گیلسونایت، یک ترکیب معدنی منحصر به فرد است که به عنوان شکل طبیعی قیر در صنایع مختلف شناخته می شود. متخصصان و پژوهشگران سال هاست که به بررسی خواص خارق العاده این ماده ارزشمند پرداخته اند. به طور کلی گیلسونایت به دلایلی همچون مقاومت در برابر حرارت، چسبندگی بالا و دوام زیاد به یک انتخاب ایده آل برای صنایع تبدیل شده است. با ماه همراه باشید چرا که در ادامه این مطلب به بررسی عمیق تر در مورد نحوه شکل گیری این ماده و خواص و کاربردهای آن می پردازیم.
آشنایی با گیلسونایت و تاریخچه آن
گیلسونایت (Gilsonite) یه نوع ماده معدنی است که از هیدروکربن های طبیعی تشکیل شده است و به عنوان یک شکل طبیعی از قیر یا آسفالت شناخته می شود. این ماده بیشتر در نواحی خشک و بیابانی، به خصوص ایالت یوتا در آمریکا وجود دارد. این ماده همچنین به دلیل ویژگی های منحصر به فردی که دارد در دل صنعت، جای خود را پیدا کرده و مورد استفاده صنعتگران و مهندسان قرار گرفته است.
کشف این ماده پرکاربرد اولین بار در اواخر قرن 19 میلادی در ایالت یوتا صورت گرفت و استخراج آن به صورت یک منبع از قیر طبیعی آغاز گردید. تحقیقات و آزمایشات بیشتر بر روی خواص گیلسونایت منجر شد تا در استفاده های صنعتی در صنایع مختلفی از جمله تولید رنگ، مواد شیمیایی، آسفالت، صنایع حفاری و نفت صورت گیرد.
با گذشت زمان این ماده به دلیل ویژگی های خاص، جایگاه ویژه ای در بازار جهانی پیدا کرده و همچنان تحقیق در مورد خواص آن ادامه دارد.
مطالعه مفید: 8 مورد از مهم ترین کاربرد های پودر میکرونیزه
کاربردهای مختلف گیلسونایت
همانطور که پیشتر هم به آن اشاره کردیم، گیلسونایت دارای کاربردهای متعددی در صنایع مختلف است که در زیر به مهم ترین کاربردهای آن خواهیم پرداخت.
- صنعت آسفالت و قیر: گیلسونایت یکی از افزودنی های مهم در تولید آسفالت و قیر است که مقاومت آن را در برابر حرارت افزایش داده و همچنین باعث بهبود خواص مکانیکی آسفالت و قیر می شود.
- رنگ ها و پوشش ها: در صنعت تولید رنگ و پوشش ها نیز از این ماده استفاده می شود چرا که این ماده افزودنی به دلیل چسبندگی و خواص دیگری که دارد، باعث مقاوم شدن آن در برابر آب و حرارت می شود.
- صنعت نفت و گاز: گیلسونایت در فرآیندهای حفاری نفت و گاز، ویسکوزیته مایعات را افزایش می دهد تا روغن و گاز به راحتی استخراج شوند.
- صنعت پلاستیک: این ماده در صنعت پلاستیک به عنوان پرکننده استفاده می شود و همچنین خواص فیزیکی و شیمیایی پلاستیک را بهبود می بخشد.
- صنعت کاغذ: برای افزایش کیفیت و مقاومت کاغذ نیز استفاده از این ماده ضروری است.
- مواد شیمیایی: گیلسونایت در صنایع شیمیایی برای تولید موادی که نیازمند خواصی خاصی مانند پایداری و چسبندگی هستند، به کار می رود.
- تولید عایق ها: به دلیلی عایق حرارتی و صوتی بودن، در تولید عایق های ساختمانی و صنعتی کاربرد دارد.
- صنعت داروسازی: در تولید برخی مواد دارویی به عنوان پرکننده یا افزودنی اضافه می شود.
روش های تولید و استخراج گیلسونایت
استخراج و تولید گیلسونایت به شیوه های مختلفی انجام می شود که در ادامه به بررسی هر یک از آن ها خواهیم پرداخت. لازم به ذکر است که استخراج این ماده می تواند تاثیرات قابل توجهی بر محیط زیست داشته باشد بنابراین رعایت اصول زیست محیطی و ایمنی کارگران بسیار حائز اهمیت است.
مطالعه مفید: سیلیس | بررسی چالش های آن در صنعت
استخراج سطحی (Surface Mining)
روش استخراج سطحی ابتدا با شناسایی مناطقی که ممکن است دارای ذخایز گیلسونایت باشند آغاز می شود. این روش مناسب زمانی است که این ماده در نزدیکی سطح زمین قرار دارد که صنعتگران می توانند با انجام حفاری های سطحی که توسط ماشین آلات صنعتی سنگین انجام می شود، به برداشت آن بپردازند.
در نهایت نیز گیلسونایت توسط ماشین آلات صنعتی خرد شده و برای استفاده های صنعتی به بازار عرضه می شود.
استخراج زیرزمینی (Underground Minig)
در مواردی که ذخایر گیلسونایت در عمق بیشتری قرار دارند، از روش استخراج زیرزمینی استفاده می شود که معمولاً هزینه برتر است، چرا که در ابتدا باید به حفاری و نصب ورودی های زیرزمینی مانند تونل ها و حفره ها پرداخت. سپس با روش های چال زنی یا انفجار، استخراج آن انجام می شود که مانند روش سطحی نیز باید خرد شده و به محصولات قابل استفاده تبدیل شوند.
پردازش و کارخانه
پس از استخراج گیلسونایت از معادن به روش هایی که پیشتر به آن ها اشاره کردیم، نوبت به مرحله پردازش این ماده می رسد تا به کیفیت و کاربرد مطلوب تری برسد. گیلسونایت استخراج شده را با استفاده از دستگاه های صنعتی خرد و کوچک می کنند تا به وسیله سرند های صنعتی و غربالگر ها از سنگ های بزرگتر و ناخالصی ها جدا شوند، پس از آن برای افزایش خلوص و کیفیت محصول نهایی، برخی فرآیندهای شیمیایی و حرارتی صورت می گیرد.
فناوری های نوین
تحقیقات و فناوری های پیشرفته مانند استفاده بیوتکنولوژی، سیستم های هوشمند برای شناسایی معادن و بهبود کارایی استخراج در حال انجام است.
ویژگی های گیلسونایت
گیلسونایت ماده معدنی با ارزشی است که به دلیل ویژگی هایی که در زیر به آن ها اشاره شده است، در صنایع مختلفی از جمله ساختمان، ساخت و ساز، خودروسازی و صنایع شیمیایی به کار می رود.
- ترکیب شیمیایی
- رنگ و ظاهر
- اندازه ریز ذرات و بافت
- خواص چسبندگی و انعطاف پذیری
- مقاومت در برابر حرارت
- پایداری در برابر عوامل فیزیکی و شیمیایی
- قابلیت ذوب
- توانایی در افزایش خواص محصولات
- دوام و طول عمر زیاد
- موارد زیست محیطی
انواع منشأ گیلسونایت
به طور کلی گیلسونایت یا قیر طبیعی به چندین دسته تقسیم بندی می شود و منشأ آن می تواند بسیار متنوع باشد که این تنوع منشأ، تاثیر زیادی بر ویژگی های شیمیایی و فیزیکی آن ها دارد. در زیر به انواع منشأ آن می پردازیم.
- منشأ رسوبی: این نوع گیلسونایت طی سال های طولانی، در اثر دفن شدن مواد آلی در چاله های رسوبی به وجود می آید.
- منشأ آتشفشانی: در این نوع، مواد آلی و معدنی در اثر فعالیت های آتشفشانی دچار تغییر شکل می شوند.
- منشأ نفتی: برخی از قیرهای طبیعی می توانند از تجزیه و دگرگونی هیدروکربن های نفتی شکل بگیرند که تحت فشار و دمای بالا به قیر تبدیل می شوند.
- منشأ دگرگونی: در نتیجه فرآیند دگرگونی سنگ های مادر، تحت فشار و دمای بالا، ترکیبات آلی و معدنی تکیبات جدیدی می شوند.
- منشأ بیومینرال: این نوع منشأ در اثر فعالیت های جانداران و بافت های زیستی پدید می آید.
- منشأ شیمیایی: در برخی موارد نیز ممکن است گیلسونایت تحت تاثیر عوامل محیطی و دماهای بالا تشکیل شود.
مطالعه مفید: قیمت گیلسونایت
