پرلیت چیست؟
پرلیت سنگ آتشفشانی طبیعی اسیدی حد واسط می باشد که در محیط آبی یا مرطوب از انجماد ماگما در سطح زمین حاصل می شود. پرلیت دارای بافت شیشه ای است و به سبب همراه داشتن آب، اشکال کروی در آن ایجاد شده است. میزان آب همراه با پرلیت در حدود 2 الی 6 درصد است. برای این کانی، نامهای متعددی همچون پیرلستن یا پیرلیت در طول سالها انتخاب شده است. اما از سال 1922 پرلیت به عنوان نام رسمی این کانی برگزیده شد. پرلیت از کلمه فرانسوی پرل یعنی مروارید گرفته شده است. در کتاب مبانی کانی شناسی دانا، پرلیت یک کانی محسوب نمی شود بلکه به عنوان گونه ای از سنگ آتشفشانی شناخته شده ریولیت به حساب می آید.
تا سال 1928 تنها می دانستند که برخی شیشه های آتشفشانی وجود دارند که در برابر دمای ناگهانی افزایش حجم زیادی پیدا می کنند. درسال 1929 برای اولین بار در ژاپن بررسیهایی بر روی این کانی صورت گرفت و طولی نکشید که در اواسط دهه 1930 تعدادی از محققین آمریکایی جهت دستیابی به کاربردهای متنوع برای این کانی مشغول به کار شدند. در سال 1938 آزمایشاتی درآریزونای شمالی توسط لی بایر آغاز شد که منجر به انتشار اولین پته در مورد فرآیند انبساط پرلیت و تبدیل آن به یک مادۀ عایق یا انعکاس دهنده گردید.
ویژگیهای کلی پرلیت
پرلیت سنگ آتشفشانی(ولکانیک) شیشه ای است، که دارای شبکه مرواریدی با دوائری هم مرکز یا پوسته پیازی شکل است و در فرم طبیعی دارای بافت شیشه ای به همراه 2 الی 5 درصد آب می باشد.
پرلیت به دلیل چگالی کم، رسانایی ضعیف، خنثی بودن، غیرقابل احتراق بودن، سختی کم، درخشندگی خوب، قابلیت جذب و مقاومت نسبت به سایر اگرگاتها، نظیر ورمیکولیت در صنایع مختلف به کار می رود.
روش انبساط پرلیت
ویژگی منحصر به فرد پرلیت، نسبت به دیگر شیشه های آتشفشانی، منبسط شدن در اثرگرم شدن ناگهانی تا دمای مناسب و افزایش حجم20 – 4 برابری حجم اولیه خود است. ترکیب حاصل از این فرآیند وزن مخصوص کمتری نسبت به ترکیب خام دارد. در واقع خارج شدن آب موجود در سنگ پرلیت، که در اثر تغییر سریع درجه حرارت از 700 الی1100 درجۀ سانتیگراد رخ می دهد باعث انبساط سریع سنگ وافزایش حجم آن می شود وتولید مادۀ تو خالی با دانسیته توده ای پایین را باعث می شود. در واقع این انبساط با تشکیل حبابهای ریز بی شماری در ذرات شیشه ای نرم شده با حالت خمیری شبیه ذرت بوداده همراه است که خواص فیزیکی منحصربه فردی را به پرلیت پف کرده می بخشد.
فرآیند منبسط شدن، یکسویه و برگشت ناپذیر است و میزان بازدهی آن، به نوع و ترکیب شیمیایی پرلیت خام اولیه بستگی دارد و میزان انبساط پذیری با مقدار آب موجود در آن نسبت مستقیم دارد. در اثر انبساط، دانسیته آن از 1200 کیلوگرم بر متر مکعب به 150 – 30 کیلوگرم بر مترمکعب کاهش پیدا می کند. و رنگ آن سفید تا خاکستری روشن می شود.
به طور خلاصه برای انبساط پرلیت، ابتدا پرلیت را خرد و سپس دانه بندی می کنند. پرلیت دانه بندی شده با توجه به سایز مورد نیاز( با استفاده از پیش گرم یا بدون آن) به کوره های عمودی هدایت می گردد. دمای داخل کوره میان 700 تا 1100 درجه سانتیگراد و بر پایه ترکیب شیمیایی و میزان آب موجود در پرلیت تنظیم می شود. پرلیت در داخل کوره منبسط و به کمک جریان هوا به طرف بالا رسانده می شود و مواد زاید به طرف پایین کوره سقوط می کنند.
کشورهای آمریکا، یونان، ژاپن، آرژانتین، ترکیه، مجارستان، ایران و برخی کشورهای دیگر از بزرگترین تولیدکنندگان این فرآورده ی صنعتی محسوب می شوند. به دلیل خواص و مزایای منحصر به فرد این ماده، افزایش بی رویه ی کاربردهای آن و نیاز داشتن به یک مرجع قانونی جهت هماهنگی بین معدنچیان سنگ پرلیت و دیگر صنایع وابسته به این ماده، از سال 1994 انجمن پرلیت تأسیس گردید. بر اساس آمار منتشر شده از سوی انستیتوی جهانی پرلیت، مصرف پرلیت منبسط، شامل سه ردۀ اصلی ساختمانی، کشاورزی و صنعتی است و با داشتن بیش از 300 نوع کاربرد اصلی، متنوع ترین مصرف را در میان انواع مواد معدنی به خود اختصاص داده است.
به طور کلی مصرف پرلیت در صنایع به ترتیب زیر می باشد.
1ـ صنعت ساختمان 45٪
2ـ صنعت غذایی ( فیلتراسیون، تصفیۀ آب، آبمیوه گیری، روغنهای خوراکی، قند و شکر ، فروکتوز و... ) 39.5٪
3ـ کشاورزی ( زراعت، باغبانی، گلخانه، تولید انواع کود ) 14٪
4ـ پرورش دام و طیور 1٪
5ـ صنایع دیگر مانند نظامی و ... 5/.٪
