خاصیت چربی از خواص عمده است که در تالک وجود دارد و در دیگر کانی‌ها بندرت مشاهده می‌شود. از دیر زمان از تالک بعنوان یکی از اجزا سازنده گریس‌ها استفاده می‌گردید. وجود تالک در این ترکیبات از وا رفتن و از دست دادن خاصیت چربی گریس در دماهای بالا جلوگیری می‌کند.

در تهیه دینامیت‌ها به منظور حفظ پایداری شیمیایی و همچنین جلوگیری از تشکیل مواد اسیدی در ترکیب از تالک، اکسیدروی، کربنات کلسیم و ذرات گچ یا آهک استفاده می‌شود.
کشورهای اسکاندیناوی از خاصیت جوهرزایی تالک برای استفاده دوباره کاغذهای مصرف شده استفاده می‌نمایند. درصنعت شیشه سازی، تالک بعنوان یک عامل گردگیری در حین تولید مصرف می‌شود. از تالک برای صیقل کاری اتومبیل‌ها، پوشش‌های کف و کفش نیز استفاده می‌شود.

بازار جدید دیگر تالک، مصرف آن در لاستیک لاتکس اسفنجی است که در پشت قالی، پارکت و موکت مصرف می شود. در این مورد ناخالصی‌های مزاحم از قبیل ترکیبات کلسیم، منیزیم، آهن و منگنز که با لاتکس شلاته می‌شود، نامطلوبند.

تالک و كاغذ سازي
از تالك در سه مرحله در ساخت كاغذي مي‌توان استفاده كرد پركننده ، كنترل ناهمواري و روكش. 42 درصد تالك توليدي جهان در كاغذ سازي به مصرف مي‌رسد. بخش اعظم تالك در كاغذ سازي به عنوان ماده پركننده استفاده مي‌شود. ميزان تالك مصرفي در صنعت كاغذ سازي در سال 1994 بالغ بر 2.7 ميليون تن گزارش شده است. در آمريكا به دليل فراواني كائولن مورد نياز براي صنعت كاغذ سازي مصرف كائولن در اين صنعت بيشتر از تالك بوده و در اروپا مصرف تالك بيشتر است.
مزاياي استفاده از تالك به جاي كائولين به عنوان پركننده عبارتند از بهبود حالت نرمي ، تخلخل ، ماتي، سايش و انديس زردي. از تالك به دليل شكل صفحه‌اي و شفافيت بسيار خوب به عنوان روكش كاغذ استفاده مي‌شود. استفاده از تالك به عنوان روكش موجب ويژگيهايي در كاغذ مي‌شود كه عبارتند از گلاسه ، نرمي ، كاهش اصطكاك و افزايش كيفيت چاپ استفاده از تالك و يا كائولين به عنوان روكش بستگي به قيمت اين دو نوع ماده معدني دارد. بيش از 90 درصد تالك استفاده شده در آمريكاي شمالي در كاغذ سازي به منظور كنترل ناهمواري و كاهش چسبندگي است.

هر محصول ویژگیها و مشخصات خاصی دارد که پیش از هر گونه بررسی فنی، مالی و اقتصادی طرح، لازم است این خصوصیات به درستی شناخته شوند. شناخت صحیحی از مشخصات و انواع مختلف محصول، بدون تردید، راهنمای مناسبی جهت تصمیم گیریهای لازم در انتخاب روش و عملیات تولید و محاسبات بعدی مورد نیاز خواهد بود. در این ارتباط یکی از موثرترین روشهای قابل استفاده، به کارگیری استانداردهای مدون ملی و جهانی هر یک از محصولات می باشد. علاوه بر این جهت بررسی بازار لازم است تا شماره تعرفه گمرکی ( نامگذاری بروکسل ) محصولات نیز مشخص گردد تا درباره روند واردات و صادرات محصول و مقررات آن شناخت لازم حاصل شود.
مقدمه :
تالک، سنگ صابون یا استاتیت از زمانهای پیش از تاریخ به عنوان مواد خام استفاده شده است. قالب های کنده کاری شده از سنگ صابون در عصر برنج و اوایل عصر آهن برای ریخته گری سلاحها و ابزار مورد استفاده قرار می گرفتند. در فرهنگهای مدیترانه ای دوران کلاسیک، کنده کاریهای سنگی از سنگ صابون ساخته شدند و تالک برای مداوای زخمها و در تولید پودرهای آرایشی استفاده می شد. در روم قدیم، زنان از مقادیر زیادی پودر و روژ استفاده می کردند. لغت قدیمی عربی تالک که به طبیعت روغنی این ماده اشاره دارد، این نام را به این ماده داده است. در ۱۵۵۰ ، کاترین دو مدی سی آن را به شکل تالک پودر شده و رنگ آمیزی شده توسط افزودن رنگدانه ها برای آرایش صورت رواج داد.
مواد خامی که از معدن استخراج می شوند، عموماً به صورت سنگ می با شند و به طور مستقیم نمی توان در صنایع از آن استفاده کرد . این محدودیت بدین دلیل وجود دارد که عملاً حجم زیاد سنگ ها کارآیی را به شدت کاهش داده و گاهی اوقات به عدم کارآیی منجر می شود . بنابراین سنگهای معدنی باید به صورت پودر درآید. به دلیل اینکه این پودرها محد وده بسیار وسیعی را شامل می گردند، موادی مانند باریت، بنتونیت، کربنات کلسیم، اکسید آهن، تالک، کائولن، فلدسپات، میکا، سیلیس، دولومیت، اکسید منگنز، فلورین و … را می توان در چنین واحدهایی به پودر تبدیل نمود . در این طرح به طور خاص فرآوری سنگ معدن تالک و تبدیل آن به پودر تالک مد نظر می باشد.
تاریخچه و سابقه مختصر طرح :
نام و کاربرد محصول
مواد خامی که از معدن استخراج می شوند عموماً به صورت سنگ می باشند و به طور مستقیم نمی توان در صنایع از آن استفاده کرد . این محدودیت بدین دلیل وجود دارد که عملاً حجم زیاد سنگ ها کارآیی را به شدت کاهش داده و گاهی اوقات عدم کارآیی را منجر می شود . بنابراین سنگهای معدنی باید به صورت پودر درآید که در این طرح تحت نام کلی پودرهای معدنی به آن پرداخته شده است. به دلیل اینکه این پودرها محدوده بسیار وسیعی را شامل می گردند، موادی مانند باریت، بنتونیت، کربنات کلسیم، اکسید آهن، تالک، کائولن، فلدسپات، میکا، سیلیس، دولومیت، اکسید منگنز، زغال و فلورین و ….. را می توان در چنین واحدهایی به پودر تبدیل نمود.
نام تالک از واژه ای قدیمی با منشاء نامعلوم، احتمالاً از واژه عربی طلق گرفته شده است . تالک از کانی های مهم اسکارنهای منیزیم دار است و در دگرگونی ناحیه ای سنگ های مافیکی، اولترامافیکی و دولومیت ها، در دگرگونی ناحیه ای حرارتی مت و سط تا پایین، موجب تشکیل تالک شیست می شود که مهمترین منبع تالک به شمار می روند. بیشتر تالک دنیا از تالک شیست و سنگ های سرپانتینی شده به دست می آید.
طبقه بندی محصول
با توجه به مصرف و انواع گسترده این محصول طبقه بندی های مختلفی وجود دارد که مهمترین این
طبقه بندیها عبارتند از:
• طبقه بندی از نظر درجه خلوص؛
• طبقه بندی از نظر نوع؛
• طبقه بندی از نظر مش.
مشخصات فنی محصول
مشخصات فنی انواع تالک:
– نوع اول :
که با درجه خلوص بالا و به ابعاد کمتر از ۳۲۵ مش و به اندازه ۵ تا ۵/۵ در مقیاس Hegman و با قطر متوسط دانه ها، حدود ۴ میکرون و درخشندگی ۸۷ تا ۹۰ به عنوان پرکننده در رنگ های با کیفیت بالا و رزینها به مصرف می رسد.
– نوع دوم :
تالک با ابعاد کمتر از ۳۲۵ مش و درجه ریزی ۴ در مقیاس Hegman را نگهداری و حفظ می نماید. قطر متوسط دانه ها، ۴ میکرون و درخشندگی آن ۵/۸۴ تا ۸۹ می باشد . این نوع تالک جهت مصارف پرکننده در رنگ، پلاستیک، رزین و لاستیک به مصرف می رسد . حدود ۴ درصد تولید، قابل مصرف در صنایع آرایشی است.
نوع سوم :
اندازه کمتر از ۳۲۵ مش با درجه ریزی ۶ در مقیاس Hegman قطر متوسط ابعاد ۲/۲ میکرون و درخشندگی ۹۰ تا ۵ ویسکوزیته و غلظت مواد خشک و مخفی در فرمول های پوشش مورد استفاده قرار می گیرد.
بسته بندی محصول
یکی از عوامل مهم در هر واحد صنعتی جهت بازاریابی، بسته بندی مناسب می باشد . در این واحد نیز برای بسته بندی از پاکت های کاغذی کرافت استفاده می کنند . بدین ترتیب که ابتدا پودرها در یک سیلو ذخیره شده و سپس توسط دستگاه کیسه پرکن این پودرها به درون کیسه های ۲۵ کیلوگرمی به ابعاد سانتی متر هدایت می شوند

تالک (Talc)

تالک سیلیکات منیزیم آبدار است .نام دیگر آن استه آتیت (Steatite) می باشد. تالک یک کانی دگرگون است که از دگرگونی کانی‌هایی مانند سرپانتین، اولیوین، پیروکسن و آمفیبول در حضور دی‌اکسید کربن و آب تشکیل می‌شود. که در این صورت آن را تالک کربناتی می‌نامند.

گروه : سیلیکات های ورقه ای

فرمول شیمیایی : Mg3Si4O10(OH)2

ترکیب شیمیایی :

تالک را می توان تقریبا از مجموع 31.7% MgO ، 63.5%SiO2  و حدود 4.8% آب بدست آورد.

طلق در اثر واکنش آب‌پوشی یون‌ها و کربن‌گیری سرپانتین به شکل زیر تشکیل می‌شود:

آب + منیزیت + طلق → دی‌اکسید کربن + سرپانتین

2Mg3Si2O5(OH)4 + 3CO2 → Mg3Si4O10(OH)2 + 3 MgCO3 + 3 H2O

در اثر واکنش بین دولومیت و سیلیس نیز طلق تشکیل می‌شود این واکنش در فشار و دمای دگرگونی سنگها در اثر مجاورت دولومیت و سیلیس اتفاق می‌افتد و اصطلاحاً به آن اسکرن کردن دولومیت می‌گویند.

دی‌اکسید کربن + کلسیت + طلق → آب + سیلیس + دولومیت

3CaMg(CO3)2 + 4 SiO2 + H2O → Mg3Si4O10LOH)2 + 3 CaCO3 + 3 CO2

همچنین طلق از واکنش بین کانی‌های کلریت منیزیمی و کوارتز در شیست آبی و اکلوژیت طی واکنش‌های دگرگونی تشکیل می‌شود.

آب + کیانیت + طلق → کلریت + کوارتز

در این حالت میزان تولید طلق و کیانیت بستگی به میزان آلومینیم دارد اگر آلومینیم بیشتر باشد کیانیت بیشتری خواهیم داشت.

شناسایی :

در نمونه دستی ، نرم شکل میکایی و لمس چرب از مشخصه های تالک می باشند. در مقطع نازک مشابه مسکوویت است. طلق نرم‌ترین کانی است و می‌توان با ناخن روی آن خراش ایجاد کرد. ورقه‌های کوچک طلق قابل انعطاف ولی غیرقابل ارتجاع است، هادی خوبی برای حرارت نیست و هنگامی که آن را لمس می‌کنیم احساس می‌کنیم که چرب است. دارای لومینسانس اغلب سفید مایل به سبز، زرد، کرم، قهوه‌ای، سبز و آبی است.  در شعله ذوب نمی‌شود. کانی مشابه آن پیروفیلیت است که از آن بوسیله آزمایش Mg (رنگ صورتی) قابل تشخیص است. گل سرشور که خود سنگی دگرگون است کاملاً از طلق تشکیل شده‌ است.

انحلال در اسید:

بسیار کم در کانی های اسیدی حل می شود و بطور کلی نامحلول در اسیدها است.  در آب حل نمی شود.

ساختار :

در سیستم تری کلینیک متبلور می شود. ساختار تالک شبیه پیروفیلیت است بااین تفاوت که در تالک هشت وجهی های منیزیم در میان دو لایه چهاروجهی SiO2 قرار گرفته اند. تغییرات اندک در ترکیب شیمیایی تالک مانند جایگزینی Al  یا Ti به جای Si و هم چنین Mn ، Fe و Al به جای Mg رخ می دهد. اگر آهن به طور کامل جایگزین منیزیم شود کانی مینسوتیت بوجود می آید.

پاراژنز : کلریت – دولومیت – سرپانتین – منیزیت

مشخصات ماکروسکوپی :

سختی : 1

رنگ : بی رنگ ، سفید ، متمایل به زرد و یا قهوه ای

جلا : شیشه ای ، صدفی

وزن مخصوص : 2.58 – 2.83

چگالی : 2.78

رنگ خاکه : سفید

شفافیت : نیمه شفاف

کلیواژ : کامل

مشخصات میکروسکوپی :

نور طبیعی :

برجستگی ضعیف تا متوسط دارد و بی رنگ و فاقد چند رنگی است.

نور پلاریزه :

بیرفرنژانس قوی دارد وحداکثر رنگ تداخلی در مقطع نازک سری سوم می باشد. خاموشی آن مستقیم است.

محل پیدایش :

بطور کلی این کانی در طبیعت در سنگهای دگرگونی یافت می شود، تالک در شرایط مناسب در دگرگونی همبری نوع متاسوماتیزم و دگرگونی ناحیه ای تشکیل می شود . در واقع در سنگ های مافیک و الترامافیک دگرسان شده به همراه سرپانتین ، منیزیت و بقایایی از الیوین و پیروکسن یافت می شود. هم چنین در دولومیت های سیلیسی دگرگون شده دیده می شود که با کلسیت ، دولومیت و ترمولیت همراه است. تالک کانی اصلی تشکیل دهنده تالک شیست می باشد که از دگرگونی سنگ های آذرین مافیک یا آذرآواری مافیک مشتق شده است. چنین سنگ هایی ممکن است حاوی مگنتیت ، ترمولیت ، کلریت ، آنتوفیلیت و سرپانتین نیز باشد. مهمترین منابع تالک سنگهای مافیکی، اولترامافیکی و دولومیت ها در دگرگونی ناحیه ای حرارتی پایین تا متوسط می باشند.

میزان تولید تالک در دنیا در سال 1994 بالغ بر 6.41 میلیون تن گزارش شده است. این میزان در سال 1995 به 8.087 تن افزایش یافت. درباره تولید در سال 2015 اطلاعات دقیقی در دست نداریم.

معادن تالک ایران

جندق – سیرا کرج – علی ده گوشه – تیدار – ده حاجی و مسعود آباد – دیگلان و فریمان – ساق

کاربرد :

کاغذسازی :

مصرف تالک در صنعت کاغذسازی حدود 42 درصد است. از تالک در سه مرحله از ساخت کاغذ می توان استفاده نمود . پرکننده ها ، کنترل ناهمواری و روکش. اما بخش اعظم آن بعنوان ماده پرکننده استفاده می شود. در امریکا بدلیل فراوانی کائولین مورد نیاز برای صنعت کاغذسازی ، مصرف کائولین در این صنعت بیشتر از تالک است و در اروپا بیشترین مصرف تالک را داریم. مصرف تالک بعنوان پرکننده نسبت به کائولین دارای مزایایی است از جمله : بهبود حالت نرمی ، تخلخل ، ماتی ، سایش و اندیس زردی.  از تالک بدلیل شکل صفحه ای و شفافیت بسیار خوب بعنوان روکش کاغذ استفاده می شود که عبارتند از : گلاسه ، نرمی ، کاهش اصطکاک و افزایش کیفیت چاپ.  استفاده از تالک در صنعت کاغذسازی آمریکای شمالی به منظور کنترل ناهمواری و کاهش چسبندگی است.

سرامیک :

21 درصد تالک تولیدی جهان در ساخت انواع سرامیک ها به مصرف می رسد. از تالک به دلیل دارا بودن ضریب انبساط و انقباض مناسب ، ضریب پخش خوب و ارزانی قیمت در انواع سرامیک ها استفاده می شود. در بدنه سرامیک های سنتی از تالک به میزان 30 تا 60 درصد  استفاده می شود. در سرامیک های پیشرفته از تالک نیز استفاده ویژه می شود. سرامیک های استاتیت که به عنوان عایق های الکتریکی استفاده می شوند ، از تالک ، 10 درصد کائولین و 10 درصد کربنات باریم در دمای 1355 درجه سانتی گراد حدود 12 ساعت ساخته می شود. سرامیک های کوردیت به دو روش ساخته می شوند . مخلوط 44 درصد تالک خالص ، 41 درصد کائولین و 15 درصد اکسید آلومینیوم و یا 50 درصد کائولین و 50 درصد کلریت غنی از منیزیم .

پلاستیک :

9.2 درصد از تالک تولیدی جهان در پلاستیک به عنوان ماده پرکننده استفاده می شود. در پلاستیک سازی به دلیل شکل ، اندازه ، مقاومت حرارتی و شکل پذیری تالک از آن به عنوان ماده پرکننده استفاده می شود. تالک به منظور افزایش مقاومت مکانیکی و بالابردن کیفیت سطح (کاهش خراشیدگی) ، به پلی پروپیلن (PP) افزوده می شود. در اتومبیل از پلاستیک های حاوی تالک به عنوان سپر، داشبرد و سایر بخش ها استفاده می شود. از تالک در ساخت پلاستیک های مخصوص با عنوان پلاستیک های حرارتی مهندسی(ETP) استفاده می شود. کاربرد دیگر تالک در پلاستیک به منظور جلوگیری از گرفتگی و چسبندگی در پلاستیک است.

رنگ سازی :

امروزه تالک با اکسید تیتان رقابت می نماید. حدود 8.5 درصد تالک تولیدی جهان به عنوان ماده پرکننده و رنگی در رنگسازی استفاده می شود . خواص مهم تالک در رنگ عبارتست از : نرمی ، ضریب پخش خوب ، خنثی بودن در مقابل محلول ها و وزن مخصوص کم.

کانی مشابه :

 پیروفیلیت : پیروفیلیت (Pyrophyllite) با فرمول شیمیایی Al2[(OH)2 – Si4 O10] از مجموعه کانی هاست و دارای لومینسانس گاهی سفید ، زرد، نارنجی می باشد. با اسیدها و آب تمیز می‌شود. کانی مشابه آن تالک است که از نظر جلا و عکس العمل‌های روی Mg تالک از آن تفکیک می‌گردد. از کلمات یونانی Pur آتش و Phullon به مفهوم ورق گرفته شده‌است. در اسیدها نامحلول است . دراثر حرارت به ورقه‌های کوچک تبدیل می‌شود. برای اولین بار در سوئیس  کشف شد و از نظر شکل بلور: به ندرت پهن و کوتاه، رنگ: سفید – خاکستری – سبز – متمایل به زرد . شفافیت : نیمه شفاف ، جلا : شیشه‌ای – صدفی، رخ : کامل – مطابق با سطح، سیستم تبلور: مونوکلینیک و در رده‌بندی سیلیکات است و منشأ تشکیل آن هیدروترمال – دگرگونی است.

X-Ray Powder Diffraction :

 اکثر مردم هر روزه از چیزهایی استفاده می کنند که از تالک ساخته شده اند، اگرچه این را نمی دانند، در ادامه با بعضی از موارد کاربرد تالک آشنا می شویم

تالک در پلاستیک ها:

در سال 2011 ، چیزی حدود 26 % از مصرف تالک در ایالات متحده مربوط به تولید پلاستیک بوده است. تالک به طور عمده به عنوان پرکننده استفاده می شود. شکل های صفحه ای از ذرات تالک می توانند سختی و مقاومت حرارتی محصولاتی از جمله پلی پروپیلن، وینیل، پلی اتیلن، نایلون و پلی استر را افزایش دهند و از آب رفتگی آنها جلوگیری کند.

تالک در سرامیک ها:

در سال 2011 ، چیزی حدود 17% از مصرف تالک در ایالات متحده، در تولید محصولات سرامیکی از جمله وسایل و اسباب داخل حمام، کاشی های سرامیکی، سفال و وسایل غذاخوری مورد استفاده قرار گرفته است.

تالک در رنگ:

بیشتر رنگ سوسپانسیونی از ذرات معدنی در یک مایع می باشد. تالک به عنوان یک آبکی کننده و پرکننده در رنگ ها مورد استفاده قرار می گیرد. شکل های صفحه ای از ذرات تالک، سوسپانسیون جامد را بهبود می دهند که می تواند کمک کند تا رنگ مایع بدون شل شدن به دیوار بچسبد.

پودر تالک سفید بسیار روشن است. این باعث می شود که به عنوان یک پرکننده عالی در رنگ محسوب شود. زیرا باعث می شود که رنگ به طور همزمان هم سفید و هم روشن باشد.

تالک با سختی کم با ارزش است. چون که باعث آسیب سایش کمتری روی نازل اسپری و دیگر وسایل موقع رنگ کردن می شود. در سال 2011 ، در ایالات متحده 16 % از مصرف تالک مربوط به درست کردن رنگ می شود.

تالک در کاغذ:

اکثر کاغذها از یک خمیر از فیبرهای ارگانیک ساخته شده اند. این خمیر از چوب و مواد ارگانیک دیگر ساخته شده است. ماده ی معدنی اساسی به خمیر اضافه می شود تا به عنوان پرکننده عمل کند. هنگامی که خمیر درون صفحات باریک ماده معدنی غلتانده می شود، فضاهای بین فیبرهای خمیر را پر می کند،نتیجه یک کاغذ با یک سطح صاف برای نوشتن می شود. تالک به عنوان یک پرکننده می تواند کدری، روشنایی، سفیدی و همچنین توانایی کاغذ در جذب جوهر را بهبود دهد. در سال 2011، صنایع کاغذ سازی 16 % از تالک استفاده شده در ایالات متحده را مصرف کردند.

بهترين روش جهت اكتشاف كانسارهاي تالك، تركيبي از ارزيابي‌هاي ژنتيكي و نحوه پيدايش كانسار، ارزيابي‌هاي ساختماني و آناليز نمونه‌هاي خاك توام با متدهاي مينرالوژيكي است.
افزايش روز افزون تقاضاي تالك و مشكلات كشف نهشته‌هاي كانسارهاي در اعماق زياد، اهميت لزوم توسعه روش‌هاي پي‌جويي تالك را ايجاب مي‌نمايد.
بطور كلي با توجه به نحوه جايگيري و ژنز مواد معدني مختلف، روش‌هاي متفاوتي براي اكتشاف كانسارهاي آنها در نظر گرفته مي‌شود. روشهاي معمول اكتشاف مواد معدني عبارتند از: پي‌جويي هاي صحرايي، متدهاي ژئوشيميايي، روشهاي ژئوفيزيكي، مطالعات كاني‌شناسي، مطالعات ساختاري و تكتونيكي، ارزيابي‌هاي ژنتيكي انواع روشهاي نمونه‌برداري، حفاري، تراشه‌زني و روشهاي سنجش از دور (استفاده از تصاوير ماهواره‌اي)
در ارتباط با كانسارهاي تالك روش‌هاي مختلف اكتشافي اعمال گرديد، كه يكسري از آنها موفقيت‌آميز نبوده است.

در زير تعدادي از روش‌هاي اكتشاف تالك بررسي مي‌شود.
الف – روش پي‌جويي ژئوشيميايي
پي‌جويي كانسارهاي پنهان تالك از طريق نقشه برداري ژئوشيميايي خاك بر روي برخي از كانسارهاي تالك درارتباط با سنگ‌هاي كربناتي انجام گرفت به دليل فقدان هاله‌هاي ژئوشيميايي در رخنمونهاي تالك و به دليل اين واقعيت كه رگه‌هاي تالك معمولا ابعاد كوچكي دارند، بنابراين اين متد پي‌جويي تالك مناسب نيست. از طرف ديگر در ارتباط با تالك شيست‌ها و سنگهاي ميزبان چون تفاوت بين آنها غير مفيد مي‌باشد. لذا اين روش براي رديابي عناصر موجود مناسب نمي‌باشد.
متد پي‌جويي و اكتشاف ژئوشيميايي رودخانه‌اي جهت تالك نيز پيشنهاد نمي‌گردد زيرا خاصيت هيدروفوبيسيته تالك باعث مي‌شود كه تالك در رسوبات رودخانه‌اي فعال پيدا نشود. آناليز رسوبات رودخانه‌اي غير فعال نيز نتايج متفاوت داده است.

ب – روش مينرالوژيكي و آناليز نمونه‌هاي خاك
آناليز مينرالوژيكي خاكها براي تعيين تالك هوا زده در خاكهاي برجا، در پي‌جويي مي‌تواند مورد استفاده قرار بگيرد. يكي از خصوصيات مهم تالك اين است كه به شدت درمقابل هوازدگي شيميايي مقاوم است در نتيجه تشكيل دهنده اصلي خاكهاي سطحي مي‌باشد. مقاومت تالك در مقابل هوازدگي شيميايي نسبت به كاني‌هايي كه از نظر فراواني مطابق تالك هستند، نظير كلريت و ميكا باعث غني شدگي تالك در ذرات رسي خاكها شده است. حتي دراين اندازه‌ها تالك به صورت كريستالين باقي مي‌ماند. هاله تالك در خاكها و پراكندگي آن براثر جابجايي در طول هوازدگي، بطور معمول در دامنه‌ها، بسته به درجه هوازدگي و درجه سطوح سراشيبي تا ده ها متر مشاهده مي‌گردد.
همان گونه كه در بالا ذكر شد تالك يكي از تشكيل دهنده‌هاي اصلي خاكهاي سطحي مي‌باشد. در نتيجه حتي مقادير كمي از نمونه‌هاي خاك كه توسط انكسار اشعه مورد تجزيه قرار گرفته باشد مي‌تواند براي تعيين تالك موثر واقع شود. اين متد امكان تعيين كانسارهاي پنهان تالك را در مناطقي كه داراي پتانسيل مي‌باشد، فراهم مي‌سازد. اين روش بطور موفقيت آميزي دركانسارتالك رابن والد واقع در اتريش بكار برده شده است.
آناليز شيميايي تالك معمولا با بررسي‌هاي ديفراكتومتري اشعه ايكس تكميل مي‌گردد (يا فلوئورسانس اشعه X) اين روش براي شناسايي ميكروسكوپ شامل Electron diffraction selected area استفاده مي‌شود. توزيع اندازه ذرات معمولا با روشهاي ترسيمي تعيين مي‌گردد. سطح مخصوص با متدهايي كه بر مبناي ميزان جذب گاز نيتروژن است، تعيين مي‌شود.
در مورد كانسارهاي تالك در ارتباط با سنگ‌هاي اولترامافيك مي‌توان گفت، از نظر تركيب شيميايي و مينرالوژيكي، اين كانسارها محتوي مقادير متفاوتي از تالك، كاني‌هاي سرپانتين، آمفيبول ها و كربنات ها هستند. از نظر شيميايي تركيب تالك براي اين نوع كانسارها شناسايي شده است. تالك در اين نوع كانسارها آهن زيادتر و مقدار نيكل بيشتر در مقايسه با تالك‌هايي نشان مي‌دهد كه در سنگ ميزبان كربناتي هستند. از طرفي Cr در اين نوع كانسارها فروان است.

ج- روش پي‌جويي ژنتيكي همراه با مطالعات ساختماني و تكتونيكي:
يكي از موفق ترين روشهاي اكتشاف نهشته‌هاي تالك، مطالعات روي ژنز كانسار تالك همراه با تجزيه و تحليل ساختار مناطق اطراف مي‌باشد. اين روش، انتخاب مناطق مورد نظر را جهت اكتشافات كانسار امكان‌پذير مي‌سازد.
بعنوان مثال در كانسارهاي تالك مرتبط با سنگ‌هاي اولترامافيك، تالك عموما در شكستگي‌ها و درزها در حاشيه سنگ‌هاي اولترامافيك متمركز مي‌گردد. در مورد كانسارهاي تالك در ارتباط با سنگ‌هاي ميزبان كربناتي، اين نوع كانسارها به سنگ‌هاي دولوميتي و منيزيتي مربوط مي‌گردند.
منيزيت توسط تالك در محيط غني از محلولهاي جايگزين شده و باعث تشكيل تالك در حاشيه شكستگي سنگ‌هاي ميزبان هستند كه امكان حركت محلولهاي هيدروترمال بخصوص سيليس را در سيستم كربناتي سبب مي‌گردد. سيستم باز شكستگي‌ها شرايط را براي تبدليل به آب در ادامه فرآيند تشكيل تالك فراهم مي‌نمايد.

با توجه به بررسي روشهاي فوق و كلا آزمون روشهاي مختلف اكتشاف كانسارهاي تالك، به نظر مي‌آيد تنها متد موفق تركيبي از ارزيابي ژنتيكي و نحوه پيدايش كانسار و ارزيابي‌هاي زمين‌شناسي ساختماني و آناليز نمونه‌هاي خاك توام با متدهاي مينرالوژيكي است.

تالك به دنبال داشتن خصوصيات فيزيكي و شيميايي منحصر به فرد خود كاربرد بسيار زيادي در صنايع دارد. ويژگيهاي فيزيكي تالك عبارتند از: بالا بودن حرارت ويژه (تالك خالص تا دماي حدود 900 درجه سانتيگراد از نظر گرما پايدار است) كه باعث خصوصيت دير گداز بودن تالك مي‌‌شود، رنگ سفيد، نرمي كه باعث پخش‌شدگي بسيار خوب آن مي‌شود، جلاي بسيار خوب كه باعث درخشندگي آن مي‌شود، خواص ئيدروفوبيسيته سطح(آبران بودن)، لمس چرب (خاصيت چربي) كه باعث ايجاد خاصيت لغزندگي و رواني مي‌شود. قدرت هدايت الكتريكي پايين و قدرت عايق پذيري بالا، شكل صفحه‌اي ذرات، كوچكي بسيار زياد ذرات، قدرت جذب كنندگي روغن و خاصيت ضد چسبندگي.
شكل و حالت بلور آن ممكن است به صورت لايه لايه، ورقه اي، رشته اي، و يا ريزدانه و توده اي باشد. اگرچه تالك خالص در مقياس موس داراي كمترين سختي است ولي برخي از تالك هاي صنعتي به خاطر داشتن ناخالصيها و كانيهاي سخت تري مانند دولوميت، كلسيت، ترموليت و كوارتز ممكن است سخت تر باشند. رنگ تالك خالص از سفيد تا سبز و خاكستري متغير است.
تالك هاي خالص پس از پودرشدن، داراي درجات متفاوتي از سفيدي هستند. نمونه تالك خالص در مقياس درخشندگي جنرال الكتريك (General Electric) نمايشگر شاخص حدود 90 تا 95 است. تالك هاي با كيفيت بالا در سوسپانسيون روغن داراي توان بازتاب نوري 40 تا 60 درصد و در قالب داراي رنگ آبي سفيد تا مايل به زرد مي باشند.
ضريب شكست تالك (Refractive Index) حدود 54/1 تا 59/1 و چگالي آن بين 58/2 تا 83/2 گرم برسانتي متر مكعب است. تالك خالص تا دماي حدود 900 درجه سانتي گراد از نظر گرما پايدار است. آزمايشات Defferential thermal analysis يا (DTA) يك قله (Peak) شاخص را در دماي 900 تا 1000 درجه سانتي گراد نشان مي دهد كه بيانگر Endotherm ايجاد شده به واسطه افت آب تركيبي تالك است. البته يك پيك كوچكتر در 710 درجه سانتي گراد هم ممكن است وجود داشته باشد كه نمايانگر خروج دي اكسيد كربن از دولوميتي است كه معمولاً به صورت كاني فرعي همراه با تالك در سنگ معدن يافت مي شود.

ويژگيهاي شيميايي تالك عبارتند از:
PH قليائي (5/9-9) كه با وجود آن در بسياري از معرفهاي شيميايي بصورت خنثي عمل مي‌نمايد وليكن در اسيد فسفريك گرم و غليظ محلول است. قابليت تبادل كاتيوني آن براي پودر تالك با مساحت سطح 6/17 متر مربع بر هر گرم بسيار كم و حدود 4/2 ميلي اكي والان بر 100 گرم است. ويژگي آب ران بودن ذاتي تالك هاي ورقه اي يا صفحه اي در بسياري از كاربرد هاي صنعتي از ويژگي هاي بسيار مهم آن است.
در واقع مهمترين خصوصيات شيميايي تالك، عدم تاثير پذيري از لحاظ شيميايي است. اين خاصيت باعث شده كه در طبيعت نيز مقاومت بسيار زيادي در مقابل هوازدگي شيميايي از خود نشان دهد. از ديگر ويژگيهاي شيميايي تالك، مقاومت بسيار زياد در مقابل اكثر اسيدها است.
كليه خصوصيات بالا باعث مي‌شود كه از تالك در صنايع مختلفي نظير: سراميك سازي، كاغذ سازي، رنگسازي، پلاستيك سازي، لاستيك سازي، لوازم آرايشي، بهداشتي و دارويي، مصارف كشاورزي و دامداري، حشره‌كشها، واكس، روكش مواد پوشاننده سقفها ديرگداز ونسوزها، نساجي، ساخت گريس، تهيه ديناميتها و صنايع شيميايي مواد منفجره، درزگيري و بتونه كاري استفاده شود.

«تالک»از جمله کانی‌هایی است که افزون‌بر ویژگی‌های زمین‌شناسی،چگونگی‌ تشکیل و تنوع گونه‌های آن،در صنعت نیز کاربرد بسیاری دارد.

در این نوشتار،به اختصار این کانی،خواص و کاربردهای آن را معرفی می‌کنیم.

 

 

1.کانی شناسی

فرمول شیمیایی تالک«  Mg₃(Si₄O₁₀)(OH)₂ »و سیستم تبلور آن‌ منو کلینیک است.این کانی ازنظر ساختمانی درردهء سیلیکات‌های‌ ورقه‌ای قرار می‌گیرد و به‌صورت خالص حاوی 63.36 درصد سیلیس،31.98 درصد اکسید منیزیم و 4.57 درصد آب است.شکل‌ ظاهری آن اغلب توده‌ای،دانه‌ای فشرده و کریپتوکریستالین است. دارای کلیواژ کامل و رنگ آن معمولا سفید،سفیدنقره‌ای،سبز کمرنگ،خاکستری مایل به سبز تا سبز تیره است.رنگ پودری آن سفید است.

تالک جلای مرواریدی و لمس چرب دارد و وزن مخصوص نوع‌ خالص آن بین 2.7 تا 2.8 است.مهم‌ترین کانی‌هایی که در طبیعت‌ همراه تالک یافت می‌شوند،عبارتند از:پیروفیلیت،سرپانتین، انتوفیلیت،کلریت،ترمولیت و آکتینولیت.

2.خواص فیزیکی و شیمیایی

تالک خالص تا دمای حدود 900 درجهء سانتیگراد پایدار می‌ماند. بنابراین جزو کانی‌های دیر گداز قرار می‌گیرد.نرم بودن این کانی،باعث‌ خاصیت پخش شدن بسیار خوب آن و وجود چربی در آن،باعث ایجاد خاصیت لغزندگی و روانی آن می‌شود.تالک قدرت هدایت الکتریکی‌ پائین و عایق شدن بالا و همچنین قدرت جذب و خاصیت‌ ضد چسبندگی دارد.

PH تالک قلیایی است و از خصوصیات بارز آن،عدم تأثیرپذیری از لحاظ شیمیایی است;چنانچه در مقابل اکثر اسیدها مقاوم است. بنابراین در طبیعت نیز مقاومت زیادی در برابر هوازدگی شیمیایی نشان‌ می‌دهد.ناخالصی‌هایی که همراه با تالک دیده می‌شوند،شامل‌ کانی‌های آهن دار نظیر;لیمونیت،منیتیت و پیریت و همچنین کانی های: کوارتز،اکسیدمنگنز و کربن هستند.

3.ژنز و شرایط تشکیل

تالک یک کانی ثانویه است که منشأ آن سنگ‌های غنی از منیزیم است. این سنگ‌ها می‌توانند به این شکل دسته بندی شوند:

الف)سنگ‌های مافیک و اولترامافیک مربوط به سکانس‌های افیولیتی،

ب)سنگ‌های مافیک و اولترامافیک مربوط به سری‌های کوماتئینی،

نواحی تالک در ایران عمدتا در ارتباط با مناطقی هستند که از سنگ های اولترا بازیک یا سازنده های دگرگونی شده غنی از منیزیم تشکیل شده اند.مهمترین ذخایر تالک ایران در نواحی افیولیتی مانند نواحی جندق انارک، تفتان،خوی و حوالی میناب و همچنین مناطق واقع در محدوده تاثیرگسله بزرگ سنندج- سیرجان ،واقع شده اند.وجود دولومیت ها و آهک های دولومیتی در استان لرستان باعث شده تا تحت تاثیر شرایط دگرگونی و جریان یافتن محلل های دارای Sio₂ در جهت شکستگی ها، ماده معدنی تالک تشکیل شود و ذخیره ای چون تیدار، ده موسی ، ده حاجی، مسعودآباد و گوشه محسن بی علی حوالی بروجرد و ازنا مورد شناسایی و بهره برداری قرار گیرند.

تجزیه گرمایی سنگ های هارزبورژیتی سرپانتینی شده حوالی انارک ،جندق،تفتان و میناب تحت تاثیر شرایط دگرگونی خفیف و با نفوذ محلول های دارای Co₂و Sio₂ در درز شکاف ها باعث تشکیل ماده معدنی تالک و ایجاد ذخایری چون چاه زرد، چاه ابراهیم زهرا وچاه صفاهو در جندق و شمال انارک و سیه بره خوار در تفتان و نقشه بشاگرد در نزدیکی میناب شده است.

مطالعات اقتصادی

با توجه به اینکه تولید تالک در کشور در حدود 30هزار تن در سال است و نیز متوسط واردات این کانه طی برنامه اول و دوم حدود 1500تن اعلام شده لذا مصرف ظاهری کشور ، کمی بیش از 31هزارتن در سال است. در صورت تولید تالک در داخل کشور حتی تا چند برابر میزان فعلی ،امکان احداث صنایعی از قبیل صنایع آرایشی و دارویی، رنگ سازی، سرامیک سازی یا کاغذ سازی و … در داخل کشور را ایجاد خواهد کرد. زیرا بسیاری از این مصنوعات به صورت کالاهای ساخته شده به کشور وارد می شوند. ازطرفی، میزان تولید جهانی این کانه حدود 7میلیون تن و مصرف آن نیز حدود 8/6 میلیون تن است که با توجه به پیش بینی رشد مصرف در نتیجه تولید این کانه در جهان طی سال های آینده چنین استنباتی می شود که کشف ذخایر جدید و توسعه معادن فعلی کشور به منظور افزایش میزان ذخایر و بالا روش های اکتشافی، بردن تولید داخلی به نحوی است که می توان نیاز صنایع سرامیک سازی لاستیک سازی را تامین کرد و جهت تامین تالک مرغوب مورد مصرف صنایع از قبیل آرایشی و دارویی و نیز کاغذ سازی تا احداث کارخانجات فرآوری با وارد نمودن نوع مرغوب آن از خارج اقدام کرد.

روش های اکتشاف ،اسخراج و فرآوری تالک

تالک خالص از نظر شیمیایی بندرت در مقیاس صنعتی در طبیعت یافت می شود معمولا تمام تالک استخراج شده از معادن ناخالص است، ولی با استفاده از فلوتاسیون یا دیگر روش های کانه آرایی ، به دست آوردن کانی تالک خاص امکان پذیر است. در ایران اکتشاف و استخراج تالک حدودا از سال1364، بررسی زمن شناسی و اکتشافی منظمی روی هیچ یک از معادن تالک صورت نگرفته است.

کاربرد تالک

مصارف دامداری: گاهی تالک به عنوان یک عامل ضد چسبندگی در خوراک حیوانات به کار می رود که اغلب به جای تالک از سنگ آهک به شکل دانه ریز یا پودری برای این منظور استفاده می شود.

صنایع تولید پوشش بام:تالک های عیار کم هم به عنوان ماده تسطیح و هم به عنوان پر کننده به منظور تثبیت آسفالت که عامل مهمی در افزایش دوام و پایداری در برابر شایط جوی استفاده می شود. همچنین در پوش بام از به هم چسبیدن ذرات در طول مدت نگهداری در انبار و قبل از استفاده ، جلوگیری می کند. عمده مصرف تالک در محصولات قالبی آسفالت است،نمد های بام یا شفته کاری اضافه می شود، موجب افزایش آنهادر برابر هوا می شود.

از دیگر مصارف می توان از صنایع نساجی، محصولات پرده ای ،ساخت گریس ،داروسازی ،ساخت دینامیت و صنایع شیمیایی منفجره، درزگیر و بتونه کاری نام برد. در صنایع نساجی از تالک استفاده های مختلفی می شود، ترکیب آهار پارچه شامل الیاف و مواد پرکننده است که در بعضی از پاچه ها از تالک برای حالت دادن و سفتی موقتی و ارائه آن برای فروش استفاده می شود. در این خصوص میزان سفیدی معمولا خیلی مهم است.استفاده از مواد مختلف تالک به عنوان ارزان تر بودن،از دیگر مواد مشابه مناسب تر است. پر کننده های اصلی در این نوع محصول رسفتالک، پیروفیلیت و کربنات کلسین هستند. تالک به دلیل داشتن رنگ سفید از مواد اولیه مطلوب در این صنایع است. خاصت چربی از خواص عمده است که در تلک وجود دارد که در دیگر کانی ها بندرت مشاهده می شود. از دیر زمان از تالک در این ترکیب از وارفتن و از دست دادن خاصیت چربی گریس در دماهای بالا جلوگیری می کند.

در دارو سازی به منظور تسهیل جریان دانه های قرص در قیف ها، جدا کردن تکه های فشرده از یکدیگر و به آسانی جدا شدن دانه ها از داخل جعبه ها، از تالک استفاده می شود . در صنایع شیمیایی ،در بخش مواد منفجره در مرحله جداسازی تتروگلیسیرین از اسید در جریان تهیه نیتروگلیسیرین از 2تا 5 درصد تالک استفاده می شود. در تهیه دینامیت ها به منظور حفظ پایداری شیمیایی و همچنین جلوگیری از تشکیل مواد اسیدی در ترکیب از تالک،اکسید روی،کربنات کلسیم و ذرات گچ یا آهک استفاده می شود .کشور های اسکاندیناوی از خاصیت جواهرزایی تالک برای استفاده دوباره کاغذ مصرف شده بهره می برند.

در صنعت شیشه سازی، تالک بعنوان یک عامل گردگیری در حین تولید مصرف می شود

در اروپا و ژاپن به عنوان یک متده با اهمت برای افزایش کدری و بهبود بخشیدن به کیفیت چاپ در صنعت کاغذ سازی بشمار می رود .صنعت چاپ بزرگ ترین مصرف کننده تالک در اروپاست، در حالی که در آمریکا به علت وجود ذخایر فراوان، از کائولن ارزان قیمت برای این منظور استفاده می شود.

از دیگر خواص تالک استفاده در صنایع کاشی و سرامیک است که به دلیل بالا بودن حرارت ویژه مقاومت بیشتر آن مواد استفاده قرار می گیرد. تالک هنگامی که در لعاب کاشی ها به کار می رود که به سلیس و منیزیم احتیاج پیدا شود، تالک نسبتا خالص با درصد آهن کم در مخلوط مواد اولیه لعاب کاشی به کار می رود.

تالک (Talc) این کانی از هیدرات منیزیم و سیلیکات تشکیل شده‌است، فرمول شیمیایی آن عبارت از Mg₃Si₄O₁₀(OH)₂است. طبق جدول سختی موس این کانی در پایین جدول قرار دارد و نرم‌ترین کانی است و می‌توان با ناخن روی آن خراش ایجاد کرد. ورقه‌های كوچك تالك قابل انعطاف ولی غیرقابل ارتجاع است، هادی خوبی برای حرارت نیست و هنگامی که آن را لمس می‌کنیم احساس می‌کنیم که چرب است. دارای لومینسانس اغلب سفید مایل به سبز، زرد، كرم، قهوه‌ای، سبز و آبی است. این کانی در آب حل نمی‌شود ولی بسیار کم در کانی‌های اسیدی حل می‌شود و در شعله ذوب نمی‌شود. كانی مشابه آن پیروفیلیت است كه از آن بوسیله آزمایش Mg (رنگ صورتی) قابل تشخیص است.

تشکیل

تالک یک کانی دگرگون است که از دگرگونی کانی‌هایی مانند سرپانتین، اولیوین، پیروکسن و آمفیبول در حضور دی‌اکسید کربن و آب تشکیل می‌شود. که در این صورت آن را کربن‌گیری تالک یا تالک کربناتی می‌نامند. تالک در اثر واکنش آب‌پوشی یون‌ها و کربن‌گیری سرپانتین به شکل زیر تشکیل می‌شود:

آب + منیزیت + تالک → دی‌اکسید کربن + سرپانتین

Mg₃Si₂O₅(OH)₄ +3CO₂ → Mg₃Si₄O₁₀(OH)₂ + 3 MgCO₃ + 3 H₂O

در اثر واکنش بین دولومیت و سیلیس نیز تالک تشکیل می‌شود این واکنش در فشار و دمای دگرگونی سنگها در اثر مجاورت دولومیت و سیلیس اتفاق می‌افتد و اصطلاحا به آن اسکرن کردن دولومیت می‌گویند.

دی‌اکسید کربن + کلسیت + تالک → آب + سیلیس + دولومیت

CaMg(CO₃)₂ + 4 SiO₂ + H₂O → Mg₃Si₄O₁₀:(OH)₂ + 3 CaCO₃ + 3 CO₂

همچنین تالک از واکنش بین کانی‌های کلریت منیزیمی و کوارتز در شیست آبی و اکلوژیت طی واکنش‌های دگرگونی تشکیل می‌شود.

آب + کیانیت + تالک → کلریت + کوارتز (در این حالت میزان تولید تالک و کیانیت بستگی به میزان آلومینیم دارد اگر آلومینیم بیشتر باشد کیانیت بیشتری خواهیم داشت.)

فراوانی

محلهایی که در سال ۲۰۰۵ از آنها تالک استخراج شده‌است.این کانی را می‌توان به فراوانی در امریكا، غرب اروپا در کوه‌های آلپ بخصوص در ایتالیا و در آسیا در محل‌هایی که پوسته زمین دچار شکستگی شده مانند سمت رشته کوه هیمالیا، پاکستان، هند، کشمیر و نپال و … یافت. همچنین تالک کربناتی را می‌توان در نقاط دیگری از زمین مانند غرب استرالیا، خاورمیانه، عمان، ترکیه و … پیدا کرد.

کاربرد

از تالک در صنایعی مانند كاغذسازی، صنایع كائوچو، صنایع سرامیك، روغن سر، تولید مواد چرب و روان‌كننده، تولید کابل برق، صنایع غذایی، رنگ و تولید پوشش، پلاستیک سازی، لوازم آرایشی بهداشتی، کاربردهای دارویی و … استفاده می‌شود.

از گل‌سرشور که درصد تالک آن بالا باشد و رنگ آن خاکستری مایل به سبز است در تهیه صابون، صفحه‌تقسیم برق، مدادهای مومی (مانند مداد ابرو)، سینک، اجاق (کوره) استفاده می‌شود. البته کاربرد بیشتر آن به دلیل مقاومتی که در برابر حرارت و الکتریسیته دارد در ساخت سطح میز آزمایشگاه‌ها و صفحه‌تقسیم برق است. از پودر تالک در تهیه لوازم آرایشی، روان‌کننده و در تولید کاغذ استفاده می‌شود. همچنین از تالک در تهیه پودر بچه، به عنوان گچ مخصوص صنایع جوشکاری و فلزکاری و ماده خشک‌کننده برای بازیکنان بسکتبال استفاده می‌شود. در صنایع سرامیک و لعاب‌کاری از تالک برای کنترل دمای ذوب استفاده می‌شود.