चीन के अधिकांश औद्योगिक ठोस अपशिष्ट मुख्य रूप से टेलिंग्स, फ्लाई ऐश, कोयला गैंग्यू, स्मेल्टिंग स्लैग, कोयला-चालित स्लैग और डिसल्फराइजेशन जिप्सम हैं। ठोस अपशिष्टों से निर्माण सामग्री तैयार करने पर ध्यान लगातार बढ़ रहा है। शोधकर्ताओं ने उपकरण और प्रौद्योगिकी में सुधार और अनुसंधान एवं विकास के माध्यम से निर्माण सामग्री उद्योग में ठोस अपशिष्टों के व्यापक उपयोग की दर में वृद्धि की है। साथ ही, विभिन्न देशों ने ठोस अपशिष्टों के उपयोग के प्रति उद्यमों के उत्साह को बढ़ाने के लिए सहायक कानून और नियम जारी किए हैं, जिससे औद्योगिक ठोस अपशिष्टों का पर्यावरण पर प्रभाव कुछ हद तक कम हुआ है। लौह टेलिंग्स ग्राइंडिंग मिल के निर्माता के रूप में, हमारी कंपनीलौह अपशिष्ट ऊर्ध्वाधर रोलर मिल लौह अपशिष्ट रेत पीसने से बनने वाली भवन निर्माण सामग्री के व्यापक उपयोग की परियोजना में इसका व्यापक रूप से उपयोग किया गया है। एचसीएमिलिंग (गुइलिन होंगचेंग) लौह अपशिष्ट से भवन निर्माण सामग्री तैयार करने की तकनीक का परिचय देगी।

1. कैल्सीनेटेड सीमेंट क्लिंकर

लौह अपशिष्ट में लौह तत्व प्रचुर मात्रा में पाया जाता है, जो सीमेंट क्लिंकर उत्पादन के लिए लौह पाउडर के स्थान पर कच्चे माल के रूप में उपयोगी है। चूना पत्थर, क्वार्ट्ज रेत और लौह अपशिष्ट को कच्चे माल के रूप में उपयोग करके सीमेंट क्लिंकर को जलाने से कैल्सीनेशन तापमान और सीमेंट की लागत में प्रभावी रूप से कमी आती है, लेकिन मिश्रण की मात्रा सीमित है, और अधिक मात्रा में मिलाने से सीमेंट की मजबूती में काफी कमी आ सकती है। वर्तमान में, सीमेंट क्लिंकर के कैल्सीनेशन में उपयोग किए जाने वाले लौह अपशिष्ट की मात्रा केवल लगभग 15% है। लौह अपशिष्ट की मात्रा बढ़ाने और सीमेंट उत्पादों की गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए नए उपकरण और नई तकनीक विकसित करना अत्यंत आवश्यक है।

2. कंक्रीट समुच्चय

लौह अपशिष्ट की उच्च कठोरता मुख्य रूप से आंतरिक क्वार्ट्ज़ चरण से आती है, जिसका कण आकार कुछ प्राकृतिक नदी की रेत और कृत्रिम रेत के समान होता है, और इसे कंक्रीट में एग्रीगेट के रूप में मिलाया जा सकता है। 1 मिमी से कम कण आकार वाले लौह अपशिष्ट को महीन एग्रीगेट के रूप में प्राकृतिक नदी की रेत के स्थान पर उपयोग करके लगभग 40 एमपीए की 28 दिन की सामर्थ्य वाला कंक्रीट तैयार किया जा सकता है। एग्रीगेट ग्रेडिंग के अनुकूलन के आधार पर, एग्रीगेट के रूप में लौह अपशिष्ट और मशीनीकृत रेत का मिश्रित उपयोग न केवल कंक्रीट की सामग्री संबंधी आवश्यकताओं को पूरा करता है, बल्कि लौह अपशिष्ट और प्राकृतिक नदी की रेत की तुलना में बेहतर स्थिरता भी प्रदान करता है, जो कंक्रीट की गुणवत्ता नियंत्रण के लिए अधिक सहायक है। वर्तमान शोधन प्रक्रिया के संदर्भ में, धातु पुनर्प्राप्ति दर को बढ़ाने के लिए, लौह अपशिष्ट के कण और भी महीन होते जा रहे हैं, जिससे मोटे एग्रीगेट के मानक को पूरा करना और सामान्य कंक्रीट में इसका उपयोग करना कठिन हो जाता है।

3. कंक्रीट खनिज मिश्रण

खनिज मिश्रण मुख्य रूप से अनाकार सिलिका, कैल्शियम और एल्यूमीनियम पदार्थों से बने होते हैं, जो कंक्रीट की सघनता, अभेद्यता और स्थायित्व को बेहतर बनाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। ये सीमेंट की खपत को कम कर सकते हैं और साथ ही जलयोजन की ऊष्मा को भी कम कर सकते हैं। इसलिए, सीमेंट उद्योग के सतत विकास के लिए नए खनिज मिश्रणों की खोज करना महत्वपूर्ण है। लौह अपशिष्ट में मुख्य खनिज अवस्था आमतौर पर क्वार्ट्ज होती है, जिसमें प्राकृतिक अवस्था में बहुत कम पोज़ोलैनिक सक्रियता होती है। लौह अपशिष्ट की "पोज़ोलैनिक सक्रियता" को कैसे बढ़ाया जाए, यह वर्तमान शोधकर्ताओं का मुख्य विषय बन गया है। लौह अपशिष्ट को सक्रिय करने के लिए सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली विधियों में से एक, यांत्रिक पिसाई लौह अपशिष्ट की सक्रियण ऊर्जा को कम कर सकती है और अधिक जाली दोष और प्लास्टिक विरूपण उत्पन्न कर सकती है। शोध से पता चलता है कि यांत्रिक पिसाई लौह अपशिष्ट में विशिष्ट खनिज अवस्थाओं की पोज़ोलैनिक सक्रियता को उत्तेजित कर सकती है। यांत्रिक रूप से पीसे गए खनिजों के कणों का आकार घटने पर, क्वार्ट्ज सीमेंट घोल में मौजूद Ca(OH)₂ के साथ अभिक्रिया करके अनाकार हाइड्रेटेड कैल्शियम सिलिकेट जेल, एटिंग्राइट क्रिस्टल और अन्य जलयोजन उत्पाद उत्पन्न कर सकता है। शोध से पता चलता है कि जब यांत्रिक पिसाई 40 मिनट से अधिक समय तक की जाती है, तो लौह अवशेषों का तीक्ष्ण कोण स्पष्ट रूप से कम हो जाता है, अधिक छोटे कण दिखाई देते हैं और एकरूपता में धीरे-धीरे सुधार होता है। एनहाइड्राइट लौह अवशेष कैल्शियम ऑक्साइड प्रणाली में, यांत्रिक पिसाई से प्राप्त सिलिका युक्त लौह अवशेषों को 30% तक मिलाकर 32.5 सीमेंट तैयार किया जा सकता है। कम जल-बाध्यकारी अनुपात की स्थिति में, महीन लौह अवशेष पाउडर मिश्रित सीमेंट पेस्ट के प्रारंभिक जलयोजन को काफी हद तक बढ़ावा दे सकता है, मोर्टार की छिद्र संरचना को अधिक सघन बना सकता है और प्रारंभिक मजबूती में सुधार कर सकता है। लौह अवशेषों के विशिष्ट पृष्ठीय क्षेत्रफल में वृद्धि का इसकी सक्रियता सूचकांक में सुधार पर कोई स्पष्ट प्रभाव नहीं पड़ता है; उपचार तापमान में परिवर्तन प्रारंभिक चरण (7 दिन) में सक्रियता सूचकांक को काफी हद तक बढ़ा सकता है, लेकिन अंतिम चरण (28 दिन) में सक्रियता सूचकांक पर इसका बहुत कम प्रभाव पड़ता है। लौह अपशिष्ट और स्लैग से बने मिश्रित पदार्थ के लिए, पिसाई प्रक्रिया में सुधार करके सक्रियता सूचकांक को बढ़ाया जा सकता है, जिससे कंक्रीट की मजबूती में वृद्धि होती है। जल अपचायक का उचित उपयोग करके साधारण कंक्रीट में लौह अपशिष्ट की मात्रा को 30% से 40% तक बढ़ाया जा सकता है। लौह अपशिष्ट की पिसाई से इसकी कार्यक्षमता में सुधार होता है, जिससे लौह अपशिष्ट की पोज़ोलैनिक सक्रियता बढ़ती है। लौह अपशिष्ट, स्लैग, क्लिंकर और जिप्सम मिश्रित सीमेंट सामग्री के अनुपात को अनुकूलित करके, राष्ट्रीय मानक के अनुरूप उच्च प्रदर्शन वाला अति-प्रदर्शन कंक्रीट तैयार किया जा सकता है।

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