kipsin

kipsin maailmanlaajuinen tuotanto vuonna 2013 oli 160 Mtonnea. Vuonna 2013 Etelä-Australian kipsituotannoksi arvioitiin 4,4 Mtonnea, mikä oli 80% Koko Australian tuotannosta.

kipsi on luonnossa esiintyvää hydratoitua kalsiumsulfaattia (CaSO42H2O). Sen pääasiallinen käyttökohde on kipsituotteiden, kuten seinä-ja kattolevyjen, listojen ja rakennuskäyttöön tarkoitettujen harkkojen, sekä veistoslaastien, lääketieteen ja hammaslääketieteen käyttöön tarkoitettujen laastien ja saviastioiden valmistuksessa. Nämä käyttötarkoitukset perustuvat siihen, että kipsi häviää suhteellisen helposti ja saa sitten takaisin kiteytymisvetensä. Kuumennettaessa kipsiä 300–350ºC: een se menettää 75% H2O: sta muodostaen Pariisilaastariksi kutsutun kalsiumsulfaatin hemihydraattimuodon (CaSO4½H2O). Kun tähän lisätään vettä, tämä aines voidaan levittää, valaa tai muovata ennen kuin se saadaan takaisin kiteytys-ja asetusveteensä. Kipsinvalmistuksessa käytettävä kipsi sisältää yleensä vähintään 90% CaSO42H2O: ta, enintään 0,02% NaCl: ää (suolaa) ja noin 2% happamia liukenemattomia aineita.

toinen kipsin merkittävä käyttökohde on sementtiteollisuus, jossa sitä lisätään 2-5% sementtiklinkkeriin ennen lopullista hiontaa hidastamaan betonin kovettumisnopeutta. Sementtilaatuinen kipsi sietää korkeampaa NaCl: ää (enintään 0,5–0,6%) ja liukenemattomia aineita (6% on käytetty).

Maatalouskäyttö

maatalouden kipsiä käytetään enenevässä määrin kostean maaperän hoitoon, sillä sen oireita ovat vettyminen, lisääntynyt valuminen, huono vedenvarastointi, pinnan karstaantuminen sekä viljelyyn ja eroosioon liittyvät ongelmat. Natrium aiheuttaa saven turvotusta ja dispersiota. Savihiukkaset voivat sitten liikkua maaperän läpi tukkien huokoset ja vähentäen tunkeutumista ja salaojitusta. Kipsin kalsium syrjäyttää natriumin, jota voidaan sitten huuhtoa syvemmälle maaperään. Etelä-Australian maatalouden kipsin tuotanto ylitti 300 000 tonnia vuonna 2002, mikä merkitsee 400 prosentin kasvua 8 vuoden aikana.

vuoden 1955 Maatalouskemikaalilain muutetut asetukset tulivat voimaan 30 päivänä syyskuuta 1999 siten, että Etelä-Australian kipsilannoitetuotteet on nyt merkittävä kipsi -, kalsium-ja rikkipitoisuuksien vähimmäismäärän sekä kokoluokituksen mukaan. Neljä lannoitekipsilaatua (Premium ja 1, 2 ja 3) on nyt määritelty rikkipitoisuuden mukaan. Kosteuspitoisuudelle on asetettu 15 prosentin yläraja, ja yli 0,8 prosenttia natriumia sisältävissä tuotteissa on oltava asianmukainen varoitus. Tulokset valtion laajuisen ohjelman näytteenotto maatalouden kipsi varastot esitetään Keeling et al. (2001).

alla lyhyesti kuvatut kipsiesiintymät ovat Etelä-Australian merkittävimmät. Näiden ja muiden tunnettujen esiintymien sijainnit esitetään kuvassa 2.

Geologiset kontrollit

kipsiä on kerrostunut kahteen erilliseen evaporiittiseen ympäristöön osavaltion kuivilla tai puolikuivilla alueilla-Salinasin rannikolla kvaternaarisen rantadyyni — järjestelmän yksikerroksisissa käytävissä, ja Manner-playasin alla on suhteellisen läpäisemätöntä hiekkasavea suljetuissa sisämaan painaumissa (Warren, 1982).

Rannikkosalinas

viime jääkauden lopulla, ~12 000 vuotta BP, napajäätikön sulaminen aiheutti merenpinnan nousun. Tämä nousu vakiintui ~6000 vuoden BP ja haihtuminen alkoi keskinäisistä painaumista, jotka olivat täyttyneet merivedellä joko suorassa yhteydessä mereen tai tihkumalla pleistoseenisen Bridgewaterin muodostuman huokoisten rantadyynien läpi. Suolapitoisuuden kasvaessa kerrostuivat ensin aragoniitti sitten kipsi ja suola(Kuva. 3, (pdf ~ 180kb)).

järvien syvemmissä osissa, kuten MacDonnell-järvellä Etelä-Australian länsirannikolla, oli alkutilavuudeltaan suuri, vakaasta kipsikyllästetystä suolavedestä kerrostui seleniittikupoleja, jotka sisälsivät aragoniittipelletoideja tasaisesti suurten kipsiprismojen väliin. Seurasi laminoitu seleniitti ja aragoniitti. Kun sedimentin täyttämä salina ja suolalammen tilavuus pienenivät, kausittaiset suolapitoisuuden muutokset tulivat nopeammiksi ja uusia hiekan kokoisia prismoja kerrostui joka kesä muodostaen laminoitua gypsareniittia. Laminointi väheni subaeriaalisen altistuksen kasvaessa.

Etelä-Yorken niemimaan Spider Laken kaltaisissa esiintymissä muodostui vain gypsareniittia, suolapitoisuuden muuttumisnopeus oli aina ollut liian nopea ja pohjaveden suolapitoisuus liian epävakaa seleniitin muodostumiselle. Vallitseva tuuli puhalsi paljastuneen gypsareniitin lopulta lunetteiksi (kipsidyyneiksi) Salinan reunoilla (pääasiassa leewardissa). Sadeveden liuottama pintakipsi kierrätetään maaperän kosteuden vyöhykkeellä silttikokoiseksi kipsiksi (gypsite).

Mannerjalustat

näiden sisämaan järvien kipsi on vanhempaa kuin rannikon salinoissa, ja laskeuman arvellaan lakanneen ~16 000 vuotta BP. Järvet ovat kaikki suljetuissa painaumissa suhteellisen läpäisemättömässä hiekkaisessa savessa, ja laskeuman aikaan oli suljettuja altaita, joihin kohdistui nopea kausivaihtelu suolaveden altaan tilavuudessa ja suolapitoisuudessa. Rannikkosalinoilla taas suositaan uusien hiekankokoisten Prismojen kausittaista kehitystä ja kerrostuneen gypsareniitin kerrostumista. Playas ei ole yhteydessä loputon säiliö suolaliuosta vettä ja lähde kipsi on epävarma. On todennäköistä, että suolat huuhtoutuivat mustalaismaista, jotka ovat yleisiä lähialueilla. Suurin näistä playoista on Blanchetownissa Murrayn altaassa, ja sitä louhitaan pääasiassa kipsin ja sementin valmistusta varten. Manner-playasin leeward-puolelle kehitetyt lunettet ovat suuren osan osavaltion maatalouden kipsistä lähteitä.

Rannikkosalinan esiintymät

Lake MacDonnell

Lake MacDonnell, jonka luonnonvara on ~500 Mt, on Australian suurin kipsikaivos (Warren, 1983). Toiminta alkoi vuonna 1919, ja tuotanto vuonna 2013 oli ~ 3,5 Mtonne. Esiintymää on hoitanut vuodesta 1984 lähtien Gypsum Resources of Australia Pty Ltd, kun CSR Ltd ja Boral Ltd yhdistivät erilliset toimintonsa. Esiintymä käsittää ~1 m gypsareniittia 93% CaSO4. 2H2O päällä ~5 m seleniittiä 94-96% CaSO4.2H2O. Kipsin suolapitoisuus on louhittuna liian korkea kipsin valmistukseen, joten sitä varastoidaan paikan päällä useita vuosia sadeveden huuhtoutumisen mahdollistamiseksi. Kun suolapitoisuutta on vähennetty riittävästi, kipsiä rahdataan 64 kilometriä 160 000 tonnin varastoon Venerannassa kuljetinkuormausta varten.

järvet Streaky Bayn lähellä

Etelä-Australian suurin tunnettu kehittymätön esiintymä on 26 kilometriä Streaky Baystä etelään. Gypsarenite resursseja 49 Mt 87,9% 44 CaSO4.2H2O ja keskimäärin 2,5 m paksuus Purdilla, ja 10 Mt 85,9% CaSO4.2H2O ja keskimäärin 2.1 m Toornajärvellä, on mitattu 1 m: n katkaisupaksuus.4 Mt: n lisäresurssit on merkitty kullakin järvellä, ja viereiset dyynit sisältävät korkealaatuista kipsiä (Olliver et al., 1988).

Bielamah (Davenport Creek)

Pioneer Kipsilevy Pty Ltd on määritellyt Sydneyssä ja Melbournessa käytettäväksi 5 Mt seleniittiä ja gypsareniittia, joiden paksuus on enintään 5 m ja jotka sisältävät enintään 97% CaSO4.2H2O: ta. Kipsiä on varastoitu suolan huuhtelemiseksi ennen kuljetusta Venard-sataman kautta.

Stenhouse Bayn esiintymät

1890-luvulla Marioninlahdelle Etelä-Yorken niemimaalle pystytettiin raitiolinja, laituri ja lastauslaituri käsittelemään Inneston-järvestä louhittua kipsiä, ja jatkuva tuotanto alkoi vuonna 1913. Marion Lake otettiin tuotantoon pian sen jälkeen, ja yhdessä nämä esiintymät muodostivat suurimman osan Etelä-Australian tuotannosta toisen maailmansodan loppuun asti. vuonna 1993 toiminnot siirrettiin Spider Lakeen, joka sisältää 2,4 Mt: n luonnonvaran laminoitua gypsareniittia, joka on keskimäärin 1,2 m paksuinen. Waratah Gypsy Pty Ltd tuotti 4600 tonnia kipsijätekasvia vuonna 2002, kun tuotanto väheni merkittävästi vuosina 2000-2002 gillmanin kipsitehtaan toiminnan keskeytyttyä. Tehdas aloitti tuotannon uudelleen syyskuussa 2003. Lähellä Snow Lake sisältää työstämätön 2,8 Mt resurssi, jonka keskisyvyys on 0,9 m, mutta keskimääräinen arvosana 76,3% on selvästi alle tarvitaan kipsi valmistus (Olliver and Warren, 1979).

Fowlerjärvi

Fowlerjärvi on gypsiitti-ja gypsareniittiesiintymä, joka on keskimäärin 93% Kaso4.2H2O, jota Adelaide Brighton Cement Ltd käyttää sementin valmistuksessa. Tuotanto vaihtelee pienestä resurssista (päätelty 250 000 t). 2002 10 000 tonnin tuotanto oli suurin sitten vuoden 1988.

Kangaroo Island

kaivostoiminnan aloitti vuonna 1956 Ingham Plaster Co. Ltd Salt Lakessa lähellä Flour Cask Baytä, 14 km Penneshawista lounaaseen. Raaka kipsi kuljetettiin American Riveriin ketchin toimesta Port Adelaidessa sijaitsevaan kipsitehtaaseen. CSR Oy otti toiminnan vastuulleen vuonna 1959, pystytti järvelle murskain-ja pesulaitoksen sekä Painolastipäähän laivalastilaitoksen. Kun Salt Lake deposit loppui vuonna 1981, toiminta siirtyi Pelican Lagoon (New Lake deposit), 8 km Penneshawista lounaaseen, ja jatkui vuoteen 1986. Näissä esiintymissä oli keskimäärin 4 m laminoitua seleniittiä, joka louhittiin kaivinkoneella. Kokonaistuotanto oli 4,8 Mt.

Inland playa-esiintymät

Blanchetown

David Linke Contractor Pty Ltd tuotti 216 500 tonnia vuonna 2002 ilmoitetusta 9 Mt: n määrästä, joka sisältyi huomattavaan määrittämättömään lisäresurssiin (Barnes and Warren, 1983). Esiintymä käsittää jopa 3,6 metrin syvyisen gypsareniitin, joka muuttuu syvyydeltään yhä savisemmaksi. Nuriotpan seulontalaitoksessa valmistetaan erilaisia laatuja, joita markkinoidaan sementin ja kipsin valmistukseen sekä maatalouskäyttöön (Valentine, 1989, s.67–69).

Cooke Plains

Cooke Plains deposit on Etelä-Australian suurin maatalouden kipsin tuottaja, jota käytetään sekä tässä että itäisissä osavaltioissa. Ilmoitettu resurssi 2 Mt sisältyy lunette itäpuolella samphire suo 5 km itään Cooke plains. Paterson Bulk Transport tuotti 72 700 tonnia vuonna 2002.

Ashville

Olliver Geological Servicesin suorittama Warnes-ja Lihou-esiintymien Poraus ~35 km Tailem Bendistä etelään on hahmotellut 5 Mt kipsiä 73-88% CaSO4. 2H2O.

Meningie

meningien eteläpuolella sijaitsevien 15 järven Työntöputkikaiverrus on osoittanut kipsivaran olevan yhteensä 1,3 Mt, lähes 60% joka on kipsilaatua. Noin 1 Mt tästä resurssista sisältyy Clanton esiintymään 4 km kaupungista etelään. Tuotanto alkoi Gemlakessa, 6 km Meningiestä etelään, vuonna 1998. Elephant Lake deposit, 12 km Meningiestä koilliseen, sisältää 1,4 Mt klo 91.8% kipsiä. Meningie Gypsum Oy tuotti molemmista esiintymistä yhteensä 6600 tonnia vuonna 2002.

Everardin esiintymän kipsisakka-allas.

Everard

vaihteleva tonnimäärä (35 000 tonnia vuonna 2002) maatalouden kipsiä louhitaan G. J. Millsin ja McArdle Pty Ltd: n toimesta Lunetten kerrostumista lähellä Everardin keskustaa, 15 kilometriä lochielista itään osavaltion Keskipohjolassa.

Gordonin laguuni

Gordonin laguunin itäistä ja eteläistä reunaa reunustavat Lunetten dyynit, jotka sijaitsevat 29 kilometriä Burrasta Itä-kaakkoon, on louhittu maatalouden kipsiä varten. Esiintymän kaksi erillistä osaa louhitaan; vuonna 2002 M. E. Neindorf tuotti 25 800 tonnia ja G. G. Strachan 8 140 tonnia.

Malata-järven kipsiesiintymä.

Malatajärvi

pitkänomaiset Lunetten dyynit lähellä Malatajärven Itäistä reunaa, 20 km Cumminsista luoteeseen, ovat yhä tärkeämpi maatalouden kipsin lähde eteläiselle Eyren niemimaalle, ja Malata Nomines Pty Ltd Louhi 21 700 tonnia vuonna 2000.

Lisälukema

Barnes, L. C. and Warren, J. K., 1983. Blanchetown gypsum deposits-geological investigations 1979. Mineral Resources Review, South Australia, 152: 79-88.

Keeling, J. L., Pain, A. M. ja Beech, T. A., 2001. Kipsi maataloudessa-laatustandardit käytössä kysynnän kasvaessa. MESA Journal, 20.

Olliver, J. G., Barnes, L. C. ja Dubowski, E. A., 1988. Kipsivarantojen uudelleenarviointi Streaky Bayn lähellä Eyren niemimaalla. Mineral Resources Review, South Australia, 156: 69-74.

Olliver, J. G. and Warren, J. K., 1979. Stenhouse Bay kipsi talletukset-ydin näytteenotto lumi ja hämähäkki järviä. Mineral Resources Review, South Australia, 145: 11-19.

Valentine, J. T., 1989. Teolliset ja ei-metalliset mineraalit-toiminnot Etelä-Australiassa. Etelä-Australiassa. Kaivos – ja energiaministeriö. Reportaasi, 89/74.

Warren, J. K., 1982. Kipsin hydrologinen sijainti, esiintyminen ja merkitys myöhäisissä Kvaternaarisissa suolajärvissä Etelä-Australiassa. Sedimentologia, 29(5): 609-637.