Kum-Kireç Tuğlalarının Üretimi

Yueshan Bakır Madeni, yılda 75.000 ton atık üretiyor. Bakır atıkları, başta kuvars olmak üzere ondan fazla mineralden oluşan ince kumdur. Teknik analizler, bu atıkların kapsamlı bir geri kazanım değeri taşımadığını ortaya koymuştur. Maden, atıkların tuğla üretiminde kullanılmasına yönelik kapsamlı denemeler gerçekleştirmiş ve bu alanda başarı elde etmiştir.

A. Hammadde Özellikleri
Yurt içi kum-kireç tuğla fabrikalarından elde edilen verilere göre, kullanılan kumun SiO₂ kütle fraksiyonu genellikle 65%’den az olmamalıdır ve mika gibi zararlı bileşenlerin içeriği çok yüksek olmamalıdır. Maden atıklarının ana kimyasal bileşimi şöyledir: SiO₂ 60,43%, Al₂O₃ 14,27%, Fe₂O₃ 4,69%, CaO 6,22%, MgO 1,40%, K₂O 3,4%, Na₂O 3,86% olup, bu bileşim tuğla yapımında kullanılan kum için gerekli şartları temel olarak karşılamaktadır.

B. Üretim Süreci
Atık maden cevheri ve kireci hammadde olarak kullanan (gerekirse renklendiriciler ve katkı maddelerinin de eklenebileceği) bu süreç, hammadde hazırlama, presleme ve kalıplama ile doymuş buharla kürleme aşamalarını içermektedir.
Üretilen kum-kireç tuğlaları, bakanlık standartlarını karşılayarak denetimlerden geçmiştir. Görünüş kriterlerine göre birinci sınıf tuğla olarak sınıflandırılan bu tuğlaların teknik özellikleri, pişmiş kil tuğlalarınkini aşmaktadır; bu da kullanım alanlarının geniş olacağına işaret etmektedir.

Buharla Sertleştirilmiş Standart Tuğlaların Üretimi
Pekin Bilim ve Teknoloji Üniversitesi’nden Zhao Fengqing ve ekibi, alkali bir kompozit aktivatör eşliğinde bakır atıkları, öğütülmüş granülize yüksek fırın cürufu ve uçucu kül kullanarak, hidrotermal sertleştirme süreciyle yük taşıyıcı standart tuğlalar üretti. Deneylerde kullanılan başlıca hammaddeler, Chengde Bakır Madencilik Şirketi'nden elde edilen bakır atıkları, cüruf, yakındaki elektrik santrallerinden gelen uçucu kül, bir aktivatör ve kırılmış taş tozuydu. Hammadde karışımındaki katı atık içeriği, toplam katı hammaddelerin 'ine ulaştı (atıkların payı –70 arasındaydı). Deneylerde, 40 mm × 40 mm × 160 mm kalıplarda titreşimli kalıplama yöntemiyle simüle edilmiş bir tuğla formülasyonu kullanılmıştır. 24 saat sonra numuneler kalıplardan çıkarıldı ve 70°C’de 6 saat süreyle buharla kürleme işlemine tabi tutuldu. Ardından, buharla kürleme sonrası ve ek olarak 28 günlük standart kürleme süresinin ardından basınç dayanımları ölçüldü. Proses parametrelerini optimize etmek için ortogonal deneysel yöntem kullanılmıştır. Elde edilen ürünler 18,1 MPa basınç dayanımı ve 3,6 MPa eğilme dayanımı değerlerine ulaşmış olup, iyi bir donma-çözülme direnci ve stabilite sergilemiştir.
Bu süreç, düşük aktiviteli (düşük silika içerikli) atık maden cevherlerini hammadde olarak kullanır; alkali ile aktive edilmiş uçucu kül-cüruf çimento benzeri malzemelerden yararlanır ve nispeten düşük sıcaklıkta bir buharla sertleştirme işlemiyle standartlara uygun, yük taşıyıcı tuğlaların üretimini başarıyla gerçekleştirir; böylece düşük aktiviteli atık maden cevherlerinin kaynak olarak değerlendirilmesi için yeni bir yol açar.