تفاصيل الوثيقة

نوع الوثيقة : رسالة جامعية 
عنوان الوثيقة :
استخدام غبار افران الاسمنت كمادة اسمنتية مساعدة في خلطة الردم الاسمنتية بالمناجم العميقة لمعادن الأساس
Cement Kiln Dust (CKD) as a Co-Binder for Cemented Paste Backfill of Base Metal Underground Mines
 
الموضوع : كلية الهندسة 
لغة الوثيقة : العربية 
المستخلص : مع استمرار نمو الطلب على الاسمنت، من المتوقع أن يزداد الإنتاج العالمي، مما قد يتسبب في اثار سلبية على البيئة والتي لا تتوافق مع أهداف الإستدامة. غبار أفران الأسمنت (CKD) هو أحد التأثيرات السلبية الناتجة عن صناعة الأسمنت. في الوقت الحالي يُعد استخدام هذه المخلفات في التطبيقات الصناعية المختلفة توجهاً عالميًا يبحث فيه العديد من العلماء في مختلف المجالات. وبالمثل، ينتج عن صناعة التعدين مخلفات النحاس كمواد غير مرغوب فيها أثناء معالجة الخام، مما يخلق مشاكل بيئية بسبب صعوبة إدارة الكميات الضخمة الناتجة في جميع أنحاء العالم والتي تصل إلى مليارات الأطنان المترية. في صناعة التعدين، تعتبر خلطة الردم الأسمنتية (CPB) تقنية جديدة نسبيًا. ومع ذلك، فإن سعر الإسمنت كمادة لاحمة يؤثر بشكل كبير على تكلفة هذه التقنية. حقق هذا البحث في الاستخدام المفيد لغبار أفران الاسمنت وكذلك مخلفات النحاس في التطبيقات الصناعية التعدينية من خلال إستخدامها في خلطة الردم الاسمنتية (CPB) في المناجم العميقة لمعادن الأساس. تم تصميم خمسة وستين خلطة ثنائيه وكذلك ثلاثية التركيب على مدار المراحل التجريبية والتي تضمنت مرحلة التحقيق الأولي ومرحلة فحص المنتجات الناشئة عن ترطيب الخلطات بالماء. حيث استخدمت هذه الدراسة ثلاثة انواع مختلفة من غبار افران الاسمنت تم جمعها من ثلاثة مصانع اسمنت محلية مختلفة ومن ثم استخدامها بأربع نسب هي 5، 10، 15، 20% كبديل جزئي للاسمنت البورتلاندي العادي والاسمنت البورتلاندي البوزولاني، ممثلةً في مئات العينات التي تم إعدادها. بالإضافة إلى الخلطات المرجعية والتي لم يُستخدم فيها غبار أفران الاسمنت. بعد أن تم جمع المواد الخام تمت دراسة خصائصها على نطاق واسع من منظور فيزيائي و كيميائي. كما تم إخضاع العينات المتصلبة لاختبارات الكثافة وقوة الضغط أحادية المحور (UCS) ومعامل المرونة والتشوه المحوري لقياس الخواص الفيزيائية والميكانيكية في أوقات معالجة مختلفة شملت 7، 14، 28، 56 و 90 يوم. بالإضافة إلى تطبيق عدد من التقنيات مثل فلورية الأشعة السينية (XRF)، حيود الأشعة السينية (XRD)، المسح المجهري الإلكتروني (SEM)، وتحليل مطيافية تشتت الطاقة بالأشعة السينية (EDX) لتحليل العينات المتصلبة المختلفة. أظهرت النتائج أن غبار افران الاسمنت (CKD) زاد من قوة الخلطات ذات التكوين الثنائي حتى نسبة 30٪ عند استخدام الاسمنت البورتلاندي العادي، و إلى نسبة 15٪ عند إستخدام الاسمنت البوزولاني، وذلك مقارنة بالقيم التي حققتها الخلطات المرجعية. كما أشارت النتائج الى أنه يمكن أيضًا استخدام غبار افران الاسمنت بشكل مفيد في الخليط الثلاثي الخاص بخلطة الردم الاسمنتية كبديل جزئي للاسمنت بنسبة تصل إلى 20٪. حيث تجاوزت جميع خلطات الردم الاسمنتية قوة الانضغاط المطلوبة لتحقيق الاستقرار في المناجم التحت سطحية دون أي تأثير كبير على الخواص الفيزيائية والميكانيكية. كما أنه لوحظ وجود علاقة عكسية في العينات التي تم إختبارها عند 90 يوم بين أعلى مقاومة ضغط تم تحقيقها وقيمة عامل تشبع الجير (LSF) الخاص بمواد غبار افران الاسمنت. طبقت هذه الدراسة أيضًا الانحدار الخطي المتعدد (MLR) والشبكة العصبية الاصطناعية (ANN) مع خوارزمية تدريب الإنتشار العكسي ذو الطبقات المتعددة وذلك لإنشاء النماذج التنبؤية. حيث أظهر نموذج الشبكة العصبية الاصطناعية التنبؤي ارتباطًا إيجابيًا وثيقاً بين القيم المقاسة والقيم المتوقعة، مع معاملات إحصائية موثوقة والتي حققت قيم 0.995 و 0.065 و 0.911 لـ R2 و RMSE و MAE، على التوالي، مما يقدم الشبكة العصبية الاصطناعية (ANN) كأداة ذكية تستخدم في تحسين خلطات الردم الاسمنتية (CPB). أشارت نتائج النماذج التنبؤية أيضاً أن سيليكات الكالسيوم الرطبة (C-S-H) والبورتلانديت والكالسيت هي أهم التكوينات المعدنية الناشئة عن خلط المواد الأولية بالماء، في الوقت نفسه حظي الاسمنت البوزولاني والبورتلاندي العادي وكذلك مواد غبار افران الاسمنت المختلفة بأعلى أهمية كمكونات خام في الخلطات التي تم اعدادها خلال هذه الدراسة. إن إعادة تدوير غبار افران الاسمنت وكذلك المخلفات الناتجة عن معالجة النحاس بكفاءة في التطبيقات الصناعية التعدينية توفر العديد من المزايا الإقتصادية والبيئية، مثل تقليل تكلفة عمليات ردم المناجم، تقليل كميات مخلفات النحاس وغبار افران الاسمنت المنقولة إلى مرامي النفايات، حماية الموارد الطبيعية المستخدمة في صناعة الأسمنت، تقليل انبعاثات الغازات المصاحبة لصناعة الاسمنت، توفير الطاقة، ودعم الاستدامة في الصناعة. 
المشرف : د. هيثم مجدي أحمد 
نوع الرسالة : رسالة دكتوراه 
سنة النشر : 1445 هـ
2023 م 
المشرف المشارك : د. محمد عادل حفني 
تاريخ الاضافة على الموقع : Tuesday, November 28, 2023 

الباحثون

اسم الباحث (عربي)اسم الباحث (انجليزي)نوع الباحثالمرتبة العلميةالبريد الالكتروني
علي يحي بكريBakri, Ali Yahyaباحثدكتوراه 

الملفات

اسم الملفالنوعالوصف
 49571.pdf pdf 

الرجوع إلى صفحة الأبحاث