تُعتبر مخلفات التعدين "نفايات" تُصرّفها شركات التعدين في ظل ظروف فنية محددة. وهي عبارة عن مخلفات تُصرّف بعد سحق الخامات ومعالجتها لاستخلاص مكونات مفيدة. هذه نفايات تعدينية لا يمكن فرزها بشكل أكبر في الوقت الحالي. تتراكم أنواع مختلفة من مخلفات التعدين عادةً في أحواض مخصصة بالقرب من مناجم التعدين. وقد أدى تمديد فترة التعدين إلى زيادة كمية مخلفات التعدين المتراكمة، مما يُؤثر سلبًا على البيئة في مناطق التعدين ويُعرّض السكان للخطر. يوجد في بلدي كميات كبيرة من مخلفات التعدين، والتي تتكون أساسًا من خام الحديد، والمعادن غير الحديدية، والخامات غير المعدنية، ومخلفات الفحم، والطين الأحمر.
تتمثل الطرق الرئيسية للتعامل الآمن مع مخلفات التعدين في الإغلاق السليم واستصلاح الأراضي. كما تشمل هذه الطرق ردم المناجم، واستخلاص الأجزاء القيّمة، وتصنيع مواد جديدة. ومن بين هذه الطرق، يُعدّ تصنيع مواد البناء أحد الأساليب الفعّالة، حيث يُستغلّ مخلفات التعدين بشكل جيد وعلى نطاق واسع. يتكون التركيب الكيميائي لمخلفات الحديد بشكل أساسي من أكاسيد الحديد والسيليكون والألومنيوم والكالسيوم والمغنيسيوم، بالإضافة إلى كميات قليلة من أكاسيد البوتاسيوم والصوديوم والكبريت. كما تحتوي على نسبة عالية من السيليكون والألومنيوم. وتُصنّف مخلفات الحديد ضمن المعادن غير الفلزية، مثل مواد البناء. وعادةً ما تُضاف إليها كميات قليلة من المواد الخام الأخرى للخلط. ويمكن استخدامها في العديد من مواد البناء. وقد أظهرت الدراسات أن استخدام مخلفات الحديد في صناعة الطوب المُلبّد يُعدّ طريقة مثالية للاستفادة منها بشكل كامل.
مخلفات صناعة الطوب المتلبد
تُبذل جهودٌ حثيثةٌ حاليًا محليًا ودوليًا، تركز على استخدام مخلفات التعدين في صناعة الطوب غير المحروق والخرسانة المعالجة بالبخار. وقد أدى ذلك إلى تطوير نظامٍ تقنيٍّ فعّالٍ لاستخدام هذه المخلفات، مما يجعلها ذات فائدةٍ كبيرةٍ للصناعة. مع ذلك، يواجه استخدام مخلفات التعدين في صناعة الطوب المُلبّد بعض المشاكل، لا سيما في الطوب المُلبّد الزخرفي، ومنها صعوبة التحكم في خصائص المادة الأولية، وارتفاع كثافة الطوب، بالإضافة إلى مشاكل تشققه بفعل الصقيع والجير. لكن لم يُحرز أي تقدمٍ يُذكر في هذا المجال.
الطوب المتلبد نوع من مواد البناء، يتميز بقوته ومظهره الجذاب ومتانته العالية. يُصنع عن طريق طحن وخلط المواد الخام، ثم يُشكّل المزيج ويُجفف ويُلبّد. وهو من المواد الخام الأساسية المستخدمة في البناء. يُحرق معظم الطوب المتلبد بالطين، مما يُلحق الضرر بمساحات شاسعة من الأراضي الصالحة للزراعة. لذلك، تحظر بلادي استخدام الطوب الطيني. أما المنتجات البديلة للطوب الطيني فهي في الغالب الطوب غير المحروق، بما في ذلك الطوب غير المحروق المعالج بالبخار والطوب غير المحروق المعالج بالبخار المضغوط. تُؤدي هذه المنتجات أداءً جيدًا في أجزاء البناء فوق سطح الأرض، وهي أقل عرضة للماء. مع ذلك، يبقى الطوب المتلبد ضروريًا للهياكل تحت الأرض، وأساسات المباني، والمنازل الريفية.
تُعدّ الطوب المحروق المزخرف من أجود أنواع الطوب المحروق، إذ تُضفي هذه المواد لمسةً جماليةً جذابةً على واجهات المباني دون الحاجة إلى طبقات زخرفية إضافية. تعتمد عملية تصنيعها على خلط المواد الخام، مثل مخلفات التعدين والمواد المرنة، مع الماء بنسب محددة. بعد مرور الوقت، يُضغط المزيج ويُجفف ويُحرق في نظام خاص، لتُنتج بذلك الطوب المحروق المزخرف.
مقدمة موجزة
طوّر فريق بحث محلي طريقةً لصنع الطوب المزخرف المُلبّد. ويستخدمون في ذلك مخلفات التعدين، ومواد خام، ومواد تجفيف، ومواد تلوين، ووقود. كما يستخدمون تقنيات متطورة لضبط المواد الخام، وضبط التجفيف، وضبط اللون، والتحكم في عملية الحرق.
تُمكّن هذه التقنية من تصنيع الطوب المزخرف المُلبّد من مخلفات التعدين، وذلك من خلال الإجراءات التالية:
استخدم منخلًا مربعًا بفتحات 80 مش لغربلة مخلفات الحديد، واستخدم المواد الأصغر حجمًا كمادة خام. اسحق مخلفات الفحم، والقطع الخام، ومواد اللدونة، ومواد التجفيف، ومواد التلوين. اسحقها إلى حجم أقل من 80 مش.
زن مخلفات الحديد، ومخلفات الفحم، ومادة اللدونة. زن أيضًا مادة التجفيف ومادة التلوين. اخلطها بنسبة كتلية 30-75:15-25:0-25:0-15:0-5. ثم أضف من 13% إلى 17% من كتلة المسحوق الجاف إلى الماء النظيف واخلط جيدًا.
يتم تخمير المواد المختلطة في مكان مغلق لمدة تتراوح بين يومين و15 يومًا لضمان تجانسها التام. يؤدي ذلك إلى تعديل مرونة المادة الخام وسرعة جفافها. ويتلخص مبدأ عملها فيما يلي:
أثناء عملية التقادم، يمتص منظم اللدونة في المادة الخام الماء ويتشتت، مُشكِّلاً جزيئات يتراوح حجمها بين 0.5 و2 ميكرون ذات شحنات سطحية متطابقة. تُحسِّن هذه العملية لدونة المادة الخام مقارنةً بمادة الحافة، حيث يتراوح مؤشر لدونتها بين 7.0 و9.5. يتحكم منظم أداء التجفيف في تشتت مادة اللدونة في المادة الخام، محافظًا على سُمك الطبقة الواحدة أقل من 20 ميكرون، مما يقلل من انكماش الحجم. هذا بدوره يُخفِّف من حساسية التجفيف ويمنع التشقق أثناء التجفيف السريع.
تُبثق المادة القديمة وتُشكّل وتُجفف، ثم تُكلس في نظام حرق معين. تُنتج هذه العملية منتجًا من الطوب المتلبد المزخرف.
المزايا التقنية
تستخدم هذه التقنية مخلفات الحديد ومخلفات الفحم، بالإضافة إلى مخلفات أخرى، لصنع طوب مزخرف مُلبّد. تُسهّل مواد ضبط اللدونة تشكيل القوالب، فلا تتشوه أثناء عمليات البثق والتكديس والتجفيف والتلبيد. كما تمنع مواد ضبط أداء التجفيف تشقق القوالب، وتعمل أثناء عمليتي التجفيف والتلبيد. أما مواد ضبط اللون، فتُضفي على الألوان خصائصها الزخرفية. تتميز المنتجات بتفاوتات طفيفة في الحجم وقلة الشقوق، فضلاً عن قوتها العالية وألوانها الغنية، ما يجعلها مناسبة للاستخدام كطوب زخرفي في المباني الفاخرة.
فوائد استخدام الطوب المصنوع من مخلفات الحديد ومخلفات الفحم
يتزايد اهتمام قطاع البناء باستكشاف المواد المستدامة، ومن بين الأساليب الواعدة إنتاج الطوب باستخدام حديد مخلفات التعدين ومخلفات الفحم. يمكن إعادة استخدام مخلفات الحديد، وهي منتج ثانوي للتعدين، في صناعة طوب متين. يساهم هذا في استغلال النفايات وتقليل الأثر البيئي لصناعة الطوب التقليدية. يتميز الطوب المصنوع من مخلفات تعدين الفحم بقوة محسّنة، مما يجعله مناسبًا للعديد من استخدامات البناء.
كما أن استخدام الطوب المصنوع من مخلفات الحديد ومخلفات الفحم يُسهم في تعزيز الاقتصاد الدائري، إذ يُقلل من النفايات ويُحسّن كفاءة استخدام الموارد. ويُساعد تحويل هذه المنتجات الصناعية الثانوية إلى طوب عالي الجودة في إدارة النفايات، كما يُوفر بديلاً منخفض الكربون لمواد البناء. ومع استمرار التقدم البحثي في هذا المجال، قد يُصبح الطوب المصنوع من مخلفات الحديد ومخلفات الفحم خيارًا شائعًا لمشاريع البناء الصديقة للبيئة، مما يُمهد الطريق لمستقبل أكثر استدامة.
معدات مناسبة لسحق مخلفات الفحم
شركة تشينغداو إبيك لتصنيع آلات المساحيق المحدودة هي شركة متخصصة في تصنيع معدات المساحيق. تشمل منتجاتها: مطاحن النفث، مطاحن الكرات، المصنفات الهوائية، والمعدلات. كما تشمل معدات طلاء الأسطح من تشينغداو إبيك: معدل مطحنة الدبوس، معدل مطحنة التوربو، معدل ثلاثي الأسطوانات، ومعدل مطحنة متعدد الدوارات.
إذا كانت لديكم أي احتياجات أو استفسارات ذات صلة، يرجى الاتصال بنا. ملحمة تشينغداو مباشرة.