ZACAMINTE NEMETALIFERE

ZACAMINTE NEMETALIFERE

Materii prime pentru industria metalurgica si refractara

Pentru aceasta se folosesc o serie de minerale nemetalifere ca adausuri fondante in furnale si cuptoare (florina, crisolit, dolomit). De asemenea pentru captusirea cuptoarelor sunt utilizate ca materiale refractare magnezitul, dolomitul, sillimanitul, andaluzitul, serpentina, talcul, pirofilitul, cromitul si respectiv bauxita.

Florina - CaF₂

Ea se utilizeaza pentru fabricarea acidului florhidric (HF) si la rafinarea petrolului. Florina este totodata un fondant extrem de util (peste 50 % din intrebuintare) ajutand la trecerea sulfului si fosforului in zgura. Ea se foloseste de asemenea in industria ceramica (sticla opaca, smalturi, emailuri, lentile pentru microscoape).

In Romania se gaseste alaturi de zacamintele de aur de la Stanija, zacamintele polimetalice de la Cavnic (Baia Mare), Varatec si cu baritina de la Somova.

Dolomitul - CaMg (CO₃)₂

Se utilizeaza in industria siderurgica, industria ceramicii si a sticlei, industria materialelor de constructii (in locul calcarelor).

In Romania se gaseste in zacamintele sedimentare de la Surduc (Cluj), Ovidiu (Constanta) si in zacamintele metamorfice din muntii Poiana Rusca.

Grafitul - C

Varietatea cristalizata cea mai comuna a carbonului este grafitul (sistem hexagonal). Acumularile naturale provin din recristalizarea materialului carbunos sub actiunea metamorfismului regional sau termic. Se disting doua tipuri de grafit in zacamant:

-grafitul lamelar (solzos, in paiete) diseminat in roci silicioase sau calcaroase metamorfozate

-grafitul filonian are un aspect masiv, foios sau in coloane. El prezinta concentratii pe fisuri si cavitatile rocilor magmatice si metamorfice, precum si la contactul calcarelor cu pegmatitele.

Grafitul se utilizeaza in industria metalurgica (pentru creuzete), la fabricarea periilor pentru motoarele electrice, la beteriile electrice uscate, la fabricarea creioanelor (impreuna cu argila) si in industria electronica (pentru tuburile TV).

In Romania se gaseste pe Valea Galbenului (zacamantul de la Catalinu - Muntii Parang) si la Baia de Fier.

Talcul - Mg₃[(OH)₂Si₄O₁₀]

Varietatea compacta a talcului se numeste steatite, acesta este masiv si de buna calitate pe cand "piatra de olarit" consta dintr-un material amorf alcatuit din talc, dolomit, clorit si serpentina.

Este foarte utilizat la fabricarea caramizilor rafractare, in industria chimica (lacuri, vopsele, lubrifiante), sculpturi (in mod special steatitul) si de asemenea in industria farmaceutica.

In Romania se gaseste in sisturile cristaline ale Seriei de Minis (Parvova) si in sisturile cristaline epimetamorfice din muntii Poiana Rusca (Marga, Lelesa-Cerisor- Valea Lupului).

Industria ceramicii si a sticlei

Magnezit - MgCO₃

In Romania se gaseste mai ales in serpentinitele cromifere din Banat.

Este extrem de utilizat in industriile siderurgica, ceramicii, celulozei, materialelor de constructie, chimica. Se mai foloseste drept abraziv.

Argile

Argila comuna utilizata in industria ceramicii si a materialelor de constructii (sobe, caramizi, tigle). Este foarte utilizata in olarit.

Argilele caolinitice (montmorilonitice) se folosesc pentru fabricarea portelanului, faiantei, hartiei. In Romania se gasesc in cantitati mai mari in Dobrogea, zona Harghitei si Rodnei.

Argilele refractare se utilizeaza mai ales pentru fabricarea caramizilor refractare si a samotelor pentru sobe. Se gasesc in cantitati mai mari in zona muntilor Padurea Craiului (Suncuius), Depresiunea Barsei (Cristian) si la Anina (Banat).

Argilele bentonitice (decolorante) iau nastere prin sedimentarea si alterarea cenusilor vulcanice. Se gasesc in Banat, Transilvania,Tara Oasului, Breaza (Prahova). Se folosesc in industria vopselelor, foraj (noroiul greu de foraj) si la limpezirea bauturilor alcoolice sau a diferitelor lichide (bere, vin, ulei) si chiar a apei - proprietati tixotropice.

Argilele colorante (lutisoare) se folosesc la prepararea vopselelor. Se gasesc la Berevoiesti (Arges), Racosul de Sus si Mircea Voda (Constanta).

Caolinul este o varietate de argila alba, plastica si moale,Cea mai veche utilizare a caolinului este fabricarea portelanului si a ceramicii,se foloseste si la fabricarea hartiei

Se mai foloseste la fabricarea maselor plastice, vopselelor, cauciucului sintetic, produselor cosmetice, insecticidelor, aditivilor alimentari etc..

Feldspatii sunt de trei tipuri: potasici (F_K - ortoza, microclin), sodici (F_Na - albitul cu anortit < 5 %) si calcici (anortit). In general ei sunt recunoscuti sub numele de feldspati alcalini si feldspati plagioclazi. Principala lor sursa de exploatare o reprezinta pegmatitele

Ei sunt folositi in industria ceramicii ca fondant al sarjei, la fabricarea portelanurilor fine, faiantei, izolatorilor electrici si a unor emailuri. Nefelinul (feldspatoid) din sienite poate inlocui feldspatul in industria ceramicii.

Cuartul si nisipurile cuartoase

Cristalul de stanca" incolor este folosit in industria optica; cuartul omogen, transparent este folosit in industria electronica (cuartul are proprietati piezoelectrice). Cuartul mai este utilizat de asemenea in industria sticlei (varietati de sticla tehnica), chimica (cauciuc siliconic, uleiuri siliconice), metalurgica (obtinerea siliciului tehnic).Ele reprezinta materia prima in industria sticlei si a ceramicii

In Romania se gaseste la Uricani si Lespezi (Poiana Mraconiei) in pegmatitele cu 99 % siliciu pur. Nisipuri cuartoase se mai gasesc la Valenii de Munte si la Miorcani

Serpentina

Varietatile frumos colorate sunt folosite ca pietre de ornamentatie si varietatile sarace in silice sunt folosite pentru fabricarea caramizilor refractare.

In Romania serpentina se gaseste in rocile bazice si ultrabazice din Banat si Carpatii Meridionali.

Materii prime pentru ingrasaminte

Fosfatii

Fosfatii se folosesc in industria de ingrasaminte, metalurgia minereurilor (procedeul Thomas), industria chimica (pentru obtinerea H₃PO₄) precum si la fabricarea chibriturilor.

Zeolitii

Proprietatile adsorbante (schimb ionic) sunt remarcabile si au posibilitati de filtrare la scara moleculara. Prin urmare, plantele care folosesc aceste minerale au o crestere deosebita in urma unor calitati de schimb ionic si catalitic remarcabil.

Industria chimica

Sarea gema (Halitul) - NaCl

Acesta se numara printre primele cinci materii minerale din industria chimica (din sare sau cu ajutorul ei se obtin peste 10.000 de produse chimice). Exemple: produse sodice, acid clorhidric si derivate, fibre sintetice, mase plastice, piele artificiala, rasini sintetice. Ca geneza, sarea ia nastere prin evaporarea mediului dizolvant, adica apa. Ea se poate obtine artificial si din apa de mare si lacuri sarate prin evaporare. Procedeul este insa destul de costisitor si totusi folosit mai ales acolo unde exista bani (Asia Mica, Orientul Mijlociu). Sarea obtinuta contine impuritati de CaSO₄, CaCl₂, MgCl₂.

Sarea se foloseste in industria chimica, industria metalurgica (fondant), rafinarea metalelor si a petrolului, industria ceramica, industria textila, industria hartiei si a celulozei si industria alimentara

Sulful - S

Astazi 2/3 din productia mondiala de sulf servesc la fabricarea acidului sulfuric, pentru ingrasaminte fosfatate, in industria extractiva (pentru flotatie) sau petrolifera (catalizator). Sulful mai este utilizat in industria hartiei si a cauciucului si la tratarea pieselor de otel (sulfurare).

Baritina BaSO₄

Baritina este extrem de utilizata pentru obtinerea diverselor saruri (sulfati, sulfuri), dar si la producerea cimenturilor grele si a cimentului hidraulic. De asemenea baritina este folosita la fabricarea materialelor de protectie impotriva radiatiilor, in industria sticlei, hartiei, lacurilor si vopselelor, mase plastice si zahar.

Materii prime minerale (industria electrotehnica si optica)

Azbestul

Prin denumirea de azbest se intelege un grup de minerale (silicati hidratati de Mg, Fe, Cu) fibroase cu proprietati fizico-chimice asemanatoare. Ele provin prin alterarea serpentinelor (crisotil, picrolit) si a amfibolilor (crocidolit, amozit).

Principalele minerale cunoscute sub numele de azbest sunt:

Ø     crisotilul (forma fibroasa de serpentinit) - azbest alb;

Ø     crocidolitul (varietatea de riebeckit) - azbest albastru;

Ø     amositul (varietatea de grunerit) - azbest brun;

Ø     antofilitul (varietatea de tremolit).

In general, azbestul este folosit astazi in industria textila (producerea tesuturilor pentru echipamente de protectie, benzi transportoare) si in industria cimentului, materiale de constructie (azbociment 10-15 % azbest). Se mai foloseste sub forma de izolatori termici si electrici si in industria vopselelor.

Mice

Micele participa in proportie de 3,8 % din constitutia scoartei terestre. Cele mai cunoscute ocurente sunt: biotitul (mica fero-magneziana neagra), muscovitul (mica alumo-potasica alba), micele litifere (lepidolit, zimwaldit), mica rosie (flogopitul), vermiculitul si clintonitul (mica verde).

Materiale de constructie si alte intrebuintari

Cele mai folosite roci eruptive sunt:

-granitele

-granodioritele

-gabrourile

-Sienitele

-Riolitele

-dacitele si andezitele

-perlitele

-piatra ponce

Dintre rocile sedimentare cele mai utilizate sunt calcarele, calcarele marmoreene, travertinul, gipsul. Alaturi de rocile metamorfice (calcarele cristaline sau marmurele), acestea se utilizeaza mai ales ca roci ornamentale, dar si ca pietre sau materiale adiacente pentru constructii

calcarul CaCO₃

se utilizeaza frecvent la prepararea mortarului. Prin incalziresau prin ardere rezulta ceea ce noi cunoastem sub numele de var (stins). Varul impreuna cu nisipul, cimentul si apa formeaza mortarul. Calcarul mai este folosit la neutralizarea solurilor acide, ca fondant (pentru indepartarea fosforului, la flotatia minereurilor (recuperarea aurului) precum si in industria celulozei. El se exploateaza la Savarsin, Dognecea, Bran, Cataloi, Niculitel, Cochirleni (Dobrogea), Gura Vaii si Putna.

travertinul este "banala" roca de care ne rezemam aproape in fiecare zi cand asteptam metroul.

granitul rosu de Rapakiwi

labradoritul

bazaltul negru

marmura de Carrara, Ruschita, Moneasa, Porumbacu

gipsul CaSO₄ 2H₂O

Ca geneza, gipsul ia nastere prin evaporarea apei sarate din bazine sau golfuri. Gipsul are numeroase intrebuintari. Cea mai utilizata este calcinarea sa si obtinerea ipsosului folosit in constructii si la fabricarea teracotelor. El este folosit de asemenea pentru obtinerea cimenturilor speciale Portland, avand calitatea de a intarzia priza (evident ca este vorba despre priza la materialul peste care a fost aplicat). Se foloseste si in agricultura ca fertilizator pentru soluri, ca adaus la pasta de dinti si la noroiul de foraj

diatomitele mai sunt numite si "roci cu infuzori" sau "kieselguhr". Se mai foloseste pentru filtrarea berii, apei potabile, vinurilor si a sucurilor de fructe, in industria hartiei, medicamentelor, cauciucului, ingrasamintelor, ceramicii, rafinarea zaharului.

Pietre pretioase si semipretioase

Pietrele semipretioase sunt definite ca "minerale cristalizate, relativ putin raspandite in natura, in culori variate, cu duritate mare si intrebuintate la confectionarea bijuteriilor de mai mica valoare"

"Mineral cristalizat" nu se poate aplica perlelor, chihlimbarului, fildesului si altor produse organice si nici mineralelor amorfe (opal, calcedonie). Restrictia de duritate este la fel de naedecvata, deoarece doar cateva pietre pretioase (diamantul, rubinul, safirul si topazul) au duritate foarte mare (intre 8 si 10 pe scara lui Mohs), pe cand majoritatea lor (smarald, turcoaza, lapislazuli) au duritate mai mica decat a celor mai multe pietre socotite semipretioase (crisoberil, spineli, corindon, granati, jad, turmalina, opal, cuartul cu varietatile sale - citrin, ametist, morion). Nu se mai iau in considerare perlele, fildesul si ambra a caror duritate este cuprinsa intre 2 si 2 in scara lui Mohs

Frumusetea este data de transparenta si "adancimea" culorilor ca la rubin si smarald, de culoarea singulara a turcoazei sau prin descompunerea luminii albe in culorile spectrului - asa numitul "foc" al diamantului

dDurabilitatea determina punerea in valoare a pietrei in timpul prelucrarii sale in diferite forme simetrice, deoarece piatra trebuie sa fie rezistenta la abrazivi si la atac chimic. Desigur, durabilitatea depinde de duritate, dar imbraca si alte aspecte ascunse permitand sau nu o prelucrare cat mai estetica si obtinerea unor efecte deosebite.

Raritatea este o mare calitate in ochii amatorilor. Ea intrece adesea in importanta primele doua virtuti.

Diamantul

Diamantul este mineralul cu duritatea cea mai mare (10 pe scara lui Mohs) si cea mai simpla compozitie chimica: C (carbon pur, cristalizat in sistemul cubic).

Densitatea este de 3,52 g/cm³. Diamantul poate avea culori diferite: galben, alb, violet, verde, roz, brun, bleu, negru sau cel mai adesea incolor. Luciu este adamantin cu "focuri". Diamantul prezinta o mare afinitate pentru materiile grase, la care adera si ramane lipit (procedeu care ajuta la separarea diamantelor dupa extragerea din zacamant). Sub actiunea razelor X sau ultraviolete devine luminiscent. Diamantul nu este atacat de nici un reactiv cu exceptia NaNO₃ si KNO₃. In lipsa totala a oxigenului rezista pana la 1500⁰C. In aer arde cu flacara la 700-800⁰C, transformandu-se in CO₂.

Valoarea lui se masoara in carate (1 ct. = 200 mg).

Cele mai renumite diamante cunoscute pana la ora actuala sunt:

-Cullinan - descoperit in anul 1907 in Africa de Sud avea 3105 ct. (621 g) si a reprezentat cel mai mare diamant cunoscut pana in prezent.

-Dewey - unicul diamant important descoperit in America de Nord

-Dresda - diamant verde originar din India

-Hope - diamant albastru provenit din India, avea 112,5 ct

-Koh - I - Nor - "Muntele de lumina" - originar din India, unde se spune ca ar fi fost descoperit acum 5.000 de ani.

Safirul:

Este o varietate de corindon. Cea mai cautata nuanta de safir este albastru inchis. Valoarea safirului este data de culoare, el fiind lipsit de "focul" altor pietre nobile.

In lumina artificiala, safirele naturale isi diminueaza (chiar pana la disparitie) culoarea. Se cunosc varietati stelate si incolore (leucosafir). In sens larg se includ la safire si corindonuri cu alte culori (fancy colours = culori fantezii): safire galbene, verzi, violete, roz, negre. Varietatea de culoare portocalie se numeste paparadasha. Safirele provin din India, Birmania, Thailanda, Sri Lanka, Australia, S.U.A., Kenya, Nigeria, China, Zimbagwe, Tanzania.

Astfel, varietatile de corindon se intalnesc in roci magmatice de adancime, bogate in alumina si sarace in silice (sienite corindonice, anortozite) si mai rar in andezite si bazalte.

Cel mai frecvent, corindonul se intalneste in zacamintele metasomatice de contact, fiind localizat in skarnele (provenite din calcare cristaline) din vecinatatea corpurilor eruptive

Smaraldul

Este o varietate de beril de culoare verde specifica (verde de smarald - datorat unei cantitati infime de crom) si este una dintre cele mai scumpe pietre pretioase. Luciul este sticlos si prin incalzire smaraldul se tulbura si se decoloreaza. Prezenta unor incluziuni sau impuritati sporeste valoarea acestuia.

Jad

In fapt, jadul este numele generic acordat atat piroxenului jadeit (NaAl[Si₂O₆]), cat si amfibolului nefrit. Bijutierii numesc insa nefrit - pietrele de culoare verde inchis, slab translucide si jadeit - varietatile limpezi, translucide pana la transparenta, de un verde pal, verde de mar. Jadeitul este fuzibil (se topeste la flacara), pe cand nefritul este foarte rezistent la foc. Ei sunt echivalenti cu piatra sfanta.

Cuartul (cristalul de stanca)

In afara de giuvaergie, cuartul este foarte utilizat in industrie si tehnica. Ametistul este cel mai pretios dintre cuarturi. El este varietatea de cuart de culoare violeta, uneori violet spre purpuriu (culoare data de prezenta impuritatilor de fier in stare coloidala).

Piatra lunii

Este o varietate cu aspect perlat si opalescent a ortoclazului (un feldspat). Are duritatea 6 si intra in componenta rocilor granitice. Deosebit de apreciata intre bijutieri datorita jocului de lumina deosebit care apare la orice schimbare a pozitiei sale, piatra lunii are ca tara de origine Sri Lanka. Aici se gasesc exemplare cu o stralucire albastra deosebita (cele din India au jocul de lumini in nuante de brun deschis, portocaliu sau verde).

Rubin Al₂O₃

Culoarea rosie a rubinului este datorata prezentei cromului ca element cromofor. Rubinul este o piatra pretioasa, cristalele de rubin avand, in general, dimensiuni mici, rar depasind un carat.

Prin expunere la radiatiile radiumului, rubinul isi schimba culoarea. Cele mai frumoase si mai cautate rubine (de culoarea "sangelui de porumbel") provin din regiunea Mogok (Birmania).

Asa-zise pietre pretioase

Chihlimbarul

Este o gema de natura organica (nu este un mineral propriu-zis). In fapt, chihlimbarul reprezinta o rasina fosila amorfa a unor specii de pin (Pinus succinifera, Pinus silvatica, Pinus baltica) din imensele paduri de conifere din Tertiar. Arborii de atunci aveau rasini mai abundente decat arborii actuali. Rasina a cazut pe sol, a trecut in aluviuni si a ramas ingropata milioane de ani (cca. 50 de milioane).

Chihlimbarul are culori variate, cel mai des galben de miere, galben ca ceara, dar si galben-brun, brun-verde, verzui, negru, verde-negru si foarte rar albastru. El este transparent sau translucid. Transparenta se amelioreaza prin incalzire usoara. Se prelucreaza foarte usor (duritate 1-2 ). Este casant si foarte usor. Prin incalzire devine plastic, ca o argila si este de asemenea combustibil (arde cu flacara). Se electrizeaza prin frecare emanand un miros agreabil.

Coralii

Reprezinta scheletul calcaros, cu aspect ramificat, arborescent, al unui animal celenterat, care traieste in colonii, in mari calde, cu apa limpede si curata, la mici adancimi.Coralii au culoarea alba, roz-rosie, roz, uneori neagra sau chiar albastruie. Cuvantul sinonim pentru coral este margean

Fildesul

Este o substanta osoasa, alba, dura, din care sunt constituiti coltii de elefant

Perla este un produs compus (organic + anorganic), depus prin secretie in interiorul unei scoici (in jurul unui corp strain sau in lipsa acestuia). Perlele au culori variate: alb, crem sau chiar negre. Luciul este sidefos, matasos sau chiar metalic, cu irizatii. Forma perlei este in general sferica si dimensiunile milimetrice. Luciul formeaza asa numitul 'orient al perlei'. Duritatea este in jur de 3 si tocmai din cauza acestei duritati scazute se perforeaza usor.

Sideful

Reprezinta stratul intern al valvelor unor moluste, in special marine. Este o substanta dura, alba sau roz, lucioasa si cu irizatii. Sideful este compus din aragonit si o substanta organica numita conchina sau conchiolina. De obicei se utilizeaza la fabricarea nasturilor, casetelor, manerelor (pentru tacamuri, piepteni, mobilier) si chiat, sub forma de tablete, la inele, butoni de manseta, bratari etc. (sin. nacru).