معدن الكاولينيت واستخداماته

ما هو الكاولين

الكاولين: هو واحد من أهم وأشهر المعادن الطينية، يمكن تسميته بالصلصال الطينيّ، يمتاز بدرجة انصهاره العالية، كما أنّه من أشد المعادن التي لها القدرة على مقاومة الحرارة، يتكون بشكل رئيسي من معدنيّ الألمنيوم والأكسجين.

يتكون هذا المعدن ضمن ظروف حمضيّة مُحددة، وعند درجات حرارة مُنخفضة؛ الأمر الذي يجعله معدن ثانوي النشأة، ينتج بشكل رئيسيّ نتيجة تحلُّل السيليكات التي تكون حاملة للألمنيوم، كما أنّه ومن الممكن أن يتكون ضمن ظروف حرمائيّة او نتيجة حدوث تغير في بعض أنواع المعادن الطينية.

هذا وقد يُعتبر معدن الكاولينيت من المكونات الرئيسيّة للتربة، إضافةً إلى أنّه لا يمكن أن يتكون في البيئات البحرية، حيث يدل وجود رواسب بحرية لهذا المعدن على وجود منطقة مائية قريبة تُعتبر مصدر لهذه الرواسب.

مخاطر معدن الكاولينيت

يتعرض معدن الكاولينيت إلى سلسلة من التحولات تؤدِّي إلى حدوث تغيُّرات في بنيته البلوريّة فمثلاً عندما يتم تعريضه في الهواء لعملية المعالجة الحرارة، إضافةً لوجود ضغط جوي مناسب فإنّه سيتحول مُباشرةً ليعطي شكلاً آخر من أشكاله يُعرف باسم الميتاكاولين غير المُنتظم، حيث يستمر هذا الشكل بالتعرض الدائم لعملية الأكسدة التدريجية.

يُعتبر معدن الكاولينيت من المعادن الخطيرة، حيث يجب أخذ الحيطة والحذر عند استخدامه؛ نظراً لإنَّه عند التعرض المباشر للغبار الناتج عنه سيُسبب مباشرةً العديد من الأمراض خاصَّة الأمراض التي ستصيب الرئة كالسرطانات، لذلك يُنصح بارتداء حاميات للعيون وكمامات للفم عند استخدام هذا المعدن.

هذا وقد يتم العثور على معدن الكاولينيت بأشكال وهيئات مُتعددة، فمثلاً قد يتواجد على شكل كتل طينية تتفاوت في درجات تماسكها، أو قد يتواجد على شكل قشور دقيقة ذات حجم صغير جداً.

وعند العثور على هذا المعدن فإنَّه يكون مصاحباً ومرتبطاً بعدد من العناصر منها: الإليت، سميكتيت، إضافةً إلى ارتباطه بشكل كبير مع معدن الكوارتز، أمّا بالنسبة لوحدات هذا المعدن البنائيّة فهي عبارة عن صفائح تتكون بشكل رئيسي من السيليكا رباعية الأوجه والألمنيوم ثمانية الأوجه.

إضافةً إلى كل ماورد فإنّه من الصعب التفريق والتمييز بين هذا المعدن وباقي المعادن الطينية؛ نظراً للتشابه الكبير في أغلب الصفات والخصائص، ولكن يتم استخدام مجموعة من الوسائل البصرية المعروفة إضافة إلى استخدام الأشعة السينية للتمييز بينهم.

الميتاكاولين

هو أحد الأشكال الناتج عن تحول وتغيُّر معدن الكاولين الأصلي، يمتاز هذا الشكل ببنيته البلورية المُعقدة، حيث لا تتخذ بلوراته شكلاً معروفاً بل أنّها تستمر في الحفاظ على ترتيبها الواضح الحاوي على مجموعة من الطبقات المُكدسة سداسية الوجوه.

تُعتبر الميتاكاولين مزيجاً يختلط به كل من السيليكا والآلومنيا، وفي حال استمر تسخين هذه المادة عند درجات حرارة عالية فإنّها وبالطبع ستتغير وتتحول لتعطي شكلاً آخر يُعرف باسم إسبينل.

يتكون الشكل الناتج عن تحول الميتاكاولين بشكل رئيسي من معدني الألمنيوم والسيليكون، ومن الممكن تسمية الإسبينل باسم آخر هو غاما ألومينا، يتعرض هذا الشكل إلى عملية التكليس التي تؤدي إلى تكتل وتراكتم كُتلهِ ممّا يجعله يتحول إلى الموليت أو الكريستابوليت.

استخدامات معدن الكاولينيت

• يتم استخدامه في صناعة أنواع مُتعددة من الحراريات كالإسمنت والحديد، إضافةً إلى استخدامه في سباكة النحاس والألمنيوم وصناعة الزجاج.

• يمكن اعتباره مادة ماصة وعازلة تقوم بحماية ووقاية التيار الكهربائي من أي عامل قد يؤثر عليه.

• يدخل في صناعة الورق وأنواع مُتعددة من الدهانات والطلاء؛ نظراً لقدرته العالية على إخفاء العيوب وتغطيتها.

• يتم استخدامه في صناعة العوازل الحرارية والكهربائية.

• يدخل في صناعة المطاط الطبيعيّ والصناعيّ حتى يعمل على تحسين بعض من خواصه كالمتانة والصلابة.

• يتم استخدامه في الخزف وبلاط الجدران وطوب الواجهات.

• يدخل في صناعة الاسمدة والمبيدات الحشرية والكيماويات إضافةً إلى استخدامه في بعض مُستحضرات التجميل، والمنظفات.

خصائص الكاولينيت

• يتبع في تصنيفه إلى المعادن الطينية.

• له صيغة كيميائيّة خاصة به.

• يمتاز بلونه الأبيض الواضح ممّا يجعل مخدشه يظهر بنفس لونه.

• له نظام بلوريّ ثلاثي الميل.

• تصل قيمة صلابته إلى”2.5″موس.

• كثافته النوعية متوسطة.

• قابل للانكسار.

• يعود في اسمه إلى جبل كاولينج الموجود في الصين.

• يمتاز ببريقه الترابي.

• انفصامه قاعدي بشكل تام.

• قابل للقولبة والتحول عندما يكون رطباً.

• يمتاز بقدرته على تبادل الأيونات الموجبة والسالبة ولكن بشكل مُنخفض نوعاً ما.

• له قدرة عالية على امتصاص الماء الذي قد يتواجد بين طبقاته، ممّا يجعله ليّناً ولدناً وسهل الكسر والتشكيل.

أماكن وجود وانتشار معدن الكاولينيت

يتم العثور على معد الكاولينيت في كل الأماكن المنتشرة على سطح الأرض بشكلٍ تقريبيّ، فمثلاٍ مُعظم الطبقات الصلصالية تحتوي على معدن الكاولينيت، إضافةً إلى تواجده في التربة وقيعان الجداول.

كما أنّ هناك كميات من الكاولينيت يتم تشكيلها وتواجدها في عدد من الصخور كصخور الغرانيت والبيغماتيت؛ حيث يعود السبب في تكوينه في هذه الصخور إلى حدوث تبادل للفلسبارات نتيجة وضعها في محاليل حارة.

هذا وقد ينتشر معدن الكاولينيت في العديد من دول وبلاد العالم، فمثلاً يتم العثور على كميات منه في كل من إنجلترا وألمانيا وفرنسا والنمسا وأوكرانيا إضافة إلى تواجده بنسب قليلة نوعاً ما في الصين والهند وإفريقيا وإيران وكوريا.