قیر طبیعی یا قیر معدنی چیست؟ | کاربرد قیر طبیعی
به طور کلی قیر در دو نوع «قیر طبیعی یا معدنی» و «نفتی یا پالایشگاهی» ساخته می‌شوند. هر دو حالت این ماده با وجود تفاوت‌هایی جزئی در ساختار به طور کلی دارای شکل و ویژگی‌های مشابه هستند. در یک توضیح کوتاه قیر معدنی یا طبیعی، قیری است که به صورت آماده از طریق استخراج معدنی و یا از دریاچه‌های قیر طبیعی استخراج می‌شود. این در حالی است که قیر نفتی یا پالایشگاهی در مسیر فراوری شدن نفت خام استخراج می‌شود.
تعداد انگشت شماری از کشورها دارای معادن قیر طبیعی هستند که از جمله آنها می‌توان به کانادا، عراق، استرالیا، روسیه و ونزوئلا اشاره کرد. خوشبختانه طبیعت پر بار و غنی ایران نیز از این نعمت بهره برده است و معادن قیر معدنی در شهرهای غربی و جنوبی ایران مانند کرمانشاه، ایلام و خوزستان یافت می‌شود. فروش قیر طبیعی گیلانغرب در کرمانشاه نقش مهمی در ارزآوری، اشتغال‌زایی و بهبود اوضاع اقتصادی کشور داشته است. در این مقاله ضمن بررسی تفاوت قیر معدنی و غیر نفتی، اطلاعات مفیدی درباره پودر قیر معدنی، این محصول ارزشمند به شما ارائه می‌کنیم.
قیر معدنی چیست؟
قیر معدنی در اصل به نوعی قیر گفته می‌شود که ناشی از جدا شدن روغن‌های نفت خام است و می‌تواند به صورت جامد و نیمه جامد وجود داشته باشد. در اصل قیر معدنی از تقطیر قیر خام به دست خواهد آمد و با قیر نفتی کاملاً هم‌جنس می‌باشد و فقط تفاوت‌های جزئی و کوچکی دارند.
قیر معدنی حاوی مقدار بیشتری گوگرد در مقایسه با قیر نفتی بوده و این مقدار می‌تواند متناسب با محیط جغرافیایی متفاوت باشد. همچنین این قیرها برخلاف قیرهای نفتی ناخالصی‌های مختلفی مانند خاکستر و مواد معدنی داشته و از روغن کمتری برخوردار است. روغن در قیرهای نفتی می‌تواند تا 70 درصد وزن قیر باشد در حالی که در قیر معدنی بسیار کمتر است. قیرهای معدنی همچنین قابلیت صابونی و اسیدی شدن بیشتری در مقایسه با قیرهای نفتی دارند.
از مهم‌ترین کاربردهای قیر معدنی می‌توان به استفاده در صنایع ایزولاسیون مانند صنعت گاز، نفت و … اشاره کرد. با استفاده از قیر معدنی می‌توان به سادگی لوله‌های نفت و گاز را عایق‌بندی کرده و از خوردگی و پوسیدگی آنها جلوگیری کرد. در حقیقت استفاده از پودر گیلسونایت و قیر معدنی در عایق‌بندی می‌تواند در کاهش هزینه‌ها و افزایش ماندگاری لوله‌های انتقال نفت و گاز بسیار مؤثر باشد.
قیر طبیعی چیست؟
قیر طبیعی در حقیقت یک رزین هیدروکربن طبیعی بوده که نام‌های دیگری همچون آسفالت، آسفالتت، یوتانیت، آسفالتوم و … دارد و به‌راحتی می‌توان در انواع حلال‌های آلیفاتیک و آروماتیک حل شود. این ماده از سازگاری بسیار بالایی با مشتقات نفتی برخوردار است و می‌تواند در سخت کردن این مشتقات کاربرد داشته باشد. این نوع از قیرها در حالت کلوخه‌ای می‌توانند بسیار ترد و شکننده باشد و از رنگ سیاه و براقی برخوردارند. قیر طبیعی در حالت پودری نیز می‌تواند به رنگ قهوه‌ای تیره باشد. در حقیقت قیرهای طبیعی در لایه‌های عمودی سطح زمین وجود دارند و توسط تجهیزات مدرن معدنی استخراج خواهند شد. از جمله مهم‌ترین ویژگی‌های این قیرها می‌توان موارد زیر را عنوان داشت:
· نقطه نرمی این قیرها می‌تواند از 130 تا 250 درجه سانتیگراد باشد.
· به عنوان بهترین عایق رطوبتی طبیعی شناخته می‌شود و از وزن مولکولی و محتوای نیتروژنی بالایی برخوردار است.
· در محلول‌های آلی به سرعت حل می‌شود و درصد خلوص بسیار بالایی دارد.
· می‌تواند بهترین ماده افزودنی اصلاح‌کننده عایق‌های رطوبتی باشد
انواع قیر طبیعی
مطابق با محل استخراج قیر طبیعی در یک دسته بندی جزئی‌تر، این محصول به چند نمونه مختلف تقسیم می‌شود. محل استخراج قیر معدنی باعث می‌شود، جنس و ترکیب مواد به کار رفته در آنها دارای تفاوت‌هایی مهم با یک‌دیگر شود که همین موضوع در نوع کاربرد آن موثر است. استخراج غیر اصولی قیر طبیعی می‌تواند موجب مشکلاتی از جمله میزان گوگرد بالا در قیر، پیرشدگی زیاد، بالا بودن درصد مواد معدنی و ناخالصی‌های همراه و عدم شناسایی دقیق نوع و ویژگی‌های قیر طبیعی شود.
قیر طبیعی مناسب را به شیوه‌های مختلفی شناسایی می‌کنند که در صنایع گوناگون با اهداف مختلف، کاربرد دارد. به‌طور کلی قیر معدنی مناسب قابلیت آمیخته شدن بالایی با قیر نفتی دارد و پس از آمیختگی، محصولی مناسب و مطابق با قیرهای استاندارد راهسازی از آن به دست می‌آید. مصارف قیر معدنی بسیار است؛ برای مثال از آن در صنایع رنگ و رزین برای پوشش محصولات و یا در ریخته‌گری به عنوان افزودنی استفاده می‌شود. همچنین انواع دیگر آن به صورت پودر قیر معدنی به فروش میرسد که کاربرد های دیگری دارد که در ادامه به آنها نیز پرداخته‌ایم.
استفاده از انواع گیلسونایت در آسفالت
معروف‌ترین مصرف گیلسونایت در آسفالت است. قیر معدنی را به دلیل شکل، ساختار و کاربرد آن به نام آسفالت طبیعی می‌شناسند. این ماده در واقع نفت خام سفت شده در اثر فشار است و آن را باید خالص‌ترین خروجی یک معدن قیر طبیعی دانست. ماده‌ای که با شکل ظاهری کلوخه‌های مشکی رنگ و براق، کاملا قابل تشخیص هستند. یکی از عوامل مهم برای تشخیص کیفیت این محصول آنالیز قیر طبیعی است که در آزمایشگاه انجام می‌شود.
ویژگی گیلسونایت مناسب
پودر گیلسونایت یا پودر قیر طبیعی و قیر معدنی
تجربه ثابت کرده که نقطه ذوب پایین، میزان کم خاکستر معدنی و حلالیت بالا،از جمله ویژگی‌های مهم قیر طبیعی هستند. نکته دیگر در زمینه کیفیت قیر طبیعی، قابلیت ساخت قیر اصلاح شده از آن است. در واقع هرچقدر که امکان ساخت قیر اصلاح شده ارزان‌تر و ساده‌تر باشد؛ قیر طبیعی مدنظر از کیفیت بالاتری برخوردار است. در این زمینه قابلیت اختلاط بدون نیاز به عمل هوادهی، مسئله مهم و تاثیرگذاری است.
در نگاه کلان، قیر طبیعی خوب باید از یک معدن دارای منابع بالا، استخراج شده باشد. این ویژگی کمک می‌کند که با سنجیدن استخراج اولیه در شرایط آزمایشگاهی، بتوان با دقت بسیار بالایی، قیر معدنی با کیفیت را تولید کرد. قیر معدنی کرمانشاه یکی از منابع غنی در این خصوص است. همچنین فرآیند استخراج قیر طبیعی، باید به صورت کاملا علمی و اصولی انجام شود. در غیر این صورت ممکن است، کیفیت هر محموله استخراج شده با محموله‌های دیگر متفاوت باشد.
تفاوت قیر طبیعی و نفتی
این دو ماده از نظر عملکردی تقریبا یکسان هستند؛ با این تفاوت که در دوز مواد موجود در خود، تفاوت‌های اندکی دارند. به عنوان مثال قیر نفتی کمتر از یک درصد گوگرد دارد؛ این در حالی است که میزان گوگرد قیر معدنی معمولا بیش از سه درصد است. به‌طور دقیق‌تر قیر معدنی کالیفرنیا با 3.9 درصد، قیر معدنی ترینیداد با 3.8 درصد و قیر معدنی مکزیک با 3.2 درصد گوگرد استخراج می‌شوند. ایران سرشار از ذخایر قیر طبیعی در جهان است.
نکته دیگر درباره تفاوت قیر معدنی و نفتی، میزان خلوص آن‌هاست. پیش از این گفتیم که یکی از نشانه‌های گیلسونایت مناسب کم بودن میان ناخالصی آنها است. به‌طور معمول قیر معدنی دارای ناخالصی‌های معدنی گوناگونی از جمله خاکستر است. به‌طور تقریبی این نوع قیر، حدود یک درصد خاکستر دارد. همچنین میزان اسیدی و صابونی شدن قیر نفتی از قیر طبیعی کمتر و در نهایت روغن قیر نفتی از قیر معدنی بیشتر است.
قیمت قیر طبیعی
قیمت گیلسونایت ایران تحت تاثیر عوامل گوناگونی است. نوسانات ارزی، تحریم‌های بین‌المللی و قوانین داخلی همه بر آن اثرگذار هستند. عامل دیگر، زمان بهره‌برداری از معادن است. در فصل‌های بارانی سال معمولا به علت عدم امکان بهره‌برداری از محصول خرید و فروش قیر معدنی نیز تحت تاثیر قرار می‌گیرد.
عامل موثر دیگر، قیمت جهانی قیر طبیعی است که بر فروش این محصول اثرگذار خواهد بود. آنالیز، کیفیت و پودر یا کلوخه بودن قیر نیز بر قیمت آن اثرگذار است. با بهبود تکنولوژی و استفاده از تجهیزات پیشرفته، فروش پودر قیر معدنی نیز در ایران افزایش یافته و موجب شده تا علاوه بر برطرف کردن نیاز داخلی، این کشور به یکی از برترین صادرکنندگان این محصول در عرصه بین‌المللی باشد.
پودر قیر طبیعی
پودر قیر معدنی و پودر گیلسونایت در شرکت قیر غرب نیکان
پس از کشف قیر معدنی با پیشرفت تکنولوژی از آن به صورت‌های مختلف استفاده به عمل آمد؛ پودر قیر معدنی یکی از این موارد است. خود این ماده به رنگ سیاه با جنسی سخت و سطحی براق یافت می‌شود قیر معدنی بخاطر شکنندگی که دارد؛ به عنوان پودری به رنگ قهوه‌ای تیره و سیاه هم بهره‌برداری می‌شود. این پودر قیر معدنی در سایزهای مختلف برای فروش و توزیع در بازار ایران و جهان در دسترس است.
تولید این محصول در سایزهای مختلف با بهره‌گیری از برترین تکنولوژی‌های روز صورت گرفته است. معادن ایران در کرمانشاه یکی از برترین مراکز فروش پودر گیلسونایت هستند که آن را به شیوه‌های نوین کیسه‌گیری، بسته‌بندی و کنترل کیفیت می‌کنند. مشتریان می‌توانند انواع این پودر قیر معدنی ارزشمند را به صورت فله خریداری کنند.
کاربرد قیر طبیعی
قیر طبیعی در صنایع گوناگون، کاربردهای مشخص و تعریف شده‌ای دارد. هر صنعت بنا بر نیاز خود از قیر به عنوان ماده اولیه و یا محصول نهایی استفاده می‌کند.
منظور از گیلسونایت همان قیر معدنی است که به صورت طبیعی از معادن قابل استخراج و استفاده شده است. کاربرد گودر قیر معدنی و قیر طبیعی یا گلیسونات جامد بسیار متنوع بوده که در ادامه این نوشته به طور خلاصه با آنها آشنا خواهید شد.
قیر طبیعی دارای کاربردهای گوناگونی در صنایع مختلف است. به عبارتی می‌توان گفت که قیر معدنی در صنایع راهسازی، نفت و گاز، عایق‌های رطوبتی و ایزولاسیون و در نهایت کک سازی و به عنوان سوخت، مورد استفاده قرار می‌گیرند.
ساده‌ترین استفاده از قیر طبیعی، کاربرد آن به عنوان سوخت است. در این روش قیر معدنی، تقریبا بدون هیچ گونه عملیات فرآوری با هدف تامین سوخت کوره‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.
کاربرد قیر معدنی در کک سازی و سوخت
ساده‌ترین استفاده از این ماده معدنی ارزشمند، بهره‌برداری از آن به عنوان سوخت در کوره‌های مختلف از جمله کوره‌های آهنگری است. کک سازی نیز یکی دیگر از کاربردهای متداول و اولیه‌ای است که در ایران برای قیر معدنی یا پودر گیلسونایت تعریف شده.
کک ماده‌ای است که به عنوان سوخت به کار می‌رود؛ این ماده از زغال سنگ و قیر طبیعی ساخته می‌شود. کک ماده‌ای است که دارای خلوص بالایی از نظر میزان کربن بوده و بدون خاکستر است. به همین علت نیز به خوبی می‌سوزد.
نقش قیر در پوشش‌های ایزولاسیون
کاربرد قیر طبیعی
یکی از ویژگی‌های اساسی و بارز بیتومن (در هر دو نوع طبیعی و پالایشگاهی) مناسب بودن آن برای ایجاد پوشش در برابر انواع رطوبت است. از این نظر می‌توان یکی دیگر از کاربردهای متداول گیلسونایت و پودر آن را استفاده از آن در صنایع ایزولاسیون و برای ایجاد پوشش‌های رطوبتی دانست.
پوشش‌های رطوبتی در انواع گوناگونی تولید می‌شوند و هرکدام کاربرد خاص خود را دارند، که موجب استقبال از فروش قیر معدنی شده است. به عنوان یک مثال ساده، ورق‌های ایزوگام یکی از محصولات صنایع ایزولاسیون هستند که دارای کاربردهای کوچک و بزرگ در ساختمان سازی و کاربردهای صنعتی است.
اهمیت قیر معدنی در صنایع نفت و گاز
اما استفاده از قیر معدنی در صنایع ایزولاسیون به خصوص در صنایع نفت و گاز، یکی از مهم‌ترین کاربردهای آن است. لوله‌های انتقال نفت و گاز، بیش از هر لوله‌ای در معرض خوردگی و پوسیدگی هستند. در این میان قیر طبیعی کمک می‌کند تا این لوله‌ها به خوبی عایق شده و به میزان بسیار کمتری در معرض آسیب‌های ناشی از خوردگی قرار بگیرند. این ماده در صنایع نفت و گاز جایگاه ویژه‌ای دارد. پوشش لوله‌های حامل نفت و گاز به کمک قیر طبیعی ممکن می‌شود.
از مهم‌ترین دغدغه‌های مهندسین صنایع نفت و گاز، فرسودگی و خوردگی مداوم لوله‌های حامل این مواد و اتصالات آن است. جالب است بدانید که در ایران، هزینه‌های خوردگی در صنایع نفت و گاز، حدود 3 تا 5 درصد درآمد ناخالص داخلی تخمین زده می‌شود.
بنابراین با عدد بزرگ و مهمی روبرو هستیم که کاهش آن می‌تواند صرفه‌جویی عظیمی ایجاد کند. روش پوشش لوله‌ها نیز بر اساس نیاز می‌تواند بسیار متفاوت و متنوع باشد؛ اما یکی از مواد پر کاربرد در این زمینه گیلسونایت است.
کاربرد قیر طبیعی در صنایع راهسازی
همان‌طور که گفتیم کاربرد دیگر گیلسونایت راهسازی است. در این زمینه به قیر معدنی یا گلیسونات مورد استفاده، آسفالت طبیعی می‌گویند. این ماده کمک می‌کند تا آسفالت کردن جاده‌ها با هزینه بسیار کمتری نسبت به استفاده از قیر نفتی ممکن شود.
از مهم‌ترین نشانه‌های رشد و توسعه عمرانی در هر کشوری، داشتن راه‌های استاندارد و گسترده است. از این رو در یک کشور با گرایش صنعتی، صنایع راهسازی از اهمیت بالایی برخوردار هستند. صنایع راه سازی برای گسترش خطوط خود بیش از هرچیزی به آسفالت به عنوان ماده اولیه سازنده جاده‌ها نیازمند است.
در نهایت بیتومن در آسفالت به عنوان یکی از مواد اولیه اصلی، نقش حیاتی ایفا می‌کند. البته خود آسفالت انواع گوناگونی دارد؛ اما به طور کلی گیلسونایت یا پالایشگاهی را باید مهم‌ترین عنصر سازنده این محصول دانست.
کاربرد قیر طبیعی در تولید سیمان
اما گیلسونایت تنها در موارد ذکر شده کاربرد ندارد. این ماده را می‌توان در صورت فرآوری درست در کاربردهای بسیار متنوع دیگری نیز مورد استفاده قرار داد. به عنوان مثال استفاده از قیر معدنی در تولید سیمان حفاری و مواد شیمیایی خاصی از جمله چسب و درزگیر، از نمونه‌های مهم در این زمینه هستند.
استفاده از این ماده در تولید سیمان حفاری و تولید مواد شیمیایی دیگر مانند چسب و درزگیر و… از دیگر مواردی است که به عنوان مثال می‌توان در این زمینه مطرح کرد.
نقش قیر معدنی در کیفیت بیتومن
مسئله دیگر در کیفیت قیر طبیعی، کاربرد آن است. قیرهای معدنی با کاربردهای مختلف، نیازمند ویژگی‌های خاصی هستند. پوشش لوله‌های نفت و گاز در مقابل عوامل خوردگی محیطی از جمله این کاربردها است.
در همین رابطه فرمولاسیون ساخت پرایمر و انامل، با استفاده از افزودن گیلسونایت به قیر نفتی به دست آمده است. ساده‌ترین کاربرد پودر قیر طبیعی نیز استفاده از آن در کوره‌های آهنگری به عنوان سوخت است. کک سازی نیز کاربرد دیگر این بیتومن است. طبیعتا در این شرایط نیز کیفیت گیلسونایت اهمیت کمتری دارد.
صادرات قیر طبیعی و معدنی
بازار قیر در سراسر جهان از پویایی بالایی برخوردار است و قیر ایران نیز به دلیل کیفیت بسیار بالایی که دارد همواره مشتریان زیادی داشته است. ایران یکی از ثروتمندترین کشورهای جهان در زمینه منابع طبیعی و زیرزمینی از جمله قیر، نفت، گاز و … است. سالانه میلیون‌ها تن قیر از منابع زیرزمینی کشور تولید می‌شود و به کشورهای مختلفی همچون عراق، پاکستان، افغانستان، ترکیه، امارات، گرجستان و … صادر می‌گردد و می‌تواند نقش ویژه‌ای در اقتصاد کشور داشته باشد.
استخراج قیر طبیعی
همان‌طور که گفته شد قیر طبیعی در لایه‌های عمودی زیر زمین قرار داد و استخراج این ماده از معادن قیر طبیعی با استفاده از تجهیزات پیشرفته و مدرن امکان‌پذیر است. در حالی حاضر کشور ایران به عنوان یکی از غنی‌ترین نقاط جهان از نظر منابع زیرزمینی مانند قیر شناخته می‌شود به‌گونه‌ای که معدن قیر طبیعی کرمانشاه و معادن دیگر این ماده در استان‌های ایلام، همدان، لرستان و خوزستان از بزرگ‌ترین منابع قیر در جهان به شمار می‌روند و سالانه هزاران تن از این ماده ارزشمند تولید و به کشورهای خارجه همچون ترکیه، گرجستان، عراق، افغانستان، امارات و … صادر می‌شود. در حقیقت ایران در کنار کشورهایی همچون آمریکا، کانادا، ونوزوئلا، روسیه، استرالیا، عراق و … به عنوان اصلی‌ترین تولیدکننده‌های قیر طبیعی گیلسونایت در جهان شناخته می‌شوند و گیلسونایت موجود در منابع ایران به دلیل موقعیت جغرافیایی آنها از کیفیت بالایی برخوردارند.
قیمت قیر طبیعی یا معدنی
از آنجایی که کشور ایران دارای بزرگ‌ترین معدن قير طبيعي در خاورمیانه است نقش ویژه‌ای در بازارهای جهانی این ماده مفید و پرکاربرد دارد و می‌توان گفت که صادرات قیر یکی از قطب‌های اصلی اقتصاد کشور است. قیمت قیر طبیعی یا معدنی می‌تواند تحت تأثیر فاکتورها و عوامل مختلفی باشد که مهم‌ترین آنها شامل موارد زیر هستند:
نوسانات قیمت ارز
زمان استخراج قیر و بهره‌برداری از معادن
آنالیز و کیفیت قیر
شکل پودری یا کلوخه‌ای بودن قیر
حجم و مقدار قیر
درجه خلوص قیر و …
جمع‌بندی نهایی
هرچند که قیر طبیعی و قیر معدنی می‌توانند شباهت‌های زیادی داشته باشند اما تفاوت‌هایی نیز دارند که باعث می‌شود کاربردها و قابلیت‌های مختلفی داشته باشند. هر کدام از این قیرها به‌واسطه ترکیبات، قابلیت‌ها و ویژگی‌هایی که دارند می‌توانند در صنایع مختلفی استفاده شوند. مهم‌ترین تفاوت‌های قیر معدنی و طبیعی شامل مواردی همچون میزان انحلال‌پذیری، میزان درجه خلوص، درصد موادی مانند