據估計,全球每年開采的原材料約200億噸,其中一些是可再生的,但大多數是不可再生的。 隨著時間的推移,人們對資源有限的認識已經成為現實,合理利用、再利用和循環利用資源已刻不容緩。
在這種石材開采和加工行業中,各個生產階段都會產生大量損失,並產生大量廢物。 儘管人們擔心環境問題,但大多數時候,廢物未經任何事先處理就直接沉積在生態系統中。 此過程中產生的污泥不被視為危險廢物,但它是一個環境問題。
該行業產生多種類型的廢物:
- 塊提取殘留物
- 鋸末廢料符合標準尺寸
- 鋸切和拋光過程中產生的廢物
地質資源對於現代生活至關重要,因為它們是大量經濟活動和合理數量的轉化產業的原材料,並且隨著社會的發展其重要性日益增加。
各國的指數級發展和技術進步使人們對地球滿足世界需求的能力提出質疑,特別是在礦產資源方面,這引發了對指數級增長與原材料消耗和地質極限之間衝突的討論。
據估計,在未來30到35年裡,為了滿足市場需求,採礦業將不得不生產與迄今為止生產的資源數量相似的資源,這加劇了採礦業尚未取得重大進展的事實或該部門的發現以及一些大型常規礦床的枯竭。
負責任地開發地質資源是發展的重要手段,是提高國民經濟績效的槓桿。 因此,必須整合可持續發展政策和措施,促進循環經濟,綜合考慮經濟、社會和環境方面的問題,並確定有效的法律和製度框架。
採石業會產生大量廢物(來自天然惰性材料),例如,在大理石行業中,廢物可能佔所開采的土壤和石頭總量的 80-90%。
這些殘留物的處理方式直接影響該行業產生的影響以及所生產材料的環境績效。
觀賞石生產行業產生的廢棄物主要產生於切割和鋸切階段,在切割石材時會產生固體顆粒。
切割面積越大,加工過程中破壞的材料就越多,資源效率就越低。 大約 5% 的這些顆粒被釋放到空氣中,其餘部分被冷卻水流去除,隨後進行傾析過程,形成泥漿殘留物。
如上所述,裝飾石材行業產生大量的石粉、污泥和石殘渣/刨花,需要不斷研究和開發新技術和應用,不僅是為了解決環境問題,也是為了尋找新的協同效應和產業共生,以促進循環經濟戰略,從而有助於具有不同特徵和潛在用途的新產品的新生命週期。
有幾種回收這種廢物的解決方案,一些工業部門已經表示願意將它們納入其生產過程,以及在裝飾石材行業本身的再利用,即當剩餘物/石片被重新用於製造其他不同尺寸和/或用於採石場景觀恢復的產品。
已經進行了多項研究,以評估將污泥和石渣/刨花摻入不同類型的建築材料(即混凝土、砂漿、陶瓷產品和玻璃的生產)中的可行性。
在規格要求較高的行業中,當轉化裝置與不同性質的觀賞石一起使用時,污泥的使用變得更加複雜,導致混合物難以保證特性,但在這種情況下,它們可以用於要求不高的應用從化學的角度來看。 將這些廢物用作道路鋪設中的骨料、土木建築工程中的填充材料、地基材料、建築工程中的粘合劑,是可能的回收解決方案的例子。
陶瓷行業
陶瓷產品已成為多項研究的主題,以確定在其製造中加入花崗岩泥作為原材料的可行性,並用作長石、沙子和一些必要的粘土礦物的替代品。 這些研究得出了幾個結論:
在燒製後的陶瓷體中使用花崗岩泥作為顏料添加劑的替代品。 這些污泥通過減少所需的水量來促進乾燥階段,並允許降低乾燥和蒸煮操作中的加熱溫度。 這些產品具有與傳統產品相似甚至更優越的技術性能。
- 在陶瓷生產過程中回收大理石廢料,不使用炻器作為製造原材料,最佳摻入量高達 27%。
- 可以將高濃度的大理石泥摻入陶瓷組合物中。
- 在瓷磚生產漿料中添加30%的大理石泥,不僅不會降低最終產品的性能,而且還具有使用較低燒成溫度的可能性。
土木建築 - 混凝土
還研究了混凝土和砂漿作為石材行業廢物的可能目的地。 一些例子是:
- 在混凝土製造中,使用大理石和花崗岩碎片可以替代水泥(高達 30%)。
- 用花崗岩和大理石污泥替代 10% 的水泥需求,生產優質混凝土。
- 大理石漿料最多可加入混凝土和傳統混凝土混合物中總密度的 20%,以改善物理和機械性能。
- 在傳統混凝土中添加最多 20% 的大理石漿和超塑化劑。
土木建築 - 砂漿
就砂漿而言,在抹灰砂漿的生產中可以用大理石泥完全替代CaCO3填料,並具有增色的補充功能。
土木建築 - 磚
可以用花崗岩和大理石碎片和灰塵代替用於製造混凝土磚的傳統骨料。 其填充能力和顆粒尺寸分佈使其能夠很好地替代傳統材料。
由回收廢物製成的磚具有適合在建築領域使用的物理和機械性能,在技術和機械特性方面達到最佳值,廢物摻入量為 10%。
景觀裝飾
石頭殘骸/刨花,根據其大小,可以重新用於景觀修復或裝飾,例如,戰略性地放置以形成路徑。
玻璃工業
玻璃工業還可以回收裝飾石材行業的廢物,大理石泥可以代替矽砂用於製造彩色玻璃,或作為 PVC 等塑料成型中的填料。
橡膠工業
他發現大理石泥還可以用作天然橡膠化合物的填料,以降低成本。
農業
花崗岩泥是用於農業和森林土壤酸中和的傳統鹼化修正劑的有效替代品,是植物必需營養素的來源。
廢物處理
大理石污泥可以添加到受重金屬污染的沉積物中,從而減少可用金屬形式和沈積物毒性。
它們還可以用作市政垃圾填埋場的密封材料和可能的防水解決方案,因為它們具有低膨脹和低滲透性、低有機物含量以及放置在混凝土結構附近或下方時的高安全性。
應用實例
目前,市場上已有觀賞石行業廢棄物再利用的案例。
其中之一是石頭紙,它是碳酸鈣與少量充當粘合劑的無毒聚乙烯樹脂的組合。 該產品重新利用石材行業廢物中的礦物質來生產一種耐用、抗真菌和防水的紙張。
但尺寸石材提取殘留物的主要用途是用於土木建築和公共工程,例如道路和水壩。 土木建築在各種活動(鋪路、填充材料、地基材料、粘結材料)中使用裝飾石材行業(花崗岩和大理石)的廢料作為二次原材料,從而減少原材料的消耗。 天然原材料並促進廢物的更可持續的最終目的地,否則將
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