تالك
(( TALK ))

سختي : ۱
جلا : مرواريدي تا چرب
سيستم تبلور : منوكلينيك
فرمول : Mg3Si4O10(OH)2
رنگ : توده تالك خاكستري تا سبز سفيد يا سفيد مايل به نقره‌اي پودر آن سفيد رنگ است.
يك كاني سيليكاته از دسته فيلوسيليكاتها است و بلورهاي آن بسيار نادرند. به دليل سختي بسيار پائين (نرم‌ترني كاني جدول موس) بر روي پارچه اثر مي‌گذارد. چگالي آن بين ۲/۷ تا ۲/۸ است. داراي رخ مشخص بوده و ورقه‌هاي نازك آن حالت نيمه شفاف داشته و تا حدي خم مي‌شوند اما كشسان نيستند.

اين كاني لمس چرب دارد. تالك در اسيدها حل نمي‌شود و قدرت هدايت الكتريكي و حرارتي پائيني دارد. در صورتي كه متراكم و توده‌اي باشد به استاتيت ASteatite يا سنگ صابون شهرت دارد.
پيدايش: تالك در اثر دگرساني سيليكاتهاي منيزيم‌دار مانند اليوين و پيروكسنها توليد مي‌گردد. در سنگهاي دگرگوني ديده مي‌شود. ممكن است كاني سازنده اصلي سنگهاي شيستي مانند شيست تالكها باشد.
در ايران: معادن تالك در اصفهان، تهران، لرستان و ……… ديده مي‌شوند.
كاربرد: اين كاني در صنايع كاغذ، رنگ سازي، پلاستيك‌سازي و در توليد انواع سراميكها به كار مي‌رود.
ويژگي شناسايي: سختي ۱ ، لمس چرب
نام تالك از واژه‌اي قديمي با منشاء نامعلوم (احتمالاً از واژه عربي طلق) گرفته شده است.

روش‌هاي اكتشاف، استخراج و فرآوري تالک

تالك خالص از نظر شيميايي بندرت در مقياس صنعتي در طبيعت يافت مي شود و معمولاً تمام تالك استخراج شده از معادن ناخالص مي باشد ولي با استفاده از فلوتاسيون يا ديگر روشهاي كانه آرائي، بدست آوردن كاني تالك خالص امكان پذير است.
در ايران اكتشاف و استخراج تالك حدودا از سال ۱۳۴۵ آغاز گشته ولي تا پيش از سال ۱۳۶۴ بررسي زمين شناسي و اكتشافي منظمي بر روي هيچ يك از معادن تالك صورت نگرفته است.

روش‌هاي عمده استخراج تالک

روش‌هاي عمده استخراج تالک به‌صورت روباز، معدنكاري دستي، حفاري و انفجار، تسمه ‌نقاله يا كاميون و به ‌ندرت به صورت زيرزميني استخراج مي شود.
استخراح تالك عمدتا از معادن روباز صورت مي‌گيرد و هر چند در استخراج اين ماده معدني به ماشين آلات و تجهيزات خاصي نياز ندارد ولي از آنجاييكه تالك مرغوب بايستي تقريبا سفيد و عاري از مواد ساينده باشد لذا در استخراج آن بايستي دقت كافي صورت گيرد.
به منظور انتخاب يك روش استخراج مناسب بايد اطلاعات زمين‌شناسي كانسار از قبيل وضعيت توده معدني، شكل، شيب، اندازه، معيار و توزيع كاني، مورد توجه قرار گيرند. همچنين داده‌هاي زمين‌شناسي و معدني كانسار از قبيل وضعيت سنگ معدني و سنگ‌هاي درونگير، گسل‌ها، درزها و عوامل تكتونيكي و نيز آبهاي سطحي پتانسيل فشارهاي طبقات مدنظر قرار داده شوند استخراج نمي‌شود و با ايجاد يك ترانشه، برداشت درطول آن انجام مي‌گردد. عموما پس از باطله برداري با استفاده از بولدوزر كف معدن را تسطيح (كه عموما پايين‌تر از سطح فوقاني ماده معدني است) مي‌كنند. سپس با دقت و حوصله قسمت اعظم و مغز عدسي را توسط ماشين آلات معدني استخراج مي‌نمايند. و توسط كارگر و كلنگ و بيل و فرغون باقي‌مانده تالك را از گوشه و كنار عدسي كنده و خرد و كلوخه مي‌نمايند.
نظربه اينكه خلوص تالك بسيار اهميت دارد، بهترين روش استخراج پله‌اي و انتخابي مي‌باشد. بطور كلي روشهاي استخراج تالك بشرح زير هستند:
•روش ترانشه‌اي
با مواد ناريه
با ماشين آلات معدني
•روش بلوكي
با مواد ناريه
با ماشين آلات معدني
•روش پله‌اي
با مواد ناريه
با ماشين آلات معدني
•روش زيرزميني
با استفاده از چوب بست و الوار
•روش پيكور و نيروي كار

اطلاعات جنبي شامل شرايط اجتماعي و طبيعي، به منظور تعيين اثرآنها بر روي روش استخراج انتخابي بايد مورد ارزيابي قرار گيرند و در فعاليت فاكتوهاي مالي و اطلاعات اقتصادي و فني كه در تعيين روش استخراج مي‌توانند تاثير مهمي داشته باشند، بايد مورد مطالعه قرار گيرند.
با توجه به ژنز و نحوه تشكيل كانسارهاي تالك، كانسنگ، و سنگ‌هاي دربرگيرنده آن كه داراي شكتسگي‌هاي فراوان بوده و پايداري چنداني ندارند و به علاوه معمولا عمق پيدايش اين كانسارها زياد نيست و همچنين با توجه به نرمي تالك، استخراج از معادن تالك عمدتاً به صورت روباز و اغلب بدون استفاده از مواد ناريه و به كمك ماشين آلات معدني نظير بولدوزر ولودر انجام مي‌گيرد.
در حال حاضر استخراج از معادن تالك با روشهايي كه معدن كاري بسيار متنوع و روشهايي دقيق روباز تا شيوه‌هاي پيچيده و دقيق زيرزميني و همراه با استفاده از نيروي چوب بست و الوار صورت مي‌گيرد. روشهاي روباز بسيار گسترده و ۷۵ درصد از توليدات جهاني با اين شيوه انجام مي‌پذيرد.
براي استخراج تالكهاي ورقه‌ايي كه به صورت استثنايي و زيادي ليز هستند از چوب بست و الوار استفاده مي‌شود. كانساهاي توده‌اي، بلوكي و قطعه‌اي و سخت نياز به حفاري گسترده و انفجار دارند. در حالتي كه استخراج ماده معدني در ابعاد تكه‌ اي و ابعاد بزرگتر مورد نظر باشد، انفجار به حداقل رسانده مي‌شود.
براي تهيه تالك مرغوب و قابل استفاده براي موارد مخصوص، شرط آن است كه درجه خلوص بالايي داشته و فاقد مود زايد باشد. به همين جهت بهره‌برداري از معادن تالك براي اين منظور با دقت و ظرافت زيادي بايد انجام گردد كه خود موجب كاهش راندمان‌هاي توليد مي‌گردد.
متاسفانه در كشور ما توجه چنداني به رعايت مسائل فني و ايمني در حين كار نمي‌گردد.

روش‌هاي عمده اكتشاف تالک
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.ت 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.
مصارف مهم تالک
مهمترین مصارف تالک بدین صورت می‌باشد که کاغذ سازی ۴۲ درصد، پلاستیک ۹٫۲ درصد ، سرامیک ۲۱ درصد ، رنگ سازی ۸٫۵ درصد ، پوشش بام ۵٫۴ درصد ، دارویی ۲ درصد ، لوازم آرایشی ۲ درصد و لاستیک ، خوراک دام ، کنترل آلودگی ، پولیش و کشاورزی کاربرد دارد.
کاغذ سازی
از تالک در سه مرحله در ساخت کاغذی می‌توان استفاده کرد پرکننده ، کنترل ناهمواری و روکش. ۴۲ درصد تالک تولیدی جهان در کاغذ سازی به مصرف می‌رسد. بخش اعظم تالک در کاغذ سازی به عنوان ماده پرکننده استفاده می‌شود. میزان تالک مصرفی در صنعت کاغذ سازی در سال ۱۹۹۴ بالغ بر ۲٫۷ میلیون تن گزارش شده است. در آمریکا به دلیل فراوانی کائولن مورد نیاز برای صنعت کاغذ سازی مصرف کائولن در این صنعت بیشتر از تالک بوده و در اروپا مصرف تالک بیشتر است.

مزایای استفاده از تالک به جای کائولین به عنوان پرکننده عبارتند از بهبود حالت نرمی ، تخلخل ، ماتی، سایش و اندیس زردی. از تالک به دلیل شکل صفحه‌ای و شفافیت بسیار خوب به عنوان روکش کاغذ استفاده می‌شود. استفاده از تالک به عنوان روکش موجب ویژگیهایی در کاغذ می‌شود که عبارتند از گلاسه ، نرمی ، کاهش اصطکاک و افزایش کیفیت چاپ استفاده از تالک و یا کائولین به عنوان روکش بستگی به قیمت این دو نوع ماده معدنی دارد. بیش از ۹۰ درصد تالک استفاده شده در آمریکای شمالی در کاغذ سازی به منظور کنترل ناهمواری و کاهش چسبندگی است.

سرامیک
۲۱ درصد تالک تولیدی جهان در ساخت انواع سرامیکها به مصرف می‌سرد. از تالک به دلیل دارا بودن ضریب انبساط و انقباض مناسب ، ضریب پخش خوب و ارزانی قیمت در انواع سرامیکها استفاده می‌شود. در بدنه (بیسکویت) سرامیکهای سنتی از تالک به میزان ۳۰ تا ۶۰ درصد استفاده می‌شود. در سرامیکهای پیشرفته از تالک نیز استفاده ویژه می‌شود.

سرامیکهای استاتیت که به عنوان عایقهای الکتریکی استفاده می‌شوند، از تالک ۱۰ درصد کائولین و ۱۰ درصد کربنات باریم در دمای ۱۳۴۹ – ۱۳۵۵ درجه سانتیگراد (۱۲-۱۳ ساعت) ساخته می‌شود. سرامیکهای کوردیریت به دو روش ساخته می‌شوند. مخلوط ۴۴ درصد تالک خالص ، ۴۱ درصد کائولین و ۱۵ درصد اکسید آلومینیوم و یا ۵۰ درصد کائولین و ۵۰ درصد کلریت غنی از منیزیم.
پلاستیک
۲٫۹ درصد تالک تولیدی جهان در پلاستیک به عنوان ماده پرکننده استفاده می‌شود. در صنعت پلاستیک سازی به دلیل شکل ، اندازه ، مقاومت حرارتی و شکل پذیری تالک از آن به عنوان ماده پرکننده استفاده می‌شود. تالک به منظور افزایش مقاومت مکانیکی و بالا بردن کیفیت سطح (کاهش خراشیدگی) ، به پلی پروپیلن (pp) افزوده می‌شود. در اتومبیل از پلاستیکهای مخصوص با عنوان پلاستیکهای حرارتی مهندسی (ETP) استفاده می‌شود. کاربرد دیگر تالک در پلاستیک به منظور جلوگیری از گرفتکی و چسبندگی در پلاستیک است.