بازیابی آهن از سرباره به روش جداسازی مغناطیسی و ارتقای کیفیت سنگدانه های باقی مانده برای کاربردهای عمرانی: مطالعه موردی دشت نیشابور

انباشت سرباره های فولادسازی در مجتمع فولاد خراسان در مجاورت دشت حساس نیشابور، یکی از چالش های جدی زیست محیطی نیم قرن اخیر در شرق کشور محسوب می شود. این پژوهش با هدف بهینه سازی بازیابی آهن فلزی از سرباره به روش جداسازی مغناطیسی و ارزیابی کیفی سنگدانه های فرآوری شده برای کاربردهای پیشرفته عمرانی (زیراساس راه و بالاست راه آهن) انجام شده است. در این تحقیق، نمونه های سرباره از دپوی مجتمع فولاد خراسان جمع آوری شدند. پس از خردایش و دانه بندی، فرایند جداسازی مغناطیسی در شدت های میدان ۲۰۰۰ تا ۶۰۰۰ گوس، سرعت های چرخش درام ۴۰ تا ۸۰ دور بر دقیقه و پنج محدوده دانه بندی انجام شد. آنالیز ترکیب شیمیایی و کانی شناسی با استفاده از XRF، XRD و روش استاندارد YB/T ۴۱۸۸-۲۰۰۹ صورت گرفت. ارزیابی زیست محیطی با به کارگیری روش TCLP مطابق US EPA ۱۳۱۱ انجام شد و نتایج با استاندارد ۱۰۵۳ ایران و مقادیر مجاز EPA مقایسه گردید. نتایج نشان داد که در شرایط بهینه شدت میدان ۳۵۰۰ گوس، سرعت چرخش درام ۶۰ دور بر دقیقه و دانه بندی ۰.۵-۲ میلی متر راندمان بازیابی آهن به ۹۳.۲ درصد رسید. وزن مخصوص ظاهری از ۳.۴۲ به ۲.۹۵ گرم بر سانتی متر مکعب کاهش یافت که کاملا در محدوده مجاز نشریه ۱۰۱ برای زیراساس (۲.۴-۳.۰ گرم بر سانتی متر مکعب) و نشریه ۳۰۱ برای بالاست (≥۲.۶) قرار گرفت. آنالیز شیرابه سنگدانه های فرآوری شده کاهش ۸۰-۸۶ درصدی غلظت فلزات سنگین (Pb، Zn، Ni، Cd، Cr، As، Cu) را نشان داد که در محدوده مجاز استانداردهای بین المللی و ملی است. بر اساس یافته ها، اجرای صنعتی این روش می تواند ضمن بازیابی اقتصادی سالانه حدود ۲۶ هزار تن آهن فلزی (ارزشی در حدود ۷-۱۰ میلیون دلار)، از انباشت سالانه ۴۲۰ هزار تن سرباره و آلودگی منابع آب و خاک دشت نیشابور جلوگیری نماید. سنگدانه های باقی مانده با تامین الزامات فنی نشریه ۱۰۱ و ۳۰۱ و استاندارد بین المللی EN ۱۳۴۵۰، گزینه ای پایدار و اقتصادی برای پروژه های زیربنایی منطقه به شمار می روند.

کلیدواژه ها:

سرباره فولاد ، جداسازی مغناطیسی ، بازیافت آهن ، سنگدانه های عمرانی ، آلودگی فلزات سنگین ، دشت نیشابور ، نشریه ۱۰۱ ، نشریه ۳۰۱