معدن منگنز ونارچ در حدود ۳۰ کیلومتری جنوب خاور شهرستان قم واقع شده است. بخش چیره رخنمون های منطقه را سنگ های آذر آواری ائوسن میانی تا بالایی تشکیل می دهد. همچنین سنگ های رسوبی با سن اولیگومیوسن روی این تشکیلات آتشفشانی ائوسن قرار می گیرند. به طور کلی در بیشتر معادن منگنز، خاک سرخ به همراه منگنز دیده می شود که از مهم ترین آنها می توان به منطقه ونارچ، معدن دربند و معدن دکتر اشاره کرد. میزان ذخیره احتمالی خاک سرخ (باطله) این معادن به ترتیب ۵۷۶۰ و ۱۹۲۰ هزار تن است. از دو معدن دکتر و دربند نمونه برداری شد و نمونه ها برای شناسایی ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و کانی شناسی، مورد آزمایش هایXRF ،XRD و مطالعات میکروسکوپی قرار گرفتند. سپس برای بالا بردن عیار ماده خام به ترتیب از آزمایش های تجزیه سرندی خشک، تر و Scrubbing و همچنین برای طراحی تعداد آزمایش ها از روش تاکوچی استفاده شد. بدین ترتیب عیار ماده معدنی ۲۰ درصد افزایش یافت و رنگدانه ای با عیار ۷۰ درصد به دست آمد. برای تعیین کیفیت رنگدانه حاصل، آزمایش های جذب روغن، قدرت پوشانندگی و فام انجام پذیرفت. نتایج نشان می دهد که رنگدانه حاصل، کیفیت مطلوبی دارد.
اکسیدهای آهن به صورت طبیعی و مصنوعی تولید می شوند. رنگدانه‌های طبیعی از شستشو و خردایش خاک طبیعی و رنگدانه‌های مصنوعی از راه تجزیه حرارتی نمک‌های آهن، کاهیدگی (احیا) ترکیبات آلی به وسیله آهن و نهشت نمک‌های آهن حاصل می شوند.
اکسیدهای آهن در حالت طبیعی تنها کانی رنگی مهمی هستند که از آنها به عنوان رنگدانه استفاده می شـود. خاک‌های رنگی، ترکیبی از اکسیدهای آهن به صورت هماتیت(Fe۲O۳) ، لیمونیت (FeOH.XH۲O) و مگنتیت (Fe۳O۴) به همراه ناخالصی‌هایی همچون کانی‌های سیلیکاتی، آلومینا، اکسیدهای منگنز، تیتانیم، منیزیم و … هستند. هماتیت به رنگ سرخ، لیمونیت به رنگ‌های زرد تا قهوه‌ای و نام‌های تجاری Umber ، Ocherو Sienna و مگنتیت به رنگ سیاه، به ترتیب کانی‌های اصلی تشکیل دهنده خاک‌های سرخ، زرد و سیاه هستند
زمین شناسی معدن منگنز ونار و‌اندیس‌های خاک سرخ
معدن منگنز ونارچ در حدود ۳۰ کیلومتری جنوب باختر شهرستان قم واقع شده است. بخش اصلی رخنمون‌های منطقه را سنگ‌های آذرآواری ائوسن میانی تا باﻻیی تشکیل می دهد که عبارتند از: توف، توفیت، توف شیلی و سیلتی، توف برش، گدازه‌های‌اندزیت بازالتی اسپیلیتی شده و گدازه‌های اسپیلیتی که ساختمان بالشی دارند. همچنین سنگ‌های رسوبی با سن الیگومیوسن شامل آهک، مارن، ماسه سنگ و کنگلومرا، بیشتر بر روی تشکیلات آتشفشانی ائوسن قرار گرفته‌اند. توف ها و مواد آذرآواری ﻏنی از اکسید آهن و کم و بیش اکسید منگنز هستند به طوری که اکسید آهن و منگنز به صورت هم نهشت و از ﻻیه‌هایی با ستبرای متفاوت از چند سانتی متر تا حدود ۲ متر درون رسوبات آواری مشاهده می شوند. وضعیت ﻻیه‌ای افق‌های منگنز و آهن، چینه بندی مشخص و هم شیبی با ﻻیه‌های زیرین و باﻻیی، دﻻلت بر تشکیل آهن و منگنز به صورت همزاد با ردیف رسوبات آتشفشانی و آواری دارد.
در گذشته، همراه با استخراج منگنز، خاک سرخ نیز استخراج و دپو می شد (حدود ۱۰۰ هزار تن)؛ هم اکنون، به دلیل استخراج معادن ونارچ با روش کند و آکند (به دلیل ستبرا و پایداری افق خاک سرخ) و جلوگیری از صرف هزینه‌های اضافی، خاک سرخ پس از استخراج منگنز بر جا می ماند.
روش تهیه رنگدانه از خاک سرخ
برای تهیه رنگدانه از خاک سرخ باید ابتدا ماده معدنی پر عیار سازی شود.
برای پرعیارسازی با هزینه کم و باﻻ بردن عیار ماده معدنی تا حدود ۷۰ درصد که مناسب تهیه رنگدانه از آن است، از تجزیه سرندی تر و خشک و فرایند Scrubbing می‌توان استفاده کرد.
پس از انجام عملیات پرعیارسازی، رنگدانه‌ای با عیار ۷۰ درصد تهیه شد.
نویسندگان : طهماسبی پور خالده، فاضلی سیدعباس