Kolemanit konsantratör atıklarının çimento üretiminde değerlendirilmesi

Abstract

Bu çalışmada, 3 farklı B2O3 oranlarına sahip kolemanit konsantratör atığı çimento katkı malzemesi olarak kullanılmıştır. Çimento üretim maliyetlerini düşürmeye yönelik ve bor endüstri atıklarının çevreye verdiği zararı önlemek amacıyla bir araştırma yapılmıştır. Bigadiç Bor İşletme Müdürlüğü konsantratör tesisi atık şlam havuzundan temin edilen, B2O3 oranları % 5.56, % 10.47 ve % 15.89 olan kolemanit konsantratör atıkları ile klinker ve alçıtaşı kullanılarak hazırlanmış kompoze çimento karışımları oluşturulmuştur. Klinker ve alçıtaşına ağırlıkça %1, %3, %5, %10 oranlarında, farklı B2O3 oranlarına sahip bor atıkları ilave edilmiştir. Bu deneysel çalışmada 12 çeşit bor katkılı çimento ve CEM I çimentosu olmak üzere toplam 13 çeşit çimento üretilmiştir. Üretilen çimentoların kimyasal ve fiziksel analizleri yapılmıştır. Çimento harçlarının 2, 7, 28, 56 ve 90 günlük basınç dayanımlarına bakılmış ayrıca çekme dayanımı, yüksek sıcaklık ve donma-çözülme deneyleri de TS EN 196 standartlarına uygun olarak gerçekleştirilmiştir. Gerçekleştirilen çalışma sonucunda, B2O3 oranlarının farklı olması, genellikle deney sonuçlarında önemli ölçüde farklılıklar ortaya çıkarmamıştır. Sonuçlardaki farklılıklarda, katkı miktarının değişmesi daha çok etkili olmuştur. Bazı çimento numunelerinin ise CEM I çimentosuna kıyasla yüksek performans gösterdikleri görülmüştür.

In this study, three colemanite concentrator waste with different B2O3 contents was used as cement additive. This study was carried out to find out the possibilities of reduction of cement production costs and minimizing the impact of boron industry wastes on environment. Colemanite concentrator waste was provided from waste pool of Bigadiç Boron Plant. B2O3 content of these wastes are %5.56, %10.47 and %15.89, respectively. These wastes were mixed with clinker and gypsum and cement mixtures were composed. Boron wastes which has different B2O3 contents were added to clinker and gypsum at %1, %3, %5, %10 weight ratios. In this experimental study, including 12 kinds of boron resulted in a total of 13 types of cement including CEM I cement. Chemical and physical properties of these cements were measured. 2nd, 7th, 28th, 56th, 90th day compressive strength and tensile strength tests were carried out. High temperature, freeze and thaw tests were made according to TS EN 196 standarts. In this study, the change in content made no significant effect on test results. Changing additive ratios has more significant effect. Some B2O3 containing cements have shown higher performance compared to CEM I cement.