بحث تجريبي حول الاستخدام الشامل لمخلفات المنشار

طين المنشار هو خليط من مسحوق الحجر والماء ينتج أثناء قطع وتلميع الرخام والجرانيت. وتُعدّ مناطق عديدة في شمال بلادنا قواعد مهمة لمعالجة الأحجار، حيث يُنتج منها كميات كبيرة من طين المنشار سنويًا، ويشغل تخزينه مساحات شاسعة من الأراضي. يتميز مسحوق الحجر بنعومته وصعوبة التخلص منه، إذ يتطاير بسهولة في الهواء مع الرياح القوية، ويتدفق إلى الأنهار مع مياه الأمطار في الأيام الممطرة، مما يُسبب تلوثًا بيئيًا خطيرًا.

تشمل المعادن الرئيسية الموجودة في طين المنشار الفلسبار والكوارتز والكالسيت والدولوميت والأمفيبول، وغيرها. أما المعادن الرئيسية والشوائب فتشمل سيليكات الحديد مثل الحديد الميكانيكي والماغنيتيت وأكسيد الحديد والبيريت والبيوتيت. في الوقت الحالي، تتمثل طريقة الاستخدام الشاملة لطين المنشار بشكل أساسي في إنتاج الطوب الخرساني الخلوي وصناعة المواد الخام الخزفية بعد إزالة الشوائب. يتميز النوع الأول بقدرة معالجة كبيرة، بينما يحقق النوع الثاني عوائد اقتصادية عالية.

بحث الاستفادة

تتناول هذه المقالة دراسة شاملة لاستخدام مخلفات مناشير الخشب في منطقة جينينغ وتحسينها. تحتوي هذه المخلفات على معادن قيّمة مثل الفلسبار والحديد الميكانيكي والحديد المغناطيسي، بينما تحتوي على شوائب ضارة مثل الليمونيت والبيوتيت والمسكوفيت والكالسيت والدولوميت والهونبلند. يتفاوت حجم المواد، حيث يتراوح حجم الجزيئات الخشنة بين 1 و4 مم، بينما يقل حجم الجزيئات الناعمة عن 0.037 مم. يمكن فصل الحديد الميكانيكي الناتج أثناء المعالجة والحديد المغناطيسي الموجود في الخام مغناطيسيًا لإنتاج مركزات الحديد. بعد الفصل المغناطيسي القوي، يمكن إزالة الشوائب المحتوية على الحديد مثل الليمونيت والبيوتيت والأمفيبول. يمكن استخدام كل قسم من مخلفات المناشير المغناطيسية في صناعة الطوب الهوائي أو مواد الأسمنت، مما يحقق الاستخدام الأمثل لهذه المخلفات.

1.تحديد تدفق العملية

   يتم الجمع بين خصائص عينة نشارة الخشب لتحديد عملية التخصيب: يتم غربلة الخام من خلال غربلة ذات 30 شبكة - +30 شبكة، ثم طحن الحبيبات الخشنة إلى -30 شبكة.

——فصل الحديد من عينة مختلطة بحجم 30 مش باستخدام فاصل مغناطيسي أسطواني + صفيحة مسطحة + حلقة عمودية + إزالة مغناطيسية قوية للحديد باستخدام حلقة عمودية - يتم تصنيف المركز إلى منتجات مركزة من الفلسبار متوسطة الحبيبات بحجم 300 مش أو أكبر، وطين ناعم بحجم 300 مش أو أصغر.——ثم تستخدم الحمأة الدقيقة لإزالة الحديد مرتين من خلال الملاط الكهرومغناطيسي للحصول على منتج مركز من الدرجة المسحوقة الناعمة.

2.اختبار الفصل المغناطيسي للخام الخام

تم غربلة الخام باستخدام 30 شبكة، وتظهر نتائج التحليل في الجدول 1.

الجدول 1. نتائج اختبار الإثراء والفحص

     يُطحن الخام الخشن بنسبة 17.35% إلى حجم -30 مش، ويُخلط مع المنتج أسفل المنخل، ثم يُخضع لعملية الفصل المغناطيسي التقليدية باستخدام فاصل مغناطيسي أسطواني + صفيحة مسطحة + حلقة عمودية + حلقة عمودية. يوضح الشكل 1 مخطط سير العملية، بينما يعرض الجدول 2 نتائج الاختبار.

الشكل 1. مخطط سير عملية اختبار الفصل المغناطيسي التقليدي للخام الخام.

الجدول 2. نتائج اختبار الفصل المغناطيسي التقليدي

       تُخضع الخامة الخام لعملية غربلة وطحن، بالإضافة إلى عملية إزالة الحديد ثلاث مرات، وهي عملية اختبار تقليدية، ويمكن الحصول على منتجات مركزة متوسطة ومنخفضة الجودة بنسبة 92.57%، ومحتوى Fe2O3 بنسبة 0.525%، وبياض بنسبة 36.15%. يُنصح بتنقية أكسيد الحديد وسيليكات الحديد ذات الحبيبات الدقيقة الموجودة في الطين الناعم باستخدام آلة فصل الطين الكهرومغناطيسي ذات المجال العالي والمتوسط ​​بعد التصنيف.

3. إزالة الحديد من الطين الناعم

يُصرّف المُركّز الثاني من ليهوان من الحمأة الناعمة التي يقل حجمها عن 300 مش عبر الفائض، وتُستخدم عملية إزالة الحديد مرتين بواسطة آلة الطحن الكهرومغناطيسية للحصول على مُركّز المسحوق الناعم. يوضح الشكل 2 مخطط سير العملية، بينما تُعرض نتائج الاختبار في الجدول 3.

الشكل 2. مخطط سير عملية اختبار إزالة الحديد من الطين الناعم

الجدول 3. مؤشر إزالة الحديد من الطين الناعم

بعد فرز مركز ليهوان، ارتفعت درجة بياض مركز الفلسبار متوسط ​​الحبيبات (+300 مش) من 36.15% إلى 56.49%، بينما انخفضت درجة بياض الطين الناعم إلى 23.07%. تمت إزالة الحمأة الناعمة (-300 مش) من الحديد مرتين باستخدام الملاط الكهرومغناطيسي، مما أدى إلى الحصول على مسحوق ناعم ذي جودة خزفية بنسبة إنتاج 42.31% ودرجة بياض 41.80%.

3. اختبار العملية الكاملة

شروط ومؤشرات اختبار شاملة لإجراء اختبار العملية بأكملها.

الشكل 3. العملية الكاملة لاختبار طين النشر

الجدول 4. مؤشرات الاختبار للعملية بأكملها

المرفق: درجة حرارة البسكويت 1200 درجة مئوية

   يُغربل خام طين المنشار، ثم يُطحن، ويُفصل مغناطيسيًا بشكل ضعيف، ثم يُمرر عبر صفيحة مسطحة، ثم يُمرر عبر حلقة عمودية، ثم يُمرر عبر حلقة عمودية أخرى، ثم يُصنف باستخدام عملية الفصل المغناطيسي الكهرومغناطيسي للحصول على خام الحديد بنسبة 0.32% ودرجة حديد إجمالية 62.35%. وبنسبة 38.56% ودرجة بياض 54.69% لمنتجات مركزة من الفلسبار متوسطة الحبيبات ذات درجة سيراميكية، ونسبة 42.31% ودرجة بياض 41.80% لمنتجات مركزة من مسحوق ناعم ذات درجة سيراميكية؛ تبلغ نسبة المخلفات المغناطيسية الإجمالية 18.81%، ويمكن استخدامها كمادة خام لصناعة الطوب الهوائي.

تتيح هذه العملية التكنولوجية الاستخدام الشامل لمخلفات طين المنشار، ويمكن أن تحقق فوائد اقتصادية أعلى وأهمية اجتماعية وبيئية أكبر.