مستند صنعت چرم سازی
چرمسازی سنتی
چرمسازی عبارتست از تهیه چرم از پوست حیوانات و جانوران بوسیلهٔ پارهای مواد شیمیایی و اعمال فیزیکی و شیمیایی، که پوست از حالت ابتدایی خارج شده و به صورت ثابت و فاسدنشدنی در بیاید. به عبارت دیگر چرمسازی تغییر شکل دادن به پوست به کمک مواد دباغی و عملیات فیزیکی و شیمیایی و تهیهٔ چرم است.
مراحل ساخت چرم به روش سنتی
تهیهٔ پوست: در روش سنتی تولید چرم، بیشتر از پوست گاو برای تبدیل به چرم استفاده میکنند زیرا این نوع پوست نرمتر از پوست گاومیش و ضخیمتر از پوست گوسفند است و در مرحلهٔ لشزنی و سایر مراحل برای تبدیل به چرم، امکان صدمه دیدن پوست کمتر است. از سوی دیگر محصولاتی که با این نوع چرم ساخته می شود، مرغوبتر است.
شستشو: پوست ها را برای تبدیل به چرم باید به حالت طبیعی خود بازگرداند، به همین منظور آنها را ۳ الی ۶ روز در آب نگه می دارند تا نمک از پوست خارج شود، و حالت خشکی آن از بین برود.
موگیری: در این مرحله پوستها را که به حالت طبیعی درآمدهاند ۳ الی ۱۰ روز در محلول آرد جو یا آهک نگهداری میکنند، این عمل باعث تخمیر پوست می گردد به طوری که مو از آن به راحتی کنده میشود. از این مرحله به پوستها توله آهکی نیز گفته میشود.
لشزنی:برای این کار پوست را به دو میخ آویزان کرده با داس یا اَرسَن (چاقوی دو دسته با تیغهٔ بلند) چربی ها و ضایعات را از آن جدا میکنند.
خوابانیدن در فضله: پوستها را برای چند روز در محلولی از آب و فضلهٔ مرغ و کبوتر میخوابانند. این عمل باعث از بین رفتن پروتئینهای اضافی پوست که سبب خرابی چرم میشوند و نرمی و لطافت و انعطاف پوست در برابر سرما و گرما میگردد. برای نرمی پوست از زاج نیز استفاده میشود.
نمکزنی: در این مرحله برای ثابت نگه داشتن حالت پوست و فاسد نشدن به آن نمک می زنند تا این مرحله به اصطلاح امروزی پوست سالمبور گفته میشود.
دباغی یا مازوکاری: برای دباغی پوستها را داخل گودالهایی به عمق ۲ متر گذارده، به روی آنها محلولی از آب و مازو میریزند و لگدمال میکنند. پوستها برای دو دورهٔ ۱۰ روزه، در این محلول خوابانده شده و هر روز لگدمال میشوند تا مازو به خوبی وارد پوست شود. سپس آنها را در آفتاب خشک میکنند. از این مرحله به پوستها یا تولههای آهکی چرم گفته میشود.
نمکزنی: چرمها را برای مدت ۴۸ ساعت در محلولی از آب و نمک قرار میدهند تا نمک به آهستگی جذب آنها شود و مانع از فساد و نابودی چرم گردد. سپس چرمها رادر آفتاب خشک میکنند.
سنگ زنی: پوستهای نیمه خشک رابر روی تختهای بعضاً به شکل هلال که به خرک مشهور است، میخوابانند. طرف لش چرم را با سنگپا و طرف رخ چرم را با سنگ صاف معمولی میمالند تا بلورهای نمک از چرم خارج شود و موجب خشکی و ترکیدگی پوست نگردد سپس آنها را زیر آفتاب پهن میکنند تا کاملاً خشک شود.
پیهزنی یا پیهکاری: در این مرحله برای نرمی چرم از پیه آبشده، استفاده میشود.
شستشو: این عمل یک ساعت تا چند روز پس از پیهکاری انجام میشود.
رنگزنی: پس از شستن نوبت به رنگ زدن چرم میرسد. به این منظور صاحبان چرم آنها را به رنگرزهایی که از قدیم به این کار اشتغال داشتهاند، میدهند. با آنکه رنگهای مختلفی وارد بازار شدهاست، رنگرزها همانند گذشته مایلند از رنگ نارنجی استفاده کنند تا اصالت آن را حفظ نمایند. در گذشته برای رنگ چرمها از گلرنگ، گل و گِلوَرَز استفاده میشد. گِلوَرَز گیاه کوچک و سفید رنگ است که از کوهستان جمعآوری میشود و برای استفاده، خشکشدهٔ آن را ساییده با آب مخلوط میکنند تا رنگ نارنجی به دست آید. پس از رنگ زدن، چرمها را به میلههای چوب آویزان میکنند تا کاملاً خشک شود.
سنگزنی: برای براق شدن چرم روی آن را با سنگ یَشم که سنگی سبزرنگ و صاف است، میسایند. در گذشته تمام مراحل تولید چرم به روش سنتی حدوداً ۳ ماه به طول میانجامید.
مستند فرآیند تولید سیمان
سیمان مادهای چسبندهاست که قابلیت چسبانیدن ذرات به یکدیگر و بوجود آوردن جسم یکپارچه از ذرات متشکله را دارا میباشد و از ترکیب مصالح آهکی، رس، سیلیس و اکسیدهای معدنی در دمای ۱۴۰۰ تا ۱۵۰۰ درجه سانتیگراد ساخته میشود. به جسم حاصل، پس از حرارت دادن کلینکر گویند و از آسیاب کردن آن به همراه مقدار مناسبی سنگ گچ سیمان تیپهای مختلف بدست میآید و همچنین اضافه نمودن پوزولان به کلینکر و گچ سیمان پوزولانی حاصل میشود. اندازه دانههای کلینکر۲۰-۵ میلیمتر و رنگ آن سبز تیره میباشد.
تاریخچه سیمان
سیمان یا سمنت واژهایست که از لغت سمنتوم رومی گرفته شده و قدمت آن به پیش از میلاد میرسد. مصرف آن در ساختمان پانتئون شهر رم واقع در ایتالیا که مربوط به ۲۷ قبل از میلاد است، دیده شده است. در ساختمان گنبد این بنا که ۴۳ متر قطر دارد، مخلوطی از خردهسنگ و آهک پخته به کار رفته است.
ولی کشف سیمان به شکل امروز مربوط است به یک نفر بنای انگلیسی بنام ژوزف اسپدین که از پختن آهک و خاک رس در حرارت بالا و آسیاب کردن آن موفق شد ابتداییترین نوع سیمان را کشف نموده و آن را در تاریخ ۲۱ اکتبر ۱۸۲۴ به نام خود در انگلستان ثبت نماید و نام محصول به دست آمده را سیمان پرتلند گذاشت. علت این نامگذاری همان طور که گفته شد آن است که سیمان از سمنتوم رومی گرفته شده است و پرتلند نام جزیرهایست در انگلستان که رنگ سیمان پس از سخت شدن به رنگ سنگهای ساحلی این جزیره در میآید، به همین دلیل نام پرتلند را به دنبال سیمان برای آن انتخاب نمودهاند. البته قبل از ژوزف اسپدین، اشخاص دیگری در فرانسه و انگلستان از پختن خاک رس و سنگ آهک مصالح مشابهی به دست آوردند ولی هیچکدام کار خود را دنبال نکرده و محصول خود را به ثبت نرساندند، ژوزف اسپدین نخستین شخصی بود که سیمان را در اوایل قرن نوزدهم در انگلستان به ثبت رسانده و آن را ابتدا برای ساخت فانوس دریایی مورد استفاده قرار داد.
تاریخ علم سیمان
قرون ۱۸ و ۱۹ زمان کشف بسیاری از پدیدهها بود و توجه زیادی به پدیدههای علمی و طبیعی توسط دانشمندان و محققین میشد. یکی از پدیدههایی که مورد توجه زیادی بود گیرش و سخت شدن ملاتها بود. از جمله این مواد، خواص هیدورلیکی ملاتها بود که در سال ۱۷۵۶ توسط «جان اسمیتون» انگلیسی کشف گردید. نامبرده به خواص مهم ترکیبات موجود در خاک رس، گیرش هیدرولیک و خاصیت سخت شدن این ترکیبات پی برد. این اکتشاف در پی تحقیقات او برای ربودن جایزه مسابقهای بود که تحت عنوان بهترین ملات جهت تجدید بنای «فانوس دریایی ادی استون» مطرح شده بود و اسمیتون طی تحقیقات خود متوجه شد که بهترین ملات از پختن نوعی سنگ آهک به دست میآید که در آن مخلوط سنگ، مقداری خاک رس نیز وجود داشته باشد. دنبال کردن این کشف توسط آقایان هیگینز و پارکر سرنخ اکتشافات بعدی بود تا اینکه اولین اقدام بشر در زمینه تهیه مخلوط مصنوعی از سنگ آهک و خاک رس برای تهیه سیمان آبی به نام آقای ویکت فرانسوی ثبت شد. اما نهایتاً افتخار نهایی نصیب آجرچین انگلیسی به نام جوزف اسپیدین شد. او موفق شد از پختن مخلوطی از سنگ آهک و خاک رس (به نسبت متفاوت و به صورت دوغاب) در درجه حرارت بالا به نوعی آهک آبی فوقالعاده جالب دست یابد که نام آن را سیمان پرتلند گذاشت و در ۲۱ اکتبر ۱۸۲۴ سیمان ساخته شده خود را به ثبت رسانده و لوح تقدیر از جرج چهارم دریافت دارد. علت این نامگذاری هوشیارانه شباهت خیلی زیاد رنگ آن با نوعی سنگ آهک موجود در جزیره پرتلند انگلیس است. سیمان ساخته شده او واقعاً بهتر و عالیتر از تمام سیمانهای قبلی بوده و دارای مقاومت بیشتری بود. به همین علت از آن در ساخت پارلمان جدید انگلستان که از سال ۱۸۴۰ تا ۱۸۵۲ طول کشید، استفاده گردید. بدین ترتیب بشر وارد عصر تولید صنعتی سیمان شد و برای اولین بار در تاریخ صنعتی، نخستین مؤسسه استاندارد تولید توسط تولیدکنندگان سیمان در کشور آلمان به وجود آمد؛ لذا سیمان اولین محصول صنعتی است که دارای استاندارد تولید شده است. تولید صنعتی سیمان پرتلند از اوایل قرن ۱۹ با کورههای دارای ۵تن ظرفیت در هفته که کاملاً شبیه به کورههای آهکپزی بوده شروع و به مرور هماهنگ با افزایش تقاضا برای این کالای معجزهگر ابداعاتی در ساختمان کورهها و نحوه تولید صورت گرفت. بالاخره با ابداع کورههای دوار، قدم عظیمی در جهت پاسخگویی به بازار مصرف برداشته شد. ثمره ۸۰ سال کار و استفاده از تکنولوژی دوار سیمان منتهی به ساخت کورههایی با ظرفیت ۱۰۰٫۰۰۰ تن کلینکر در روز شده است. اکنون هزاران کوره در کلیه نقاط دنیا هر جا که معادن سنگ آهک و خاکرس وجود داشته باشد، مشغول به تولید سیمان است.
تاریخ تولید سیمان در ایران
اینکه از چه تاریخی مصرف سیمان در ایران باب شده است چندان مشخص نیست ولی آنچه که مسلم است ورود سیمان به ایران توسط بیگانگان بوده است که از آن برای ساختن بناهایی نظیر کلیساها و سفارتخانهها و تاسیسات بندری استفاده شده است. با شروع قرن ۱۴ هجری شمسی سرعت گسترش کارهای زیربنایی، همزمان با تحولات صنعتی جهانی آنچنان گسترده است که کیفیت و کمیت محصولات سنتی ساختمانی جوابگوی نیازها نبوده است و خصوصاً با شروع احداث راهآهن سراسری ضرورت استفاده از سیمان جهت ساختمان پلها و تونلها و ایستگاهها کاملاً محسوستر گشت. از آنجایی که سیمان کالایی ارزان قیمت و سنگین وزن است و مصرف آن وقتی مقرون به صرفه است که محل تولید و مصرف، حدالامکان نزدیک به یکدیگر باشند، لذا پس از مدتی که سیمان وارد میشد تصمیم بر این شد که با توجه به وفور مواد اولیه سیمان در ایران، از محل عواید حاصل از قند و شکر اقدام به تاسیس یک کارخانه ۱۰۰تنی (روزانه) سیمان بشود. در سال ۱۳۱۰ این تصمیم شروع به عمل شده و مطالعات اولیه زمینشناسی منجر به انتخاب محلی واقع در ۷ کیلومتری جنوب تهران آن زمان و در کنار کوه بیبیشهربانو گردید. کار احداث این واحد با سرمایه ۸ میلیون ریالی در بهمنماه ۱۳۱۲ به پایان رسیده و بلافاصله بهرهبرداری از آن آغاز گردید. (تقریباً ۵۰ سال پس از ژاپن، ۶۰ سال پس از آمریکا، ۷۰ سال پس از آلمان و ۱۰۰ سال بعد از انگلیس). با گذشت زمان و فزونی تقاضا برای این محصول، نیاز به کارخانههای دیگر معلوم و آشکار شد. لذا در تاریخ ۱۳۱۴ کارخانه دیگری با ظرفیت روزانه ۲۰۰ تن خریداری و در سال ۱۳۱۵ در جوار کارخانه قبلی عملیات ساختمانی آن شروع و در سال ۱۳۱۶ بهرهبرداری از واحد دوم آغاز شد. شاید لزومی به گفتن ندارد که رکن اصلی هر بنایی سیمان و خواص معجزهآسای آن میباشد و هیچ سازه و بنایی بدون وجود سیمان قابل تصور هم نیست.
مستند صنعت نفت
نَفت خام مایعی غلیظ و افروختنی بهرنگ قهوهای سیر یا سبز تیره یا سیاه است که در لایههای بالایی بخشهایی از پوستهٔ کره زمین یافت میشود. نفت شامل آمیزه پیچیدهای از هیدروکربنهایی گوناگون است. بیشتر این هیدروکربنها از زنجیرهٔ آلکان هستند؛ ولی ممکن است از دید ظاهر، ترکیب یا خلوص تفاوتهای زیادی داشتهباشند.
واژهشناسی
ریشهٔ واژهٔ «نفت» از واژهٔ اوستایی «نپتا» گرفته شدهاست. کلدانیان و اعراب آنرا از زبان مادی گرفته و «نفتا» خواندهاند. در برخی منابع قدیمی به صورت «نفط» نیز آمدهاست. در فرانسه نیز «Naphte» گفته میشود و پیش از آن تا سال ۱۲۱۳ میلادی «Napte» گفته میشد که از واژهٔ لاتین «Naphta» برگرفته شدهبود. ریشهٔ این کلمه واژه یونانی «Naphtha» بهمعنی روغن شرقی میباشد.
کلمهٔ نفت در زبان انگلیسی «پترولیوم» نامیده میشود که از دو کلمهٔ «پترا» (معادل یونانی واژهٔ سنگ) و کلمهٔ «اولئوم» (روغن) تشکیل شدهاست.
نفت مایعی است که عمدتاً از دو عنصر آلی هیدروژن و کربن تشکیل شده و دارای مقادیر کمتری از عناصر سنگین مانند نیتروژن، اکسیژن و گوگرد میباشد و بهصورت طبیعی در زیر زمین و بهصورت استثنایی در روی زمین یافت میشود.
تاریخچه
اقوام متمدن دوران باستان، بهویژه سومریها، آشوریها و بابلیها، در حدود چهارهزار و پانصدسال پیش در سرزمین بینالنهرین (عراق امروزی) با برخی از مواد نفتی که از دریاچه قیر بهدست میآمد، آشنایی داشتند. آنان از خود قیر بهعنوان مادهٔ غیرقابل نفوذ برای عایقکاری استفاده میکردند. رومیها و یونانیها نیز مواد قیری را برای غیرقابل نفوذکردن بدنهٔ کشتیها و همچنین برای روشنایی و گرمکردن به کار میبردند. در داستانها آمده است که نوح نیز کشتی خود را با قیر پوشاند تا آب به درون آن نفوذ نکند.
با توسعه و پیشرفت تکنولوژی حفاری در اواسط قرن نوزدهم و تکنولوژی تقطیر و پالایش نفت در اواخر قرن نوزدهم و استفاده از آن در موارد غیر سوختی، جهش حیرتآوری بوجود آمد. بطوری که امروزه صنایع پتروشیمی نفش اساسی و بنیادی در رفع نیاز عمومی جامعه به عهده دارد.
منشأ
بیشتر دانشمندان منشأ تشکیل نفت را گیاهان و موجودات آلی موجود در اقیانوسهای اولیه میدانند.
باقیماندهٔ جانوران و گیاهانی که میلیونها سال قبل (قبل از دایناسورها) در محیط دریا (آب) زندگی میکردهاند، طی میلیونها سال توسط لپههای گل و رسوبات مدفون شدهاند و تحت فشار و دمای بالا، نبود اکسیژن و مدت زمان طولانی تبدیل به نفت گردیده و در صورت وجود این شرایط همراه با سنگ مخزن مناسب، نفت بهمقدار زیاد در حوضچهٔ نفتی جمع میگردد.
نفت خام حالت روغنی دارد و بهشکلهای جامد (قیرهای نفتی) و مایع دیده میشود. برخی اوقات بهتمام اشکال نفت هیدروکربن نیز گفته میشود. اگر نفت در محلی جمع گردد بهآن محل «حوضچهٔ نفتی» میگویند. از مجموع چندین حوضچهٔ نفتی، یک «میدان نفتی» حاصل میشود. بهسنگ متخلخل دربرگیرندهٔ نفت، «سنگ مخزن» میگویند.
اکتشاف
یک منطقه انتخابشده را با مطالعهٔ نمونههای سنگی و لرزهنگاری مشخص میکنند. اندازهگیریها انجام میشود و اگر مکان از نظر میزان ذخیره نفت موجود و ملاحظات اقتصادی، موفقیتآمیز باشد، حفاری آغاز میشود. بالای چاه ساختاری به نام «دکل حفاری» برای جادادن وسایل و لولههای مورد استفاده در چاه ساخته میشود. زمانی که حفاری تمام میشود، چاه حفرشده یک جریان ثابتی از نفت را بهسطح زمین خواهد آورد. بهسنگهایی که غالباً از سنگهای رستی (شیل) تشکیلشده و روی مخزن نفت قرار میگیرند، «سنگ پوششی» گفته میشود.
پالایش
نفت بهصورت خام نمیتواند مورد استفاده قرار گیرد و باید در پالایشگاه نفت مورد تصفیه قرار گیرد.
انواع نفت خام
بیشتر ذخایر نفتی دنیا از نفتهای فوقسنگین و شنهای نفتی تشکیل شدهاست.
نفت خام معمولا بر اساس دو معیار وزن مخصوص و میزان گوگرد تقسیمبندی میشود. نفتهایی که وزن مخصوص، گرانروی و چگالی پایینتری دارند نفت سبک و نفتهایی که وزن مخصوص، گرانروی و چگالی بالاتری دارند نفت سنگین نامیده میشوند. نفتهایی که گوگرد آنها کمتر است نیز نفت شیرین و نفتهای دارای گوگرد بیشتر نفت ترش نامیده میشوند. استخراج، جابجایی و پالایش نفتهای سبک و شیرین سادهتر و کمهزینهتر است و میزان بیشتری از محصولاتی چون بنزین، نفتا، نفت سفید و سوختهای جت برگرفته از نفت سفید، و گازوئیلهای مرغوب را میتوان از آنها به دست آورد، به همین دلیل این نوع نفتها بیشتر مورد علاقه پالایشگاهها بوده و قیمت بالاتری دارند. شاخصهای بینالمللی تعیین قیمت نفت یعنی وست تگزاس اینترمیدیت و برنت از نوع نفت سبک و شیرین هستند. اما میزان نفتهای ترش و سنگین در ذخایر نفتی دنیا بسیار بیشتر است.
مستند استخراج و فرآوری نمک طعام
میزان تولید نمک و روند آن در ایران
تولید نمک آبی در ایران ۶۲۵۶۷۳ تن در سال میباشد و نیز تولید نمک سنگی ۱۰۶۱۴۳۱ تن در سال است. کل نمک تولیدی در سالهای مختلف در ایران متفاوت میباشد. درسال ۱۳۷۴، کل نمک تولیدی حدود ۷۲۱۱۱۰ تن در سال ۱۳۷۸ حدود ۱۲۶۳۳۹۷ تن بوده است. و در سال ۱۳۷۷ به میزان قابل توجهی افزایش داشت (حدود ۱۵۰۰۰۰۰ تن) و در سال ۱۳۷۸ نسبت به سال قبل سیر نزولی داشته است.
بیشترین مقدار تولید نمک آبی در کشور مربوط به استان خوزستان و کمترین آن مربوط به استان بوشهر میباشد. همچنین بیشترین مقدار تولید نمک سنگی در ایران مربوط به استان سمنان میباشد.
میانگین تولید نمک در ایران در این دوره(۱۹۹۷ تا ۲۰۰۱) با متوسط نرخ رشد ۳/۳ درصد، ۵/۱۴۲۱ هزار تن بوده که از ۷/۱۳۸۲ هزار تن در سال ۱۹۹۷ به ۳/۱۲۶۳ هزار تن در سال ۱۹۹۹ و ۵/۱۵۳۷ هزار تن در سال ۲۰۰۱ رسیده است.
INPC این کمپانی ظرفیت تولید نمک تبخیری ۵/۰ میلیون تن در سال در بندر امام خمینی، واقع در خلیج فارس، مرز ایران و کویت را دارد. قرار بود که کارخانهای در نزدیکی این منطقه ابتدا جهت تولید ترکیبات شیمیایی جدید توسط کمپانی پتروشیمی ایران و ژاپن ساخته شود که ظرفیت تولید معادل ۵/۲ میلیون تن در سال کلرین و ۳/۰ میلیون تن در سال دیکلریداتیلن را داشته باشد اما ساخت این کارخانه تا سال ۱۹۷۹ بخاطر انقلاب اسلامی در ایران متوقف شد و بعد از آن نیز این محل کاملا توسط عراق بمباران شد و پروژه تعطیل گردید. تخمینات دقیق از فرآوردههای نمک کمپانی INPC دردسترس نمیباشد.
شرکت عام معدن ایران General Iranian Mining Co در تهران قرار دارد و ۱۶ نوع ماد معدنی – صنعتی از جمله سنگ نمک تولید میکند. درسال ۱۹۹۴، این کمپانی ظرفیت تولید حدود ۸۵۰۰۰ تن در سال داشت. کمپانی باریت ایران حدود ۶۰ هزار تن درسال نمک درقمصر تولید میکند. در این محدوده نمک در سطح زمین به شکل هالیت جمع آوری میشود.
اداره معادن و ساخت آبهای معدنی درآذربایجان غربی یک کارخانه نمک گیری را در دریاچه ارومیه ادراه می کند که در حدود ۴۰ هزار تن نمک در آن جمع آوری میشود. درگذشته تولید به دست آمده از این محل به ترکیه صادر میگشته است.
شرکت حفاری و متالورژیکی در ایران یک تولیدکننده کوچک نمک است که ظرفیت تولید ۵۰۰۰ تن نمک در سال را در قمصر دارد. تعدادی معدن نمک نیز درسمنان هم وجود دارد که از ۱۱۵ معدن در این استان، انواع گوناگونی مواد ماننده نمک، سیلیکات، سولفات سدیم که جمعا تولید ۱۰۰ هزار تن بوده استخراج گشته است.
تولید نمک دارای نوسان قابل ملاحظه ای در طول دهه ۱۹۹۰ میلادی بود. در اوایل دهه ۱۹۸۰ میلادی تولید نمک در ایران تحت تاثیر جنگ ایران و عراق قرار داشت. در سال های اخیر تولید دارای افت گردید به طوری که از تقریبا MtPy1 به ۵/۰ MtPy رسید.
بزرگترین شرکت تولید کننده نمک در ایران شرکت” شرکت بین المللی پتروشیمی ایران” (INPC) می باشد.
-تولیدکنندگان نمک در ایران
– طرحهای در دست اجرا
-معادن عمده نمک
پلایا:
درپستترین مناطق بعضی از حوضههای ابریز دشتهای مسطحی با مشخصات ویژه تشکیل میگردند که اصطلاحا به این مناطق پلایا گفته میشود. پلایا عمدتا در مناطق خشک و نسبتا گرم و کم باران قرار گرفتهاند واغلب توسط رسوبات دریاچهای (تناوب لایههای رس، سیلت و نمک) پوشیده شدهاند.
بطور کلی درفصول پر باران سطح پلایا یا بخشی از آن ممکن است به صورت دریاچه دایم یا فصلی کم عمق پوشیده شده از آب دیده شوند، به عبارت دیگر سطح آب زیرزمینی در مواقع خشک، درعمق کمی (معمولا ۳۰ سانتیمتر تا یک متر از سطح پلایا) قرار گرفته و در مواقع پر باران بر حسب میزان بارندگی، سطح آب زیرزمینی بالا آمده و در نقاط پستتر پلایا، تشکیل دریاچههای کم عمق را میدهند. معمولا درشرایط جوی عادی (کم باران) پلایا از نظر شکل سطحی از حاشیه به مرکز تشکیل شده است از، مخروط افکنههای حاشیه، پهنههای رسی، زون مرطوب و باتلاقی، پیوسته نمکی و دریاچههای فصلی، که این مجموعه تشکیل یک پلایا را میدهند. مسائل هیدرولوژیکی، آب و هوا و وضعیت زمینشناسی سنگهای اطراف و سنگ کف کنترل کننده شرایط حاکم بر پلایا است، بطوری که عمدتا دو عامل آب زیرزمینی و میزان کانیهای محلول در آن که توسط میزان نزولات جوی کنترل میشوند، زوناسیون موجود در پلایا را باعث میشوند. دو زون مخروط افکنه وپهنههای رسی که حواشی یک پلایا را تشکیل میدهند، ناشی از قوامین حاکم بر رسوبگذاری در دشتها است که در آن دانهبندی رسوبات از حاشیه به داخل ریزتر میشوند که در این دو زون سطح آب زیرزمینی در مناطق دانهای پایین و به تدریج در پهنههای رسی به سطح زمین نزدیک شده و در زون مرطوب سطح آب زیرزمین تلاقی مینماید که تشکیل زون مرطوب باتلاقی را میدهند.
زون پوسته نمکی (عمدتا متشکل از یک لایه کلرور سدیم) درواقع توده شورابه دریاچهای است که به دلیل اشباع بودن از املاح (کلرور سدیم) و تبخیر بالا، به صورت یک لایه سخت نمک در سطح این بخش تشکیل یافته است. آب زیرزمینی درپوسته نمک سطحی به صورت شورابه اشباع در خلل و خرج بین کریستالهای آن قرار گرفته که تشکیل سفره آب زیرزمینی فوقانی در پلایا را داده که به آن شورآبه بین کریستالی اطلاق میگردد.
سطح ایستابی شورابه زیرزمینی در پوسته نمکی پلایا در مواقع آب و هوای خشک و عادی معمولا در عمق ۱۰ تا ۳۰ سانتیمتری سطح پوسته نمک قرار گرفته ولی در مواقع پر باران و شارژ غیر عادی، سطح آب بالا آمده و در بعضی از مناطق پلایا تشکیل دریاچههای کم عمق فصلی را میدهند.
در پلایا معمولا به دلیل دورههای یخچالی علاوه بر پوسته نمک سطحی، چند لایه نمک که به وسیله طبقات گل دریاچهای از یکدیگر جدا میشوند در اعماق مختلف دیده میشوند که این پدیده باعث شده رسوبات دریاچهای در پلایا عمدتا از دو بخش فوقانی و متشکل از تناوب نمک و گل و بخش تحتانی متشکل از طبقات گل، رس و سیلت تا سنگ کف تشکیل شوند.
نمکهای جامد تا محلول درشورابه پلایاها چه به صورت شورابه سطحی یا شورابه زیرزمینی که ترکیب آنها متاثر از جنس سنگهای سازندهای موجود در کل حوضه آبریز میباشند، بر حسب میزان حلالیت و درجه اشباع خود تشکیل زوناسیون ترکیبی را در پلایاها میدهند، بطوریکه شورابه زیرزمینی پدیدهها که از حاشیه به طرف داخل لب شور تا اشباع تغییر میکنند به ترتیب از تیپ کربناته شروع شده و به تدریج تبدیل به شورابه تیپ سولفات کلسیم (تشکیل دهنده پهنههای گچ تبخیری سطح حاشیه بعضی از پلایاها)، شورابه تیپ سولفات سدیم (تشکیل دهنده زدن سولفات دو سود حاشیهای)، شورابه تیپ کلرور سدیم (تشکیل دهنده پوسته نمکی) و سرانجام شورابه تیپ کلرور پتاسیم و منیزیم و کلسیم دیده میشوند. در شورابه تیپ اخیر به دلیل حلالیت زیاد و عدم اشباع، این ترکیبات به صورت یونهای Ca, mg, Sou, Na و در موارد نادر NO3, Br, I, B در شورابه بین کریستالی درخلل و خرج پوسته نمکی تشکیل میشوند. البته ممکن است به دلیل اشباع شورابه از یونهای فوق در بعضی پلایاهای نادر، ترکیبات سدیم، پتاسیم، منیزیم، کلسیم، بر، برم و نیترات به صورت لایههای جامد همراه با نمک طعام تشکیل ذخایر معدنی قابل بهرهبرداری را در بین لایههای نمکی رسوبات دریاچهای بدهند که عمده ذخایر سولفات دو سود پتاس و برجهان از این تیپ میباشند.
بطور کلی شورابه مدل قابل بهرهبرداری از نظر املاح تبخیری به ۳ صورت دیده میشوند:
۱-شورابههای دریاچههای آب شور یا اشباع
۲-شورابههای بین کریستالی در بین پوستهها یا لایههای نمکی دریاچههای نمک خشک که ممکن است لایههای نمکی دارای شورابه بین کریستالی، به صورت سطحی بوده یا به صورت لایههای عمقی در بین رسوبات دریاچهای قرار گرفته باشند.
این نوع شورابهها اغلب اشباع میباشند، به علاوه لایههای نمکی، خود نیز ممکن است از کانیهای با ارزش املاح تبخیری تشکیل شده باشند که شکل جامد ذخایر املاح تبخیری را تشکیل میدهند.
۳-سفرههای آب زیرزمینی شور یا لب شور حاشیه دشتها و پلایاها
امکان وجود این سه تیپ ذخایر شورابهای و لایههای نمکی در ایران وجود دارد، نمونه شاخص اول دریاچه ارومیه میباشد که از نظر ترکیب شیمیایی و موقعیت شباهت زیادی به (Grate Salt Lake) دارد. شورابههای تیپ دوم را در بیش از ۶۰ پلایا (دریاچههای نمک خشک) که در سرتاسر ایران گسترش دارند میتوان دید که نمونههای بارز آن دریاچه نمک قم، کویر بزرگ، مرداب گاوخونی و پلایاهای ابرقو میباشد. شورابههای تیپ سوم درحاشیههای کویرهای ایران و بسیاری از مناطق خشک به صورت سفره زیرزمینی آب لب شور گسترش دارند.
نمونه بارز از دو تیپ شورابه اول شامل دریاچه نمک دریوتا و خلیج بخار (تیپ اول) و دریاچه سیرلز (تیپ دوم) در آمریکاکه مورد بهرهبرداری گسترده املاح تبخیری میباشند که بررسی این ذخایر نشان میدهد که شباهت زیادی با دریاچه ارومیه (تیپ ۱) و اکثر پلایاهای ایران (مشابه Sears Lake یا تیپ دوم) دارد و به دلیل همین شباهت انجام بررسیهای سیستماتیک جهت آگاهی از ترکیب شیمیایی دریاچههای شور ایران به ویژه در اعماق مختلف آن و امکانات بهرهبرداری آنها را ضروری مینماید.
الف – معدن نمک آبی یوتا
معدن نمک آبی یوتا بزرگترین معدن نمک آبی درآمریکا دارای متوسط ۱۰ متر و وسعت آن ۶۲۰۰ کیلومتر مربع میباشد. این نوع دریاچه توسط یک جاده (مانند دریاچه ارومیه) به دو بخش شمال و جنوبی تقسیم یافته که قسمت جنوبی آن به دلیل شارژ آب شیرین از درجه شوری کمتری برخوردار میباشد. و قسمت شمال آن دارای درجه شوری بالایی میباشد. انواع مختلف کانیهای تبخیری ممکن است از شورابه این دریاچه اتصال استحصال گردد. سرد نمودن ساده شورابه دریاچه تا حدود صفر درجه تولید میرابلیت مینماید و تبخیر آن باعث تشکیل عمدتا کانیهای ذیل میگردد:
استراکنیت (Astraknite)
بلودیت (Blodite) [Na2SO4MgSO4. 6H2O]
اپسومیت (Bpsemite) [MgSO4.7H2O]
به عبارت دیگر اگر شورابه دریاچه بزرگ نمک را درون یک حوضچه قرار داده و کل شورابه تا حد خشک شدن و تشکیل پوسته نمک در حوضچه، تبخیر شود، مجموعی از کانیهای فوق در آن پوسته نمکی تشکیل میگردد. در این حالت جداسازی کانیهای فوث از یکدیگر جهت مصارف صنعتی غیر عملی است. به همین دلیل شرکت (G.S.L) که بزرگترین بهرهبردار از املاح این دریاچه میباشد با احداث یک سیستم بسیار گسترده از حوضچههای متعدد تبخیر آب دریاچه را از مناطق پرعیار آن پمپاژ نموده و به این سیستم انتقال داده و با انجام بررسی تبخیر به صورت کریستالیزاسیون مرحلهای، تا حدود زیادی کانیهای مختلف را از یکدیگر جدا نموده و مواد اولیه مناسب را جهت مصرف در کارخانه استحصال در این سیستم حوضچههای تبخیری تهیه مینماید.
ب – دریاچه سیرلز
دریاچه نمک سیرلز به صورت یک پلایای نمکی خشک است که حدود ۱۰۰ کیلومتر مربع وسعت داشته و در جنوب شرقی ایالت کالیفرنیای آمریکا واقع است. سطح پلایا از پوسته نمکی (Salt-Crust) پوشیده شده که ضخامت متوسط آن ۷ متر است و در اغلب مناطق، این پوسته نمکی به وسیله یک روباره رسی – ماسهای پوشیده شده است.
لایههای نمکی اغلب از کربناتها، سولفاتها و کلرورهای سدیم و پتاسیم و مینرال های بر تشکیل یافتهاند که این لایههای نمکی توسط لایههای رسی از یکدیگر جدا شدهاند. دربین کریستالهای نمکی لایههای نمک، شورابههای غنی از املاح تبخیری به صورت شورابههای بین کریستالی قرار گرفتهاند که همین شورابهها منبع تولید کانیهای املاح تبخیری از این پلایا میباشند. ترکیب مینرالوژی در لایههای نمک بیشتر هالیت (NaCl) و ترونا (Na2CO3, NaHCO3) میباشد.
ج – معدن نمک آبی حوض سلطان
پلایای حوض سلطان به حوضه آبریز قم (Qom Watershed) مربوط است که این حوضه آبریز مجموعا از سه بخش قم، اراک و حوض سلطان تشکیل یافته است. بخش حوض سلطان در شمال قم و در کیلومتر ۳۰ جاده اتوبان قم – تهران واقع است. کل بخش حوض سلطان قبلا توسط یک ابراهه در جنوب شرقی منطقه به طرف بخش قم تخلیه میگردیده که باعث به هم پیوستن دو مخروطه افکنه مقابل هم (مخروطه افکنه رود شور و مخروطه افکنه قرهچای) شده است. سطح پلایا درموقع خشکسالی فاقد شورابه سطحی بوده و شورابه در فاصله ۱۰ تا ۲۰ سانتیمتری سطح پوسته نمکی به صورت شورابه بین کریستالی در بین قشر پوست نمکی دیده میشود. درفصول پر باران سطح پلایا به ویژه در مناطق مرکزی توسط قشری از شورابه سطحی (دریاچه فصلی) به ضخامت حدود چند سانتیمتر تا نیم متر پوشیده میشود. دربعضی از مناطق حاشیهای مخروط افکنهها پیشروی بیشتری داشته بطوری که منطقه مرطوب پلایا را فرا گرفته حتی حاشیه پوسته نمکی را نیز قطع مینمایند.
یک خط گسل ممتد در رشته کوههای جنوب بخش باختری قابل تشخیص است که در جهت شمال غربی جنوب شرقی امتداد داشته و درست در لبه حاشیه باختری مخروطه افکنه قرهچای محو میگردد. وجود اسکارپ شارپ در امتداد گسل بر روی مخروطه افکنه دلیل فعالیت جدید تکتونیکی در امتداد این گسل است. درحاشیه جنوب غربی باسن غربی خط گسل با خط مخروطه افکنه موازی میباشد که دریاچه نمک حوض سلطان در آن قرار گرفته است با ارتفاع متوسط ۸۰۶ متر نسبت به سطح دریا نزولات ارتفاعات مجاور را دریافت نموده و به علاوه جریان مازاد نزولات بخش شرقی نیز توسط یک ابراهه به این بخش وارد میگردد. پلایای حوض سلطان ازنظر زمینشناسی توسط ارتفاعات مربوط به سنگهای ولکانیکی در بخشهای جنوب غربی، غرب و شمال غربی محدود میگردند.
اکثر معادن نمک سنگی ایران روباز میشوند و روش استخراج به صورت روباز _ پیکانی میباشد. (Open-Pit-Mining) فقط ۳ معدن نمک سنگی در ایران وجود دارد که به روش زیرزمینی استخراج میشوند. از این سه معدن، دو معدن در استان سمنان و یک معدن در خراسان میباشد. روش استخراج این سه معدن روش اتاق پایه (Room-and-Pillar) میباشد.
تعداد معادن فعال در سال ۱۳۸۰ برابر ۶۱ بوده است. معادن عمده داخلی تولید کننده نمک آبی بیشتر در استانهای اصفهان، قم، آذربایجان شرقی، آذربایجان غربی، بوشهر، خوزستان، خراسان، سمنان و فارس میباشند. از جمله معادن عمده تولید نمک آبی در کشور عبارتند از : معدن نمک آبی دریاچه مهارلو در استان فارس، بندر امام در خوزستان، خارا در اصفهان، معادن نمک سنگی در استانهای آذربایجان شرقی، آذربایجان غربی، بوشهر، تهران، خراسان، خوزستان، زنجان، سمنان، فارس، قزوین، قم، کرمان، هرمزگان و یزد وجود دارد. از جمله معادن عمده تولید نمک سنگی در کشور میتوان به معادن کوهدشت کهن، راهراهک و میلاد در سمنان اشاره کرد.
معادن نمک آبی
معادن عمده داخلی تولیدکننده نمک آبی بیشتر در استانهای اصفهان، قم، آذربایجان شرقی، آذربایجان غربی، بوشهر، خوزستان، خراسان، سمنان و فارس میباشند. البته معادن نمک آبی به صورت محدود در استانهای یزد، قزوین، لرستان، کهکیلویه و بویراحمد، ایلام و کردستان وجود دارد.