به عنوان خوراك استفاده مي شود و پس از خردايش مواد الياف آنها جدا شده و بوسيلة هيدروسيكلون تميز مي شود . الياف حاصل از سرريز هيدروسيكلون آبگيري شده و بعد آرايش و بسته بندي مي شوند .]17[
3-6 مطالعات اقتصادی آزبست دنیا
ويژگي اصلي آزبستها، شكل فيبري آن است و ضمن داشتن خواص مكانيكي شبيه الياف آلي، داراي قدرتكشش بالا و مقاومت زياد در مقابل اسيدها،بازها و همچنين حرارت هستند
مصرف عمده آزبست در صنايع آزبستي – سيماني، لنت ترمز، كاغذهاي آزبستي،نمدهاي درزگير، صنايع نساجي و پلاستيك مي باشد. توزيع اين كاربردها در كشورهاي مختلف متفاوت مي باشد. كه مصرف عمده آزبست در صنايع آزبست سيمان بوده به طوريكه اين كاربرد 66 درصد مصرف جهاني و 94 درصد آزبست مصرفي درايران را به خود اختصاص مي دهد. ديگر كاربردهاي آزبست تنها حدود 6 درصد آزبست مصرفي در ايران را تشكيل مي دهد. به اين ترتيب مي توان مشاهده نمود كه توزيع موارد مصرف در ايران با متوسط جهاني اختلاف زيادي دارد .
به علت خطرات زيست محيطي مصرف آزبست، علي رغم تحقيقات گسترده انجام شده،مواد جايگزين پيشنهادي داراي كيفيت محصولات آزبستي نبوده و نتوانسته اند به طور كامل جاي آزبست را بگيرند. بهر حال تمام تلاش و توصيه هاي جهاني در جهت حذف مصرف آزبست و به كارگيري مواد جايگزين است.روند كلي توليد جهاني آزبست از سال 1990 تا 1994 با روند پرشتابي كم شده به طوريكه طي چهار سال در حدود 50 درصد كاهش پيدا كرده است. پس از اين روند كاهش آرام شده و به 8/1 ميليون تن در سال 1998 رسیده است.
به طور كلي ميتوان گفت كه روند مصرف آزبست نيز همين روال را داشته است. به علت عدم دستيابي به مواد جايگزين براي اين ماده، توليد و مصرف آزبست در چند سال اخير در حدود 2 ميليون تن يعني در حدتوليد سال 1994 ثابت مانده ولي به علت فشارهاي مضاعف جنبشهاي اجتماعي زيست محيطي و تصويب قوانين سختگيرانه تر توسط دولتها، در دراز مدت كاهش بيشتري قابل انتظار مي باشد.ازطرف ديگر با توجه به مصرف عمده اين ماده در صنايع آزبست سيمان، روند مصرف بستگي به ميزان توسعه صنايع ساختمان سازي و تاسيسات شهري دارد. اين موضوع در كشورهاي در حال توسعه بيشتر نمايان خواهد بود. شكل3-4 روند واردات جهاني آزبست را نشان مي دهد. اين ميزان طي دوره الي 1998 به يك سوم و به مرز 400 هزار تن كاهش يافته است. اين امر در واقع بيانگر تغيير الگوي مصرف آزبست و كاهش تقاضا به خصوص در كشورهاي توسعه يافته مي باشد ] 15[
جدول 3-5درصد تغييرات واردات جهاني آزبست
شكل3-4روند تغييرات واردات جهاني آزبست
ژاپن بزرگترين وارد كننده آزبست در جهان بوده و با واردات 121 هزار تني خود در سال 1998، بيش از 35 درصد از بازار جهاني را به خود اختصاص ميدهد. اين واردات نسبت به سال 1994 حدود 40 درصد كاهش نشان مي دهد. ديگر كشورهاي اصلي وارد كننده عبارتند از برزيل، روسيه، مكزيك، چين،تركيه و اسپانيا. ساير كشورهاي جهان حدود 20 درصد از واردات جهاني آزبست را پوشش مي دهند. كشورهاي برزيل، روسيه و مكزيك درچند سال آخر اين دوره افزايش واردات نشان مي دهند، در حالي كه ميزان واردات چين در سال 1998 نسبت به سال قبل از آن افت بسيار شديدي نشان مي دهد.
علي رغم روند كلي رو به كاهش مصرف آزبست در جهان، ايران روندي كاملا افزايشي داشته و طي يك دهه تقريباً دو برابر شده است. اين افزايش مصرف با توجه به سهم 94 درصدي صنايع آزبست سيمان در مصرف آزبست كشور، عمدتا متاثر از رشد زياد صنايع ساختمان سازي و بازسازي خسارات جنگ تحميلي مي باشد و به نظر مي رسد باز هم ادامه يابد. علاوه بر اين،عدم وجود جنبشهاي ضد آزبست و عدم وجود يا عدم الزام به قوانين بازدارنده مصرف آزبست در سالهاي گذشته در اين روند موثر بود ه است. امروزه آگاهي هاي اجتماعي از خطرات مصرف آزبست در كشور ما نيز رو به تزايد بوده و پيش بيني مي شود در آينده اين موضوع بر روند مصرف اين ماده در كشور تاثير گذاشته و آن را محدود نمايد.
روند تغييرات صادرات جهاني طي سالهاي 1992 الي 1998 پس از يك روند نزولي تا سال 1994 به بيشترين مقدار خود در سال 1996 رسيده و سپس دوباره روندكاهشي خود را باز يافته و با بيش از 20 درصد كاهش نسبت به ابتداي اين دوره به سطح 900 هزار تن مي رسد.روند تغييرات صادرات جهاني طي سالهاي 1992 الي 1998 پس از يك روند نزولي تا سال 1994 به بيشترين مقدار خود در سال 1996 رسيده و سپس دوباره روندكاهشي خود را باز يافته و با بيش از 20 درصد كاهش نسبت به ابتداي اين دوره به سطح 900 هزار تن مي رسد.
جدول 3-6روند صادرات جهاني آزبست
كانادا با در اختيار داشتن 34 درصد از صادرات جهاني به عنوان بزرگترين صادر كننده آزبست در جهان به شمار مي رود. صادرات اين كشور از 600 هزار تن در سال 1992 به 320 هزار تن در سال 1996 كاهش پيدا كرده است. اين كاهش چشمگير ناشي از كاهش تقاضاي جهاني به لحاظ مسائل زيست محيطي مصرف آزبست است. ديگر كشورهاي اصلي صادر كننده عبارتند از روسيه، قزاقستان، زيمبابوه،برزيل و يونان. ساير كشورها در حدود 7 درصد از صادرات جهاني را به خود اختصاص مي دهند.
روند ميزان صادرات اين كشورها به جز روسيه و قزاقستان مشابه كانادا بوده و روندي رو به كاهش دارند. در حاليكه در سالهاي 1996 تا 1998 ميزان صادرات كانادا به كمتر از نصف تقليل يافته، صادرات روسيه در حدود 7 برابر افزايش پيدا كرده است. ميزان صادرات ايران بسيار ناچيز بوده و بيشترين ميزان آن مربوط به سال 1374 بوده كه بالغ بر 6 تن برآورد شده است. اين ميزان در سال 1378 به نيم تن كاهش پيدا نموده است. نظر به افزايش ميزان توليد محصولات مصرف كننده آزبست به ويژه لوله و ورقهاي سيماني آزبستي و لنت ترمز، ميزان مصرف آزبست و به تبع آن ميزان واردات آن در طي سالهاي اخير افزايش پيدا نموده است. روند تغييرات واردات آزبست كشور در دوره 1368 الي 1378 ارزش آزبست وارداتي در سال 1377 بالغ بر 16 ميليون دلار بر آورد مي گردد.
روند توليدات آزبست در كشور در شكل 5 ملاحظه گرديد. بيشترين توليد مربوط به سال 1371 بوده كه در حدود 2000 بوده است. كيفيت اين آزبستها براي مصرف در صنايع آزبست سيمان مناسب نبوده ولي در هر صورت با توجه به نازل بودن قيمت بكار گرفته شده است.
بدين ترتيب توليد داخلي سهم بسيار كمي در تامين آزبست مصرفي كشور داشته و مابقي از طريق واردات تامين مي گردد.
در ايران براي توليد محصولات آزبست سيماني بالغ بر 15 الي 20 درصد آزبست مصرف مي شود كه در مقايسه بامتوسط جهاني يعني 10 الي 16 درصد، بالغ بر 25 الي 50 درصد اضافه مصرف آزبست در اين صنايع وجود دارد. با فرض مصرف 70 هزار تني آزبست در كشور و با توجه به سهم 94 درصدي صنايع آزبست سيمان، در يك برآورد سرانگشتي، اين اضافه مصرف در حدود 16 الي 30 هزا رتن قابل برآورد مي باشد. به عبارت ديگر حداقل 20 درصد آزبست مصرفي كشور بيش از استانداردهاي جهاني است. با اين ديدگاه به نظر مي رسد يكي از راهكارهاي موثر در كاهش واردات آزبست، تشويق و ترغيب صنايع مصرف كننده آزبست در بهينه سازي سيستم توليد در جهت كاهش ميزان مصرف آزبست و رسيدن به نرخهاي جهاني است. علاوه بر اين انجام مطالعات لازم براي يافتن جايگزينهاي مناسب از ديگر روشهاي موثرمی باشد ميزان مصرف آزبست در صنايع لنت ترمز وصفحه كلاج و كف پوش در حدود 7000 الي 15000 تن بوده كه با توجه به لزوم كيفيت نازلتر قابل تهيه از توليد داخلي مي باشد. به اين ترتيب از ديگر روشهاي كاهش واردات، توسعه توانايي توليد تنها واحد توليدي فعلي است.
ظرفيت توليد معدن نهبندان طبق پروانه در حدود 100 هزار تن بوده و ميزان توليد در سال 78 بالغ بر 67 هزار تن گزارش شده است. از طرف ديگر ظرفيت تنها واحد فرآوري آزبست كشور يعني كارخانه حاجات نهبندان نيز در حدود 100 هزار تن بوده كه عملاً از 72 هزار تن فراتر نرفته است. اين كارخانه درسال 1357 تاسيس شده و قدمت زيادي دارد. با اين ديدگاه مي بايست توسعه و نوسازي معدن و واحد فرآوري كارخانه حاجات مورد بررسي قرار گيرد .
به طور كلي به نظرمي رسد كه محدويت توليد آزبست در ايران مربوط به محدويت ذخاير شناخته شده و با كيفيت مطلوب به خصوص آزبستهاي با كلاس 5 و 6 مي باشد. از ذخاير كوچك ولي با كيفيت نسبتا مطلوب، كانسارهاي دو برابر بيرجند و كانسار كريزوتيل چاه پنج سر بيرجند با كلاس5 الي 6 و ذخاير آزبست ناحيه بافت كرمان و حاجي آباد بندرعباس گزارش شده اند. معادن راكد آزبست كشور اغلب از كيفيت خوبي برخوردار نبوده و داراي ذخيره كمي مي باشند. بهر حال با توجه به شرايط حاكم بر بازار آزبست و مشكلات زيست محيطي مربوطه سرمايه گذاري دراز مدت براي افزايش توليد مي بايست با احتياط وتامل كافي انجام گيرد
سرمايه گذاري لازم براي راه اندازي يك معدن آزبست در سه بخش اكتشاف ذخاير آزبست،طراحي و تجهيز معدن فرآوري كانسنگ آزبست قابل تقسيم مي باشد. برآورد هزينه براي يك معدن فرضي كه شرايط و فرضيه هاي آن بدرستي تعيين نشده بسيار مشكل و يا غير ممكن است. علاوه بر اين برآورد هزينه اي قابل اعتماد،مستلزم اعتبار و دوره زماني كافي بوده كه در قالب طرح جاري نمي گنجد.
با عنايت به قرائن موجود و بهره گيري از مدلهاي اقتصاد سنجي برآورد هزينه. ميزان هزينه سرمايه گذاري به صورت تقريبي ارزيابي شده تا نهايتا حدود سرمايه لازم به دست آيد.
به اين ترتيب جمع هزينه سرمايه گذاري لازم براي اكتشاف، استخراج و فرآوري ذخاير يك معدن آزبست بالغ بر 28277 ميليون بر آورد مي شود. همانطور كه ذكر شد سرانگشتي هزينه ها در يك شرايط كلي مي باشد. ]15[
جدول 3-7هزينه هاي سرمايه گذاري براي راه اندازي يک معدن آزبست (ميليون ريال)
جدول3-7
فصل چهارم
مصارف آزبست ومواد جایگزین
بررسي وضعيت آزبست در ايران و جهان
4-1 مصارف عمده آزبست
آزبستها كم در3000 نوع فرآورده متفاوت به مصرف يرسند. آزبستها را بر اساس طول الياف انعطاف پذيري و رنگ به درجات مختلف تقسيم مي نمايند. حدود 65تا 70 درصد آزبستها در ساخت انواع محصولات آزبست سيماني به مصرف م يرسد. كريزوتيل به سادگي به الياف بسيار ظريف ابريشمي قابل جدا شدن است. بيش از 95 درصد مصرف آزبسته ا به كريزوتيلها اختصاص دارد . از كريزوتيلهاي طويل ومرغوب جهت بافت لباسهاي نسوز و ديگر محصولات نسوز استفاده مي شود. ارزش اقتصادي كريزوتيل به طول آن بستگي دارد.
آنتوفيليت ، آكتينوليت و ترموليت به دليل انعطاف ناپذيري و خاصيت شكنندگي مصارف محدود دارند. آموسيت داراي الياف طويل ومقاوم در برابر واكنشهاي شيميايي است، لذا از آن در ساخت ظروف شيميايي استفاده مي شود . موارد ديگر مصرف آن در پوشش هاي سبك حرارتي، پوشش لوله ها بلوكهاي منيزيتي و سيمان است. الياف كروسيدوليت به خوبي آموسيت نيست، اما به دليل مقاوم بودن در مقابل واكنشهاي شيميايي از آن در ساخت ظروف مخصوص استفاده مي شود. مصارف ديگر كروسيدوليت در بافت پارچه هاي نسوز و غيره است.
مصرف و توليد آزبست در جهان به علت خطرات زيست محيطي به شدت كاهش يافته است. دراواخر دهه ١٩٧٠ ميزان مصرف آزبست در ايالت متحده به ترتيب: لوله هاي سيماني آزبستي ٣٥ درصدكفپوش ٢٠ درصد لنت ترمز ١٥ درصد پوشش سقف ساختمان ١٠ درصد و بقيه آن در صنايع عايق كاري به كار مي رفت
كه مجموع مصرف سالانه بالغ بر ٥٥٠ هزار تن بوده كه در دهه ١٩٨٠ به ٣٠٠هزار تن كاهش يافته و اين كاهش شامل تمام موارد مصرف اين ماده بوده است.
اين كاهش مصرف تا ١٢ ژوييه ١٩٨٩ ادامه يافت و از اين روز به بعد كليه فعاليتهاي توليد و ورود وتوزيع محصولات حاوي آزبست متوقف شده است. علت عمده كاهش مصرف آزبست به خاطرخطرات زيست محيطي آن است، از جمله بيماريهايي كه از تماس آزبست ايجاد مي شود. مي توان بيماري آزبستوز، سرطان ريه و مزوتلبوما را نام برد.
مطالعات اپيدوميولوژيك به خصوص در نزد افرادي كه با اين مواد سروكار دارند ثابت كرده كه تمام انواع الياف آزبست قادرند سرطان ناي و نيز تومورهاي بدخيم را در پرده جنبو ريه ايجاد كنند. همچنين امكان بروز سرطان دستگاه گوارش و سرطان حنجره نيز در اثر تماس با اين مواد بسيار محتمل بوده و كشيدن سيگار ميزان مرگ و مير ناشي از سرطان ريه را در افرادي كه در معرض اين مواد مي باشند را افزايش مي دهد.اگر چه در كشورهاي پيشرفته صنعتي جنبشهاي ضد آزبست كه از طرف اتحاديه هاي كارگري،تشكيلات مردمي، پزشكان و علاقمندان به سلامت و بهداشت جامعه و حفظ زيست حمايت مي شوند،
سابقه اي پنجاه ساله دارد. ولي در ايران اقدامات انجام گرفته در باره شناسايي و يا محدود كردن مصرف آزبست از حد ترجمه استانداردهاي كشورهاي ديگر تجاوز نمي كند. در ايران مانند ساير كشورها،آزبست در صنايع سيمان و لوله سيماني و ايرانيت و صنايع لنت ترمز به كار مي رود.
١- صنايع مصرف كننده آزبست
2-صنايع عمده مصرف كننده شامل لوله و ورقهاي آزبستي، لنت و صفحه كلاج، كاغذهاي آزبستي نمدهاي درزگير، صنايع نساجي ، پلاستيك و ... مي باشد.
كاربرد آزبست درصنايع بسيار وسيع است ولي ٨٠ درصد از مصرف آن مربوط به صنايع ساختماني شامل لوله و ورقهاي سيمان آزبستي و كاشيهاي كف پوش و پوشش بام و عايق ايزولاسيون و غيره مي باشد و به طوركلي كاربردآن را ميتوان به محصولات سيماني آزبستي ومحصولات آزبستي تقسيم نمود.
الياف آزبستي كه داراي قابليت انعطاف خوب و باريك باشد را ميتوان در صنايع نساجي به عنوان عايق حرارتي به كاربرد. به طوركلي آزبست به دو نوع زير تقسيم ميشود :
١. آزبستهايي كه الياف بافتني دارند.
٢. آزبستهايي كه الياف غير بافتني دارند.
از آزبستهاي كه داراي الياف غير بافتني هستند ميتوان كريزوتيل و كروسيدوليت داراي الياف كوتاه و همه آموسيتها وآنتوفيليتها را نام بردكه غالبا در محصولات متراكم و شكل داده شده نظيرپوشالهاي پوشاننده سقفها، درزگيرهاي آزبستي و مقواهاي ضخيم كاربرد دارد. در عايق الكتريكي تا15درصد آزبست و پلاستيكهاي تا ٣٥ درصد آزبست و سيمان پرتلند و آسفالت به كار ميرود. ازديگرمصارف اين ماده معدني در صنايع كاغذ سازي ، رنگ سازي، لاستيك و صنايع آجر و سفال نام برد.
از آزبستهاي داراي الياف بافتني ميتوان كريزوتيل و كروسيدوليت كه داراي الياف بلند هستند رانام بردكه در ساختن كلاج، لنت ترمز، نخ تابيده، طنابهاي آزبستي، نوار، پردههاي ضد آتش سالنهاي تئاتر، كلاه خود، پتو، پارچه مخصوص، لباسهاي ضد آتش، صافيهاي شيميايي و نوار نقالههاي مقاوم در برابر آتش كاربرد دارد. يك نوع آزبست كه داراي درخشش و جلاي خاصي است تحت عنوان سنگ چشم گربهاي به عنوان سنگ قيمتي و زينتي كاربرد دارد. در جدول شماره ٤ درصد مصرف آزبست در ايران و دنيا در صنايع مختلف را نشان ميدهد.]6[
جدول 4-1درصد مصرف آزبست در ايران و دنيا در صنايع مختلف
صنايعدرصد مصرف درجهاندرصد مصرف درآمريكادرصد مصرف درژاپندرصد مصرف درايرانآزبست سيمان70-6530-236495-94كاغذهاي آزبستي8-738-256-روكش كف (كفپوش)7-421-1363-2لنت ترمز وكلاج3-28-673-2پوشش سقف3-27-432-1بافندگي4-12-13--پلاستيك1-ناچیز2-15/0-صنايع ديگر15-1320-125/10-
industrial Minerals
الياف كريزوتيل بسيار بلند (گروه هاي ١ و ٢ و ٣( بيشتر در صنايع بافندگي وتهيه پارچه و لباس وعايقهاي الكتريكي به كار ميرود و الياف كوتاهتر كريزوتيل ) گروه هاي ٦ و ٧( در صنايع توليد لنت ترمز، صفحه كلاج، آسفالت، كفپوش، رنگسازي، پلاستيك، آجر و سيمان و درزگير و مواد عايق كاربرد دارد.
نوع آزبست مصرفي در محصولات آزبست سيماني عمدتا در جه ٤ و ٥ است كه داراي الياف غير بافتني میباشند. در اين صنايع كروسيدوليت به علت داشتن مقاومت كششي بالاتر از كريزوتيل و نيز قابليت فيلتراسيون عالي آن ترجيح داده ميشود.آموسيت در پوشش توربينهاي زير دريايي و موتورهاي جت و عايقهاي حرارتي كار برد دارد.
محصولات آموسيت نسبت به ساير محصولات آزبست سبكتر و داراي قابليت ارتجاعي بيشتر و چگالي كمتري ميباشد.كروسيدوليت داراي الياف بلند نيز در درزگيرها و لاييهاي مقاوم در برابر اسيد و در ديگهاي لوكوموتيو كاربرد دارد. الياف كوتاهتر آن هم در ساختن لوله سيماني آزبستي به كار مي رود
4-1-1مشخصات كمي و كيفي آزبست در صنايع مصرف كننده
نامگذاري انواع آزبست مطابق با استانداردهاي خاصي صورت ميگيرد. از معروفترين اين استانداردها كه كاربرد معمول تري نيز دارد استاندارد كبك است كه درجدول 4-2 ارائه شده است ]6[
جدول4-2درجه بندي آزبست) نوع كريزوتيل( كبك ارائه شده به وسيله شركت معدني آزبست كبك
گروه يا درجه اليافمشخصاتشماره ١الياف خام به صورت متقاطع يا عرضي در رگه ها با طول بيش از ١٩ ميلي مترشماره ٢الياف خام به صورت متقاطع يا عرضي در رگه ها با طول9تا5/19ميلي مترالياف خام طبقه بندي نشده والياف خام ديگر غير از آنچه در بالا گفته شده، دراين درجه يا گروه قرار دارند.شماره3(بافندگي)حداقل وزن الياف باقي مانده ) اونس برحسب( بر روي سرندهاي مختلفماشين آلات كبك در آزمايش با نمونه آزبست به وزن ١٦ اونسسرند2/1اینچسرند 4مشسرند 10مشطبقه كفF3K3R3T3Z35/1074219/377893/15/14443/05/0222
ادامه جدول 4-2
شماره 4(صنایع سیمان)A4D4H4H4K4M4R4T4Z4000000000875544325/16687989105/9233434445شماره 5(صنایع کاغذ وسیمان آزبستی)حداقل وزن الياف باقي مانده) بر حسب اونس)بر روي سرندهاي مختلف ماشين آزمايش كبك در آزمايش با نمونه آزبست به وزن ١٦ اونسD5K5M5R5Z5000005/000005/101211106/854564/7شماره 6(صنایع سیمان و کاغذو تخته های آزبستیD6F6000076910
ادامه جدول 4-2
شماره ٧( الياف كوتاه)D7F7H7K7M7R7T7FR7وTG7W7000000000000000000543210000111213141516161616
4-1-2صنايع ساختماني
اين صنايع بزرگترين صنايع مصرف كنندة آزبست در جهان را شامل ميشود. به طوري كه در65درصد آزبست توليدي جهان در صنايع آزبست سيماني به كار ميرود. اين صنايع شامل - مجموع ٨٠ورقه هاي تخت تا صفحه اي ميباشد كه جهت پوشش سقف يا به عنوان سقف كاذب و غيره، آجرهاي آزبست سيمان، لوله هاي انتقال مايعات با فشار بالا و ورقه هاي كفپوش ساختمان و ناودان به كار مي ورد.علت عمده مصرف آزبست درصنايع آزبست سيماني به شرح زير است:
١. غير قابل احتراق بوده و عايق حرارت و الكتريسيته خوبي ميباشد.
٢. موجب افزايش ظرفيت جذب كنندگي سيمان ميشود.
مهمترين خواص محصولات آزبست سيماني خواص مكانيكي آنهاست كه شامل مقاومت در برابرخردشدگي و مقاومت خمشي و مقاومت در برابر ضربه و مقاومت در مقابل تركيدن آن ميباشد كه تمام اين خواص به طول الياف آزبست بستگي دارد ]8 [
هرچه طول الياف آزبست به كار رفته بيشتر باشد مقاومت محصول بالاتر خواهد رفت و در نتيجه محصول داراي كيفيت بهتري خواهد بود. ميزان الياف آزبستي كه در اين صنايع به كار مي رود ١٠ تا ١٦درصد ميباشد و عمده ترين الياف آزبستي كه در اين صنايع مورد استفاده قرار مي گيردكريزوتيل،آموسيت و كروسيدوليت مي باشند. كريزوتيل ٩٢ درصد و آموسيت و كروسيدوليت ٨ درصد مصرف در اين صنايع را تشكيل ميدهند. مقاومت كلي در محصولات سيمان آزبستي به طور مستقيم به عوامل زير بستگي دارد:
1-خواص سيمان
2-چگالي محصول
3-نسبت انواع مختلف آزبست به كار رفته
4-مجموع مقاومت انواع آزبست
درجدول شماره ٦ خواص مكانيكي كروسيدوليت و كريزوتيل و آموسيت در صنايع آزبست سيمان
نشان داده شده است.
جدول 4-3 مهمترين خواص مكانيكي كروسيدوليت و كريزوتيل و آموسيت در صنايع آزبست سيماني
در فرآيندكريزوتيلكروسيدوليتآموسيتپلاستيسيتهعاليخوبضعيفزبرينرمنيمه زبرزبرفيلتراسيونضعيفخوبعاليقدرت پخشضعيفخوبعالياليافبلندتر از ١٠ ميليمتركمكم تا زيادزيادقابلتي حلاجي بدون كاهش طولخوبخوبمتوسطحجم ظاهري(W.B.V)ضعيفخوبعاليانعطاف پذيريعاليخوبضعيفمقاومت خرد شدنخوبخوبضعيفمقاومت ضربهخوبعاليضعيفمقاومتمتوسط تا عاليعاليمتوسط
4-1-3 لوله ها ي سيمان آزبستي
لوله آزبست سيماني در مصارف لوله كشي و انتقال مايعات در شبكه هاي انتقال نفت، فاضلاب ولوله هاي زيرزميني مصرف مي شود و اين محصول در مقابل حرارت تا ٤٠٠ درجه سانتي گراد مقاوم بوده وقابليت هدايت حرارتي و الكتريكي پاييني داشته و همچنين در برابر نفوذ آب و يخ زدگي مقاومت زيادي دارد.
مختلف pH اين لوله ها به دليل خواص ويژهاي كه دارند برا ي انتقال فاضلاب با تركيب شيميايي و آبهايي كه داراي مقادير بالايي نيترات و فسفات هستند مورد استفاده قرار ميگيرند.
آزبست در ساخت لوله هاي سيمان آزبستي براي افزايش مقاومت شيميايي، حرارتي و مقاومت دربرابر فشار و كشش بالا و قابليت نسوزندگي آن به كار ميرود ]6[
4-1-4 ورقهاي سيمان آزبستي
اين ورق ها در پوشش بام ساختمان ها و پوشش كنارههاي ساختماني به كار ميروند و ورقهاي پهن آن در پوشش داخلي و خارجي ديوارها، پارتيشنها و پانلها و سقفها و به عنوان پوش كلاهك وعايق ديگهاي بخار و كوره ها استفاده ميشوند. ورقهاي موجدار آن بيشتر در بام ساختمان ها استفاده ميشود.ورقهاي موجدار عمده ترين گروه توليد شده از انواع ورقهاي سيمان آزبستي را تشكيل ميدهند وطي ٥٠ سال گذشته به طور وسيع در پوشش سقفها و نيز زواياي ساختمان به كار ميرود.آزبست در ساخت ورقهاي آزبستي براي بالا بردن مقاومت كششي، حرارتي و شيميايي و قابليت نسوزندگي آن و فاسد نشدن وافزايش طول عمر آن به كار مي رود.
4-1-5 نمدهاي آزبست دار
كاربرد اصلي اين نمدها به دليل خاصيت ضد رطوبتي آنهاست. نمدهاي آزبستي كه ٨٠ تا ٩٠درصد آن الياف كوتاه كريزوتيل ) عمدتا گروه ٧ ( باشد، در ساخت ورقهاي انعطاف پذير به كار برده مي شوند. در سقف و بام ساختمانها اين پرشدگي عمدتا با بيتومين كه ضد حريق بوده و با حركات ريز وخفيف بام ساختمان خود را تطبيق مي دهد، مورد استفاده قرار ميگيرد.
4-1-6 كاشي و كفپوش آزبست دار
در كاشي هاي كفپوش وينيل، آزبست به عنوان يك ماده تقويت كننده مورد استفاده قرار ميگيرد.براي اين كار الياف كوتاه كريزوتيل گروه ٥ تا ٧ را با رزينهاي وينيل مخلوط ميكنند. اين عمل باعث افزايش خاصيت دوام و پايداري و حالت ارتجاعي آن شده وسطح آن را در برابر احتراق و رطوبت واسيدها و روغن و چربي و الكالي ها مقاوم ميكند. اين نوع كاشي ها در ساختمانهاي تجاري ونمايشگاه ها كاربرد زيادي دارد.
يك نوع كاشي كفپوش با مخلوط كردن الياف كوتاه كريزوتيل با رزين هاي مصنوعي، گليونيت ،روغنهاي گياهي( در زمان قالب گيري( ساخته مي شود كه اين كاشي به علت داشتن دانه هاي درشت و زبر در كفپوش كارخانه ها و نيز ستونها مورد استفاده قرار ميگيرد.
4-1-7 لنت ترمز و صفحه كلاج
آزبست اولين بار در توليد لنت هاي ترمز و صفحه كلاج از سال ١٩٥٠ مورد استفاده قرارگرفت.قبل از آن از بافتهاي كتاني استفاده مي شد كه به علت محدوديت آنها در برابر داغ شدگي و حرارت وپي بردن به خواص خوب آزبست، بافتهاي كتاني كنار گذاشته شد و آزبست مورد استفاده قرار گرفت.
در ساخت مواد اصطكاك زا اصولا از كريزوتيل استفاده مي شود، چون كريزوتيل نسبت به سايرآزبستهاي آمفيبول خاصيت اصطكاك زايي بهتري دارد. آزبست به لنت هاي ترمز خاصيت استحكام وسخت شدگي مي بخشد و باعث جلوگيري از خط افتادگي آنها مي شود.
لنتهاي ترمز بر اثر ساييدگي و اصطكاك ايجاد غبار ميكنند كه در اثر حرارتي كه اصطكاك ايجاد ميكند بيشتر آزبست به فورستريت تبديل ميشود بجز ١ تا ٢ درصد از آن كه به صورت آزبست باقي مي ماند. بنابراين خطر عمدهاي براي سلامتي انسان نمي تواند داشته باشد.
لنت هاي ترمز ممكن است پارچه هاي بافته اشباع شده يا الياف متراكم شده به هم چسبيده با چسب مقاوم در مقابل گرما باشد. چسب ممكن است يك سيليكات يا پلاستيك يا كائوچو باشد. ضريب اصطکاک پارچه آزبستي در برابر فولاد در لنتهاي ترمز27/0تا38/0 مي باشد .این ضریب با چسب افزايش يافته و با سيم پيچ كاهش مي يابد. لنتهاي ترمز از تابيدن الياف آزبست با رشته هاي سيمي نازك و آميختن با محلول سيليكاتي و سپس بافتن به صورت پارچه و اشباع با كائوچو يا چسب و تحت فشار وحرارت دادن ساخته مي شوند.
در توليد لنتهاي ترمز كفشكي ٥٠ -٢٥ درصد آزبست به كار ميرود. به طور كلي در اين نوع لنت ترمز30-20درصدرزین فئولیک و15-12درصدکربنات کلسیم و7-6درصد باریت و12-7درصد دولمیت و10-4درصدپودرفلزو5درصداکسیدهای رنگی و30-20درصدکائوچوی مصنوعی همراه با آزبست به کار میرود.
در توليد لنت ترمز ديسكي 7/35 درصد آزبستRو3/15 درصد آزبستR7 به كار مي رود و در توليد صفحه كلاج مالشي پيكان، براي توليد ١٠٠ هزار عدد صفحه كلاج مالشي به طور استاندارد 200 هزار عدد لنت لازم دارد.اتوبوسهاي معمولي حاوي ٢٣/0كيلوگرم آزبست در لنتهاي ترمز و بالشتك ديسك خود و11/0كيلو گرم در لنت كلاج خود ميباشند. آزبست مورد نياز براي ساخت يك اتومبيل جديد ٤٥ / 0كيلوگرم ميباشد. در ماشينهاي سنگين به طور متوسط ١ / 4كيلوگرم در لنت هاي ترمز38/0 كيلوگرم در لنت كلاج آزبست به كار رفته است
4-1-8صنايع نساجي
در صنايع نساجي عمدتا كريزوتيل گروه ٣ و كروسيدوليت مورد استفاده قرار گرفته و در ساخت طنابهاي آزبستي و فتيله هاي آزبستي و پارچههاي ضد حريق به كار ميرود. فتيله هاي آزبستي معمولا قطر ٦ ميليمتر دارد و براي درزگيري استفاده ميشود و از الياف به هم تابيده شده ساخته شده است.طنابهاي آزبستي نسبت به فتيله هاي آزبستي قطر بيشتري دارند و با پيچيدن چندين رشته فتيله آزبستي به هم ساخته ميشوند. پارچه هاي آزبستي در تهيه لباسهاي نسوز و پردههاي ضد حريق تئاتر وسينما و پتوهاي مخصوص مهار آتش به كار مي روند.فرآيند توليد منسوجات آزبستي نساجي، مانند منسوجات پنبهاي است با اين تفاوت كه براي تهيه آن ابتدا الياف آزبست مانند فرآيند پشم ابتدا بوسيله ماشينهاي ويژهاي پرداخت و آماده مي شوند.بطوريكه اين ماشينها الياف آزبست را با برسهايي در جهات مختلف شانه مي زنند. منسوجات آزبستي معمولا به صورت مخلوط با پنبه تهيه ميشوند چون الياف آزبست نسبت به پنبه داراي خاصيت ريسندگي كمتري هست.
4-1-9درزگيرهاي آزبستي
در درزگيرهاي آزبستي فشرده شده از الياف كريزوتيل گروههاي ٦ ، ٥ ،٤ و ٧ كه با تركيبات پلاستيكي مقاوم در برابر حرارت ساخته ميشود و تحت فشار بخار به صورت ورقهاي با ضخامت يكنواخت در ميآيد، استفاده ميشود. اين درزگيرها بيشتر در بين بستهاي اتصالات به كار ميروند و ازخروج سيالات جلوگيري ميكنند.
نوع ديگر درزگيرها فشرده نبوده و توزيع الياف آزبست در تمام طول ورق نسبت به درزگيرهايآزبستي فشرده، بهتر انجام مي شود. اين نوع درزگيرها در جاهايي كه سطح پست ناهموار دارند عملكردبهتري نسبت به نوع فشرده شده دارند. اين نوع درزگيرها بوسيلة نوعي صمغ مصنوعي قابل ارتجاع ومقاوم در برابر حرارت و همچنين روغن چسبانده ميشوند تا مقاومت بهتري در برابر سيالات محبوس شده ايجاد كنند.درزگيرهاي آزبستي فشرده شده در اتصالات لوله ها، دريچه ها، سوپاپها، ديگهاي بخار و همچنين اتصالاتي كه در صنايع شيميايي و نفت انجام مي پذيرد و در نصب موتورهاي احتراق، آون ها، اتوكلاوهاو مخازن مورد استفاده قرار ميگيرد ]6[
4-1-10كاغذها و تخته هاي آزبستي
ورقهاي آزبستي از ديرباز در صنعت نفت و گاز براي محافظت لوله هاي فلزي در مقابل ساييدگي مورد استفاده قرار ميگيرند. تخته ها وكاغذهاي آزبستي براي اهداف عايق كاري در صنايع الكتريكي وبراي پوشش ذغال وهاديها به كار برده مي شوند.
تخته هاي آزبستي از الياف آزبست سيمان پرتلند تحت فشار هيدروليكي ساخته ميشود كه به صورت ورق ميباشد و به عنوان عايق كاري مورد استفاده قرار ميگيرد. اين تخته هاي آزبستي به رنگ خاكستري خالدار و رنگهاي مختلف در بازار به فروش ميرسد و براي ديوارسازي استفاده ميشود.ضخامت اين تخته ها ٦ ، ٥ و ٢٠ سانتيمتر مي باشد وتا دماي ٥٤٠ درجه سانتيگراد مقاوم هستند.
از ديگر محصولات آن ميتوان مقواي آزبستي را نام برد كه با چسب آلي همراه با پركننده دياتوميتي در انواع نرم يا سخت ساخته ميشود. اين محصول براي عايق كاري در دماي ٤٣٠ تا ٥٤٠درجه سانتيگراد مناسب است.
تخته هاي آزبستي در بازار تحت نامهاي مختلف وجود دارد:
الف )تخته ديواري خم شوي آزبستي كه به رنگ طبيعي خاكستري يا رنگهاي مومي زينتي با ضخامت 30ميليمتر وجود دارد.
ب)تخته هاي ساختماني كه از رشته هاي آزبستي، يك چسب غير آلي و سيليس دياتوميتي ساخته ميشود
و داراي چگالي ٣٧٠ تا ١٠٥٠ كيلوگرم بر متر مكعب ميباشد و سخت ترين درجه آن داراي استحكام كششي ٥/٠ كيلوگرم بر ميليمتر مربع است و براي عايق كاري در برابر آتش مناسب مي باشد.
ج)الوار آزبستي: شامل تخته هاي آزبست سيماني مي باشند كه به شكل تخته هايي براي كف سازي وتيغه هاي قالب گيري شده وجود دارند. اين محصول داراي رگه هايي شبيه به چوب مي باشد.
د)مارينيت نام تجاري يكي از محصولات عايق كاري آزبستي است كه از مواد چسبنده غير آلي وخاك دياتومه ساخته شده و به صورت ورقه است. اين محصول به عنوان ضد آتش مورد استفاده قرار ميگيرد.
ه)كاغذهاي آزبستي معمولي : ورقهاي نازكي از الياف آزبست مي باشند كه با محصولات سيليكات سديم چسبيده شده است. اين كاغذها انعطاف پذير، محكم، ضد آتش، سفيد رنگ و عايق حرارتي خوبي مي باشند و براي پوشش لوله هاي بخار آب و عايق كاري ديوارها در دو يا سه لايه استفاده مي شوند. كاغذآزبست چين دار نيز براي عايق كاري لوله به كار ميرود]8 [
4-1-11پلاستيكها
آزبست به عنوان عامل تقويت كننده در پلاستيكها مورد استفاده قرار ميگيرد. آزبست مورد نيازدر اين صنعت از نظر قيمت گرانتر و از الياف طويل كريزوتيل و طي فرآوري پر هزينه به دست مي آيد.كه داراي ضريب انبساط پايين و مقاوم در برابر حرارتهاي بالا و از سخت شدگي خوبي برخوردار است.
درجدول 4-4 ويژگيهاي كيفي وكمي آزبست در صنايع مختلف نشان داده شده است
جدول 4-4 مصارف و خواص مهم آزبست در صنايع مختلف
خواص مهمنوع آزبستكاربرد١- مقاومت شيميايي، مقاومت در مقابل فشار، مقاومت حرارتي، قابليت نسوزندگي، مقاومت كششي بالا، نسبتا هزينه توليد پايينكريزوتيلكاغذهاي آزبستي٢- مقاومت كششي، مناسب، مقاومت در مقابل بازها، قدرت فشردگي بالا،مقاومت حرارتيكريزوتيللوله هاي سيمانآزبستي3-مقاومت كششی بالا مفاومت حرارتي،مقاومت شيميايي و قابليت نسوزندگي و فاسد نشدن كريزوتيلورقهاي آزبستسيماني٤- مقاومت حرارتي، قابليت هدايت پايين و دوام بالاكريزوتيللنت ترمزو صفحهكلاج٥- غلظت بالا، مقاومت در مقابل خميدگي، مقاومت حرارتي، مقاومت شيميايي و خاصيت تكسوتروپيككريزوتيلپوششها و درتركيبات بين دوجسم٦- مقاومت حرارتي، سهولت فرآوري، سفتي زيادكريزوتيل وكروسيدوليتپلاستيكها٧- مقاومت حرارتي، قابليت انعطاف، فاسد نشدني و مقاومت شيميايي، قابليت هدايت حرارت پايين و مقاومت الكتريكي بالاكريزوتيل وكروسيدوليتصنايع نساجي٨- قابليت انعطاف، مقاومت حرارتي، عدم تخريب در مقابل فشار، مقاومت در مقابل فشار تدريجي و مقاومت شيميايي، قابليت هدايت حرارت پايين ومقاومت در مقابل پارگي و مقاومت در مقابل خردشدگيكريزوتيلنمدهاي درزگير٩- غلظت بالا، مقاومت در مقابل فرونشستن، خاصيت اكسيد شده و فاسد شدن پايين، خاصيت دگررواني و هزينه پايين توليدكريزوتيلپوشش سقف
4-2صنايع مصرف كننده آزبست در ايران
از صنايع عمده مصرف كننده در ايران مي توان صنايع لوله و سيمان آزبستي، صنايع لنت ترمز وصفحه كلاج و كاشي و كفپوش(تعدادي از توليد كنندگان آنها از آزبست استفاده مي كنند( را نام برد.
4-2-1مصرف كنندگان عمده آزبست در ايران
- مصرف عمده آزبست در ايران در توليد لوله و ورقهاي سيمان آزبستي مي باشد. براي توليد لوله١٥ %آزبست به كار ميرود. در كشور ما مقدار مصرف آزبست در اين صنعت - آزبست سيماني ٢٠بيشتر از متوسط جهاني است.
در كشورهاي صنعتي مصرف آزبست در توليدات آزبست سيمان رقمي بين ٧٠ تا ٧٥ درصد مصرف كل را تشكيل مي دهد، در حاليكه در ايران اين مقدار حدود ٩٥ درصد است.
محصولات ساخته شده از پنبه نسوز و سيمان عمدتا به صورت ورقهاي مسلح و موجدار و لوله است (در جداول شماره 4-5 و4-6 توليدكنندگان عمده لوله و سيمان آزبستي نشان داده شده است(.
لوله هاي آزبست سيماني در شبكه آبرساني شهرها، شبكه آبياري كشاورزي و فاضلابها كاربرد دارد وورقهاي آزبستي هم براي پوشش ساختمانها به كار ميرود.تاريخچه توليد محصولات آزبست سيماني در ايران به سال ١٣٣٧ با راه اندازي كارخانه ايرانت درغني آباد شهرري- تهران برمي گردد و در حال حاضر در سال ١٣٧٩ دركشور ١٤٧٥٣٣ تن لوله و٣٠٤٣١٩ تن ورق سيمان آزبستي توليد شده است.
متاسفانه آزبست توليدي كارخانه حاجات از نوع نامرغوب و درجه ٧ مي باشد كه قابل استفاده درصنايع توليد لوله و سيمان آزبستي نيست با اين وجود برخي از كارخانه ها از آزبست توليدي كارخانه حاجات استفاده مي كنند كه به همين دليل محصولات ورقهاي آزبستي توليدي آنها داراي كيفيت خوبي نمي باشد. براي توليد لوله سيمان آزبستي بيشتر از آزبست وارداتي استفاده مي شود.
- صنايع لنت سازي : از ديگر مصارف آزبست در ايران در توليد لنت و كلاج ماشين مي باشد. در حال حاضر ٣٩ واحد توليد لنت ترمز وكلاج ماشين وجود دارد. ميزان مصرف واحدهاي مختلف لنت ترمزكشور متفاوت و بين ١٥ تا ٣٠ درصد مي باشد. از بين توليدكنندگان لنت ترمز مي توان كارخانه لنت ترمز ايران در نوشهر را نام برد كه حدود ١٥٠ تن آزبست جهت توليد ٥٠٠ هزار دست لنت ديسكي درسال مصرف مي كند.
آزبست مصرفي در توليد لنت ترمز معمولا“ از نوع نامرغوب يعني درجه ٥ به بالا است كه به همين دليل آزبست توليدي كارخانه حاجات را مي توان در اين نوع صنايع مصرف كرد.
جدول4-5توليد لوله سيمان آزبستي در سال
نام واحدنام محصولظرفيت اسمي(تن)توليد(تن)راندمانايرانيت تهرانلوله400003025163/75ايرانيت اصفهانلوله600004485169/74فارسيت دورودلوله600002875092/47فارسيت اهوازلوله300001689532/56آذريتلوله200001381608/69پرميتلوله20000679296/33كرمانيتلوله20000--پرميتلوله20000621407/41جمع كللوله27000014753364/56
جدول 4-6 توليد ورقه هاي سيمان آزبستي در سال( ماخذ : وزارت صنايع و معادن)
نام واحدنام محصولظرفيت اسمي(تن)توليد(تن)راندمانايرانيت تهرانورق470003898394/82ايرانيت اصفهانورق480004964342/103فارسيت دورودورق660003950385/59فارسيت اهوازورق300001138461/44آذريتورق200002303819/115پرميتورق300001235418/41پرميتورق200002234070/111كرمانيتورق30003048160/101شماليتورق3004309998/143ساريتورق300003149498/104جمع كلورق35100030431970/86
- صنايع كفپوش: از ديگر مصارف آزبست در ايران در توليد كفپوش مي باشد، با اين حال برخي ازكارخانه ها از آزبست استفاده نمي كنند. از مهمترين كارخانه هايي كه از آزبست استفاده ميكنند،ميتوان كارخانه ايران كفپوش دراستان زنجان را نام بردكه داراي ظرفيت ٣٠٠٠٠٠ مترمربع درسال ميباشد.
4-2-2ميزان مصرف آزبست در ايران
مصرف عمده آزبست در توليد لوله و ورق سيمان آزبستي مي باشد كه ميزان توليد و مصرف در اين صنايع در جدول 4-7 نشان داده شده است.
برآورد ميزان توليد لوله و ورق سيمان آزبستي و ميزان مصرف ظاهري آزبست در اين صنعت در طي سال ٧٩
13751374137313721371137013691368سال487607440037368873373993353869340291370207236654ميزان توليدلولهو ورقسيمانآزبستي5895952874442484522242567412684443127619ميزان توليدلولهو ورقسيمانآزبستي
1379137813771376سال451825497489479112535719ميزان توليد لوله وورق سيمان آزبستي 52607601545793264777ميزان توليد لوله و ورق سيمان آزبستي
(جدول 4-7 )
در توليد لنت ترمز و صفحه كلاج و توليدات كفپوش، ميزان مصرف سالانه در اين صنايع بين٥٠٠٠ تا ٧٠٠٠ تن
مي باشد. مقدار ميزان مصرف در كارخانه هاي توليد لنت ترمز و صفحه كلاج متفاوت و بين ٣٠ تا ١٥ درصد متغير مي باشد. كارخانه لنت ترمز ايران در نوشهر با توليد ٥٠٠ هزار دست لنت، سالانه ١٥٠ تن آزبست مصرف مي كند.
در سال ١٣٧٩ در كشور ١٠ واحد توليد كننده محصولات آزبست سيماني وجود داشته كه جمعا٤٥١٨٥٢ تن انواع ورق و لوله آزبست سيماني را توليد نموده اند كه اين ميزان 76/72درصد ظرفیت اسمي و نسبت به سال قبل حدود ٩ درصد كاهش توليد را نشان مي دهد كه حدودا ٥٢٦٠٧ تن آزبست مصرف كرده اند.
جمعا ٨ واحد توليد كننده لوله ١٤٧٥٣٣ تن توليد كردند كه ٦٤/54درصد ظرفیت اسمی كارخانه ها بوده و حدودا ٢٠٦٥٤ تن آزبست مصرف كرده است. بخش ورق ٣٠٤٣١٩ تن توليد داشته٨٦ درصد ظرفيت اسمي كارخانه ها بوده و حدودا ٣١٩٥١ تن آزبست مصرف كرده است.
كاهش ميزان توليدات سال ٧٩ نسبت به سال قبل در بخش ورق به دليل تغيير فرهنگ مصرف درروند ساخت و ساز و در بخش لوله به دليل كاهش بودجه پروژه هاي عمراني بوده است و پيش بيني ميگردد كاهش توليد اين رشته صنعت در سال جاري نيز ادامه پيدا كند.
4-3استانداردهاي مصارف آزبست و مواد جايگزين
رويكردهاي نودراستفاده از مواد جايگزين استفاده از مواد جايگزين شايد نوعي اقدام حفاظتي در مواجهه با اثرات نامطلوب آزبست و راهكاري بمنظور برون رفت از بحران اخير باشد. اما در انتخاب اين مواد بايد در نظر داشت كه خواصي مشابه آزبست داشته باشند و از همه مهم تر اينكه تأثيرات بيماريزائي نداشته باشند و البته از نظر اقتصادي نيز بصرفه باشند. از طرف ديگر ميزان انتشار الياف جايگزين شده در محصولات جديد در مقايسه با انواع قديم آنها زيادتر نباشد.
معمولاً موادي به شكل ليف داراي خواصي چون استحكام كششي زياد و انعطافپذيري ميباشد. براي افزايش اين خواص ميبايست اليافي باريكتر و بلندتر به وجود آيد، اما واضح است كه بموازات افزايش اين خواص، خطرات بالقوه الياف مذكور هم بيشتر ميشود.
بعنوان مثال در يك پروژة مطالعاتي مواردي نظير آلومينا (اكسيد AL)، كاربيد Si و اكتاتيتانات Kبصورت اليافي درآمده و روي حيوانات آزمايش شد و محقق شد كه اين الياف با طولهاي بلندتر از m4 و قطرهاي كمتر از m4 در حيوانات آزمايشگاهي تومورهاي بدخيم پديده ميآورند.
بايد گفت امروزه از مواد مختلفي بعنوان جايگزين آزبست در تهيه محصولات گوناگون استفاده ميشود؛ پشم شيشه، پشم سنگ، پشم سرباره و فايبر گلاس از اين دست مواداند كه در تهيه عايق هاي اكوستيكي و حرارتي و اسپريهاي ضد آتش مورد استفاده قرار گرفتهاند و محصولات آنها به بازار عرضه شدهاند، مواد فوقالذكر از جمله كانيهاي ليفي مصنوعي ميباشند.از ديگر مواد جايگزين شونده بايد از زئوليتها و ساير الياف طبيعي بخصوص از ولاستونيت نام برده شود.الياف مواد سراميكي نيز به واسطة استحكام كششي فوقالعادهشان بعنوان عامل تقويتكننده در تهيه مواد كامپوزيت بسيار مورد توجه ميباشند.
علاوه بر موار فوق، مواد ديگري نيز مورد توجه قرار گرفتهاند كه عبارتند از خاك دياتومه ورميكوليت Vermiculite ، پرليت . چوب پنبه، پلي استايرن، پليوينيل كلرايد PCV و پلياورتان. در اين جا بايد متذكر شد كه براي جايگزيني جامه و البسة نسوز بمنظور حفظ جان افراد در مقابل آتشهنوز مادهاي به بازار عرضه نشده است كه از نظر اقتصادي بتوان آنرا بطور كامل جانشين آزبست نمود و صرفاً نوع آزبست مصرفي را تغيير دادهاند. در پايان يادآور ميشود با توجه به پيشرفتهاي روزافزون و فزاينده در عرصه مواد بخصوص تهيه و عرضه مواد نو بايد اقدامات و تحقيقات جديتري بمنظور تهيه مواد جديد با خصوصيات مشابه به آزبستها صورت گيرد.
در زیربه جایگزینی برخی مواد به جای آزبست اشاره می شود
استانداردهاي مصارف:
- در صنايع ساختماني : ميزان الياف آزبستي به كار رفته در اين صنايع ١٠ تا ١٦ درصد ميباشد وعمده ترين الياف آزبستي كه در اين صنايع مورد استفاده قرار ميگيرد، كريزوتيل، آموسيت،كروسيدوليت مي باشد. كريزوتيل ٩٢ درصد وكروسيدوليت ٨ درصد مصرف در اين صنايع را شامل مي شوند.
- لوله هاي سيماني آزبستي : در ساخت آن ٨٠ الي ٨٥ درصد سيمان و ٢٠ميشود. كريزوتيل گروههاي ٥ ،٤ و ٦ براي ساختلوله هاي غير تحت فشار به كار مي رود. امابین٣٠-20درصد كروسيدوليت و كريزوتيل نوع ٤ و ٥ را مخلوط مي نمايند تا خواص آن افزايش يابد. طول الياف به كار رفته بين10-3ميليمتر مي باشد.
ميزان مصرف آزبست در توليد هر تن لوله آزبست به شرح زير است:
١- كروسيدوليت ٣٥ كيلوگرم
٢- كريزوتيل درجه چهار قو ٣٥
٣- كريزوتيل درجه چهار ضعيف ٣٥
٤- كريزوتيل درجه پنج ٣٥
جمع140
- ورقه هاي سيمان آزبستي : الياف آزبست اصلي به كار رفته شامل: كريزوتيل گروه ٦ ،٥ و ٧ و مقداركمي گروه ٤ مي باشد. آموسيت نيز گاهي به كريزوتيل به منظور كمك به پراكندگي و انتشار آنها اضافه مي شود. در توليد ورقهاي آزبستي طول الياف آزبست به كار رفته تقريبا كوتاهتر از آزبست مصرفي درلوله آزبست سيماني است و حداكثر طول ٦ ميليمتر براي توليد ورقهاي آزبستي مناسب است.
مقدار مصرف آزبست در صنايع توليد ورق سيمان آزبستي:
١- كريزوتيل درجه چهار قوي 45/9کیلوگرم
٢- كريزوتيل درجه چهار ضعيف 25/26 "
٣- كريزوتيل درجه پنج 8/16 "
٤- كريزوتيل درجه پنج ضعيف 7/35 "
٥- كريزوتيل درجه شش 8/16 "
جمع105 "
-كاغذها و تخته هاي آزبستي : تخته ها و كاغذهاي آزبستي از الياف كوتاه كريزوتيل گروه هاي ٥ تا ٧كروسيدوليت يا مخلوطي از اين دو با نسبت مناسب و همچنين با عوامل چسبنده يا پركننده هاي معدني ساخته مي شود.
- درزگيرهاي آزبستي : براي ساخت درزگيرهاي آزبستي فشرده شده از الياف كريزوتيل گروه هاي٤ و ٦، ٥ و ٧ استفاده ميشود.
- صنايع نساجي : در اين صنايع عمدتا از كريزوتيل گروه ٣ و كروسيدوليت استفاده مي شود.
- انواع لنت ترمز : در توليد لنتهاي ترمز كفشكي ٢٥ تا ٥٠ درصد آزبست استفاده مي شود. توضيحات بيشتر در خصوصاين مصارف در بخش قبل داده شده است.جايگزين آزبست در مصارف مختلف به علت خطراتي كه استفاده آزبست براي سلامتي انسان دارد، تحقيقات گستردهاي براي موادجايگزين آن صورت گرفته است. اين تحقيقات با موفقيت كمي همراه بوده و مواد پيشنهادي نيز نتوانسته اند به طور كامل جاي آزبست را بگيرند و محصولات ساخته شده از اين مواد داراي كيفيت محصولات آزبستي نبوده و تعدادي از اين مواد هم براي سلامتي انسان مضر است. جدول شماره4- ٨ تعدادي از مواد جايگزيني آزبست و خطرات كار با آنها را نشان ميدهد.
برخي از جايگزينهاي آزبست عبارتند از لوله هاي پي وي سي، ترمزهاي نيمه فلزي، لوله هاي آهني،ورقهاي پشم شيشه، ورقهاي آلومينيم ، فيبر پليتترافلوئوراتيلن وولاستونيت و همچنين آمونيوم، فيبر پلي پروپيلن، فيبرپلي اتيلن، ميكا، ورق و فيبرهاي گرافيتي، فيبر آراميد، فيبر سلولز، فيبر سراميكي و فيبرشيشه اي.
سازمان حفاظت محيط زيست ايالات متحده اعلام كرده است كه استفاده از لوله هاي سيمان آزبستي خطرات كمتري از لوله هاي. PVC و ساخته شده از ديگر مواد پلاستيكي دارد .
4-3-1جايگزين هاي آزبست در لوله آزبست سيماني
از نظر اقتصادي استفاده از لوله هاي سيماني تقويت شده با مواد رسي و شيشهاي و پلاستيكي وكانكريت مقرون به صرفه بوده و در كشور آمريكا كاربرد وسيع درمصارف فاضلاب دارد . از ميان آنهالوله هاي سيمان تقويت شده با مواد رسي نسبت به لوله هاي سيمان تقويت شده با مواد شيشهاي وپلاستيكي به علت ريزدانه بودن ارجحيت دارند لوله هاي فولادي نيز به عنوان جايگزين لوله هاي سيمان آزبستي به كار برده ميشوند ولي بسيار گرانتر از آن هستند.
جدول 4-8 مواد جايگزين آزبست و ضررهاي احتمالي آن
مواد جايگزين آزبستضررهاي احتمالي آن١- كانيها :دياتوميتپرليتولاستونيتورميكوليتتالكميكاآتاپولژيت-دياتوميت كلسينه شده يا خشك ممكن است سبب سيليكوز شود ممكن است سبب سيليكوز شودممكن است سبب فيبروز ريه و ضخيم شدن پرده شودگاهي ترموليت همراه آن است، ممكن است بيماريهاي ريه كارگراني كه باورميكوليت سروكار دارند به همين علت باشدممكن است كريزوتيل و ترموليت همراه آن باشدميكا نوع (سريسيت)ممكن است اليافي باشد . انواع ديگر آن ممكن است همراه ترموليت باشد . ممكن است سبب فيبروز ريه شودممكن است سبب فيبروز ريه شود٢- الياف آلي طبيعي، اليافسلولزياثر آن هنوز مشخص نيست٣- الياف نسوز يا ديرگدازالياف آلومينو سيليكاته ايجاد سرطان و فيبروز در حيوانات مي نمايد. ديگر الياف نسوزممكن است به خاطر ريز بودن براي انسان مضر باشد٤- الياف كاني مصنوعي:الياف شيشه و مواد پشمياحتمال بروز بيماري سرطان ريه مي باشد. اين احتمال براي مواد پشمي معدني بيشتر از الياف شيشهاي است. اين موضوع هنوز مورد بررسي مي باشد
4-2-2جايگزين هاي آزبست در ورقه هاي سيمان آزبستي
عمده ترين جايگزين آزبست در اين صنايع، سلولزها و پشم سنگ مي باشند. از ديگر مواد جايگزين مي توان پلاستيك هاي مقاوم در برابر حرارت و ورقهاي فولادين و شيشه را نام برد كه نه تنها برتري خاصي نسبت به آزبست ندارد بلكه گرانتر از آن هم است. پلاستيكهاي تقويت شده با شيشه در تركيب با بتن در ساخت لوله هاي فاضلاب و آبرساني به جاي ورقهاي سيمان آزبستي كاربرد دارند. اشكال عمده آن عدم مقاومت آنها در برابر حرارت زياد مي باشد، به اين علت استفاده از آن تقريبا در حال منسوخ شدن است.
در حال حاضر معموليترين ماده جايگزين، بتن تقويت شده با شيشه است كه از اواخر دهه ١٩٦٠مورد استفاده قرار گرفت و در پانلهاي چهار گوش ساختمانها، پوشش بام و ساخت لوله هاي فاضلاب كاربرد دارد. اين جايگزين به علت هزينه بالا و عدم دوام در زمان طولاني به طور كامل جايگزين نشده است.
از ديگر تقويت كنندههاي سيمان ميتوان به پلي پروفيلين اشاره كرد كه در ساخت نارنجك، گلوله توپ، ساخت قالب پانلها كاربرد دارد. ورميكوليت نيز به عنوان تقويت كننده سيمان در جاده هاي دسترسي معادن مورد استفاده قرار ميگيرد. ورقه هاي آلومينيومي نيز به عنوان مواد جايگزين ورق آزبستي سيماني به كار مي رود.
هم به عنوان جايگزين آزبست در بتنها و بتونه ها، لنت هاي ترمز، لاستيك، سيمان كريليك به كار مي رود ]6[
4-3-3 جايگزين هاي آزبست در لنت ترمز و صفحه كلاج
ورميكوليت ورقهاي از گسترده ترين جايگزين هاي آزبست به عنوان مواد اصطكاك زا مي باشدكه معمولا با صمغ هاي چوب پنبه به كار برده مي شوند. الياف آراميدي از ديگر مواد جايگزين مي باشدكه از نظر قيمت گران ترند، اين الياف سه برابر مقاومت بيشتري نسبت به آزبست دارند و نام تجاري آنهاكولار ميباشد. اين مواد داراي سختي زياد بوده و در حرارت زياد ترك نمي خورند.
از ديگر مواد جايگزين مي توان الياف تيتانيت پتاسيم و آلومينوسيليكات و پشم شيشه را نام برد كه از نظر قيمت گرانتر از آزبست مي باشند و به علت ايجاد براده در اثر استفاده و ساييده شدن كاربردزيادي ندارند. پشم شيشه نيز در حرارت بالا ذوب مي شود در نتيجه سبب ليز شدن و چرب شدن سطح لنت مي شود.
در صنايع هواپيمايي از سليكون نيترات و الياف كربني استفاده مي شود كه قيمت بالاي آن استفاده آن را محدود مي كند.
در ايالت متحده آمريكا بيش از ٥ درصد وسايل تخليه از سيستم هاي نيمه فلزي ساخته از الياف فلزي استفاده مي كنند. اين نوع جايگزين ها از نظر قيمت قابل مقايسه با آزبست هستند.
4-3-4جايگزين محصولات عايق آزبستي
اين جايگزين ها عمدتا الياف مصنوعي مي باشند كه از آزبست گرانتر وداراي طول عمر بيشترنسبت به آزبست ميباشند و نيازي به محافظت ندارند.
الياف آلومينوسيليكاته در درجه حرارت ١٤٠٠ درجه سانتيگراد مقاوم بوده و با افزودن كروم تا1500درجه سانتيگراد مقاومت آن افزايش مييابد. الياف سراميكي نيز به عنوان مواد جايگزين به كارمي روند. الياف آلومينيومي و زيركني داراي مقاومت بيشتري در مقابل حرارت (تا ١٦٠٠ درجه سانتيگراد)ميباشند و تحت نام تجاري سافين در بازار به فروش مي رسند. اين نوع مواد در مقابل واكنشهاي شيميايي مقاومند و داراي قابليت هدايت حرارت بوده ومانع عبور اشعه مادون قرمز نيز ميشوند.
4-3-5 جايگزيني نمدهاي آزبست دار
لاستيك و پلاستيك يا پليمرهاي PVC و بنتومين ورقه اي و همچنين پشم شيشه را ميتوان از مواد جايگزين در اين نوع محصولات نام برد.
4-3-6جايگزيني در كفپوش هاي آزبستي
از جايگزينهاي آزبست در اين بخش مي توان تالكهاي صفحه اي و ولاستونيت و انواع رس وميكا را نام برد. استفاده از اين جايگزين ها در ايالت متحده آمريكا باعث كاهش حدود ٥٠ درصد مصرفآزبست در اين نوع محصولات شده است. عمل جايگزيني مواد در اين محصولات در آمريكاي شمالي و اروپاي غربي در حال رشد است ولي در ديگر نقاط جهان اين امر به چشم نمي خورد يا بسيار كم است. از ديگر مواد جايگزين مي توان پشم شيشه را نام برد كه گرانتر از آزبست مي باشد.
4-3-7جايگزين هاي آزبست در پلاستيكها
جايگزينهاي متعددي در اين نوع محصولات وجود دارد كه داراي قيمت پايين تري نسبت به آزبست مي باشند
از ميان جايگزين ها مي توان پشم شيشه نوعS,Dرا نام برد.
براي مصارف عادي از كتان، نايلون، كاغذ يا ابريشم مصنوعي و در موارد خاص از الياف كولار استفاده میشود.
4-3-8جايگزين آزبست در عايق كاري
براي عايق كاري الكتريكي جايگزين هاي متعددي در دماهاي مختلف وجود دارد، در دماي زير90درجه سانتيگراد از كتان، ابريشم و لاستيكهاي طبيعي و پلاستيكهاي حرارتي استفاده مي شود.در درجه حرارت بين ٩٠ تا ١٥٠ درجه سانتيگراد از پشم شيشه، ميكا، سراميك و پلاستيك فلوئوردار و در درجه حرارت بالاتر از ١٥٠ درجه سانتيگراد از كاغذهاي آغشته به روغن يا لاك الكل ودر درجه حرارت بالاتر از ٨٠٠ درجه سانتيگراد و ولتاژهاي بالا از ورق ميكا استفاده مي شود، كه نسبت به ورق هاي آزبستي گرانتر هستند.
4-3-9جايگزين هاي آزبست در صنايع نساجي
پشمهاي مقاوم در برابر حرارت و ابريشم مصنوعي از عمده ترين جايگزينهاي آزبست در صنايع نساجي هستند. الياف شيشه اي نيز در صنعت نساجي به جاي آزبست استفاده ميشود ولي مقاومت آن دربرابرحرارت ضعيف است. شركت آمريكايي فودرگيل ادعا كرده با ماده جديدي كه ساخته است مقاومت اين نوع پارچه ها را در برابر حرارت از ٥٥٠ درجه سانتيگراد به ١٠٠٠ درجه سانتيگراد افزايش مي دهد.
الياف سراميكي نيز به عنوان جايگزين كاربرد دارد. شركت هوانوردي بستوبل تحت نام ميكروفلكس بي اچ ال فابريك نوعي الياف سراميكي به بازار عرضه كرده كه در مقابل حرارت تا بيشاز ١٤٠٠ درجه سانتيگراد مقاوم است و ٨٠ درصد قدرت خود را پس از اينكه به طور مداوم در معرض دماي ١٢٠٠درجه سانتيگراد قرار گرفت، حفظ مي كند.
نومكس نام تجاري نوعي الياف آراميد است كه توسط شركت دوپونت به بازار عرضه شده و اين ماده به علت گران بودن در بعضي از موارد خاصبه كار مي رود. نومكسدر برابر واكنشهاي شيميايي بسيار مقاوم بوده و در دماي بيش از ٤٠٠ درجه به مدت زياد و در درجه حرارت ١٢٠٠ درجه سانتيگراد به مدت كوتاه مقاوم مي باشد.
پنوتكس نام تجاري نوعي الياف پلي اكريلونيتريل است كه حد وسط الياف كربني ميباشد و در برابر حرارت تا ١٠٠٠ درجه سانتيگراد مقاوم است. اين الياف را با پشم يا آراميد مخلوط مي كنند تا مقاومت آن در برابر سايندگي افزايش يابد.
یک شرکت ژاپنی توانسته روشی رابرای بی خطر کردن آزبست ابداع کند.در این روش مخلوطی ازیک اسید+یک پلیمرغیرآلی وپلیمر آلی رابه الیاف آزبست می پاشندواسپری می کنند.
پلیمر پس ازمدتی یک لایه به صورت جامدبرروی الیاف آزبست ا ایجاد می کند.ودرلایه به لای آنها شکاف بوجود می آورد.اسید ازطریق این شکافها به درون سیلیکاتها نفوذ می کند ودر آنجا واکنشهای شیمیایی انجام می دهد.
نتیجه این عمل یک جسم جامداست که به سختی در برابر آتش سوزی مقاوم است ولی دیگر ذرات وغبار را به هوا منتشر نمی کند. آزمایش ها نشان می دهد ده روز پس از پاشیدن این مخلوط آزبست به صورت یک ماده عایق مطمئن در ساختمان هاو مسیل های آبی استفاده می کنند.]5[
فصل پنجم
آزبست ومحیط زیست
5- 1آزبست ومحیط زیست
محيط زيست از اركان توسعه پايدار در هر كشوري است. بدون توجه به مسئله محيط زيست منابع طبيعي و انساني دچار نقصان شده و پيامدهاي ناگواري را بر كره خاكي و حتي جوامع انساني خواهد گذاشت. معدنکاري مواد لازم براي حيات و پيشرفت بشر را فراهم مي کند و از طرفي با افزايش آلودگيها امکان حيات و استفاده از محيط زيست سالم را از بشر سلب مي کند. به همين جهت در بسياري از کشورها، تأثيرات محيط زيستي عمليات معدنکاري مورد بررسي قرار گرفته و در نهايت استانداردهايي در اين زمينه براي فعاليتهاي معدني و حدود آلودگيهاي مختلف حاصل از اين صنعت در نظر گرفته شده است. با توجه به اينکه ايران يک کشور در حال توسعه است و براي پيشرفت خود ناچار به توسعه معادن است، بنابراين براي توسعه پايدار صنعت معدن کشور لازم است تا جنبه هاي محيط زيستي صنايع معدني کشور(با توجه به اقليم کشور) مورد شناسايي قرار گيرد.
با توجه به اينکه اطلاعات محيط زيستي مناسبي در ارتباط با صنعت معدن در كشور وجود ندارد، لذا در نخستين گام پايگاه ملي داده هاي علوم زمين با توجه به رسالت خود مبني بر اطلاع رساني در سريعترين، دقيقترين و آسانترين راه ممكن، اقدام به معرفي مشكلات محيط زيستي فعاليتهاي معدني نموده است. بانك داده هاي محيط زيست شامل دو بخش است كه در بخش نخست، اثرات محيط زيستي قسمتهاي مختلف معدني كه شامل اكتشاف، استخراج، فرآوري و معادن متروكه است معرفي گرديده است. با توجه به اينكه باطله هاي معدني و فرآوري يكي از منابع اصلي مشكلات محيط زيستي صنعت معدن است، لذا در اين بخش از بانك اطلاعاتي، قسمتي تحت عنوان باطله ها آورده شده است كه معرفي انواع باطله، روشهاي انباشت، روشهاي دورريزي، سد باطله و مطالعات موردي در اين زمينه را در بر مي گيرد. در بخش دوم، مسائل مرتبط با محيط زيست معدني مورد بررسي قرار گرفته است. اين بخش شامل مشكلات اصلي محيط زيست فعاليتهاي معدني(زهاب اسيدي، آلوده كننده هاي هوا، سيانور و باطله)، مديريت محيط زيستي صنايع معدني، استانداردها و مقادير اندازه گيري شده، بيماريها و شدت آلودگي مواد معدني و تأثيرات محيط زيستي آنها مي باشد.پايگاه داده هاي ملي علوم زمين در ادامه فعاليتهاي خود در زمينه محيط زيست در نظر دارد تا علاوه بر به روز كردن پيوسته اطلاعات در اين زمينه، اطلاعات محيط زيستي صنايع معدني ايران را نيز ارائه دهد تا گامي مثبت در جهت پيشبرد اهداف برنامه توسعه چهارم برداشته شود. ]2[
5-2 تاريخچه استفاده و بيمارى زايى آزبست
با توجه به اطلاعات شيميايي مشخص شده است كه آزبست حاوي عناصر آهن، منيزيم ، سيليس و ... مي باشد كوك اولين كسى بودكه آز بست را به عنوان يك عامل خطرآفرين در انسان گزارش داد . او در سال 1927 يك مورد آزبستوز ريوى را در زنى 33 ساله گزارش كرد
كه پس از 20 سال تماس در يك كارخانه پنبه نسوز جان خود را از دست داد . در كالبد شناسى ذرات درشت در ريه ها بسيار شبيه الياف آزبست بود . لينچ و ا سميت در سال 1935 همراه بودن سرطان ريه با آزبستوز ريوى را پنجاه سال پس از آن كه صنايع پنبه نسوز توسعه يافت گزارش كرد . از آن زمان به بعد مطالعات فراوانى روى آزبست انجام پذيرفته است . مزوتليوماى ريه شايع ترين تومورى است كه در اثر آزبست حاصل مى شود.
به علاوه آز بست مسئول بروز تومورهاى ديگر مانند تومورهاى گوارش شناخته شده است ولى ارتباط آن با سرطان هاى سر وآن به ويروس DNA گردن هنوز در پشت هاله اى از ابهام قرار دارد . امروزه معتقدند كه در سرطان زايى آزبست ويروسى دخالت مى كند كه يعنى ويروسى كه موجب آلودگى واكسن هاى فلج اطفال در دهه پنجم و ششم قرن معاصر شده شباهت دارد . به عبارت ديگر آزبست SV4سبب فعاليت اين ويروس شده و اثر جمعى آن موجب سرطان مى شود ]4[
حدود 2500 سال قبل از ميلاد در فنلاند از آزبست براى ساخت ظروف گلى استفاده مى شده است و در مقياس محدود از حدود 2000 سال قبل استفاده از آزبست جهت تهيه لباس مرسوم بوده است. هرودوت (450 سال قبل از ميلاد) نقل مى کند که چگونه رومى ها مردگان خود را قبل از سوزاندن درون پارچه هاى بافته شده از آزبست مى پيچيدند تا بهتر بتوانند خاکستر مرده خود را جمع آورى نمايند و اين ماده را «آميانتاژ» يعنى خلل ناپذير، پليد نشدنى و فساد ناپذير مى ناميدند، حتى نام آزبست از زبان يونانى اخذ شده است که به معنى نابود نشدنى است. پنجاه سال بعد از ميلاد مشکلات مربوط به آزبست و استفاده از ماسک هاى ويژه که از ورود غبار آزبست جلوگيرى مى کرد مطرح بود. گفته مى شود شارلمانى لباسى از آزبست داشت که با پوشيدن آن از درون آتش عبور کرد و تطهير شد و هيچ صدمه اى به او نرسيد، شايد سياوش هم از چنين لباسى استفاده نموده باشد که از آتش گذشت و سالم و سربلند بى گناهى خود را به اثبات رساند. با وجوديکه تاريخ استفاده از آزبست و بيمارى هاى ناشى از آن تقريباٌ همزمان و متقارن بوده است اما شناسايى اولين مورد بيمارى آزبستوس که عامل آن الياف آزبست است يکصد سال پيش در انگلستان شناسايى شد. بيمار مردى بود که 14 سال روى ماشين پنبه زنى کار کرده بود و در 34 سالگى در بيمارستان درگذشت. در کالبد شکافى، تصلب بافت هاى شش وى کاملاٌ آشکار بود، علاوه بر آن الياف آزبست درون شش ها قابل رويت بودند. مهمترين راه هاى ورود الياف آزبست به بدن از طريق دستگاه تنفسى و گوارشى مى باشد که مى تواند ضايعات جبران ناپذيرى وارد نمايد. تقريباٌ هيچ شک و ترديدى وجود ندارد که تماس و يا قرار گرفتن به مدت طولانى در معرض آزبست براى سلامت زيان آور و مخاطره آميز و باعث بيمارى هاى خطرناکى چون آزبستوس و مزوتليوما به عنوان عاملى در پيدايش، سرطان هاى ريه و دستگاه گوارش مى گردند که متاسفانه عامل مرگى غم انگيز و درد بار هستند. تحقيقات گوناگون در سراسر جهان نشان داده است که همه انواع آزبست قادر به ايجاد عوارض مرگبار هستند. اين مطالعات نشان داده است که بروز آزبستوس سرطان ريه و دستگاه گوارش و ساير تومورها از نظر کلى با شدت و مدت تماس ارتباط مستقيم دارد و خطرات ناشى از برخورد محيطى با اين ماده افرادى که درتماس حرفه اى با آزبست هستند و تمام ساکنين و استفاده کنندگان از ساختمان هايى که در آنها آزبست به کار رفته است را تهديد مى نمايد. ]7 [
مصرف وسيع آزبست در صنايع عايق سازى و ساختمان اين آلودگى را بيشتر كرده است . آزبست سبب دوام و استحكام سيمان وپلاستيك مى شود و براى جلوگيرى از حريق كاربرد مهمى دارد و با توجه به كاربرد گوناگون آزبست در زندگى متنوع امروز مانند استفاده ازاين ماده خطرناك در لنت ترمز و صفحه كلاج خودروها تمام افراد شهرنشين در معرض خطر آلودگى به آن هستند . توليد آزبست در جهان حكايت از آن دارد كه مواد خطرناك سالانه موجب مرگ 440 (ILO) هرساله پنج ميليون تن برآورد مى شو د . گزارش سازمان بين المللى كارهزار كارگر مى شود . در اين ميان فقط آزبست عامل از دست رفتن جان حدود 100 هزار كارگر در جهان اس ت . شمار قربانيان آزبست درانگليس بنابر آمار حدود 3500نفر است و اين رقم 10 برابر تعداد كارگرانى است كه در اثر حادثه در اين كشور جان خود را از دست مى دهند.
نقش پنبه نسوز در سرطان زايى دستگاه تنفسى تحتانى از ديرباز شناخته شده است . براساس پيش بينى پژوهشگران تا پيش از سال 2015تنها در آمريكا 8 هزار نفر بر اثر سرطان زايى ناشى از آزبست جان خود را از دست خواهند داد . ولى ارتباط آن با سرطان زايى دستگاه تنفس فوقانى كه به هر تقدير باب تازه اى در پژوهش ها است چندان آشكار نيست . سرطان حنجره يكى از شايع ترين سرطان هاى سر و گردن است.
3درصد تمام سرطان هايى است كه در مردان و 4 درصد تمام كه آزبست در بروز آن در مظان اتهام قرار گرفته است . سرطان حنجره 2سرطان هايى است كه در زنان پيدا مى شود، هر چند در سال هاى اخير شيوع آن در زنان نيز افزايش پيدا كرده است . در سرطان زايى حنجره به نظر مى آيد آزبست دست در دست ساير عوامل يك اثر مشاركت جمعى داشته باشد . مطالعاتى كه براى تائيد يا نفى چنين ارتباطى صور ت پذيرفته اطلاعات ضد و نقيضى ارائه داده است . در يك بررسى از 332 كارگر كه به گونه اى با آزبست در ارتباط بوده اند 29 درصد اختلالاتى در سر و گردن نشان دادند . شايع ترين اختلال، لارنژيت به ميزان 35 درصد، انحراف تيغه بينى 13 درصد و توده گردنى 5بيمار نياز به بيوپسى داشتند ولى سرطان كشف نشد . از 47 بيمار مبتلا به لارنژيت 46 بيمار سيگارى بودند . در ارتباط با تماس با آزبست20 درصد در معرض خطر به نسبت بالا و 11 درصد گروه خطر پايين بودن د . در اين مطالعات آزبست به عنوان سرطان زاى حنجره تائيد نشد ولى به منزله عامل تحريك زايى حنجره در نظر گرفته شده است.
موضوع محيط زيست و حفظ آن از جمله مواردي است كه با توجه استفاده روز افزون از امكانات موجود و قابل دسترس مي بايست درتمام شاخه هاي تكنولوژي مورد توجه جدي قرار گيرد .
آزبست(پنبه نسوز)به دليل ويژگي هاي خاص فيزيكي و شيميايي آن به طور وسيع درصنايع مورد استفاده قرار مي گيرد علي رغم اين مزايا، مي تواند سبب بروز بيماريهاي جدي و مهلك شود كه در سالهاي اخير توجه زيادي به خطر هاي بهداشتي ناشي از آن شده است خطرهايي كه در محيط هاي كاري غبارآلود(محيط هاي كاري مانند محلهاي معدن كاري آزبست وكارخانه اي ساخت اداري تخته هاي آزبست تشخيص داده شده به محيطهاي غير كاري مانند كلاسهاي درسي و ساختمان هاي اداري با كاشيهاي سقف و كف حاوي آزبست) نيز تعميم داده شده است مطالعات پزشكي در مورد آسيب زايي آزبست نشان ميدهد كه تماس شغلي باآزبست مي تواند اختلالاتي از قبيل آزبستوزيس، سرطان ريه، مزوتليوم سرطان پرده هاي صفاقي جنبي و تغييرات خوش خيم پرده جنبي راايجاد كند ]3[.
در این کارخانه علاوه بر پنبه نسوز که در حدود 15% تا 30% (بسته به نوع لنت) مواد اولیه را تشکیل می دهد مواد دیگری از قبیل ئیدروکسید کلسیم ، پورد سرنج ، کائوچوی ، مصنوعی ، پورد سنگ ، کربنات کلسیم ، پشم آهن ، رزین ، گوگرد ، انواع پیگمان ها و حلال ها و مواده سخت کننده نیز مورد استفاده قرار می گیرند .
در حدود 210 نفر کارگر در دو شیفت تولید کارخانه را بر عهده دارند و شرایط فعلی روزانه 3-5 تن لنت ترمز برای انواع مختلف اتومبیل های سواری و باری تولید می کنند.
5- 3 اثرات زیان بار پنبه نسوز بر سلامتی
به طور کلی تماس با پنبه نسوز ، چه در ضمن کار ، و چه از طریق دیگر ممکن است منجر به بیماری های ذیل گردد :
بیماری آزبست – این بیماری با ترشح ماده ای پروتئینی ، به عنوان عکس العمل دفاعی بدن در مقابل ورود اجسام خارجی (در این جا الیاف بسیار ظریف پنبه نسوز ) شروع می شود که به تدریج پیرامون الیاف را فرا می گیرد و به دنبال ازدیاذ آن ، جداره داخلی شش ها ضخیم و سخت می شوند و گنجایش ریه ها کاهش می یابند . همزمان با این عوارض ، کار انتقال اکسیژن از حفره های هوایی به داخل مویرگ های تنفسی مختل می شود . تنگی نفس ، متورم شدن انتهای انگشتان دست ، درد در ناحیه دستگاه تنفسی ، خس خس در هنگام تنفس ، بی اشتهایی و کاهش وزن از جمله علائم ابتلا به این بیماری است .
تحقیقات انجام شده نشان می دهد ، که علائم بروز بیماری در افرادی که با پنبه نسوز کار می کنند معمولا" در حدود سن های 50-55 سال ظهور می کند .
سرطان ریه – نیز در میان افرادی که با پنبه نسوز سرو کار دارند دیده می شود که البته امکان وقوع آن با استعمال دخانیات تشدید می شود .
ثابت شده است که نه تنها طول مدت کار ، بلکه اولین تماس با پنبه نسوز اهمیت به سزایی در ابتلا به سرطان ریه دارد ، زیرا از زمانی که الیاف ، هر چند به مقدار خیلی کم وارد بدن شد ، اثرات بیماری زای آن آغاز می شود . عوامل مهم دیگری که موجب ازدیاد ابتلا به سرطان می شود . شامل موقعیت اقتصادی ، نحوه ی زندگی و محل و نوع مسکن کارگر است به طور قطع این بیماری در افراد زحمت کشی که در شرایط نامساعد اقتصادی بهداشتی به سر می برند شیوع بیشتری دارد . آثار اولیه سرطان ریه معمولا" بعد از حدود بیست سال از شروع کار با پنبه نسوز ظاهر می شود .
Mesothelioma –در این بیماری که به سرطان پرده جنب موسوم است ، تمورهای سفید رنگی در اطراف ریه ها تشکیل می شوند که به تدریج رشد می کنند و با آوردن فشار به دیواره خارجی ریه ها ، از کنجایش آنها می کاهند یا به اندام های گوارشی صدمه می رسانند ، و در هر دو صورت منجر به مرگ بیمار می شوند . در این بیماری امکان تشخیص در مراحل اولیه بیماری نیست . معمولا" پزشک زمانی به وجود بیماری پی می برد که دیگر راهی برای نجات بیمار وجود ندارد .
سرطان پرده جنب ، اکثرا" در کارگرانی که با پنبه نسوز آبی سر کار دارند مشاهده شده است علائم اولیه این بیماری ، معمولا" در حدود سی سال پس از اولین تماس با الیاف ظاهر می شود .
3- خطر ابتلا به سرطان های معده و روده در اثر تماس با پنبه نسوز ، تقریبا" دو برابر می شود به طور کلی کارگرانی که با پنبه نسوز کار می کنند ، اکثرا" دچار نوعی ضعف ریوی می شوند و طبیعتا" بیمار را بیش از بیش مستعد ابتلا به بیماری های ریوی دیگر از قبیل سینه پهلو ، برونشیت و سل می کند . لازم به ذکر است که نوع الیاف در کنار اعتیاد به دخانیات ، دو عامل مهم در بیماری های تنفسی ناشی از تماس با پنبه نسوز است .
4- زگیل روی دست ها و انگشت ها که در اثر فرورفتن الیاف در پوست عارض می شود . نوشته حاضر گزارشی است حاوی مشاهدات پژوهش هایی در مورد آلودگی هوای یک کارخانه تولید کننده لنت ترمز یکی از چندین کارخانه ای که در سراسر کشور پنبه نسوز یا آزبست را در مقیاس وسیع به عنوان ماده اولیه خود به کار می برد .]5[
5-4 بيماريزايي الياف آزبست
94 درصد آزبست مصرفي دنيا از نوع كريزوتيل زيانآور گرد و غبار آزبست يا پنبه نسوز است. در حال حاضر بواسطة كاربرد وسيع محصولات حاوي آزبست در جامعه ما، اين ماده در هوا، آب، غذا و غيره يافت ميشود و بعنوان يك آلاينده محيطي بسيار خطرناك ميتواند بهداشت و سلامتي افراد جامعه را بخطر اندازد از نظر مسايل بهداشتي و زيستمحيطي، الياف معدني يا كانيهاي ليفي زيان آور را ميتوان به دو دسته تقسيم كرد.
1- كانيهاي ليفي طبيعي كه عبارتند از: الف- كانيهاي آزبست، شامل گروههاي آمفيبول و سرپانتين
ب- زئوليتها و ساير كانيهاي ليفي شكل كه در طبيعت يافت ميشوند و بعنوان مواد جايگزين شونده آزبست
2- كانيهاي ليفي مصنوعي: بسيار مورد توجه قرار گرفتهاند.
از جمله اين كانيها ميتوان به پشم سنگ، پشم سرباره، فا يبرگلاسها و غيره اشاره كرد. كانيهاي ليفي مصنوعي كه از توليد روزافزون برخوردارند در گروه الياف مصنوعي طبقهبندي ميشوند. بيشك مواجهه با مواد مذكور همانند مواجهه با ساير الياف، خالي از خطر نخواهد بود و تماس با آنها عوارضي از قبيل تحريكات پوستي. چشمي، خارش و درماتيت شغلي را بدنبال دارد. ولي بهرحال بنظر ميرسد كه خطر استنشاق الياف كانيهاي ليفي مصنوعي بمراتب كمتر از الياف آزبست است اگر چه خطر استنشاق كانيهاي ليفي مصنوعي را نميتوان انكار نمود
استنشاق الياف آزبست يكي از راههاي خطرناك ورود آن به بدن است. از اين طريق الياف هوابرد به قسمتهاي مختلف دستگاه تنفسي راه يافته و خطرساز ميگردد البته از راه گوارش نيز به بدن وارد شده و صدماتي به بار ميآورد ولي از طريق تماسهاي پوستي چندان خطرناك نيستند. براي نفوذ الياف از راه 3 منطقه متصور است:
الف) منطقه دماغي – حلقوي
ب) منطقه ناي – ريوي
ج) منطقه آلوئلي يا تنفسي
بطور كلي تمام ذرات موجود در هواي تنفسي نميتوانند از منطقه الف عبور و به مناطق بعدي نفوذ كنند و معمولاً ذرات تا قطر mm100از لبها عبور و به منطقه الف ميرسند و در اينجا بخش درشت ذرات بدام افتاده و ذرات ريز با هواي تنفسي به مناطق بعدي ميرسند.
تمام الياف پنبهنسوز نميتوانند به منطقه ج برسند و اليافي كه به اين منطقه راه يافتهاند از ابعاد بسيار كوچك تا قطر حدود mm3 ميباشند كه از جمله خطرناكترين ذرات بحساب ميآيند. ]4[
5-5 ارزيابي الياف زيانآور آزبست
هر چند كه امروزه بنظر ميرسد خصوصياتي چون خواص سطحي الياف (بارالكتريكي) توليد راديكالهاي آزاد و همچنين ميزان پايداري مواد ليفي شكل در محيط ريوي در بروز سرطان مؤثر باشند، اما هنوز مهترين عامل تعيين كننده را ابعاد الياف يا بعبارت ديگر طول، قطر و نسبت طول به قطر آنها ميدانند. از اين رو مراجع بينالمللي در تعيين محدودة زيانآوري الياف، ابعاد مذكور را مورد توجه قرار ميدهند و براساس آن، الياف زيانآور را تعريف و شمارش ميكنند اندازهگيري و ارزيابي اين گونه الياف در بهداشت صنعتي بسيار مورد توجه ميباشد.
5-6 اقدامات حفاظتي در فرآيندهاي توليد
در گزارش محققي بنام زيل هاوس براي كميسيون جامعة اروپايي ذكر شده است كه ميزان آزبست موجود در محصولات لزوما شاخص بهداشتي آنها نميباشد. در بسياري از اين گونه محصولات الياف كاملاً و يا تقريباً در داخل مواد، پوشش يافته و محصور شدهاند اعمال عمليات ماشيني و غيره ميتواند موجب انتشار الياف گردد ديگر مراجع نيز محصولات حاوي آزبست را صرفاً بدليل محتواي آنها خطرناك نميدانند و تنها هنگاميكه بواسط تعمير، تخريب و پوسيدگي مادة اوليه الياف در محيط رها شوند، آنها را خطرناك و زيانآور بحساب ميآورد. بررسي نارسائيهاي خط توليد در معدن حاجات و اقدامات انجام شده و پيشنهادي جهت رفع نقايص و كاهش اثرات نامطلوب:
1- سنگشكن فكي و گريزلي: با توجه به دهانه سنگ شكن mm 750*375 و مباني تئوري مربوط يعني كمتر بودن ابعاد ورودي از 80% دهانه سنگشكن، لذا فاصلة ميلهها در گريزلي مناسب نبوده و بجاي cm40 بايستي cm30 گردد تا ضمن احتمال كمتر گير كردن قطعات درشت در دهانه و توقف دستگاه و كاهش ساعات كار مفيد، ظرفيت سنگشكن نيز افزايش يابد.
2- با توجه به شاخص بودن طول الياف در تعيين ارزش آنها،جلوگيري از شكستن الياف پنبه در حين عمليات خرد كردن داراي اهميت ويژهاي ميباشد. با توجه به دور r pm350 براي روتور سنگشكن ضربهاي ميبايستي با نصب يك گريزلي رد شده و سپسmm12 در قسمت قبل از سنگشكن از ورود ابعاد زير mm12 به سنگ شكن جلوگيري كرد.
در مورد فاصلة پرهها بايد گفت كه فاصله اوليه پرههاي گردان روتور تا صفحات موجدار ثابت داخل دستگاه مناسب نبوده و براي رفع اين نارسايي با تغيير فاصله و گرفتن نمونه از نوار باطله و تعيين عيار پنبه در سنگ باطله، نتايج جدول2 حاصل شده است.
با توجه به نتايج جدول2 مناسبترين وضعيت در فاصله پرهها در قسمت فوقاني cm6 و در قسمت تحتاني cm3 ميباشد. مسئله مهم ديگري كه در مورد سنگ شكن ضربهاي بايد مورد توجه قرار گيرد، سرعت دوراني روتور است كه سرعت بالا ميزان نرمه توليد شده زياد شده و در نتيجه باعث بسته شدن چشمههاي سرند وگردگير و كاهش راندمان آنها ميشود. همچنين كور شدن چشمههاي گردگير عوارض نامطلوب زيست محيطي در كارگاه ايجاد ميكند كه باعث عدم كارآيي در گرفتن الياف زيان آور و در نتيجه انتشار آن در محيط ميگردد.
3- سرندهاي روتكس: مهمترين مسأله در مورد اين سرندها، مسدودشدن چشمههاي توريهاي آن ميباشد. براي جلوگيري از بسته شدن چشمههاي اين سرندها با دو طبقه كردن آنها و قرار دادن تعدادي گلوله پلاستيكي كه در حين لرزش سرندها به توري ضربه وارد ميكند، اين مشكل رفع شده است. 4- كلاهك (هود) و لولههاي مسير مكش پنبه: عمليات مكش توسط سيكلونها و لولههاي رابط بين آنها تا بالاي اسپيراتور انجام ميگيرد. براي افزايش راندمان بايستي فاصله كلاهكها تا سطح جانبي اسپيراتور ثابت و برابر cm7 باشد.
گردگير نصب يك سرند همراه با مكش بين سيكلونها و گردگير بمنظور حذف شن موجود در پنبه و جلوگيري از فرسودگي و پاره شدن توري گردگير كه باعث انتشار آلودگي در محيط ميشود ضروري بنظر ميرسد.
سيكلونها: نحوه كار سيكلونها تا حدودي رضايت بخش بوده و آنچه مسلم است اينست كه با بازديد مرتب و مستمر از لولههاي مسير مكش بايد هرگونه ايجاد سوراخ يا پارگي را گزارش داد و در جهت رفع آن برآمد. همچنين اتصالات بايستي كاملاً آب بندي باشند. ]3[
5-7 دفع زباله های آزبستی
باذرات ريز الياف آزبست به طور طبيعى در جو تقريباً كمتر از 10 نانوگرم در مترمكعب است كه تراكم گرد و غبار آن در محيط آلوده معادن و كارخانه ها به بيش از 5 هزار نانوگرم در مترمكعب مى رسد. با توجه به اطلاعات شيميايي مشخص شده است كه آزبست حاوي عناصر آهن، منيزيم ، سيليس و ... مي باشد و بهمين لحا ظ بيماريزا مي باشد . بدين منظور اقدامات مناسب در اين خصوص به شرح زير مي باشد.
1-تركيبات آزبست قابل بازيافت و استفاده مجدد نيستند.
2-سوزاندن و خاكستر كردن پسماندهاي محتوي آزبست مجاز نيست.
3-دورريزي آزبست هاي شكننده ، مستلزم انجام عمل آمايش توسط آب و تركيبات آبدار است و در محلهاي مخصوص دفن شوند.
4-آزبست هاي غير شكننده نيز تا زماني كه دفن شوند بايد مرطوب نگداشته شوند،(اين عمل به منظور اجتناب از توليد غبارو ذرات حاصل از آنها خواهد بود)
5-ظروف محتوي پسماندها مي بايست در گودالها و ترانشه دفن شوند.
6-بعد از دفن، بايد روي پسماندها حداقل با 2متر خاك پوشيده شود.
اما عليرغم مصرف زياد آن در گذشته، امروزه بدليل عوارض نامطلوب زيست محيطي و انتشار الياف زيا ن آور آن، چه درخلال فرايندهاي فراوري و توليد و چه در تهية محصولات آزبستي و حتي مصرف آنها، استفاده از اين ماده در بسياري از مواردمحدود و حتي در برخي كشورها منجمله ايران ممنوع گرديده است. با توجه به آثار مخرب پسماندهاي مذكور شوراي عالي حفاظت محيط زيست، حذف تدريجي آن را
مي بايست توليد آن بطور كامل متوقف شده باشد ]4[
آيا اين تهديد دليل کافى براى تحريم کامل فراورده هاى آزبستى نيست؟ که با تحريم کامل در توليد و کاربرد تقريباٌ تمام فراورده هاى آزبستى از طرف سازمان محيط زيست آمريکا در سال 1986 مبارزه متخصصي عليه آزبست به اوج خود رسيد.
آمار موجود در مورد مرگ و مير افرادى که در معادن و کارخانجات توليد فراورده هاى آزبستى به مدت 10 تا 20 سال مشغول به کار بوده اند متاسفانه حاکى از خطرات انکار ناپذير اين ماده معدنى است. تمام شواهد نشان دهنده تحريم و کاهش فراورده هاى آزبستى در سطح جهان است. اما متاسفانه گزارش هاى خبرى از گمرک ايران بيانگر افزايش واردات آزبست در سال هاى اخير است، که متاسفانه بيانگر عدم توجه به خطرات و بيمارى هاى ناشى از آزبست در ايران است.
آيا موقع آن نرسيده است که ما هم از آخرين اطلاعات و تجربيات ممالک پيشرفته استفاده نماييم و قدمى در حفظ محيط زيست و تامين سلامت جامعه برداريم؟]7 [
فهرست منابع ومراجع
]1 [پایگاه ملی داده های علوم زمین
]2[بانک داده های محیط زیست معدنی
]3[مجيد وفايي فرد، احمد خدادادي و سيدمحمد جواد كليني آزبست و كانيهاي اليافي - چالشها و رويكردها در توليد و مصرف(مطالعه موردي: معدن و كارخانه توليد آزبست نهبندان( بيست ودومين گردهمايي علوم زمين 1382
]4[زهرا طالب زاده،محسن شهرياري، حسين مهديزاد آزبست و مشكلات زيست محيطي آن
اداره كل حفاظت محيط زيست خراسان (دومين همايش و نمايشگاه تخصصي مهندسي محيط زيست)سال 1387
]5[خواص وکاربرد پلیمرهای طبیعی
]6[طرح جامع معادن آزبست وزارت صنایع و معادن
]7 [خسرو ابراهیمیءآزبست این کانی ارزشمند اما مرگبار .ششمین همایش سالانه انجمن زمین شناسی ایران سال 1387
]8 [آزبست،فوائد و جنبه های بهداشتی آن،دکتر کرامت الله ایماندل،نشر نشانه
] 9 [اسماعيلي ساري،ع، آلاينده ها، بهداشت و استاندارد در محيط زيست، دانشگاه تربيت مدرس1381]10[آمار معادن فعال كشور در سال 1378 , مركز آمار ايران , 1379.
]11[ ام.اوانز، انتوني، مر، فريد ، مقدسي، سيدجواد، (1373)،" مقدمه اي بر زمين شناسي کانسنگ ها".] 12 [بررسي ذخاير كانيهاي صنعتي كشور , جلد اول , اسفند 1374.
] 13[پرونده هاي معادن فعال و غير فعال ايران در وزارت صنايع و معادن.
] 14 [تدوين برنامه توسعه بخش كانيهاي صنعتي , بررسي ذخاير و ميزان استخراج كانيهاي صنعتي , جلد1 اسفند ماه 1374.
] 15[ سالنامه آمار بازرگاني خارجي (صادرات و واردات ) سال 1368 تا 1379.
] 16[ شهاب پور، جمشيد، (1382)، "زمين شناسي اقتصادي"، انتشارات دانشگاه شهيد باهنر كرمان.]17 [طرح بررسي تئوريكي كانه آرايي آزبست، مؤسسه تحقيقات و كاربرد مواد معدني – شهريور 1369، جلد اول، جلد دوم