از دیرباز بشر سنگهای ســاختمانی را بــه عنــوان ابــزاری بـرای تغییـر محیـط پیرامونـی خـود مـورد اسـتفاده قـرار داده اســت. اســتفاده از ســنگ و کاربردهــاي آن در طــول تاریــخ تغییرات زیادي کــرده است و پتانسیلهاي اقتصــادي آن نیز دائمـا تغییر کرده اسـ ت. در دهــه هــاي اخيــر رشــد صنعتــي و افزايــش توليــد و بــه تبــع آن افزایــش مصــرف سبـب كاهش سـريع ذخاير طبيعي مواد خام و انــرژي شده اسـت. از طـرف ديگـر حجـم بـاالي توليـد سـبب توليـد مقادير زياد مــاد باطل و ضايعات شده است كه اثـرات منفـي زيـادي بـر محيـط زيسـت دارنـد.
از ضرورتهـای بازیافـت ضایعـات سـنگ سـاختمانی میتـوان بـه مـوارد ذیـل اشـاره داشـت:
• حفاظــت از محیــط زیســت بــا حــذف ضایعــات از طریــق بازیافت آنهــا
• کمــک بــه اقتصــاد و اشــتغال کشــور بــا ایجــاد فرصتهای جدید سرمایه گذاری در حــوزه بازیافــت ضایعــات
• کاهــش قیمــت تمــام شــده ســنگ خــام و فــرآوری شــده از طریــق ایجــاد ارزش افــزوده حاصــل از بازیافــت ضایعــات تولیــدی
• افزایش بهـره وری و سـودآوری معـادن و واحدهـای فرآوری
• نــوآوری در صنعــت ســنگ کشــور از طریــق تولیــد محصولات جدیــد بــا کاربردهــای مختلــف ســاختمانی، شهرســازی، صنعتــی، هنــری و غیــره.

از آنجـا کـه توسـعه پایـدار مسـتلزم در نظـر گرفتـن توامان سـه بعد مسـائل زیسـت محیطـی، مسـئولیت اجتماعــی رقابت پذیری میباشــد، پرداختــن بــه موضـوع کاهـش و بازیافـت ضایعـات نیـز بـا در نظـر گرفتـن
هـر سـه بعـد موجـب توسـعه پایـدار صنعـت سـنگ خواهـد شـد. از نظـر زیسـت محیطـی، ضایعـات معـادن و واحدهـای ســنگبری کــه عمدتــا بــه صــورت پراکنــده در محیــط رهــا شــده اند و یــا در محــل معــدن و کارگاههــا انبــار شــدهاند، آلاینده هـای بصـری و محیطـی تجمعـات سـنگ را تشـکیل مــی دهــد. بــا توجــه بــه اینکــه بهــره وری فعالیــت هــای معدنــی در کشــور، حــدود ۵۰ ٪متوســط جهانــی اســت، از
نظــر رقابــت پذیــری مســتلزم کاهــش و کنتــرل ضایعــات و همچنیــن تبدیــل ضایعــات بــه محصــوالت قابــل فــروش(بازیافـت)خواهـد بـود. از لحـاظ مسـئولیت اجتماعـی نیـز بــا توجــه بــه پراکندگــی معــادن ســنگ در ســطح کشــور و نیــز ویژگــی خــاص ایــن معــادن یعنــی اســتقرار در مناطــق محــروم و روســتایی کشــور، از طریــق ایجــاد کارگاههــای کوچــک فــرآوری ســنگ ضایعاتــی، زمینــه کســب درآمــد، اشــتغال و فقرزدایــی در بخــش وســیعی از کشــور فراهــم خواهــد شــد.

شناسایی و طبقه بندی انواع ضایعات
تقسـیم بندی باطله هـای معدنـی بـه چهـار گـروه بـر اسـاس ارزش اقتصــادی، نــوع ذخیــره و پتانســیل کاربــرد آنهــا در جـدول ۱ ارائـه شـده اسـت. البتـه در ایـن طبقه بنـدی اثـرات محیــط زیســتی باطله هــا در نظــر گرفتــه نشــده اســت. بــر اسـاس ایـن جـدول بخشـی از ضایعـات صنعـت سـنگهای سـاختمانی در گـروه ۱ و بخشـی در گـروه ۲ قـرار میگیرنـد.

انواع ضایعات معادن و واحدهای فرآوری
اســتخراج ســنگ از ذخایــر معدنــی نیازمنــد بــه کارگیــری روشهـای مناسـب میباشـد، بگونـه ای کـه تحـت چارچوب دقیـق قوانیـن و بخشـنامه هـای فعلـی مربـوط بـه تأثیـرات زیســت محیطــی بایــد حداقــل تولیــد باطلــه باشــد. انــواع باطله هـای تولیـد شـده از فعالیت هـای اسـتخراج سـنگهای طبیعـی در معـادن را مـی تـوان بـر اسـاس ویژگی هـای آنهـا در چهـار دسـته اصلـی طبقـه بنـدی کـرد کـه تعییـن کننـده احتمــال بازیافــت آنهــا میباشــد.
بلوک هـای معیـوب یـا »انتخـاب سـوم« بـا ابعـاد منظـم امــا دارای ویژگــی هــای فنی-زیبایــی شــناختی ضعیــف یـا انـدازه مناسـب بـرای فـرآوری نیسـت. بلوک هــای بــزرگ بــی شــکل(≤ ۲/۰ مترمکعــب) کــه بـی نظمـی بیـش از حـد در هندسـه دارنـد و نمـی تـوان آنهـا را بـه صفحـات اره کـرد. بلوک هــای کوچــک بــی شــکل (ابعــاد کوچکتــر از ۵/۰ متــر)کــه از قســمت هــای شکســته شــده رســوب اسـتخراج مـی شـوند یـا از مربـع سـازی بلـوک بدسـت مــی آینــد. سـنگهای کوچـک تـا ریـز (Splints و Chips ،)گـرد و غبـار و دوغـاب حاصـل از عملیـات حفـاری و بـرش.

ضایعـات واحدهـای فـرآوری را میتـوان بـر اسـاس انـدازه قطعـات در سـه دسـته اصلـی طبقـه بنـدی کـرد، شـامل:
۱ )ضایعـات بـا انـدازه بـزرگ تـا متوسـط بـه نـام Scrap. انــدازه ایــن نــوع باطله هــا مــی توانــد چندیــن ســانتیمتر باشـد و از اسـلبهای شکسـته یـا معیـوب ناشـی مـی شـود
کـه سـطح آنهـا ممکـن اسـت سـاب داده شـده باشـد.
۲ )ضایعــات بــا انــدازه متوســط تــا کوچــک متشــکل از Chips, Flakes, Splints کـه در هنـگام تراشـیدن بلـوک هــا یــا اســلب هــا ایجــاد مــی شــوند.
۳ )ضایعـات بـا انـدازه کوچـک متشـکل از ذرات ریـز و بـه صــورت گــرد و غبــار یــا دوغــاب اســت. دوغــاب از تمــام عملیـات تـراش سـنگ وقتـی ایجـاد میشـود کـه آب خنـک کننـده بـا ذرات ریـز سـنگ مخلـوط شـود. دوغـاب تولیـد شـده در واحدهـای مجـزای جمـعآوری و بازیافـت شـده و مجـددا در چرخـه تولیـد اسـتفاده مـی شـود. بـا اسـتفاده از فیلترهـای فشـاری مـی تـوان آب بازیافتـی را تـا ۹۰ درصـد رسـاند، اگـر چـه هنـوز مـادهای بـه نـام لجـن بـا رطوبـت بالا(۲۸-۲۲ درصـد) باقـی خواهـد مانـد.

مشکلات زیست محیطی ضایعات سنگ

یکــی از مهمتریــن مشکلات زیســت محیطــی در صنعــت ســنگ ســاختمانی حجــم بســیار بالای تولیــد ضایعــات اســت. بــه طــور متوســط در هنــگام تولیــد بلوک هــای سـنگی در معـدن ۷۰-۳۵ درصـد، در هنـگام حمـل و نقـل و فـرآوری ۴۰-۳۰ درصـد و در مجمـوع حـدوداً ۸۰-۵۰ درصد وزنــی ســنگ خــام اســتخراج شــده بــه ضایعــات تبدیــل میشــود. ایــن ضایعــات اکثــراً بــه صــورت دمپ هــای باطلـه در نقـاط مختلـف بـه روی هـم دپـو میشـود کـه بـه مـرور زمـان بـا انجـام واکنشهـای فیزیکـی و شـیمیایی بـر اکوسیسـتم منطقـه تاثیـر منفـی خواهـد داشـت. ایـن حجـم عظیــم ضایعــات عــاوه بــر مشــکالت زیســت محیطــی بــه لحــاظ جمــعآوری، بارگیــری و باربــری آنهــا تــا محــل دمـپ هزینه هـای سـنگینی را نیـز بـر صاحبـان ایـن صنعـت تحمیــل میکنــد. در مراحــل مختلــف برداشــت و فــرآوری ســنگهای سـاختمانی روش هـای بـرای کاهـش اثـرات زیسـت محیطـی حاصـل از ضایعـات آنهـا وجـود دارد کـه در جـدول ۲ آورده شــده اســت.

تعیین مشخصات انواع ضایعات تولیدی
سنگ ساختمانی
ضایعــات ســنگهای ســاختمانی مختلــف ماننــد گرانیــت، ســنگ مرمــر، ســنگ آهــک، ماســه ســنگ و غیــره دارای ویژگــی هــای مختلفــی هســتند. بــا ایــن حــال، یــک باطلــه ســنگی خــاص بســته بــه روش تولیــد باطلــه ممکــن اســت دارای خصوصیــات فیزیکــی و شــیمیایی متفاوتــی باشــد. بــه عنــوان مثــال در بــرش باطله هــا، اکســید کلســیم (CaO ) و در پرداخــت باطله هــا، ســیلیکون دی اکســید (SiO2 ) مــاده ی اصلــی تشــکیل دهنــده اســت. بــه هــر حــال بــر اســاس انــدازه قطعــات باطله هــای تولیــدی، آزمایش هــای متفاوتــی وجــود دارد. ضایعــات بــه ســه دســته ریزدانــه، متوسـط دانـه و درشـت دانـه دسـته بنـدی میشـود کـه رایـج تریــن آزمایشهــا شــامل آزمایش هــای تعییــن خصوصیــات فیزیکـی (آزمایشهـای دانـه بنـدی، رطوبـت )محتـوی آب(،چگالــی حجمــی، حــدود آتربــرگ و تعییــن مــواد فــرار و مــواد آلــی)، تعییــن خصوصیــات مکانیکــی (آزمایش هــای تراکــم، آزمایــش بــرش مســتقیم، نســبت باربــری کالیفرنیــا،آزمایـش ارزش ضربـه ای، آزمایـش ارزش فشـاری، آزمایـش ســایش لس آنجلــس، آزمایــش ســامت ســنگدانه، مقاومــت فشــاری تک محــوری، مقاومــت کششــی برزیلیــن، آزمایــش بارنقطــه ای، آزمایــش خمــش) و تعییــن خصوصیــات کانــی شناســی (آزمایش هــای پــراش پرتــو ایکــس) میباشــند.

بازیافت ضایعات
بـا توجـه بـه حجـم بـاالی ضایعـات سـنگ در مراحـل مختلـف اســتخراج، فــرآوری و بازاریابــی و نصــب، کــه اثــرات زیســت محیطــی زیــادی دارد، قابلیــت بالایی ایجــاد اشــتغال در مناطــق محــروم و روســتایی و حجــم انــدک ســرمایه گــذاری بازیافــت ضایعـات سـنگ مـی بایسـت در دسـتور کار قـرار گیـرد. بازیافـت ضایعــات، بــا توجــه بــه نــوع ضایعــات ســنگ و انــدازه آنهــا صــورت میپذیــرد(شــکل ۲ .)

بلــوک هــای معیــوب و بلــوک هــای بــزرگ و بــدون شــکل را میتـوان در تولیـد عناصـر ارزان قیمـت بـرای مصـارف خارجـی ماننــد ســنگ فرشها، لبــه پیاده روهــا و دیوارهــای خشــک و یــا سـنگ آرمـور اسـتفاده کـرد. اگـر بلـوک هـا در هیـچ یـک از ایـن مـوارد قابـل اسـتفاده نباشـند، همیشـه مـی تـوان آنهـا را خـرد و بـه عنـوان سـنگدانه اسـتفاده کـرد. ذرات بـا ابعـاد کوچـک ماننـد شـن و ماسـه مـی تواننـد در سـاخت مـواد افزودنـی سـاختمانی، گــچ و مــواد پرکننــده اســتفاده شــوند و یــا مــی تواننــد بــرای تولیـد مـواد معدنـی صنعتـی اسـتفاده شـوند. از ضایعـات آهکـی بــه دلیــل محتــوای بــاالی CaCO3 مــی تــوان بــرای اســتخراج آهــک بــرای مصــارف صنعتــی یــا کشــاورزی اســتفاده کــرد در حالــی کــه میتــوان از گرانیــت بــرای اســتخراج ماســه ســیلیس اسـتفاده کـرد.

برخـی از ضایعـات مربـوط بـه سـنگهای ارزشـمند ماننـد مرمـر هسـتند لـذا مـی تـوان از آنهـا صنایع دسـتی تولیـد نمـود. کوبیک هـای سـنگی بـرای اسـتفاده در سـنگفرش هـا مـورد اسـتفاده قـرار مـی گیرنـد و پـودر سـنگ را نیـز مـی تـوان بـه صـورت مصالـح سـاختمانی مـورد اسـتفاده قـرار داد. در مجمـوع ضایعـات سـنگ، قابلیـت اسـتفاده در صنعـت سـیمان، مصنوعـات سـنگی و هنـری، مجســمه ســازی، پودرســنگ، کاشــی ســنگی، ســنگ موزائیــک، سـنگ مصنوعـی، صنایـع شـیمیایی، اهـداف کشـاورزی، گوگـرد زدایـی بخارهـای نیـروگاه هـای حرارتـی، تولیـد کاغـذ، پلاستیک سـازی، شیشـه سـازی، سـنگفرش، ظـروف سـنگی، جواهرسـازی، تولیـد سـیمان مصنوعـی بـرای سـاختن آجـر و مصالح سـاختمانی زیرســازی جــاده هــا، آســفالتهاي مخصــوص، بعنــوان مــوج شــکن و … را دارنــد. اگــر ســنگهاي ضايعاتــي از نــوع آذريــن باشــند كــه ســخت هســتند ميتــوان از آنهــا بــراي توليــد ســنگفرش اســتفاده نمــود ولــي اگــر ســنگها نــرم باشــند ماننــد تراورتــن ميتــوان آنهــا را بــه پــودر ســنگ تبديــل نمــود يــا از آنهــا بــراي تهيــه ســنگهاي آنتيــك كــه در نماهــا اســتفاده ميشــود بهــره بــرد. خالصــه کاربردهــای مختلــف ضایعــات تولیــدی از معــادن و واحدهــای فــرآوری بــر اســاس انــدازه قطعــات نیــز در جــدول ۳ آورده شــده اســت.

 

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

Fill out this field
Fill out this field
لطفاً یک نشانی ایمیل معتبر بنویسید.
You need to agree with the terms to proceed

فهرست