«بیسموت»؛ این کانی را تحویل نمی‌گیرند

مواد معدنی در جهان به ۲ شکل یافت می‌شود. یکی به شکل مستقل و محصول اصلی و دیگری به عنوان محصول جانبی که مواد معدنی اصلی را همراهی می‌کند.

«بیسموت» که در صنایع مختلف از داروسازی گرفته تا صنایع «های‌تک» مورد استفاده قرار می‌گیرد در بسیاری از موارد به عنوان محصول جانبی در کنار فلزات دیگری همچون مس، قلع، تنگستن و سرب یافت می‌شود.

درحال حاضر کشورهای دارنده این کانی را بیشتر در قاره امریکا می‌توان یافت و آنها را می‌توان جزو تولیدکنندگان این کانی در جهان دانست. البته در ایران نیز با وجود تنوع بسیار بالایی از مواد معدنی، معدنی خاص به عنوان معدن بیسموت وجود نداشته و این کانی را تنها در کنار فلزاتی مانند قلع و مس می‌توان یافت.
نیاز توجه به مواد فرعی
نکته مهم درباره محصولات جانبی در معادن ایران این است که در سال‌های گذشته برای بسیاری از این مواد، به‌ویژه برای جداسازی آنها از مواد معدنی اصلی همراه و استفاده بهینه از آنها اقدام خاصی انجام‌نشده و به تازگی شاهد استحصال و جداسازی عناصر جانبی هستیم. این درحالی است که در برخی موارد ارزش محصولات جانبی از محصول اصلی بیشتر است و کاربردهای بسیاری در صنعت دارند.
بهروز برنا، معاون اکتشافات سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی درباره ذخایر «بیسموت» در ایران در گفت‌وگو با صمت اظهار کرد: در ایران محدوده معدنی که ویژه «بیسموت» باشد، وجود ندارد و این کانی بیشتر در ذخایر پلی‌متال که به شکل رگه‌ای هستند، دیده می‌شوند.
او ادامه داد: بیسموت را می‌توان یک محصول جانبی معدنی دانست. در واقع این کانی در پلی‌متال‌هایی که در بخش‌هایی از زمین که دمای بالاتری دارند و همچنین در کنار سنگ‌های گرانیتی تشکیل می‌شود. این کانی را می‌توان همچون یک ردیاب دانست و ممکن است در کنار ذخایر مس، قلع و تنگستن دیده شود. بنابراین در نقاط مختلف کشور که ذخایر مس یا قلع و تنگستن یافت می‌شود، می‌توان آثاری از بیسموت یافت. با توجه به اینکه میزان ذخایر این کانی مانند برخی دیگر از مواد معدنی قابل‌توجه نیست اقدامات خاصی روی آن انجام نشده است.
برنا با اشاره به اینکه اگر به ذخایری از بیسموت دست پیدا کنیم بهره‌برداری و استخراج آن با صرفه اقتصادی همراه خواهد بود، گفت: این فلز از ارزش اقتصادی خوبی برخوردار است و کاربردهای فراوانی در صنایع مختلف دارد. بنابراین می‌توان با استحصال و فرآوری آن به سود رسید. معاون اکتشافات سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی با اشاره به دیگر ذخایر معدنی ایران که در کنار آنها محصولات جانبی یافت می‌شود، اما برنامه‌ای برای استحصال آن وجود ندارد، در ادامه گفت: ذخیره مس پورفیری «سرچشمه» که مولیبدن نیز آن را همراهی می‌کند اگر تنها به استخراج مس توجه می‌شد، مولیبدن بدون استفاده مانده و تبدیل به باطله می‌شد. البته این موضوع برای مواد دیگری همچون نقره و طلا نیز صادق است.
استفاده برای ساخت فروآلیاژ
برنا با بیان اینکه زمانی که بیسموت ردیابی می‌شود متوجه می‌شویم که این ماده ارتباط مستقیم با ماگمای اصلی دارد، گفت: در حال حاضر در ایران از این ماده به عنوان فروآلیاژ استفاده می‌شود. اما چون سطح دانش فنی افرادی که روی ذخایر این کانی کار می‌کنند بسیار بالا نیست بیشتر روی ذخیره اصلی «تاپیک» آن کار کرده و به مابقی ذخیره توجهی ندارند.
او در ادامه افزود: هم‌اکنون نیاز داخلی کشور برای صنایع مختلف همچون فروآلیاژها از طریق واردات تامین می‌شود. این کانی جزو فلزات با ارزش در جهان محسوب شده و در ردیف محصولی چون قلع قرار می‌گیرد. در کنار ذخایر قلع می‌تواند موادی همچون «تانتالیوم »و «نیوبیم» یافت. حتی در برخی مواقع ارزش اقتصادی این کانی‌ها از خود قلع نیز بالاتر است. این موضوع برای بیسموت نیز صادق بوده و گاهی ممکن است ارزش آن از محصول اصلی بیشتر باشد. برنا بیان کرد: اگر «بیسموت» که به شکل جانبی در کنار دیگر مواد معدنی یافت می‌شود عیاری بالاتر از ۰/۱درصد داشته باشد ارزش اقتصادی خواهد داشت. اما برای معادن بیسموت میزان عیار باید یک‌درصد باشد تا به خود ارزش اقتصادی بگیرد.
او گفت: درحال‌حاضر برای فرآوری بیسموت در ایران مشکلی وجود ندارد و براساس شواهد، بخش‌های خصوصی که به شکل پایه و اساسی روی مسائل فنی و تجزیه و تحلیل مواد معدنی کار می‌کنند به موفقیت‌های بسیاری دست می‌یابند. به عنوان مثال یکی از شرکت‌های خصوصی توانسته فلز «تانتالیوم» و «نیوبیم» را از فلز قلع استحصال کند. البته این موضوع برای معدن طلای «زرشوران» نیز صادق است و در کنار فلز طلا، نقره و جیوه نیز وجود دارد که جداسازی می‌شود.
تاریخچه «بیسموت»
سارا یوسفی‌فر، دکترای زمین‌شناسی اقتصادی درباره تاریخچه کانی بیسموت به صمت گفت: بیسموت از روزگاران گذشته برای انسان شناخته شده بود اما در بسیاری از مواقع با سرب و قلع اشتباه گرفته می‌شد تا اینکه فردی به نام کلاد جفری جونین در سال ۱۷۵۳م تمایز آن را از سرب اثبات کرد. او ادامه داد: ریشه واژه «بیسموت» به درستی مشخص نیست،شاید برگرفته از واژه عربی «بی اثمد» به معنی شبیه به سنگ سرمه یا واژه‌های آلمانی «Weisse Masse» و «Wismuth» به معنی جرم سفید است که در سده شانزدهم میلادی به‌صورت واژه لاتین «بیسموتیوم» درآمده است. نکته مهم درباره بیسموت این است که تا قبل از سال ۲۰۰۳م تصور بر این بود این کانی سنگین‌ترین و پایدارترین عنصر است، اما تحقیقات در ورسای فرانسه ثابت کرد که عنصری پایدار نیست.
او درباره ویژگی‌ها شیمیایی بیسموت گفت: نشانه کوتاه آن «Bi» است و به رنگ سفید کدر و البته در حالت کریستالی انواع رنگ‌ها، به حالت استاندارد فلز جامد و با چگالی ۹/۷ است.
یوسفی‌فر با بیان اینکه بیسموت عنصری با خاصیت دیامغناطیس در بین همه فلزات است، افزود: بیسموت تنها فلزی است که رسانایی گرمایی پایینی در بین فلزات به جز جیوه دارد. این عنصر، یک فلز شکننده دارای ته‌رنگ سفید، بلوری و صورتی با یک حالت رنگین کمانی است. این فلز که به شکل خالص وجود دارد، دارای مقاومت الکتریکی بالا است و وقتی در مجاورت هوا به آن حرارت داده شود، با شعله آبی رنگی شروع به سوختن می‌کند و اکسید آن، بخار زرد رنگی تولید می‌کند. درواقع می‌توان آن را از نظر شیمیایی شبیه «آرسنیک» و «آنتیموان» دانست.
محیط‌های ژئوشیمیایی و کانی‌ها
یوسفی‌فر درباره محیط‌های ژئوشیمیایی که امکان تشکیل بیسموت در آن وجود دارد، گفت: از آنجایی که بیسموت دارای خاصیت «کالکوفیل» است بنابراین میل زیادی به تشکیل در کانی‌های سولفیدی دارد. بیسموت می‌تواند به صورت آزاد در طبیعت یا در کانی‌هایی نظیر بیسموتین (‌Bi۲O۳) یافت شود.
در ادامه وی افزود: بیشترین تمرکز بیسموت در محیط‌های رسوبی در شیل‌ها است. این عنصر بیشترین تمرکز را در کانی گالن حداکثر به میزان ۵ درصد دارد و در کانی اسفالریت به میزان ۱۰۰۰ پی‌پی‌ام و در کانی پیریت حداکثر تا ۱۰۰ پی‌پی‌ام فراوانی از خود نشان می‌دهد.
او بر این‌باور است که بیسموت به صورت عنصر طبیعی (نادر) یا به صورت آرسنیدها، سولفیدها و سولفات‌ها واکسیدها یافت می‌شود. ترکیبات بیسموت انحلال‌پذیری بسیار اندکی دارد. مهم‌ترین کانی‌های بیسموت شامل بیسمیت، بیسموتینیت، بیسموتیت و بیسموتفریت هستند.
ذخایر پایه بیسموت
یوسفی‌فر به ذخایر این کانی و کشورهای دارنده آن اشاره کرد و گفت: کانی‌های بیسموت بسیارکم و در حد تشکیل یک کانسار تجمع می‌کنند. معدن «تاسنا» در بولیوی و یک معدن در چین از معدود منابع بیسموت هستند که از کانسار بیسموت استخراج می‌شوند. همان‌گونه که گفته شد ذخایر جهانی بیسموت به‌طور عمده به‌صورت محصول فرعی معادن سرب هستند. او ادامه داد: در چین بیسموت به‌صورت محصول فرعی از معدن تنگستن نیز به دست می‌آید. چندین ذخیره حاوی بیسموت در دنیا درحال بررسی است که می‌توان به «بونفیم» در برزیل که یک کانسار پلی‌متال با ۱۵۰ میلیون تن ذخیره است و حاوی عناصر مس، طلا، نقره، تنگستن و بیسموت است، اشاره کرد. همچنین «ان‌آی‌سی‌او» در کانادا حاوی کبالت، طلا و بیسموت، معدن «نیو فائو» در ویتنام که حاوی ذخیره فلورین، تنگستن و بیسموت است را جزو دیگر ذخایر این کانی به شمار آورد.
تولید، تجارت و پیش‌بینی تقاضا
یوسفی‌فر مهم‌ترین کشورهای تولیدکننده بیسموت در جهان را چین، پرو، ژاپن، مکزیک، بولیوی و کانادا برشمرد و افزود: نبود معدن بزرگ بیسموت و کاهش منابع معدنی بیسموت فرعی از سایر منابع و همچنین افزایش کاربرد آن در زمینه‌های مختلف پیش‌بینی افزایش روند تقاضا را در بردارد.
یوسفی‌فر با بیان اینکه بیسموتینیت و بیسمیت مهم‌ترین سنگ‌های معدن بیسموت هستند در ادامه گفت: در سال ۲۰۱۰م حدود ۸هزار و ۹۰۰ تن، بیسموت استخراج شد که ۶هزار و ۵۰۰تن در چین،۱۱۰۰ تن در پرو و ۸۵۰ تن در مکزیک بوده است. کشورهای کانادا، بولیوی، ژاپن، مکزیک و پرو عمده‌ترین تولیدکنندگان آن هستند. البته ۱۶هزار تن بیسموت هم از طریق تصفیه فلزات دیگر مثل سرب، مس، تنگستن، مولیبدن، سنگ سرمه، نقره و قلع (به‌ویژه سرب) به دست آمده است. او عنوان کرد: سازمان زمین شناسی امریکا در تازه‌ترین گزارش خود چین را بزرگترین تولیدکننده بیسموت در جهان در سال ۲۰۱۳م معرفی کرد. مجموع تولید جهانی بیسموت نیز در سال ۲۰۱۳م به ۷هزار و ۶۰۰ تن رسید.
اثرات زیست‌محیطی
یوسفی‌فر همچنین درباره اثرات زیست‌محیطی بیسموت گفت: فلز بیسموت در محیط‌زیست سمی محسوب نمی‌شود. ترکیبات این کانی انحلال‌پذیری بسیار اندکی دارد اما به دلیل نبود اطلاعات دقیق و البته اندک محیطی آن، باید احتیاط کرد. او گفت: بیسموت و نمک‌های آن به کلیه آسیب می‌زند. البته میزان آسیب کم بوده اما دوز بالای آن کشنده خواهد بود. در واقع بیسموت بین فلزات سنگین کمترین میزان آلودگی و سمی بودن را دارد. با این حال در اثر جذب دوز بالایی از بیسموت در محیط‌های بسته عوارضی شدید و گاهی اوقات کشنده ایجاد می‌شود. ممکن است عوارض سمی دیگری بر بدن انسان داشته باشد و راه‌های ورود آن به بدن از طریق تنفس، پوست و خوردن است.
اکتشاف و روش‌های مناسب تجزیه
یوسفی‌فر با بیان اینکه همراهی با رگه‌های هیدروترمال طلا و نقره‌دار، همراهی با اسکارن‌های قلع و تنگستن، کانسارهای سرب و روی پلی متال روش اکتشاف اصلی را برای این نوع کانسارها مشخص می‌کند، گفت: اکتشافات ژئوشیمی آبراهه‌ای و همراهی آنومالی بیسموت با طلا، نقره، تنگستن، قلع می‌تواند شاهدی بر وجود آنومالی از بیسموت در منطقه باشد.
کاربرد بیسموت
یوسفی‌فر درباره کاربردهای بیسموت گفت: بیسموت برای ساخت مواد منفجره، به عنوان مواد ترموکوپل، پاک‌کننده‌ها، لحیم‌کاری، حاملی برای سوخت در رآکتورهای اتمی، شیشه، سرامیک، در تولید سوهان و به عنوان کاتالیزور در تهیه لاستیک به‌کار می‌رود.
او افزود: ازترکیبات و فرآورده‌های این کانی در صنایع آرایشی بهداشتی و داروسازی استفاده می‌شود. آلیاژهای بیسموت برای قالب‌های با حرارت‌های بالا استفاده می‌شود.
این عنصر با فلزات دیگر مثل کادمیم و قلع آلیاژ می‌شود. آلیاژهای بیسموت دارای نقطه ذوب پایین هستند که کاربردهای گسترده‌ای در تجهیزات ایمنی برای آتش‌سوزی و سیستم‌های فروکش کردن آتش دارند.
بیسمونال،آهنربای دائمی قوی است و به عنوان جایگزین غیرسمی سرب در مواردی مثل لعاب ظروف سفالی و وزنه‌های ماهیگیری استفاده می‌شود. این کانی در صنعت زینت‌آلات کاربرد داشته و در داروسازی نیز به دلیل داشتن اثر ضد میکروبی بر پاتوژرهای باکتریایی و ویروسی دستگاه گوارش استفاده می‌شود.

Print Friendly, PDF & Email