Liệu bùn trắng từ nhà máy giấy có thể được thêm vào bê tông không? Liệu bùn trắng từ chất thải rắn có thể được sử dụng để sản xuất bột phôi cấp S95 không?

Giới thiệu

Ngành công nghiệp giấy tạo ra lượng rác thải rắn lớn, đặc biệt là “bùn trắng” – một sản phẩm phụ của quá trình xử lý bằng hóa chất. Loại vật liệu này chủ yếu được cấu tạo từ canxi cacbonat và các hợp chất vô cơ khác, và truyền thống上 đã gây ra nhiều khó khăn trong việc xử lý. Tuy nhiên, những nghiên cứu gần đây và các phương pháp sản xuất công nghiệp đã khám phá tiềm năng của nó như một nguồn tài nguyên có giá trị trong sản xuất vật liệu xây dựng, đặc biệt là bê tông và bột phôi. Bài viết này xem xét tính khả thi của việc sử dụng bùn trắng từ nhà máy giấy trong sản xuất bê tông, cũng như việc ứng dụng nó để sản xuất bột phôi loại S95, đồng thời nhấn mạnh các quy trình công nghệ và thiết bị cần thiết để đạt được kết quả tối ưu.

Thành phần và đặc điểm của bùn trắng

Bùn trắng chứa nhiều canxi cacbonat (CaCO₃), với hàm lượng trung bình từ 70% đến 90%, cùng với các hợp chất kiềm còn lại, silica và một số tạp chất nhỏ. Kích thước hạt mịn và thành phần hóa học của nó khiến nó trở thành một ứng viên tiềm năng để thay thế một phần các vật liệu xi măng truyền thống hoặc được sử dụng làm nguyên liệu trong sản xuất bột thải. Tuy nhiên, do thành phần của bùn trắng có thể thay đổi tùy theo quá trình xử lý, việc đánh giá kỹ lưỡng về đặc tính của nó là rất cần thiết trước khi sử dụng.

Microstructure of paper mill white mud under electron microscope

Bùn trắng trong các ứng dụng bê tông

Việc trộn bùn trắng vào bê tông mang lại nhiều lợi ích tiềm năng, bao gồm giảm tác động đến môi trường, giảm chi phí vật liệu và cải thiện độ dễ xử lý trong quá trình thi công. Các nghiên cứu cho thấy bùn trắng có thể đóng vai trò như chất độn hoặc thay thế một phần cho xi măng, giúp tăng mật độ phân tử và giảm khả năng thấm nước của vật liệu bê tông. Các yếu tố cần xem xét chính bao gồm:

Tính tương thích hóa học:Hàm lượng canxi cacbonat cao có thể góp phần vào các phản ứng thủy hóa thứ cấp, từ đó tiềm năng làm tăng độ bền vững trong thời gian dài.
Giới hạn liều lượng sử dụng:Việc thêm quá nhiều có thể dẫn đến sức mạnh ban đầu giảm sút do tác động pha loãng. Mức thay thế tối ưu thường dao động từ 5% đến 10% theo trọng lượng của xi măng.
Độ bền:Quá trình xử lý đúng cách đảm bảo rằng các tàn dư kiềm không gây ra phản ứng kiềm-silica (ASR) hay các vấn đề liên quan đến độ bền của vật liệu.

Việc triển khai thực tế đòi hỏi phải nghiền đất sét trắng thành bột mịn, đồng nhất để đảm bảo tính đồng đều trong hỗn hợp bê tông.Máy xay siêu mịn SCM Ultrafine MillPhương pháp này rất phù hợp cho nhiệm vụ này, có khả năng tạo ra bột với độ mịn lên đến 2500 mesh (D97 ≤ 5μm). Thiết kế hiệu quả cao và tiết kiệm năng lượng của nó giúp giảm chi phí vận hành đồng thời đảm bảo sự phân bố kích thước hạt chính xác cần thiết cho hiệu suất tối ưu của bê tông.

Sản xuất bột thải loại S95 từ bùn trắng

Bột phôi cấp S95, theo tiêu chuẩn Trung Quốc GB/T 18046, yêu cầu diện tích bề mặt riêng phải ≥400 m²/kg và thành phần hóa học được kiểm soát chặt chẽ. Bùn trắng, khi được xử lý đúng cách, có thể được trộn với phôi lò phun (GBFS) để sản xuất ra bột phôi cấp S95 chất lượng cao. Quy trình bao gồm:

Sấy khô và xử lý trước:Bùn trắng phải được sấy khô để giảm hàm lượng ẩm xuống dưới 2% và loại bỏ hoàn toàn các tàn dư hữu cơ.
Grinding:Việc nghiền mịn là rất quan trọng để đạt được diện tích bề mặt và độ phản ứng mong muốn. Vật liệu cần được nghiền đến mức 97% hạt có kích thước nhỏ hơn hoặc bằng 5μm (giá trị D97 ≤ 5μm).
Trộn hòa:Bùn trắng đã được xử lý được trộn với GBFS theo tỷ lệ đáp ứng các yêu cầu hóa học của tiêu chuẩn S95, thường bao gồm 10-20% bùn trắng và 80-90% GBFS.

Của chúng tôiMáy xay bằng bánh xe đứng loại LM SeriesThiết bị này thể hiện những ưu điểm vượt trội trong ứng dụng, tích hợp các chức năng sấy khô, nghiền và phân loại trong một đơn vị duy nhất. Với khả năng xử lý nguyên liệu có kích thước lên đến 50mm và tạo ra độ mịn từ 30 đến 325 mesh (có thể mở rộng lên đến 600 mesh), nó đảm bảo quá trình xử lý hiệu quả đối với hỗn hợp bùn trắng và xỉ. Hệ thống điều khiển thông minh của máy nghiền theo dõi các thông số một cách thời gian thực, đảm bảo chất lượng sản phẩm ổn định đồng thời giúp giảm mức tiêu thụ năng lượng xuống 30–40% so với các loại máy nghiền bi truyền thống.

Industrial production line for S95 grade slag powder using vertical roller mill

Những yếu tố kỹ thuật và kinh tế cần xem xét

Việc sử dụng hiệu quả bùn trắng phụ thuộc vào việc giải quyết các thách thức kỹ thuật như sự biến đổi trong thành phần hóa học, yêu cầu về quá trình xay nghiền chính xác, và tính khả thi về mặt kinh tế. Các yếu tố then chốt bao gồm:

Hiệu suất nghiền:Công nghệ phay tiên tiến là điều kiện thiết yếu để đạt được độ tinh nhỏ nhất với mức tiêu thụ năng lượng thấp nhất. Các máy phay thuộc dòng SCM và LM của chúng tôi được thiết kế với hiệu suất cao, với công suất từ 0,5 đến 250 tấn mỗi giờ.
Kiểm soát chất lượng:Việc giám sát và điều chỉnh liên tục các thông số nghiền đảm bảo rằng sản phẩm cuối cùng tuân thủ các tiêu chuẩn S95. Các thiết bị được trang bị hệ thống điều khiển tự động, như dòng LM của chúng tôi, giảm thiểu sự can thiệp của con người và nâng cao độ nhất quán của sản phẩm.
Lợi ích môi trường:Việc sử dụng đất sét trắng giúp giảm lượng rác thải được chôn lấp và làm giảm lượng khí thải carbon trong quá trình sản xuất bê tông và bột xỉ. Điều này phù hợp với các mục tiêu bền vững toàn cầu và có thể đủ điều kiện để nhận các chứng nhận về môi trường hoặc các khoản hỗ trợ tài chính liên quan.

Nghiên cứu trường hợp và Ứng dụng trong công nghiệp

Một số dự án thí điểm và ứng dụng quy mô công nghiệp đã chứng minh được tính khả thi của việc sử dụng bùn trắng. Ví dụ:

Một nhà máy giấy ở Trung Quốc đã tích hợp máy xay siêu mịn SCM để xử lý bùn trắng dùng cho sản xuất bê tông, giúp giảm lượng xi măng sử dụng đến 15% mà vẫn đảm bảo độ bền của sản phẩm.
Một nhà máy thép đã sử dụng máy xay bằng bánh xe đứng loại LM (LM Vertical Roller Mill) để sản xuất bột phế thải S95 từ hỗn hợp GBFS và bùn trắng, đáp ứng các tiêu chuẩn quốc gia đồng thời giảm chi phí nguyên liệu thô xuống 20%.

Những ví dụ này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc lựa chọn đúng thiết bị cho quá trình nghiền và phân loại. Thiết bị của chúng tôi…Dây chuyền MTW – Máy xay hình bậc thangĐây là một lựa chọn tuyệt vời khác để xử lý bùn trắng, đặc biệt khi độ mịn thô (30-325 mesh) là chấp nhận được. Thiết kế bền bỉ và hệ thống phân loại hiệu quả của nó giúp nó phù hợp cho các hoạt động quy mô lớn.

Laboratory testing of concrete samples containing white mud additive

Kết luận

Bùn trắng từ nhà máy giấy có tiềm năng lớn trong việc được sử dụng làm phụ gia bền vững trong bê tông và là thành phần trong quá trình sản xuất bột tro độc lập loại S95. Để ứng dụng bùn này một cách hiệu quả, cần phải qua quá trình xử lý cẩn thận nhằm đạt được độ mịn và tính nhất quán hóa học mong muốn. Các thiết bị xay hiện đại như máy xay siêu mịn SCM, máy xay bánh xe dọc LM và máy xay hình đa giác MTW đóng vai trò quan trọng trong việc thực hiện quá trình chuyển đổi này, mang lại hiệu suất cao, độ chính xác tốt và lợi ích cho môi trường. Bằng cách áp dụng những công nghệ này, các ngành công nghiệp có thể chuyển đổi rác thải thành nguồn tài nguyên có giá trị, góp phần vào nền kinh tế tuần hoàn và sự phát triển bền vững.