تولید ماسه شسته بدون استفاده از آب
به دلیل کاهش روزافزون سرانه آب در کشور و افت شدید سطح آب زیرزمینی در تمامی دشت های کشور، اهمیت استفاده بهینه از منابع آب، روز به روز آشکارتر می شود. در بسیاری از مواقع در فرایند تولید می توان از مقدار مصرف آب به شدت کاست و در برخی از مواقع می توان به کلی آب را از فرایند تولید حذف کرد. اینجانب با توجه به موارد فوق از یک طرف و کمبود آب در کارگاه خردایش و دانه بندی سنگ آهک شرکت گوهرخاک بوشهر (تولید شن و ماسه) از طرف دیگر و با توجه به دو دهه تجربه کارشناسی در آزمایشگاه های فنی و مکانیک، ایده ی تولید شن و ماسه شسته بدون استفاده از آب را در سال 1391 در ذهن پروراندم. پس از بررسی های لازم، در سال 1392 سیستم شستشوی شن و ماسه در مقیاس نیمه صنعتی در کارگاه تولید شن و ماسه شرکت گوهرخاک بوشهر را طراحی و ساختم.
شرح تجربه:
در سال 1391 شرکت گوهرخاک بوشهر تاسیسات خردایش و ئانه بندی سنگ آهک را در مجاورت معدن خود احداث کرد. از آنجائیکه معمولا سنگدانه های آهکی کوچکتر از 30 میلیمتر، برای مصارف معمول (پخت در کوره های آهک) مصرف ندارد، برای کاهش هزینه ها و استفاده بهینه از ریزدانه ها، دانه بندی و استفاده از آنها به عنوان شن و ماسه رایج است. همانگونه که می دانید شن و ماسه آهکی به دلیل شباهت بسیار زیاد به مواد اولیه سیمان، یکی از مرغوب ترین انواع شن و ماسه است.
به دلایل زمین شناسی و تکتونیکی، در کارگاه شرکت گوهرخاک بوشهر و حومه ی آن، امکان دسترسی به آب کافی برای شستشو میسر نبود. بنابراین اینجانب با توجه به تجارب آزمایشگاهی و تسلط کامل به مفاهیم شن و ماسه شسته و مفاهیم آزمایشگاهی و اهداف آنها ایده ی شستشوی شن و ماسه سنگ آهک بدون استفاده از آب را در ذهن پروراندم.
پس از آن اقدام به طراحی و ساخت سیستمی در مقیاس نیمه صنعتی نمودم که با استفاده از جریان هوا، شن و ماسه شسته و تمیز و با دانه بندی استاندارد، تولید گردید. در شن و ماسه تولید شده با این سیستم، به راحتی تمامی الزامات استانداردهای ملی و بین المللی و حتی استاندرادهای خاص هر پروژه، قابل اعمال است. و این بزرگترین مزیت این سیستم نسبت به سیستم های مشابه است.
در روش شستشو با آب و سایر روش های شستشو با هوا، ایجاد تعادل بین ضریب نرمی و SE کاری بسیار دشوار است که در اغلب موارد، امکانپذیر نیست و نیاز به پایش و آزمایش های مداوم و لحظه به لحظه بر روی مصالح معدن و محصولات تولیدی دارد که عملا بسیار پرهزینه،وقت گیر و یا حتی غیرممکن است. در حالیکه با این سیستم به راحتی هم ارز ماسه ای (SE) ، ضریب نرمی و مقدار عبوری از الک 200 و ... قابل تنظیم است.
خاطرنشان می شود زمانی که اینجانب ایده ی تولید شن و ماسه شسته بدون استفاده از آب را در ذهن پروراندم و حتی تا نیمه های راه، اطلاعی از وجود یا عدم نمونه های مشابه نداشتم.
تبیین مسائل و چالش های پروژه:
مهمترین چالش و مشکل این پروژه، تامین مالی ساخت سیستم در مقیاس صنعتی بود که کماکان ادامه دارد. برای ساخت آن در مقیاس صنعتی، پیگیری هایی از برخی ادارات مرتبط جهت حمایت مالی انجام دادم که علیرغم اینکه برای آنها جالب بود ولی هیچ یک حاضر به حمایت مالی نشدند. از طرفی به دلیل شرایط اقتصادی نابسامان کشور و به تبع آن شرکت، امکان ساخت آن در مقیاس صنعتی با بودجه شرکت نیز فراهم نگردید. این در حالیست که این سیستم مزایای بسیار زیاد اقتصادی و زیست محیطی دارد که با کمتر از یک سال استفاده از آن، بازگشت سرمایه گذاری برای ساخت و نصب آن محقق خواهد شد.
زمان و موقعیت جغرافیایی:
زمان اجرا: از سال 1391 تا 1392 در مقیاس نیمه صنعتی
موقعیت جغرافیایی: استان بوشهر، شهرستان دیر، شمال شرقی روستای جاشک تاسیسات خردایش و دانه بندی سنگ آهک شرکت گوهرخاک بوشهر
مراحل اجرا
- ایده پردازی
- طراحی سیستم
- ساخت سیستم در مقیاس نیمه صنعتی
- تولید آزمایشی شن و ماسه شسته بدون استفاده از آب
- ساخت سیستم در مقیاس صنعتی
فرایندها و روش اجرا
به دلیل اقدام برای ثبت اختراع از پرداختن به جزئیات این بخش معذورم. فقط به این نکته بسنده می کنم که این سیستم تفاوت اساسی با سایر سیستم های تولید شن و ماسه بدون استفاده از آب دارد که مهمترین آنها امکان تنظیم نمودار دانه بندی، هم ارز ماسه ای، ضریب نرمی و درصد عبوری از الک 200 می باشد. مزیت مهم دیگر این سیستم آن است که دوستدار محیط زیست است.
تجارب جهانی مرتبط
در سال 1390 پیش از اینجانب فردی به نام آقای حسین ابویی در یزد دستگاه مشابهی را طراحی و ساخته است. پس از اینجانب نیز سیستم دیگری توسظ یکی از سازندگان خطوط تولید معدنی ساخته شده است. اما سیستم طراحی شده و ساخته شده توسط اینجانب تفاوتهای اساسی و مزایای متعدد اقتصادی و زیست محیطی نسبت به آنها دارد. زیرا تمامی الزامات استانداردهای ملی و بین المللی شن و ماسه و مصالح سنگدانه ای که در فرایند تولید قابل تنظیم است، با سیستم طراحی شده توسظ اینجانب قابل تنظیم است. در حالیکه سایر سیستم های فاقد این توانایی هستند. همچنین سیستم های دیگر صرفا برای شن و ماسه کوهی کارآیی دارند. در حالیکه سیستم طراحی شده توسط اینجانب برای شن و ماسه کوهی، رودخانه ای و آبرفتی، واریزه ای و ... کارایی صد در صدی دارد.
نتایج (درس آموخته ها، موفقیت ها و شکست ها با تاکید بر میزان اثربخشی در راستای مصرف بهینه آب)
با ساخت این سیستم و اشاعه ی استفاده از آن در کارگاه های تولید شن و ماسه، می توان مصرف آب را به کلی از فرایند تولید شن و ماسه حذف کرد، مشکلات زیست محیطی کارگاه های خردایش، دانه بندی و شستشوی شن و ماسه را کاملا برطرف کرد و به دستاوردهای مهم دیگری رسید (دستاوردهای اقتصادی).
نتیجه گیری و جمع بندی
با ساخت این سیستم در مقیاس صنعتی، علاوه بر رفع مهمترین مشکلات معمول در تولید ماسه شسته (شامل هم ارز ماسه ای، درصد عبوری از الک 100 و 200، ضریب نرمی و ...) مصرف آب در تولید شن و ماسه شسته به کلی حذف خواهد شد. همچنین مشکلات زیست محیطی فرایند خردایش و دانه بندی و شستشوی شن و ماسه به کلی حذف خواهد شد.
تقدیر و تشکر
از مسئولین محترم استانی و ملی خواهشمندیم که با تامین منابع مالی و یا اعطای تسهیلات کم بهره ی بانکی برای ساخت و اجرای صنعتی این طرح، در حفاظت از منابع آب، محیط زیست و منابع طبیعی کشور، سهم و نقش بیشتری ایفا نمایند.
گروه: معادن کلمات کلیدی: