دراین پژوهش ازکنسانتره سلستیت (سولفات استرانسیم) برای تهیه فاز پروسکایت استرانسیم تیتانات استفاده شد. در مرحله اول، با استفاده از روش مکانوشیمیایی، پیش ماده کربنات استرانسیم از مخلوط کنسانتره سلستیت-کربنات سدیم تهیه شد. در مرحله دوم با استفاده از مخلوط کربنات استرانسیم-دی اکسید تیتانیم، محصول نهایی استرانسیم تیتانات بدست آمد. آزمایش ها نشان داد فرآیندآسیاکاری پر انرژی نقش موثری در انجام واکنش های شیمیایی و کاهش دمای فرآیند حرارتی برای تولید استرانسیم تیتانات دارد. آسیاکاری مخلوط کربنات استرانسیم-دی اکسید تیتانیم تا ده ساعت منجر به انجام واکنش شیمیایی نشد اگرچه برخی از نشانه های فاز روتیل باکربنات استرانسیم همپوشانی داشتند. نتایج آزمون های TGA بیانگرکاهش چشمگیری در دمای تشکیل فاز پروسکایت استرانسیم تیتانات درمخلوط های آسیاکاری بود. نشانه های فاز پروسکایت استرانسیم تیتانات پس از گرمایش در دمای 600 درجه سانتیگراد به مدت یک ساعت برای مخلوط پنج ساعت آسیاکاری دیده شد درحالی که در مخلوط های بدون آسیاکاری، نشانه های مواد اولیه (دی اکسیدتیتانیم و کربنات استرانسیم) نیز در این دما وجود داشت. نشانه های فاز استرانسیم تیتانات در دمای گرمایش900 درجه سانتیگراد در نمونه های بدون آسیاکاری و نمونه های آسیاکاری مشاهده شد. نتایج آنالیزهای XRD وFT-IR نشان داد، امکان تهیه فاز پروسکایت استرانسیم تیتانات از کنسانتره سلستیت (سولفات استرانسیم) به روش مکانوشیمیایی در دماهای به مراتب کم تر وجود دارد. تصاویرSEM نشان دهنده ذرات بسیار ریز محصول استرانسیم تیتانات (SrTiO3) درنمونه های آسیاکاری بود.

مخلوط هایی از کنسانتره سلستیت (خلوص 98 درصد) معدن لیکک و کربن اکتیو (98 درصد کربن) تهیه و در اتمسفر آرگن (خلوص 99.99 درصد) احیا شدند. محصولات واکنش احیای کربوترمیک به وسیله آزمایش های (XRD) و (TGA/DTA) بررسی شدند. نتایج آنالیزهای حرارتی و پراش اشعه ایکس محصولات نشان داد که نخستین نشانه های تشکیل سولفید استرانسیم (SrS) در دمای 720 °C مشاهده می شود. واکنش احیای کربوترمیک به صورت مرحله به مرحله پیش می رود و در دمای حدود 1100 °C به پایان می رسد. نتایج آنالیز پراش اشعه ایکس و آنالیزهای ترمودینامیکی نشان دادند که تنها محصول جامد بدست آمده سولفید استرانسیم است و هیچ گونه ترکیب میانی در مسیر احیا مشاهده نشد.

توالی سنگ های رسوبی ناودیس منطقه مورد مطالعه (افتر در 35 کیلومتری غرب سمنان)، به ترتیب شامل سازند های کرج، سمنان و کند است که سلستیت در لایه های پایینی سازند کند گسترده است. سازند کند به طور عمده شامل ژیپس، آهک و آهک ماسه دار می باشد که در محیط تبخیری نهشته شده است. با توجه به فسیل های موجود در آهک های این توالی، اخیر سن آن ائوسن بالایی بوده و در یک حوضه تبخیری کم عمق با فرونشینی متغیر و آرام تشکیل یافته است. سلستین های لایه ای، ریتمیک و عدسی های کشیده و موازی با لایه بندی کلی رسوبات منطقه بوده و در مراحل دیاژنز اولیه و اصلی تشکیل شده است. بلورهای سلستین به دو صورت (1 قطعات کشیده، خود شکل تا بی شکل و (2 عدسی ( با شکل دروغین ژیپس) ظاهر می شوند. سیلیسی شدن که در مراحل دیاژنز پسین انجام گرفته، بر لایه های سلستیت دار بیش از دیگر لایه ها تاثیر گذاشته است. زایش بخش اعظم سلستیت، با توجه به شکل و چگونگی قرار گیری آن، در توالی تبخیری، به طور عمده دیاژنتیک ارزیابی شده و بخش کمی از آن، احتمالا در اثر اشباع محلول استرونسیوم در محیط تبخیری و به صورت هم زمان با رسوب گذاری تشکیل یافته است. به نظر می رسد که با توجه به فراوانی ژیپس در محیط تبخیری کم عمق و در نتیجه فراوانی یون سولفات در آب، و نیز پایین بودن انحلال پذیری سولفات استرونسیم در مقایسه با سولفات کلسیم، حضور یون های استرونسیم در محیط، موجب تشکیل سولفات استرونسیم (سلستیت) شده است. افزون بر این، در نتیجه مهاجرت یون های استرونسیم از لایه های زیرین (سازند سمنان و کرج) به سوی سازند کند و یا جا به جایی آن ها با جریان سیال های جوی، در مراحل دیاژنتیک می تواند موجب جایگزینی سلستیت به جای ژیپس شده باشد. بالا بودن نسبی غلظت یون استرونسیم در سازند های کرج و سمنان؛ احتمال تامین این یون را از این سازند های ذکر شده بیشتر می نماید.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

کانسار آهن-استرانسیم-(منگنز) کوه ریگ در جنوب شاهرود و در بخش شمالی پهنه ساختاری ایران مرکزی واقع شده است. کانه زایی در توالی آتشفشانی-رسوبی ایوسن زیرین رخ داده که شامل تناوبی از کریستال لیتیک توف، آندزیت بازالتی می باشد. ماده معدنی در بخش فوقانی به-صورت عدسی و همروند با لایه بندی سنگ میزبان لیتیک توفی و در بخش زیرین به صورت رگه-رگچه ای که لایه بندی سنگ میزبان را قطع نموده اند، رخ داده است. بر اساس موقعیت چینه شناسی، بافت و ساخت و کانی شناسی، از پایین به بالا می توان سه رخساره کانسنگی رگه-رگچه ای، برشی و نواری را از هم تمییز داد. کانی شناسی ماده معدنی شامل گوتیت، هماتیت، مگنتیت، سلستیت، پیرولوزیت، پسیلوملان، باریت و هیدروکسید های آهن می باشد که با کانی های باطله کلسیت و کوارتز همراهی می شوند. دگرسانی های سرسیتی و کلریتی در منطقه دارای گسترش هستند. کانسار آهن-استرانسیم-(منگنز) کوه ریگ از جهت داشتن توالی میزبان آتشفشانی-رسوبی، شکل هندسی همروند با لایه بندی، بافت و ساخت، رخساره های کانه دار، کانی شناسی، پهنه بندی دگرسانی و ویژگی های ژیوشیمیایی، شباهت زیادی با کانسارهای آهن آتشفشانی-بروندمی دارد. قابل ذکر است که بالا بودن میزان سلستیت از ویژگی های خاص این کانه زایی بوده و تاکنون مورد مشابه آن در ایران و جهان گزارش نشده است.