في البلدان الوفيرة في موارد خام الحديد مثل أستراليا والبرازيل وجنوب إفريقيا ، غالبا ما تترك عملية إثراء خام الحديد وراءها كميات كبيرة من مخلفات خام الحديد. ومما يؤسف له أن هذه المخلفات تسهم في إهدار الموارد والتدهور البيئي. ومع ذلك ، فقد كشفت الدراسات الحديثة عن حل واعد: استخدام مخلفات خام الحديد كركام دقيق في إنتاج الخرسانة.
لا يضيف هذا النهج المبتكر قيمة إلى المخلفات فحسب ، بل يعالج أيضا المخاوف البيئية. تظهر الخرسانة المصنوعة من مخلفات خام الحديد كركام دقيق قوة ميكانيكية جديرة بالثناء ، وتتميز بتحسن مثير للإعجاب بنسبة 11.56٪ في قوة الضغط مقارنة بالخرسانة التقليدية.
إذن ، كيف نحول مخلفات خام الحديد إلى ركام خرساني؟ ها هي عملية الإنتاج:
الخطوة 1: تقليل حجم الجسيمات
في البداية ، يتم سحق مخلفات خام الحديد لتحقيق نطاق حجم معين. ثم تخضع هذه الجسيمات المسحوقة للطحن الرطب في مطحنة كروية بالماء. يساعد الطحن الدقيق قبل الإثراء على تكسير المونومرات المعدنية المحتوية على الحديد ، مما يعزز عملية الفصل المغناطيسي.
الخطوة 2: الإثراء
تتضمن عملية الإثراء مزيجا من تقنيات الفصل بالجاذبية والفصل المغناطيسي لتعزيز معدل الاسترداد ودرجة مخلفات الحديد.
فصل الجاذبية: يعمل التخصيب المسبق عبر طاولة اهتزاز على تحسين الانتقائية المغناطيسية وإزالة الشوائب والطين.
الفصل المغناطيسي: تحتوي مخلفات الحديد عادة على المغنتيت والهيماتيت المغناطيسي الضعيف والليمونيت. يتم استخدام الفواصل المغناطيسية لفصل هذه المكونات. بعد الفرز ، تكون النتيجة رمل مخلفات الحديد.
يمتلك رمل مخلفات الحديد خصائص مشابهة لرمال النهر الطبيعية ، مع حجم جسيمات موحد نسبيا (يتراوح معامل النعومة عادة من 0.7 إلى 2.2) وأسطح خشنة وزاوية.
الخطوة 3: غسل الرمل
إذا كان رمل مخلفات الحديد يحتوي على شوائب مفرطة لا تفي بمعايير الإنتاج ، فإنه يخضع لمزيد من الغسيل.
يتم اختيار غسالات الرمل المناسبة بناء على محتوى الشوائب والنعومة وقدرة المعالجة لرمل مخلفات الحديد.
من خلال تنفيذ هذه العملية ، يمكن إعادة استخدام مخلفات خام الحديد بشكل فعال كعنصر قيم في إنتاج الخرسانة ، مما يوفر فوائد اقتصادية وبيئية. يثبت استخدام مخلفات خام الحديد كعنصر في إنتاج الخرسانة أنه نهج واسع الحيلة لكل من خام الحديد وصناعات الخرسانة. من خلال معالجة مخلفات الحديد إلى رمل مخلفات حديد ناعم ، ومزجه مع الركام التقليدي مثل الرمل الاصطناعي ، يتم تحقيق مزيج خرساني متفوق ، مثل الخرسانة C50. يظهر هذا البديل الخرساني مقاومة محسنة للصقيع ومقاومة اختراق الماء ومقاومة اختراق أيون الكلوريد مقارنة بالخرسانة القياسية.
تتضمن العملية إعدادا دقيقا للمواد الخام. يعمل الأسمنت البورتلاندي العادي كعامل تدعيم ، بينما يتكون التركيب الكلي من مزيج من الجسيمات الدقيقة والخشنة. يتكون الركام الناعم من مزيج من 70٪ من رمل مخلفات الحديد ، المعروف بمعامل النعومة من 1.5-2.0 ، والرمل الاصطناعي مع معامل نعومة 3.1-3.3 ومحتوى مسحوق الحجر أقل من 10.0٪. يتكون الركام الخشن من الحجر المكسر 5-25 مم.
تم دمج المضافات مثل الرماد المتطاير الثانوي ومسحوق الخبث ومخفض الماء عالي الأداء ، وتحديدا البولي كربوكسيلات ، لتعزيز خصائص الخرسانة. يظهر مخفض الماء انخفاضا ملحوظا بنسبة 28٪ في استخدام المياه ، مع انخفاض أيون الكلوريد والمحتوى القلوي الكلي ، مع الحفاظ على قيمة الأس الهيدروجيني 6.89.
يتضمن تصميم خليط الخرسانة استبدال جزء من الأسمنت بالرماد المتطاير ومسحوق الخبث ، مع الحفاظ على نسبة ثابتة من الماء الموثق. باستخدام الحصى العادي كمجاميع خشن ، تحقق الخرسانة الناتجة قوة ضغط ملحوظة لمدة 28 يوما تبلغ 97.63 ميجا باسكال.
في جوهرها ، فإن استخدام مخلفات خام الحديد كركام دقيق في إنتاج الخرسانة لا يسهل فقط استعادة المخلفات ولكن أيضا ينتج الخرسانة ذات الخصائص الفائقة ، مما يوفر حلا مستداما لكلا الصناعتين.