ΕΝΤΟΠΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΚΟΙΤΑΣΜΑΤΩΝ ΧΑΛΑΖΙΑ ΣΕ ΠΕΡΙΟΧΕΣ ΤΟΥ ΝΟΜΟΥ ΚΟΖΑΝΗΣ

ΕΝΤΟΠΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΚΟΙΤΑΣΜΑΤΩΝ ΧΑΛΑΖΙΑ ΣΕ ΠΕΡΙΟΧΕΣ ΤΟΥ ΝΟΜΟΥ ΚΟΖΑΝΗΣ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ TOY ΣΤΕΦΑΝΟΥ ΕΥΑΓΓΕΛΟΥ

XAΛΑΖΙΑΣ Ο χαλαζίας σήμερα βρίσκει πολλές εφαρμογές και έχει μία ευρεία γκάμα χρήσεων, που τον καθιστά ένα από τα πλέον ενδιαφέροντα από άποψη αξιοποίησης βιομηχανικά ορυκτά.

ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΟΥ ΧΑΛΑΖΙΑ Χημική σύσταση: SiO2 Σκληρότητα: 7 Ειδικό βάρος: 2,65 Θραυσμός: Κογχώδης Χρώμα: Αχρωμο, λευκό Διαφάνεια: Διαφανής έως αδιαφανής Λάμψη: Υαλώδης Σύστημα κρυσταλλώσεως: Τριγωνικό Εξαγωνικό Γραμμή σκόνης: Λευκή Αποχωρισμός: Μερικές φορές υπάρχει ρομβοεδρικός

ΧΑΛΑΖΙΑΚΟΙ ΚΡΥΣΤΑΛΛΟΙ ΣΤΟΝ ΚΟΣΜΟ Ορεία κρύσταλλος εντοπίστηκε στις Άλπεις, στη Βραζιλία, Ιαπωνία, Μαγαδασκάρη και Η.Π.Α. Ο μεγαλύτερος γαλακτόχρους χαλαζίας βρέθηκε στη Σιβηρία (13 τόνοι, μήκος = 3,5μέτρα μέτρα, διάμετρος = 2,5 μέτρα). Κρύσταλλοι καπνία βρέθηκαν στη Σκωτία, Ελβετία, Ρωσία, Μαγαδασκάρη και Η.Π.Α. Εικόνα 1: Ροζ χαλαζίας Περιοχή: Aracuai, Minas Gerais, Βραζιλία. Αμέθυστος έχει βρεθεί στη Βραζιλία, Ουρουγουάη, Σιβηρία, Σρι Λάνκα και Καναδά. Ο κιτρίνης έχει βρεθεί μαζί με αμέθυστο στη Βραζιλία, Ουρουγουάη, Ρωσία και Γαλλία.

Παγκόσμια παραγωγή χαλαζιακής άμμου έτους 2000 (110.000.000 τόνοι) 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% ΗΠΑ Παραγουάη Γερμανία Αυστρία Ισπανία Γαλλία Αγγλία Άλλες* Εικόνα 2: Παγκόσμια παραγωγή χαλαζιακής άμμου κατά το έτος 2000. *περιλαμβάνονται η Ιταλία, Ιαπωνία, Βραζιλία, Αυστραλία, Βέλγιο, Ν.Αφρική.

Παγκόσμια παραγωγή πυριτίου έτους 2003 (4.390.000 τόνοι) 50% 45% 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% Κίνα Ρωσία Νορβηγία ΗΠΑ Βραζιλία Ουκρανία Γαλλία Άλλες* Εικόνα 3: Παγκόσμια παραγωγή πυριτίου κατά το έτος 2003. *περιλαμβάνονται ως επικεφαλής η Ν.Αφρική, Καζακστάν, Καναδάς, Βενεζουέλα, Ισπανία, Ινδία, Πολωνία, Σλοβακία.

ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΧΑΛΑΖΙΑ ΣΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ Ο υπό εκμετάλλευση χαλαζίας στον ελλαδικό χώρο εμφανίζεται κυρίως μέσα σε σχιστολιθικά πετρώματα υπό την μορφή φακών και φλεβών. Κρυσταλλικές μορφές χαλαζία (ορεία, κρύσταλλος, αμέθυστος κ.α) έχουν εντοπιστεί παλιότερα στα δύο σπουδαιότερα κοιτάσματα μικτών θειούχων της Ολυμπιάδος- Στρατωνίου Χαλκιδικής και Λαυρίου Αττικής. Μικρές ποσότητες αμέθυστου και οπαλίου έχουν εντοπιστεί στα ηφαιστειακά πετρώματα του Έβρου (Αισύμη, Λευκίμμη, Δαδιά κ.α.)..). Στα τριτογενή ηφαιστειακά πετρώματα της Σαμοθράκης, ο χαλαζίας συμμετέχει τόσο ως μικροκρύσταλλοι στην αφανιτική μάζα, όσο και ως φαινοκρύσταλλοι. Εικόνα 4: Αμέθυστος Περιοχή: Δάδια, Έβρος

ΧΡΗΣΕΙΣ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΟΥ ΧΑΛΑΖΙΑ ΣΤΗΝ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑ Ο υπερκαθαρός και ελεύθερος από προσμίξεις χαλαζίας εμφανίζει το φαινόμενο του πιεζοηλεκτρισμού. Άμεση εφαρμογή του φαινομένου αυτού αποτελούν τα ηλεκτρονικά ρολόγια που αναφέρονται στη βιομηχανία με την ονομασία ρολόγια quartz. Χρησιμοποιείται ως πρώτη ύλη στην υαλουργία, στην κεραμεική βιομηχανία, καθώς επίσης στην μεταλλουργία, στην κατασκευή πυρίμαχων υλικών και σαν λειαντικό μέσο. Καθαροί κρύσταλλοι χαλαζία έχουν άμεση εφαρμογή στην παρασκευή φακών, πρισμάτων καθώς και ηλεκτρικών κυκλωμάτων (ραδιοσυχνότητες). Στο πλήθος εφαρμογών του χαλαζία εντάσσονται και οι ιατροφαρμακευτικές καθώς χρησιμοποιείται ως υλικό στίλβωσης των οδόντων.

ΠΙΝΑΚΑΣ 1 ΚΥΡΙΕΣ ΠΟΙΟΤΙΚΕΣ ΑΠΑΙΤΗΣΕΙΣ ΓΙΑ ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΧΑΛΑΖΙΑΚΗΣ ΑΜΜΟΥ ΜΕ ΒΑΣΗ ΤΗ ΧΗΜΙΚΗ ΤΗΣ ΣΥΣΤΑΣΗ (κ.β.%)

Υαλουργίας Οπτικό γυαλί Κεραμική Χυτηρίου Αμμοβολής Άμμος ριπής Πυρίμαχη Αλευρομερής Πηγή Si Lascas >98,5% SiO2,, 0,2-1,6% Al2O3 και Fe2O3 < 0,04% (υαλοπίνακες),<0,03% (φιάλες( φιάλες), <0,3% (υαλοβάμβακας( υαλοβάμβακας), ίχνη χρωστικών στοιχείων και πυρίμαχων ορυκτών. >99,8% SiO2, <0,1% Al2O3, <0,02% Fe2O3. Μέγεθος κόκκων <75 μm,, >97,5% SiO2, <0,55% Al2O3,, <0,2% Fe2O3. Μέσο μέγεθος κόκκων 75 μm,, >98% SiO2, ελάχιστο CaO και ΜgO. Μέγεθος (G10 έως G120) και σχήμα κόκκων. Ελάχιστη παρουσία προσμίξεων (0,3% αδιάλυτα), μέγεθος σφαιριδίων (3,35 mm έως και 0,106 mm). 95-99% 99% SiO2. Μέσο μέγεθος κόκκων 60 μm, λαμπρότητα >89%, <0,38% Αl2O3, <0,10 % για καθένα από τα Νa2O, Κ2Ο και Fe2O3 Μέγεθος αδρανών >2,5cm, >98,5% SiO2,, <1,5% Fe2O3 <0,2 (CaO+MgO+LOI), <0,15% Al2O3, καθόλου Αs ή P. 15-20 ppm Al, 2-252 25 ppm Na, 2-102 ppm K, 2-52 5 ppm Fe, 1ppm Ca, Mg, Li, Ti. Ποιότητα 1: κατά 90% καθαρό σε γυμνό μάτι, χωρίς εγκλείσματα. Ποιότητα 2: κατά 50-60% καθαρό στο γυμνό μάτι, με φυσαλίδες, χωρίς εγκλείσματα. Ποιότητα 3: ημιδιαφανές στο φως. Ποιότητα 4: αδιαφανές.

ΧΑΛΑΖΙΑΚΑ ΚΟΙΤΑΣΜΑΤΑ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΚΟΖΑΝΗΣ

ΓΕΩΛΟΓΙΚΟ ΥΠΟΒΑΘΡΟ Εικόνα 5: Συνοπτική λιθοστρωματογραφική τεκτονική στήλη της Πελαγονικής ζώνης.

ΑΝΑΛΥΤΙΚΗ ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ Πραγματοποιήθηκε η λήψη ενός ενιαίου δείγματος πέντε κιλών. Έγινε πλύση με καταιονισμό ύδατος. Το δείγμα θραύστηκε σε μέγεθος κόκκου περίπου 0-1cm. Τοποθετήθηκε στο ξηραντήριο για τουλάχιστον 1 ώρα στους 100ºC - 110 ºC. Μετά την ξήρανση το δείγμα τοποθετήθηκε στον εργαστηριακό μύλο όπου έλαβε χώρα η λειοτρίβησή του. Η κοκκομετρία του δείγματος που προέκυψε μετά την λειοτρίβησή του υπολογίζεται περίπου στα 10μm. Εικόνα 6: Εργαστηριακός κλίβανος Εικόνα 7: Εργαστηριακός μύλος

ΑΝΑΛΥΤΙΚΗ ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ Έγινε μέτρηση της λευκότητας του δείγματος, ύστερα από την εισαγωγή του στο λευκόμετρο, υπό την μορφή παστίλιας. Εικόνα 8: Λευκόμετρο Πραγματοποιήθηκε χημική ανάλυση με τη μέθοδο X.R.F. (X Ray Fluorescence). Για την χημική ανάλυση απαιτήθηκε ποσότητα δείγματος 5-10 gr. Εικόνα 9: Συσκευή στοιχειακής ανάλυσης XRF τύπου PHILIPS, PW1480.

ΑΠΟΛΗΨΙΜΑ ΑΠΟΘΕΜΑΤΑ: 28.620 tn Εικόνα 10-11: Άποψη χαλαζιακής εμφάνισης στη θέση Αγρόκτημα Καστανιάς (κοίτασμα 1), Δημοτικού Διαμερίσματος Σερβίων, Δήμου Σερβίων, Νομού Κοζάνης. Εικόνα 12: Τοπογραφικό διάγραμμα της θέσης Αγρόκτημα Καστανιάς όπου εντοπίστηκε το κοίτασμα 1.

ΑΠΟΛΗΨΙΜΑ ΑΠΟΘΕΜΑΤΑ: 14.416 tn Εικόνα 13-14: Άποψη χαλαζιακής εμφάνισης στη θέση Στουρνάρι (κοίτασμα 2), Δημοτικού Διαμερίσματος Τριγωνικού, Δήμου Σερβίων, Νομού Κοζάνης. Εικόνα 15:Τοπογραφικό διάγραμμα της θέσης Στουρναρίου όπου εντοπίστηκε το κοίτασμα 2.

ΑΠΟΛΗΨΙΜΑ ΑΠΟΘΕΜΑΤΑ: 11.448 tn Εικόνα 16-17: Άποψη χαλαζιακής εμφάνισης στη θέση Γιασκαμή (κοίτασμα 3), Δημοτικού Διαμερίσματος Ιμέρων, Δήμου Σερβίων, Νομού Κοζάνης. Εικόνα 18: Τοπογραφικό διάγραμμα της θέσης Γιασκαμή, όπου εντοπίστηκε το κοίτασμα 3.

ΑΠΟΛΗΨΙΜΑ ΑΠΟΘΕΜΑΤΑ: 10.812 tn Εικόνα 19-20: Άποψη χαλαζιακής εμφάνισης στη θέση Ζαρκαδόπετρα (κοίτασμα 4), Δημοτικού Διαμερίσματος Ιμέρων, Δήμου Σερβίων, Νομού Κοζάνης. Εικόνα 21: Τοπογραφικό διάγραμμα της θέσης Ζαρκαδόπετρας όπου εντοπίστηκε το κοίτασμα 4.

ΑΠΟΛΗΨΙΜΑ ΑΠΟΘΕΜΑΤΑ ΦΛΕΒΑΣ Α: 21.200 tn ΑΠΟΛΗΨΙΜΑ ΑΠΟΘΕΜΑΤΑ ΦΛΕΒΑΣ Β: 16.281,60 tn ΑΠΟΛΗΨΙΜΑ ΑΠΟΘΕΜΑΤΑ ΦΛΕΒΑΣ Γ : 39.432 tn Εικόνα 22: Άποψη χαλαζιακής εμφάνισης στη θέση Γάββρος,(κοίτασμα 5)Δημοτικού Διαμερίσματος Πολυμήλου, Δήμου Ελλησπόντου, Νομού Κοζάνης. Εικόνα 23: Τοπογραφικό διάγραμμα θέσης Γάββρου όπου εντοπίστηκε το κοίτασμα 5.

ΑΠΟΛΗΨΙΜΑ ΑΠΟΘΕΜΑΤΑ: 45.792 tn Εικόνα 25: Τοπογραφικό διάγραμμα της Εικόνα 24: Άποψη χαλαζιακής εμφάνισης θέσης Αγιονερίου όπου εντοπίστηκε το στη θέση Αγιονέρι,(κοίτασμα 6), Δημοτικού κοίτασμα 6. Διαμερίσματος Τετραλόφου, Δήμου Ελλήσποντου.

AΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΩΝ ΧΑΛΑΖΙΑΚΩΝ ΕΜΦΑΝΙΣΕΩΝ ΠΕΡΙΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑ (%) ΑΡΙΘΜΟΣ ΚΟΙΤΑΣΜΑΤΩΝ 5 1 2 3 4 ΦΛΕΒΑ Α ΦΛΕΒΑ Β ΦΛΕΒΑ Γ 6 SiO 2 99,88% 99,80% 99,81% 99,85% 99,52% 99,34% 99,60% 98,42% Fe 2 O 3 0,02% 0,005% 0,00% 0,002% 0,09% 0,150% 0,260% 0,31% Al 2 O 3 0,02% 0,023% 0,02% 0,0015% 0,148% 0,216% 0,55% 0,57% CaO 0,01% 0,000% 0,00% 0,000% 0,000% 0,000% 0,003% 0,005% MgO 0,02% 0,000% 0,00% 0,000% 0,009% 0,019% 0,021% 0,025% Να 2 Ο 0,02% 0,008% 0,01% 0,004% 0,007% 0,011% 0,017% 0,02% K 2 O 0,02% 0,000% 0,00% 0,003% 0,046% 0,074% 0,083% 0,085% TiO 2 0,002% 0,002% 0,00% 0,000% 0,003% 0,005% 0,007% 0,009%

SiO2 100,000% 99,500% 99,000% 98,500% 98,000% 97,500% 1 2 3 4 5 Α 5 Β 5 Γ 6 Εικόνα 26: Περιεκτικότητα των κοιτασμάτων σε SiO2. Fe2O3 0,350% 0,300% 0,250% 0,200% 0,150% 0,100% 0,050% 0,000% 1 2 3 4 5 Α 5 Β 5 Γ 6 Εικόνα 27: Περιεκτικότητα των κοιτασμάτων σε Fe2O3.

Al2O3 0,600% 0,500% 0,400% 0,300% 0,200% 0,100% 0,000% 1 2 3 4 5 Α 5 Β 5 Γ 6 Εικόνα 28: Περιεκτικότητα των κοιτασμάτων σε Al2O3. CaO 0,012% 0,010% 0,008% 0,006% 0,004% 0,002% 0,000% 1 2 3 4 5 Α 5 Β 5 Γ 6 Εικόνα 29: Περιεκτικότητα των κοιτασμάτων σε CaO

MgO 0,030% 0,025% 0,020% 0,015% 0,010% 0,005% 0,000% 1 2 3 4 5 Α 5 Β 5 Γ 6 Εικόνα 30: Περιεκτικότητα των κοιτασμάτων σε MgO Να2Ο 0,025% 0,020% 0,015% 0,010% 0,005% 0,000% 1 2 3 4 5 Α 5 Β 5 Γ 6 Εικόνα 31: Περιεκτικότητα των κοιτασμάτων σε Na2O.

K2O 0,090% 0,080% 0,070% 0,060% 0,050% 0,040% 0,030% 0,020% 0,010% 0,000% 1 2 3 4 5 Α 5 Β 5 Γ 6 Εικόνα 32: Περιεκτικότητα των κοιτασμάτων σε K2O TiO2 0,010% 0,009% 0,008% 0,007% 0,006% 0,005% 0,004% 0,003% 0,002% 0,001% 0,000% 1 2 3 4 5 Α 5 Β 5 Γ 6 Εικόνα 33: Περιεκτικότητα των κοιτασμάτων σε ΤiO2

ΚΑΤΗΓΟΡΙΟΠΟΙΗΣΗ ΤΩΝ ΧΑΛΑΖΙΑΚΩΝ ΕΜΦΑΝΙΣΕΩΝ ΣΕ ΣΧΕΣΗ ΜΕ ΤΙΣ ΧΡΗΣΕΙΣ ΤΟΥΣ α) Κοίτασμα 1 ( Αγρόκτημα( Καστανιάς ). Κοίτασμα 2 ( Στουρνάρι( Στουρνάρι ). Κοίτασμα 5 Φλέβα Γ ( Γάβρος ). Συνολικά Απολήψιμα Αποθέματα: 82.468 τόνοι. Πιθανές χρήσεις του χαλαζία των κοιτασμάτων αυτής της κατηγορίας είναι οι εξής: Στα είδη υγιεινής και τις πορσελάνες σε κοκκομετρία 0,1 0,3 0,3mm. Στην παραγωγή τεχνητού γραντίτη σε κοκκομετρίες 0,1 0,3 0,3mm,, 0,3 1,2 1,2mm,, 1,2 2,4mm mm,, 0,5 0,8 0,8mm και 3 8mm. Στην παρασκευή χρωμάτων σε μορφή 45μm και 75μm. Σαν πληρωτικό στην παρασκευή μεμβρανών για τρόφιμα σε υπέρλεπτη μορφή ( 10μm). Στην παραγωγή στοιχειακού πυριτίου σε κοκκομετρία 0 70mm.

β) Κοίτασμα 3 ( Γιακσάμη( Γιακσάμη ) Κοίτασμα 4 ( Ζαρκαδόπετρα ) Συνολικά Απολήψιμα Αποθέματα: 22.260 τόνοι. Πιθανές χρήσεις του χαλαζία των κοιτασμάτων αυτής της κατηγορίας είναι οι εξής: i. Στην παραγωγή πλακών τεχνητού γρανίτη σε κοκκομετρίες 0,1 0,3 0,3mm,, 0,3 1,2mm mm,, 1,2 2,4 2,4mm και 0,5 0,8 0,8mm. ii. Ύστερα απόμερικό καθαρισμό σε εφαρμογές υψηλής τεχνολογίας (ηλεκτρονική, τεχνολογία πλάσματος κ.λ.π. iii. Στην παραγωγή στοιχειακού πυριτίου σε κοκκομετρία 0 70mm.

γ) Κοίτασμα 5 Φλέβα Α ( Γάβρος ). Κοίτασμα 5 Φλέβα Β ( Γάβρος ). Κοίτασμα 6 ( Αγιονέρι( Αγιονέρι ). Συνολικά Απολήψιμα Αποθέματα: 83.274 τόνοι. Πιθανές χρήσεις του χαλαζία των κοιτασμάτων αυτής της κατηγορίας είναι οι εξής: Στην κατασκευή βιομηχανικών δαπέδων και δαπέδων ειδικών χρήσεων σε κοκκομετρίες 1,2 2,4 2,4mm και 0,4 2,4 2,4mm. Στην βιομηχανία χυτηρίων γα την κατασκευή των καλουπιών, σε κοκκομετρίες 0,1 0,5 0,5mm,, 0,1 0,4 0,4mm και 0,1 0,3 0,3mm. Στα συγκολλητικά υλικά (κόλλες, αρμόστοκοι κ.λπ.) σε κοκκομετρία 0 0,4mm, 0,1 0,3 0,3mm, 75μm και 45μm. Στα φίλτρα αρδευτικών συστημάτων και πισινών σε κοκκομετρία 1,2 2,4 2,4mm και 3 8mm Σε ειδικά τσιμεντοκονιάματα σε κοκκομετρία 0,3 0,8 0,8mm και 0,3 1,2 1,2mm. Στην υαλουργία σε κοκκομετρία 0 1mm. Σαν σιλίπασμα στη μεταλλουργία του αλουμινίου σε κοκκομετρία 0 8mm.

EYΧΑΡΙΣΤΩ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΡΟΣΟΧΗ ΣΑΣ