تولید سرامیک از ضایعات معدنی

استفاده از زباله معدن سنگ در ساخت مصالح ساختمانی

صنعت و فعالیت‌های روزمره، باعث تولید مقادیر بسیار زیادی ضایعات و پسماندها می‌شود. برخی از این ضایعات سمی هستند و ممکن است برای انسان و محیط زیست مضر باشند. این قضیه در طول تاریخ آلودگی‌ها و بیماری‌هایی را منجر شده که بعضاً فاجعه بار بوده‌اند.

آلودگی‌های زیست محیطی را می‌توان به صنایع مختلفی نسبت داد، اما استخراج و فرآوری مواد معدنی با تولید انواع ضایعات جامد، مایع و گازی بزرگترین سهم را در این آلودگی‌ها دارد. معدنکاری یکی از مهمترین راه‌های تأمین مواد اولیه‌ی تمدن امروزی است. این صنعت از دیرباز بخش جدایی ناپذیر زندگی بشر بوده است. ساخت خانه‌ها، بیمارستان‌ها، اتوموبیل‌ها، جاده‌ها و … همگی وابسته به صنعت استخراج معادن هستند.

اگرچه همواره بازیافت نخاله‌های معدنی کم و بیش انجام می‌شده است، این قضیه تا پیش از جنبش‌های زیست محیطی دهه‌های ۶۰ و ۷۰ قرن بیستم میلادی آنچنان مورد توجه نبود. امروزه استراتژی‌های مدیریت پسماند بر روی کاهش استفاده از منابع خام و بازیافت آن‌ها متمرکز است. این عمل، نه تنها در بلند مدت سود بخش است، بلکه برای به حداقل رساندن آلودگی‌های زیست محیطی و کاهش آسیب به محیط زندگی امری ضروری می‌باشد.

معدنکاری و سرامیک

سرامیک‌های متداول (آجرها و کاشی‌ها و …) و دیگر مواد مشابه مانند سرامیک‌های پرسلان (چینی) و مولیت به خاطر گستردگی مواد رسی اولیه، معمولاً تنوع بالایی دارند. در نتیجه امکان استفاده از نخاله‌های فرآوری معدنی با ترکیب شیمیایی مناسب در صنعت سرامیک وجود دارد.

به عنوان مثال صنعت فرآوری گرانیت مقادیر بسیار زیادی از ضایعات حاوی فلدسپات، کوارتز، میکا و آهک تولید می‌کند. به همین ترتیب فرآوری کائولن نیز ضایعات رسی بسیاری را حاصل می‌کند. حدود ۷۰% از این ضایعات، هنگام جداسازی ماسه از کانسنگ و در حین خالص سازی کائولن تشکیل می‌شود. کائولن یکی از مواد خام بسیار پرکاربرد در صنایع مختلف از جمله تولید لاستیک، پلاستیک، کاغذ، سیمان و سرامیک است.

استفاده از ضایعات صنعتی در ساخت سرامیک و کاشی

استفاده از ضایعات معدنی به عنوان افزودنی در ساخت سرامیک مورد جدیدی نیست؛ این عمل، یک شیوه‌ی مرسوم برای ایجاد خواص مفید در سرامیک تولیدی است. با این وجود ساخت سرامیک تنها با استفاده از ضایعات، کاری بسیار جالب توجه و البته پرسود است.

پژوهش‌های علمی

اخیر یک پروه از پژوهشگران در منطقه Paraiba برزیل، نمونه‌هایی از ضایعات خاکه‌ی گرانیت را جمع آوری کرده‌اند. سپس این ضایعات را بر اساس خواص مختلفی از جمله چگالی، توزیع اندازه دانه‌ها، ترکیب شیمیایی و … تفکیک و مشخص کرده‌اند. آن‌ها از این مواد در ساخت سرامیک استفاده کرده‌اند و آزمایش‌های مختلفی را بر روی سرامیک‌ها نیز انجام داده‌اند، نتایج بررسی‌های این محققین نشان می‌دهد که خصوصیات فیزیکی سرامیک‌های تولیدی، مشابه سرامیک‌های معمول است و کیفیت مناسبی دارند. بنابراین استفاده از چنین ضایعاتی، علاوه بر اینکه هزینه‌ی تأمین مواد اولیه را کاهش می‌دهد، باعث کاهش تولید پسماندهای صنعتی نیز می‌شود.

تحقیقات بعدی این گروه و یک گروه دیگر از پرتغال، پا را از این هم فراتر گذاشته است. آزمایش‌های آن‌ها نشان داده که حتی می‌توان سرامیک را به تنهایی از ضایعات فرآوری مواد معدنی تولید کرد.

همچنین مطالعات دیگری نیز انجام شده، و چنین به دست آمده که ضایعات دیگر سنگ‌های معدنی از جمله گنیس نیز با توجه به ویژگی‌های فیزیکی و کانی شناسی، می‌تواند در ساخت انواع مختلف سرامیک به کار گرفته شود.

نتیجه‌گیری

بازیابی و بازیافت زباله‌های صنعتی و معدنی و استفاده از آن‌ها به عنوان جایگزینی برای مواد اولیه‌ی ساخت مصالح ساختمانی دارای مزایای بسیاری است. ایجاد تنوع در محصولات، کاهش هزینه‌ی تأمین مواد اولیه، صرفه‌جویی در منابع طبیعی تجدیدناپذیر (یا دیرتجدیدپذیر) و کاهش ضایعات و پسماندهایی که باعث آسیب به طبیعت می‌شوند، از جمله مزایای این شیوه‌ی صنعتی نوین هستند.

منبع: azomining.com

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *