مقدمه
شن وماسه یکی از اساسی ترین مصالح مورد استفاده در صنعت ساختمان، سد سازی و راه سازی می باشد و تقاضا برای منابع ماسه طبیعی به موازات رشد صنایع افزایش پیدا می کند. مواد اصلی مورد استفاده در صنایع مذکور بتن وآسفالت بوده و کیفیت این دو محصول رابطه مستقیم با کیفیت شن و ماسه دارد. آسفالت و بتن هر دو به عنوان یک ماده کامپوزیت زره ای Particulate Composit تحلیل می شوند با این تفاوت که آسفالت یک کامپوزیت با ماتریس پلیمری و تقویت کننده سرامیکی و بتن یک کامپوزیت با ماتریس سرامیک و تقویت سرامیک می باشد. استحکام یک کامپوزیت ارتباط مستقیم با استحکام ماتریس) (S_m) و استحکام تقویت کننده S_p و نیز مقادیر کسر حجمی تقویت کننده V_f کسر حجمی ماتریس V_mدارد.
X=V_f X_f+V_m X_m
لذا با عنابت به موارد ذکر شده استحکام و ترکیبات شن و ماسه در بتن و آسفالت ازاهمیت ویژه ای برخوردار می باشد.
شن وماسه موجود درطبیعت یا شن و ماسه ای که از شکستن سنگ های کوهی تولید می گردد همواره با مقادیری پودر و رس همراه می باشد که هردو این عوامل باعث کاهش استحکام مصالح و در نهایت کاهش استحکام بتن وآسفالت میگردد. از انجایی که سنگ دانه های کوارسیتی 〖 (Sio〗_۲) در مقایسه با سنگ دانه های رسی از استحکام بالاتری برخوردار می باشند و همچنین دانه بندی میکرونی مصالح در یک بتن (کامپوزیت) با توجه به کم بودن کسرحجمی آنها (کمتر از کسر حجمی بحرانی Critical Valumefraction) باعث افت استحکام در بتن و آسفالت می گردند. از اینرو جداسازی رس موجود در مصالح همواره دغدغه اصلی تولید کنندگان این مصالح بوده است.
جداسازی رس ها و نرمه های موجود در شن و ماسه در ایران و سایر نقاط دنیا ،تاکنون به روش تر و شستشو بوسیله آب انجام می گردیده است که این پروسه با مصرف بسیار فراوان آب (به ازای هر تن ۵۰ لیتر آب) و همچنین تولید حجم انبوهی از لجن و آلوده سازی محیط زیست همراه بوده است. در این راستا این مجموعه برای حل این معضل مشکلات متعاقب مطالعات و تحقیقات فراوانی انجام داده تا درنهایت جداسازی به روش خشک را جایگزین جداسازی تر نموده است.
خط شستشوی ماسه به روش خشک
خط DES با حذف ذرات بسیار نرم به تولید کننده این قابلیت را می دهد که ارزش قابل ملاحظه ای به ماسه شکسته کم ارزش اضافه نموده و محصول مطابق خواسته مشتری تولید نماید. همچنین این تکنولوژی معادن را قادر می سازد که محصولی با کیفیتی دقیقا مطابق نیاز تولید کنندگان بتن و آسفالت تولید نمایند.
خطوط تولید بر اساس نوع ماده ورودی به دو دسته تقسیم می گردد:
۱- مصالح کوهی
این مصالح به دلیل تولید از خردایش سنگ های کوهی عاری از رطوبت و رس می باشند و فقط نیاز به جداسازی درصد از پودر های موجود (ذرات کمتر از ۱۵۰ میکرون) می باشد و در نتیجه این پروسه برای مصالح کوهی ساده تر می باشد و به دوبخش اساسی زیر تقسیم می گردد:
۱-۱: شناور سازی در بستر هوا در اولین مرحله پروسه و جداسازی ۶۰% نرمه های موجود توسط یک کلاسیفایر استاتیک ونیز دانه های کمتر از ۲ میلی متر از دانه های بزرگتر.
۲-۱:جداسازی ذرات کمتر از ۱۵۰میکرون از دانه های کمتر از ۲ میلی متر توسط کلاسیفایر دینا میکی
۲- مصالح رود خانه ای
این نوع مصالح بدلیل اینکه از بستر رودخانه ها برداشت می شوند همواره دارای مقداری رس و نیز رطوبت می باشند و همچنین در بسیاری از موارد دانه های رس و دانه های کوارتز به همدیگر چسبیده و یک توده رسی –کوارتزی تشکیل داده اند اند که این موارد در صورت عدم تفکیک و استفاده مستقیم در بتن و آسفالت کیفیت آسفالت یا بتن را از لحاظ استحکام به شدت تغییر می دهد چرا که در اثر بارهای وارده رس از کوارس جدا می گردد و جدایش این دو ماده باعث ایجاد تمرکز تنش در محل جدایش و شروع رشد ترک خواهد شد.
در نتیجه پروسه این مصالح به نسبت مصالح کوهی بسیار پیچیده تر خواهد بود و به شرح ذیل می باشد:
۱-۲:خشک کردن مصالح فوق و شناور سازی در بستر هوا جهت تفکیک اولیه و کاهش میزان نرمه و رس آزاد به میزان ۶۰%
۲-۲:جداسازی (Disagglomoration) نمودن ذرات رس و کوارتز به هم چسبیده در دستگاه Disagglomerator
۳-۲:تفکیک نهایی ذرات رسی و کوارتز موجود در خاک.
با توجه به پایین بودن سختی و استحکام رس نسبت به کوارتز در مرحله ۲-۲ با شکستن ذرات رس-کوارتز چسبیده به هم، ذرات رس یا کلی کاملا به صورت پودر کمتر از ۷۰ میکرون تبدیل می شوند که کلاسیفایر نهایی ذرات فوق را به همراه ذرات کمتر از ۱۵۰mm کوارتز کاملا تفکیک می نماید. نکته حائز اهمیت اینجا می باشد که در مجموعه فوق به دلیل وجود یک فیلتر کیسه ای می توان ذرات معلق ناشی از خردایش اولیه توسط سنگ شکن ها، سیستم های انتقال و سرند ها جذب و از آلودگی غبار در کارخانه جات نیز جلوگیری نمود.
۱ – سیلوی ذخیره Feed Hopper
۲ – نوار نغذیه توزین Belt Feeder
۳ – بالابر Elevator
۴ – آسیاب برشی Dagglorex
۵ – کلاسیفایر استاتیک Stactic
۶ – کلاسیفایر دینامیک Dynamic Classifier
۷ – فیلتر Bag Filter
۸ – فن Fan
۹ – نوارنقاله Belt Conveyor