هل يمكن إضافة الطين الأبيض المنتج في مصانع الورق إلى الخرسانة؟ هل يمكن استخدام الطين الأبيض الناتج عن النفايات الصلبة لتصنيع مسحوق الرايش من الدرجة S95؟
مقدمة
تولد صناعة الورق كميات كبيرة من النفايات الصلبة، وخاصة “الطين الأبيض”، وهو منتج ثانوي لعملية الخلط الكيميائي للورق. يتكون هذا المادة بشكل أساسي من كربونات الكالسيوم ومركبات غير عضوية أخرى، وقد شكلت تقليديًا تحديات في مجال التخلص منها. ومع ذلك، فقد استكشفت الأبحاث الحديثة والممارسات الصناعية إمكاناته كمورد قيم في مواد البناء، خاصة في إنتاج الخرسانة وبودرة الرماد. ينظر هذا المقال إلى جدوى دمج “الطين الأبيض” المنتج في مصانع الورق في الخرسانة واستخدامه في إنتاج بودرة الرماد من الدرجة S95، مع التركيز على العمليات التقنية والمعدات الضرورية لتحقيق أفضل النتائج.
تركيبة وخصائص الطين الأبيض
الطين الأبيض غني بكربونات الكالسيوم (CaCO₃)، حيث تتراوح التركيزات النموذجية بين 70% و90%، بالإضافة إلى مركبات قلوية متبقية وسيليكا وشوائب طفيفة. حجم جزيئاته الدقيق وتركيبه الكيميائي يجعلانه مرشحًا واعدًا لاستبدال جزء من المواد الأسمنتية التقليدية أو كمادة خام في إنتاج مسحوق الرايش. ومع ذلك، فإن التباين في التركيب حسب عملية التحويل إلى عجينة يتطلب تحليلًا دقيقًا قبل الاستخدام.
الطين الأبيض في تطبيقات الخرسانة
إدخال الطين الأبيض في الخرسانة يوفر عدة فوائد محتملة، منها تقليل الأثر البيئي، وخفض تكاليف المواد، وتحسين سهولة التشغيل. تشير الدراسات إلى أن الطين الأبيض يمكن أن يعمل كمادة مالئة أو بديل جزئي للأسمنت، مما يعزز كثافة ترتيب الجزيئات ويقلل من قابلية الخرسانة للنفاذ. من الاعتبارات الرئيسية التي يجب أخذها في الاعتبار:
- التوافق الكيميائي:يمكن أن يساهم المحتوى العالي من كربونات الكالسيوم في تفاعلات الترطيب الثانوية، مما قد يحسن من القوة على المدى الطويل.
- حدود الجرعة:قد يؤدي الإضافة المفرطة إلى انخفاض في القوة المبكرة بسبب تأثيرات التخفيف. تتراوح المستويات المثلى للاستبدال عادةً بين 5% و10% من وزن الأسمنت.
- المتانة:يضمن المعالجة السليمة أن لا يتسبب القلويات المتبقية في حدوث تفاعل القلويات مع السيليكا (ASR) أو مشاكل أخرى تتعلق بمتانة المادة.
يتطلب التنفيذ العملي طحن الطين الأبيض حتى يتحول إلى مسحوق ناعم ومتجانس، لضمان توحيد مكونات خليط الخرسانة. نحن…طاحون SCM فائق الدقةهذا الجهاز مناسب بشكل مثالي لهذه المهمة، حيث يمكنه إنتاج مساحيق بدقة تصل إلى 2500 شبكة (D97 ≤ 5ميكرومتر). تساعد كفاءته العالية وتصميمه الموفر للطاقة في تقليل تكاليف التشغيل، مع ضمان توزيع دقيق لأحجام الجزيئات اللازم لأداء مثالي للخرسانة.
إنتاج مسحوق الرماد من الدرجة S95 من الطين الأبيض
مسحوق الخبث من الدرجة S95، وفقًا للمعيار الصيني GB/T 18046، يجب أن يكون له مساحة سطحية محددة لا تقل عن 400 م²/كجم وتركيبة كيميائية متحكم بها. يمكن، عند معالجة الطين الأبيض بشكل صحيح، خلطه مع خبث الأفران العالية المسحوق (GBFS) لإنتاج مسحوق خبث من الدرجة S95 عالي الجودة. تتضمن العملية ما يلي:
- التجفيف والمعالجة المسبقة:يجب تجفيف الطين الأبيض لخفض محتوى الرطوبة إلى أقل من 2% وإزالة أي بقايا عضوية.
- الطحن:الطحن الدقيق ضروري لتحقيق المساحة السطحية المرغوبة والقدرة الكافية على التفاعل الكيميائي. يجب طحن المادة إلى درجة دقة تجعل 97% من الجسيمات أصغر من 5 ميكرومتر (D97 ≤ 5 ميكرومتر).
- المزج:يتم خلط الطين الأبيض المعالج مع مادة GBFS بنسب تتوافق مع متطلبات S95 الكيميائية، حيث يشتمل المزيج عادةً على 10-20% من الطين الأبيض و80-90% من مادة GBFS.
نحن…طاحونة الأسطوانات العمودية من سلسلة LMيتميز هذا الجهاز بأدائه المتميز في هذا التطبيق، حيث يوفر عمليات تجفيف وطحن وتصنيف متكاملة في وحدة واحدة. يمكنه التعامل مع أحجام المواد تصل إلى 50 مم، وإنتاج درجات نعومة تتراوح بين 30 و325 شبكة (يمكن توسيعها إلى 600 شبكة)، مما يضمن معالجة فعالة لمخاليط الطين الأبيض والرماد. يقوم نظام التحكم الذكي في الطاحون بمراقبة المعايير في الوقت الفعلي، مما يحافظ على جودة المنتج المستقرة وفي الوقت نفسه يقلل من استهلاك الطاقة بنسبة تتراوح بين 30 و40% مقارنة بطواحين الكرات التقليدية.
الاعتبارات التقنية والاقتصادية
يعتمد الاستخدام الناجح للطين الأبيض على معالجة التحديات التقنية مثل تباين التركيب الكيميائي، والحاجة إلى طحن دقيق، والجدوى الاقتصادية. تشمل العوامل الرئيسية ما يلي:
- كفاءة الطحن:تعد تقنيات التشكيل بالطحن المتقدمة ضرورية لتحقيق الدقة المطلوبة مع استهلاك أقل للطاقة. تم تصميم طواحن سلسلتي SCM وLM لدينا لتوفير كفاءة عالية، وتتراوح قدراتها بين 0.5 و250 طن في الساعة.
- الرقابة على الجودة:يضمن المراقبة المستمرة وتعديل معايير الطحن أن المنتج النهائي يفي بمعايير S95. تقلل المعدات ذات الأنظمة الآلية للتحكم، مثل سلسلة LM الخاصة بنا، من التدخل البشري وتعزز الاتساق في النتائج.
- الفوائد البيئية:استخدام الطين الأبيض يقلل من نفايات المكبات ويخفض من بصمة الكربون الناتجة عن إنتاج الخرسانة ومسحوق الرماد. وهذا يتوافق مع الأهداف العالمية للاستدامة وقد يؤهل المنتج للحصول على شهادات بيئية أو حوافز.
دراسات حالة وتطبيقات صناعية
لقد أثبتت عدة مشاريع تجريبية وتطبيقات على نطاق صناعي إمكانية استخدام وحم الطين الأبيض. على سبيل المثال:
- دمجت مطحنة ورق في الصين مطحنة SCM فائقة الدقة لمعالجة الطين الأبيض المستخدم في إنتاج الخرسانة، مما أدى إلى تقليل استهلاك الأسمنت بنسبة 15% دون التأثير على قوة الخرسانة.
- استخدم مصنع للصلب آلة طحن بأسطوانات عمودية من نوع LM لإنتاج مسحوق الرماد S95 من خليط من مادة GBFS والطين الأبيض، مما حقق المعايير الوطنية وفي الوقت نفسه خفض تكاليف المواد الخام بنسبة 20%.
تؤكد هذه الأمثلة على أهمية اختيار المعدات المناسبة لعمليات الطحن والتصنيف. لدينا…طاحونة متوازي الأضلاع من سلسلة MTWإنها خيار ممتاز آخر لمعالجة الطين الأبيض، خاصة عندما يكون متوسط النعومة أكبر (30-325 شبكة) مقبولًا. تصميمه المتين ونظام التصنيف الفعال يجعلانه مناسبًا للعمليات على نطاق واسع.
الخلاصة
يحمل الطين الأبيض المستخرج من مصانع الورق إمكانات كبيرة كمادة مضافة مستدامة في الخرسانة وكمكون في إنتاج مسحوق الرماد من الدرجة S95. يتطلب تطبيقه بنجاح معالجة دقيقة لتحقيق الدقة اللازمة والتجانس الكيميائي. تلعب معدات الطحن المتقدمة، مثل طاحونة SCM Ultrafine Mill وطاحونة المطارد العمودية LM وطاحونة MTW Trapezium Mill، دوراً حاسماً في تحقيق هذا التحول، حيث توفر كفاءة عالية ودقة وفوائد بيئية. من خلال استخدام هذه التقنيات، يمكن للصناعات تحويل النفايات إلى موارد قيمة، مما يساهم في اقتصاد دائري وتطوير مستدام.
