بال کلی

روشی که در مورد استخراج رس های ثانویه اتخاذ می شود به چند عامل بستگی دارد که در زیر به بعضی از این عوامل اشاره شده است:۱- به عمق رگه رسی۲- سختی و سفتی رس۳- عمق مواد زائدی که روی رس را فرا گرفته اند۴- شیب رگه معدنی در سطح افقی

اگر عمق رگه رسی زیاد باشد و با فاصله زیادی نسبت به سطح زمین قرار گرفته باشد، در این صورت، استخراج آن زمانی اقتصادی است که میزان و حجم رگه رسی زیاد باشد و همراه با رس، فرآورده های معدنی دیگری نظیر زغال سنگ هم یافت می شود. بالکلی به دو روش روباز و زیر زمینی استخراج می شود که اولویت انتخاب هر یک از روش های مذکور بستگی به عمق رسوبات رسی دارد.

برای کار با روش روباز، ابتدا خاک هایی که روی رگه رسی را فراگرفته اند، با استفاده از ماشین های حفاری کنار زده و سپس توسط بیل مکانیکی رس هایی را که نمایان شده بار کامیون کرده و به بیرون معدن حمل می کنند. در ایران، بیشتر این روش کاربرد دارد. در روش زیرزمینی، عمق رگه رس به ندرت از ۱۲۰ فوت تجاوز می کند. در این روش، رس مستقیما توسط ماشین های حفاری بار واگن شده و از معدن خارج می شود. میزان افقی بودن یا شیب تونلی که باید حفر شود توسط دستگاه های پرتو افشان معین می شود. به طور کلی، نحوه عمل مانند معادن زغال سنگ است.

تخلیص بال کلی:

عمده تولید کننده های رس، امروزه خالص سازی بالکلی را هم در دستور کار خود قرار داده اند تا بتوان از این رس در مصارف چینی بهداشتی و مصارف دیگر استفاده نمود. بالکلی فرآوری شده، رسی است که از بیشتر ناخالصی ها پاک شده و خواص مشخصات آن برای همیشه ثابت باشد، یعنی، در طی زمان های مختلف خرید، خریدار، یک بالکلی با خواص و مشخصات ثابت دریافت کند.

ترکیب شیمیایی بالکلی

جدول زیر محدوده تغییرات ترکیب شیمیایی بالکلی ها را نشان می دهد:

محدوده تغییرات (%)	اکسید
۴۰-۶۰	SiO2
۲۵-۴۰	Al2O3
۰.۲۵-۴	Fe2O3
۰-۰.۷۵	Na2O
۰.۵-۴	K2O

یک نوع بال کلی وجود دارد که به بالکلی سیلیسی معروف است. در این نوع بالکلی حداکثر مقدار سیلیس، گاهی از ۸۰% هم تجاوز می کند و حداقل مقدار Al2O3  کمتر از ۱۵% است. اما معمولا اگر در استخراج متوجه شوند که ترکیب بالکلی خارج از محدوده جدول فوق است، عمل استخراج متوقف شده و رس را مورد آزمایش قرار می دهند تا اطمینان حاصل کنند که وارد محدوده شن و ماسه نشده اند.

عمده مینرال های بالکلی، از گروه کائولن هستند. مینرال کائولینیتی که در بالکلی موجود است از نظر فرمول مطابق فرمول کائولینیت است، با این تفاوت که کمتر کریستالیزه شده و مقداری با فرمول عمومی کائولینیت فرق دارد.

خواص بال کلی ها

توزیع اندازه ذرات: از آنجا که بالکلی ها محدوده بسیار وسیعی از اندازه و مواد مختلف با اندازه های مختلف را در بر می گیرند، لذا بهترین روش برای تعیین اندازه ذرات استفاده از روش دانه بندی به کمک الک است.

مساحت سطح مخصوص (سطح ویژه): مساحت ذرات بر اساس متر مربع در گرم بیان می شود، واضح است که ذرات کوچکتر مساحت بیشتری دارند. رس هایی که بیشتر مورد فرسایش قرار گرفته اند و بیشتر خرد شده اند دارای میزان سطح ویژه بیشتری هستند.میزان سطح ویژه رس را می توان از طریق اندازه دانه و توزیع اندازه ذرات به دست آورد، اما این روش، غیر قابل اعتماد است و روش مناسب تر استفاده از پدیده جذب مولکولی است، به این صورت که با گذراندن یک گاز از روی سطح رس، مقدار گاز جذب شده را اندازه گرفته و سپس با استفاده از وزن مولکولی گاز، مساحت را تعیین می کنند.

انقباض تر به خشک: میزان انقباض تر به خشک بالکلی ها بالاست. در برآوردی که روی بالکلی ها انجام شده است، میزان این انقباض بالاتر از ۱۵% است و انقباض از حالت تر به حالتی که رس کمی خشک شده (بیشتر انقباض در این مرحله صورت می گیرد) بالاتر از ۱۰% است و حتی در مورد بعضی از بالکلی ها این میزان به ۳۵% هم می رسد. اما این میزان انقباض برای تولید محصولات به روش پلاستیک اصلا مناسب نبوده و بایستی با اضافه کردن مواد دیگر، از این میزان انقباض کاست. به طور کلی، میزان انقباض خام یک بالکلی برای تولید به روش پلاستیک نباید بیشتر از ۱۲% باشد.

استحکام خشک: بالکلی استحکام خشک بسیار بالایی دارد و شاید همین امر بتواند جوابگوی این مسئله باشد که چرا در تولید چینیو پرس به روش پلاستیک، از مقادیری بالکلی استفاده می شود. مقدار استحکام بالکلی به کیفیت خاک (ریزدانه بودن ذرات)، تعویض کاتیونی و مقدار مواد آلی موجود در رس بستگی دارد. معمولا رس های حاوی یون های Ca2+، H+ وMg2+ استحکام کمتری نسبت بهNa+ یا K+ دارند. هم چنین اگر مقادیر ذرات افزایش پیدا کند، استحکام بیشتر می شود. قابل توجه است که میزان استحکام خام بالکلی حتی بالاتر از 1000lb/in2 هم گزارش شده است. البته اگر بالکلی حاوی مقادیر زیادی مواد آلی (بالکلی های سیاه رنگ) باشد، مقدار استحکام خام باز هم بالاتر خواهد رفت.

نمک های محلول: اگر میزان نمک های محلول در یک رس بیشتر از حدود ۰٫۵% باشد ما در دفلوکوله کردن دوغاب رس با مشکل موجه می شویم. اما خوشبختانه اکثر بالکلی ها، کمتر از ۰٫۲% حاوی چنین نمک هایی هستند.

رنگ بعد از پخت: در تولید یک محصول سرامیکی یکی از فاکتورهای مهمی که باید مورد توجه قرار بگیرد، رنگ بعد از پخت است که معمولا رنگ بعد از پخت یک بدنه سفید یا نزدیک به سفید باشد (مثلا کرم رنگ)، خوشبختانه اکثر بالکلی ها این خواسته را برآورده می کنند. رنگ بعد از پخت یک رس به طور عمده بستگی به مقدار حضور اکسیدهای آهن، درجه اکسید آهن، مقدار فاز شیشهحاصل و عوامل متعدد دیگر دارد. به طور کلی در مورد بالکلی ها، اکسیدهای کلسیم و منیزیم سبب روشن شدن رنگ و مواد آلی با نگه داشتن اکسید آهن به فرم FeO سبب تیره شدن رنگ می شوند.

شیشه ای شدن (ایجاد فاز شیشه): یکی از مواردی که می توان با استفاده از آن میزان شیشه ای شدن رس ها را کنترل نمود، میزان اکسیدهای قلیایی از جمله Na2O، K2O، CaO و MgO می باشد.

پلاستیسیته: پلاستیسیته یک فاکتور بسیار مهم است که خواص متعددی، از جمله نیروی ذرات رسی در حالت مرطوب، آب کارپذیری، قابلت شکل پذیری و عدم دفرمه شدن را در بر می گیرد. در مورد بالکلی به جرات می توان گفت که بالکلی یکی از پلاستیک ترین رس ها است و میزان این پلاستیسیته با حضور بعضی از مواد می تواند باز هم افزایش یابد. برای مثال، بالکلی ای  که میزان مواد آلی در آن بیشتر باشد، پلاستیسیته بیشتری خواهد داشت.