گیلسونایت یک هیدروکربن رزینی طبیعی است که در یوتا، ایالات متحده آمریکا،ایران واقع در استان کرمانشاه شهرستان گیلانغرب و سایر نقاط جهان یافت می شود. خواص منحصر به فرد آن، آن را به یک ماده مهم برای انواع کاربردهای صنعتی و تجاری مانند تولید رنگ، جوهر، چسب، مایعات حفاری و آسفالت تبدیل کرده است.
در این مقاله به بررسی ویژگیهای گیلسونایت، استخراج و تولید آن و همچنین کاربرد آن در بخش‌های مختلف صنعتی می‌پردازیم. همچنین آن را با سایر قیرهای طبیعی مقایسه خواهیم کرد. در نهایت، ما به چشم‌انداز آینده Gilsonite و پتانسیل آن برای کاربردهای جدید نگاه خواهیم کرد.
گیلسونایت، همچنین به عنوان uintahite شناخته می شود، یک رزین هیدروکربنی طبیعی است که در حوضه Uinta در یوتا، ایالات متحده آمریکا و ایران یافت می شود. این یک شکل منحصر به فرد از آسفالتیت است که یک ماده جامد یا نیمه جامد است که از مخلوط پیچیده ای از هیدروکربن ها و سایر ترکیبات آلی تشکیل شده است. گیلسونیت یک ماده سیاه براق است که بافتی شکننده و بوی قیر متمایز دارد.
گیلسونایت ، از نفت خام که به علت گذشت سالها ، در زیر زمین ، سخت و اکسیده می شود بوجود می آید،همچنین سطح گیلسونایت صاف و براق است.بعد ازمیلیونها سال نفت در اثر فشار لایه های زمین ، به جسمی جامد به رنگ سیاه متمایل به رنگ قهوه ای تبدیل می شود، این ماده در اثر گرما نرم و سیال می گردد. در اصل قیر طبیعی باقی مانده تبخیر نفت می باشد.
نفت در طی سالیان متمادی ، در زیر شکستگیها و لایه های زمین حرکت کرده و در حوضچه هایی ، که اطراف آن را مواد نفوذ ناپذیر ، همچون گچ ، سنگ ، و غیره … به دام می افتد.با تبخیر مواد فرار نفت و تحت فشار به گیلسونایت تبدیل می گردد.
در صورتی که تبخیر نفت ، از حوضچه یا دریاچه نفتی صورت بگیرد ، باقی مانده نفت به شکل دریاچه قیر طبیعی یا آسفالتی تشکیل می شود ، که دریاچه قیر ترینیداد از این نوع است.
گیلسونایت با نامهای دیگری همچون ، قیر معدنی ، قیر طبیعی ، بیتومین ، بیتومین طبیعی ، آسفالتوم ، آسفالتوم طبیعی ،(Mineral bitumen، asphaltum ، mineral pitch ، bitumen ، asphalt ) نیز شناخته می شود.
گیلسونایت (قیر معدنی ) ، یک ماده هیدرو کربنی طبیعی با خلوص بالا است ، هیدرو کربنی جامد ، غنی از آسفالتین و ترکیبات نیتروژن می باشد،همچنین سیاه ، براق و شکننده ، حاوی گوگرد و کمی خاکستر است.
قیر طبیعی با اینکه به نظر می رسد ، شبیه زغال سنگ سخت یا آسفالت است،اما خواص شیمیایی آن به شکل قابل توجهی متفاوت است.قیر معدنی در حلال های معطر و آلیفاتیک و همچنین در قیرهای نفتی محلول می باشد.محصولات نرم تر گیلسونایت ، به صورت موازی و نزدیک به شکستگی های عمودی ، در سازند یونیتا (uinta) در حوضچه یونیتا ( uinta) رخ می دهد.
گیلسونایت ، قبل از ساموئل اچ گیلسون در سال 1860 میلادی در آمریکا کشف شد . گیلسون از کاشفان اصلی گیلسونایت نبود،ولی به خاطر تلاشهای تبلیغاتی بسیار زیاد ، مردم منطقه به جای استفاده از نام علمی آن ، یعنی (uintaite ) این ماده را به اسم گیلسونایت شناختند.
او در سال 1888 با شریک تجاری خود ، شرکتی با نام گیلسونایت تاسیس کرد. وی گیلسونایت را استخراج و در مقیاس تجاری عرضه نمود،و گیلسونایت بیشتر شناخته شد.معادن قیر طبیعی در بیشتر کشورهای نفت خیز جهان ، به غیر از عربستان ، یافت می شود.
در کشورهای آمریکا ، کانادا ، ایران که مهمترین و بزرگترین معدن گیلسونایت و قیر طبیعی ماد در آن واقع شده است، و عراق ، روسیه ، ونزوئلا ، چین استرالیا ، مکزیک و فیلیپین قرار دارد .به طور کلی حدود 65 درصد از کل ذخایر جهان در قاره آمریکا واقع شده ، و ایران به عنوان سومین ذخیره بزرگ جهان ، حدود 15 میلیون تن از این ذخایر را دارا است.
بزرگترین معادن گیلسونایت ، در جنوب غربی ایران واقع شده اند.کشف نفت در ایران ، به دوره ساسانیان برمی گردد ، همچنین در آن زمان ایرانیان از وجود نفت و قیر در مناطق جنوب غربی کشور با خبر بودن .مردم در دوره نو سنگی ، به روش های مختلف ، مثل پوشش ظروف ، کف و دیوار منازل ، و در ساخت ابزار مثل داس بیل و ابزار پزشکی ، جهت درمان بسیاری از امراض عفونی و دردهای روماتیسمی استفاده می کردند.
در قدیم از گیلسونایت ، به عنوان یک ماده معدنی همانند آبسدین و فیروزه ، سهم مهمی را در تجارت منطقه ای ایفا می کرد.عیلامی ها در اواسط هزاره چهارم ، ماده ای ترکیبی تحت عنوان خمیر قیر ، تولید می کردند. این ماده قیری در ساخت اشیایی مثل : ظروف ، زیور آلات ، مهرهای مسطح و استوانه ای استفاده می شد.
همچنین گیلسونایت Gilsonite ، قیر طبیعی ( ماده جامد، شکننده،براق، همراه با درخشندگی زیاد است . سنگ معدن آن سیاه رنگ و پودر آن قهوه ای می باشد. از لحاظ ظاهر فیزیکی و شیمیایی شبیه زغال ، سوخت های فسیلی،قیر و محصولات نفتی است.تفاوت عمده آن با زغال ، خاصیت نرم بودن آن و ذوب شدن آن قبل از سوختن می باشد، همچنین اختلاف اصلی آن با قیر ، سخت بودن آن و خواص مولکولهای قطبی اش است، که به آن خاصیت متفرق کنندگی می دهد.
اختلاف اساسی گیلسونایت، با کانیهای طبیعی و مصنوعی هیدروکربن دار ، باعث گردیده که در اغلب صنایع کاربردی به عنوان ماده معدنی بی نظیر از لحاظ خواص فیزیکی و شیمیایی مصرف گردد. گیلسونایت به سه درجه معمولی ، تفکیک و غربال شده تقسیم می شود،که این تقسیم بندی بر اساس نقطه ذوب ، میزان انکسار آنها و میزان ذرات ریز می باشد.
قیر معدنی ، از مخلوط پیچیده ای از ترکیبات آلی تشکیل شده است ، که برای مشخص نمودن ویژگیهای خاص آن آزمایشهای آنالیزی مختلفی برای ساختار شیمیایی آن صورت می گیرد .
آنالیز مقدماتی نمونه ای از گیلسونایت ، عناصری مانند کربن ، هیدروژن ، نیتروژن ، گوگرد و اکسیژن در گیلسونایت را مشخص می کند.
گیلسونایت از معادن زیرزمینی با استفاده از روش هایی مشابه روش های مورد استفاده در معدن زغال سنگ استخراج می شود. فرآیند استخراج شامل حفاری، انفجار و حذف سنگ معدن از زمین است. پس از جدا شدن سنگ معدن، آن را خرد کرده و به صورت پودر ریز پودر قیر طبیعی یا پودر گیلسونایت، آسیاب می کنند و ناخالصی ها را از بین می برند.
کنترل کیفیت یکی از جنبه های مهم استخراج و تولید گیلسونایت است تا اطمینان حاصل شود که این ماده با مشخصات مورد نیاز برای کاربردهای مختلف مطابقت دارد. کنترل کیفیت شامل آزمایش خلوص، محتوای خاکستر، رطوبت و توزیع اندازه ذرات است. علاوه بر این، فرآیندهای استخراج و تولید برای اطمینان از ایمن بودن، کارآمد بودن و مسئولیت زیست محیطی نظارت می شوند.
پس از استخراج و فرآوری سنگ معدن، بر اساس خواص آن به عیارهای مختلف تصفیه می شود. فرآیند تصفیه شامل حرارت دادن پودر در یک کوره دوار در دماهای بالا است. سپس مواد به دست آمده خرد شده و غربال می شود تا اندازه ذرات مورد نظر به دست آید. سپس گیلسونایت تصفیه شده را می توان در کاربردهای مختلف مورد استفاده قرار داد.
از گیلسونایت بیش از 160 کاربرد مهم در صنایع مختلف ، اعم از رنگ ، رزین ، مصالح ساختمانی ، آسفالت ، رو سازی جاده ها ، ریخته گری ، مواد شیمیایی ، گل وسیمان حفاری ، واکس ، ایزو بام ، جوهر سیاه و لاستیک استفاده می شود.با توجه به این که قیر معدنی یک ماده معدنی وغیر سمی است ، استفاده از این محصول ارزشمند روبه افزایش است.
از گیلسونایت رنگدانه هاي سیاه و قهوه اي استخراج می شود،که در تهیه جوهرهاي پرینتر، مورد استفاده قرار می گیرند.رزین گیلسونایتی ایران به طور گسترده اي به عنوان کربن سیاه، جهت تولید جوهر سیاه و جوهر گرانرو استفاده می شود. رزین گیلسونایتی ایران با رزین هاي هیدروکربنی پایه نفتی ،رزین هاي فنولیک و رزین هاي فلزي رقابت بسیار خوبی می کند ، که به بهاي تمام موارد نام برده با غلظتهاي مختلف می تواند استفاده شود.
غلظت هاي مختلفی از این ماده جهت تولید جوهرهاي مخصوص با درخشندگی بالا استفاده می شود. نوع خاصی از گیلسونایت در ساخت رنگهاي مشکی آسفالتی و روغن هاي جلا نیز استفاده می شود. همچنین از آن می توان محلول رنگی سیاه قهوه اي تهیه کرد ، که در قیر اندود کردن لوله هاي گاز، فاضلاب و … به کار می رود.
این محصول در پوشش سطوح خارجی ، همچنین براي ایجاد مقاومت سطوح در برابر اسید ، پوشش شاسی اتومبیل ، پوشش سازه هاي فلزي مورد استفاده قرار می گیرد.به عنوان یک جایگزین کم هزینه براي سایر رزینها در ترکیبات جوهر سیاه به کار می رود.
گیلسونایت در جوهرها، چسب ها و صنعت چاپ به عنوان یک چسب رزینی طبیعی استفاده می شود. چسبندگی، ویسکوزیته و رنگ جوهرها، چسب ها و جوهرهای چاپ را بهبود می بخشد. گیلسونایت همچنین به عنوان یک پخش کننده رنگدانه و به عنوان یک اصلاح کننده ویسکوزیته استفاده می شود.
گیلسونایت در صنعت پلیمر و پلاستیک به عنوان یک افزودنی طبیعی استفاده می شود. خواص پلیمرها مانند استحکام، دوام و مقاومت در برابر نور UV و مواد شیمیایی را افزایش می دهد. گیلسونیت معمولا در محصولات پلی اتیلن، پلی پروپیلن و پی وی سی استفاده می شود.
از آنجایی که گیلسونایت به شدت آب گریز و مقاوم در برابر اسید و باز می باشد ، باعث افزایش کیفیت ایزو گام و آسفالت می گردد.از ویژگیهای مهم مواد گیلسونایته ، حلالیت آنها در حلال غیر قطبی نظیر دی سولفید کربن ، تولوئن ، ونیز قیر مذاب می باشد.
از این ویژگی گیلسونایت در صنایع ایزو گام و عایقهای رطوبتی استفاده می شود.قیر طبیعی، به دلیل داشتن مواد هیدروکربنی پلیمري ، یک اصلاح کننده مناسب براي قیرهاي پالایشگاهی مخصوصاً آسفالت و ایزوگام محسوب می شود.
در ایزولاسیون سدها، پل ها و کانالها به مقدار گسترده اي استعمال می شود، پودر گیلسونایت داراي حلالیت و قابلیت ایزولاسیون بیشتري می باشد.به دلیل پایداري و مقاوم بودن گیلسونایت در مقابل شرایط جوي ، استفاده از آن در این زمینه رو به افزایش می باشد. در صنایع الکترونیک به عنوان عایق در کیتهاي الکترونیکی کاربرد دارد.
از پودر گیلسونایت در تهیه قیرهاي امولسیونی آبی استفاده می شود. قیرهاي امولسیونی عمدتاً صادراتی می باشند. قیرهاي امولسیونی را به عنوان قیرهاي سبز و سازگار با محیط زیست می شناسند.
قیر طبیعی یا گیلسونایت ، داراي 70-80 درصد کربن بر مبناي آنالیز عنصري می باشد، به این دلیل وقتی به فولاد مذاب اضافه می شود ، محیطی کاهنده را به وجود می آورد و می توان آن را در کنار مواد کک شونده مانند زغال سنگ استفاده کرد. همچنین امکان تهیه کک از بعضی از انواع آن وجود دارد.
بیتومین را با زغال سنگ هایی که خاصیت کک شوندگی در آنها ضعیف است مخلوط کرده و از آن کک تهیه می کنند. کک بدست آمده غالباً در صنایع قند به کار برده می شود. همچنین از انواع بدون سولفور آن یا پس از سولفورزدایی ، نوعی کک بنام کک سوزنی تهیه می شود که مصرف فراوانی در کوره هاي ذوب قوس الکتریک دارد.
از قیر طبیعی یا گیلسونایت در تولید گل و دوغاب سیمان حفاري استفاده می شود . در سیالات حفاري براي سیمانی کردن چاه هاي نفت به کار می رود. این ماده معدنی یک ترکیب بی نظیر و تثبیت شده از عیارهاي قیر معدنی ، براي تامین عمل بهینه و مناسب در گل حفاري جهت تثبیت شیل (دیواره هاي چاه هاي نفت) استفاده می شود . این ماده کاهش دهنده وزن دوغاب می باشد.
از کلوخه هاي گیلسونایت در کنار ترکیبات سوختی مانند مازوت و زغال سنگ در گذشته براي سوخت در کوره هاي حرارتی استفاده می شد که امروزه این کاربرد محدود به گونه هاي کم کیفیت گیلسونایت می شود.
قیر معدنی یا گیلسونایت به عنوان یک افزودنی کربناته در ماسه هاي ریخته گیري استفاده می شود ، که باعث ایجاد صفحات هموارتر بر روي قالب هاي آهن خاکستري می گردد.قیر معدنی همراه coal Sea مخلوط گردیده و به عنوان یک چسب ویژه براي ماسه هاي ریخته گري استفاده می شود که باعث کاهش عیب هاي پایان عملیات ریخته گري می گردد.
همچنین آزاد سازي قالب را بهبود می بخشد.از گیلسونایت در ریخته گري به عنوان گیرش دهنده براي شکل دادن فلزات استفاده می گردد. از قیر معدنی براي مخلوط کردن با ترکیبات شیمیایی مانند منیزیم و آهک هیدراته،براي عمل گوگرد زدایی در صنعت فولاد استفاده می شود.
قیر طبیعی،براي سال هاي متمادي است که به طور موفقیت آمیز براي تولید درز گیر و چسب استفاده می شود.با تکنولوژي تولیدات جدید و کنترل کیفیت منحصر به فرد طبیعی این محصول می توان به عنوان جانشین رزین سینتیکی در فراکسیون مواد خام مورد توجه قرار گیرد .
استفاده موثر این رزین طبیعی در کاربرد هاي اجرایی با کیفیت بالاي گیلسونایت سازگار است.
پس از بررسی هاي بعمل آمده و آزمایش هاي تخصصی ، متوجه می شوند که این ماده روان ساز بسیار خوبی می باشد.و می توان با ترکیب آن با رزین هاي مختلف به محصولات مختلفی دست یافت ؛ از جمله گرافیت مداد ، مغز باطري.
همچنین به دلیل اینکه مواد پلی اتیلن یا پی وي سی در رنگهاي تیره در برابر اشعه ماوراي بنفش خورشید خوردگی پیدا می کند ، می توان با استفاده از این ماده از خوردگیها جلوگیري کرد.با توجه به تکنولوژي جدید و استفاده از کربوفایبرها که از موارد مصرف آن می توان ، در ساخت بدنه هواپیما اشاره نمود باید از گیلسونایت استفاده شود.
استخراج زیرزمینی رایج ترین روشی است که برای استخراج گیلسونایت استفاده می شود. این شامل حفر شفت و تونل در عمق زمین برای دسترسی به رسوبات است. هنگامی که گیلسونیت پیدا شد، سپس با استفاده از تجهیزات تخصصی استخراج می شود. استخراج روباز گزینه دیگری برای استخراج گیلسونایت است. این شامل استفاده از ماشین آلات سنگین برای برداشتن لایه بالایی خاک و سنگ برای دسترسی به رسوبات است.
گیلسونایت تنها یکی از انواع قیر طبیعی است. در اینجا نحوه مقایسه آن با برخی از انواع دیگر آمده است:
آسفالتیت یکی دیگر از قیرهای طبیعی است که از بسیاری جهات شبیه گیلسونایت است. با این حال، آسفالتیت به طور معمول در رسوبات بزرگتر یافت می شود و محتوای گوگرد بیشتری دارد. این امر آن را برای کاربردهای صنعتی که به محتوای گوگرد بالایی نیاز دارند مناسب تر می کند.
قیر نفتی که به عنوان آسفالت یا قیر نیز شناخته می شود، محصول جانبی تقطیر نفت خام است. برخلاف گیلسونایت و آسفالتیت، این ماده طبیعی نیست. قیر نفتی به دلیل ویسکوزیته بالا و مقاومت در برابر آب به طور گسترده در راه سازی، سقف سازی و تعمیر روسازی استفاده می شود.
پیش‌بینی می‌شود که تقاضای جهانی برای گیلسونایت در سال‌های آینده افزایش یابد، که عمدتاً ناشی از افزایش تقاضا برای قیر طبیعی در صنایع ساخت‌وساز، حفاری و چسب است. انتظار می‌رود منطقه آسیا و اقیانوسیه به دلیل زیرساخت‌های رو به رشد و بخش‌های صنعتی، بزرگترین بازار برای گیلسونایت باشد.
بسته‌بندی:
برخی از مشتریان تقاضای جامبوبگ دارند که نسبتا ارزان‌تر هستند . اما برای برخی از مشتریان بسته‌بندی اهمیت زیادی داشته و برای آنها از کیسه های ۲۵ کیلوگرمی چند لایه استفاده می‌شود که گران‌تر می‌باشد.کیسه های 25 و 50 کیلوگرمی معمولا ، برای پودر قیر طبیعی به کار می رود.
کامل و جامع بود بسیار عالی
کامل و جامع بود
ممنون از توجه شما
درود بر شما جامع و مفید بود ، موفق باشید
ممنون
عالی بود