قیر معدنی گیلسونایت یا بیتومین و آنالیز آن:

تعریف قیر معدنی گیلسونایت:

قیرمعدنی گیلسونایت، بیتومین یک اصطالح عمومی است و به دسته ای از مواد هیدورکربنی که خاصیت اشتعال داشته و در  cs2 حل می شوند،گفته می شود .

بیتومین ها شامل گروههای آسفالت، آسفالتوئید، واکسهای معدنی و غیره می باشند.

 تمام نواحی مهم نفتی جهان تقریبا توسط حضور قیرهای طبیعی بر روی سطح زمین کشف شده اند.

 میدان نفتی مسجدسلیمان یکی از این میادین است. امروزه این عامل اکتشافی برای نفت، از ابتدایی ترین روشهای پی جویی  محسوب می شود، چرا که روشها و تجهیزات بسیار قابل اعتمادتری جایگزین آن شده است.
اما از سوی دیگر، کاربردهای جدیدی (مصارف صنعتی ) برای قیرطبیعی به وجود آمده است که تا چند دهه، اخیر  ناشناخته بوده و لذا دوباره، کشف این ماده از اهمیت نسبی برخوردار می باشد.

اولین استفاده بشر  از بیتومین به عنوان مصالح ساختمانی در حدود ٣٠٠٠ سال قبل از میلاد مسیح ثبت شده است. یکی از روشهای استفاده از بیتومین، مخلوط کردن آن با شن و مواد آلی بوده که در ساختن نهرها و پایه، به عنوان
ملات، بین ردیفهای سنگ یا آجر مورد استفاده قرار می گرفته است.

پراکندگی قیر معدنی (قیر طبیعی) در ایران:

قیرهای معدنی گیلسونایت در اکثر نقاط نفت خیز ایران وجود دارند. و توسط سازمان زمین شناسی در برخی از نقاط ناحیه کوهدشت در استان لرستان، گیلان غرب و قصرشیرین در استان کرمانشاه و استان ایلام ،پیجویی ها و اکتشافاتي صورت گرفته است .

مطالعاتی بر روی اندیسهای قیرطبیعی در ناحیه، گیلان غرب ،کوهدشت و معمولان  انجام شده و در ناحیه امامزاده داود الیگودرز، ارزیابی ژئوشیمیایی بیتومین های این منطقه صورت پذيرفته است.

توجه : قیرهای آنالیز شده منطقه گیلان غرب نمی باشد و در منطقه لرستان تهیه شده است.

 پارامترهای فیزیکی و خصوصیات ژئوشیمیایی قیر طبیعی  و نحوه شکل گیری آنها:

1 -روش کار و تحقیق
برای ارزیابی زمین شناسی و ژئوشیمیایی قیرطبیعی (قیر معدنی)، در ابتدا مطالعات صحرایی جهت مطالعه لیتولوژی و شناسایی برونزدهای قیرهای طبیعی در ناحیه مورد مطالعه صورت گرفت و سپس، ٦ نمونه از این قیرهای طبیعی جهت آنالیز خصوصیات فیزیکی و شیمیایی مانند تعیین درصد خاکستر، درصد رطوبت، درصد مواد فرار، درصد کربن، اکسیژن، نیتروژن و گوگرد و آزمایشهاي ژئوشیمیایی XRF به آزمايشگاه ارسال گردید،

 که نتایج این آنالیزها (قیرهای کلک بیشه) در جداول داخل این صفحه توست معدن گیلسونایت ماد، ارائه شده است.

توجه: این آنالیز گیلسونایت معادن منطقه گیلان غرب نمی باشد .

خصوصیات فیزیکی و شیمیایی قیر معدنی گیلسونایت منطقه:

با توجه به آنالیزهای فیزیکی و شیمیایی بر روی نمونه های قیر معدنی (قیر طبیعی) پارامترهای زیر مورد بررسی قرار گرفته اند:

1 – کربن : تمامی نمونه های مورد آزمایش، درصد قابل توجهی کربن دارند . حداکثر مقدار کربن مربوط به نمونه 4 در جدول به میزان ٨٥/۷٥ درصد بوده و کمترین آنها، مربوط به نمونه -٣ به میزان ٣۴/٧٤ درصد است. لذا، قیرهای طبیعی مورد مطالعه، دارای کیفیت بسیار خوب می باشند.
2 – اکسیژن : قیرهای معدنی (قیر طبیعی) دارای اکسیژن زیاد غیرقابل پخت هستند، زغالهای قیردار با اکسیژن کم به شدت قابل پخت بوده و در هوای خشک، رطوبتی در حدود 1 تا 2 درصد را جذب می کنند.

 حداکثر مقدار اکسیژن مربوط به نمونه 4 به میزان ۲/۵ درصد بوده و کمترین آنها مربوط به نمونه ۱ به میزان ۲/٤ درصد است.
3 – درصد حلالیت  در مواد مختلف : درصد حلالیت  نمونه های CS2 ،بنزن، متانول و اتانول اندازه گیری شد.
درصد مواد فرار نمونه های قیرطبیعی از مجموع درصد حلالیت در این چهار ماده محاسبه می گردد.

 آزمایشهای CS2 ،بنزن، متانول و اتانول به مدت ۲۴ ساعت تعیین درصد حلالیت، و به نسبت ۱۰ گرم در ۱۰۰ سانتي متر مکعب انجام پذیرفته است.

این قیرهای معدنی گیلسونایت به ِ دلیل درصد بسیار کم اکسیژن و انحلال بسیار کم در CS2 ،جزو پیروبیتومین هاي آسفالتي و در يك طبقه بندي دقيق تر، با نام پيروبيتومین هاي آسفالتي از نوع آلبرتيت يا آالتريت نام گذاري مي شوند.
4 – درصد رطوبت : هرچه درصد رطوبت نمونه های قیرطبیعی کمتر باشد، کیفیت قیر، مطلوب تر، می گردد. میزان رطوبت نمونه های قیر طبیعی در منطقه مورد مطالعه از ٩/٠ درصد ت ا ٩٧/0 درصد متغیر می باشد.
5 – وزن مخصوص : وجود ناخالصی ها در نمونه های قیرطبیعی باعث افزایش وزن مخصوص و کاهش کیفیت آنها می گردد. مقدار وزن مخصوص نمونه های مورد مطالعه را در جدول ببینید.

6-مقدار خاکستر قیر معدنی گیلسونایت :

میزان خاکستر معدن  نمونه های قیرطبیعی اخذ شده از منطقه مطالعاتی در مدت زمان ۳ ساعت و در درجه حرارت ۸۰۰ درجه سانتيگراد اندازه گیری شده است.
هرچه میزان خاکستر قیرطبیعی کمتر باشد، کیفیت قیر افزایش می یابد. حداقل میزان خاکستر، مربوط به نمونه های-١ و ٢ به میزان ٧٣/٤ درصد و حداکثر آن، مربوط به نمونه-٦ به میزان ٣/٥ درصد است.

نتایج حاصل از آنالیز فلوئورسانس :

اشعه ایکسXRF (آنالیز فلوئورسانس اشعه ایکسXRF ) انجام شده بر روی نمونه های بیتومین،قیر معدنی کلکبیشه نشان می دهد، که درصد اغلب عناصر فلزی نمونه ها بسیار کم است.

اما برای به دست آوردن یک ماده معدنی مناسب و خالص برای صادرات، باید همین درصد ناخالصی های ناچیز را نیز پایین تر آورد. در نمونه های مورد مطالعه، میزان Si و Ca بالا است. میانگین میزان Si در حدود 6/۰ درصد و Ca در حدود 7/2 درصد است.