تولید سنگ های مصنوعی
ضعف تکنولوژی و کمبود امکانات برای بهره برداری هر یکی از منابع طبیعی امری است که بشر همواره به عنوان یک کلان مساله بدان نگریسته و به رشد و توسعه تکنولوژی بدین منظور اقدام می کند. این موضوع در خصوص صنعت سنگ مخصوصا جایی که بحث بهره برداری از سنگ های قیمتی مطرح می شود بسیار اهمیت پیدا می کند
طبیعتا استفاده از هر ماده اولیه در هر فرایند صنعتی همراه با ضایعات است. این موضوعی است که شامل همه منابع طبیعی که ورودی صنعت هستند از جمله سنگ می شود. در صورتی که تکنولوژی فراوری سنگ بروزرسانی شده نباشد دو نتیجه قطعی برای صاحبان معادن و ذخایر طبیعی سنگ حاصل خواهد شد:
1. عدم توان بهره برداری از معادن موجود و خلق ارزش افزوده اقتصادی مناسب از آنها
2. فراوری ضعیف بخاطر کهنه بودن تکنولوژی در اختیار.
ضایعات فرایند تولید سنگ در دو جنبه اساسی قابل بررسی و ملاحظه هستند. جنبه اول شامل استخراج از معدن و جنبه دوم شامل مراحل فراوری است. بروز رسانی تکنولوژی تولید سنگ در هر دو وجه باید مورد ملاحظه قرار گیرد. آنچه در خصوص ضایعات در هر دو این مراحل مورد توجه است اینست که این ضایعات وقتی که تولید می شوند چرخه ای برای بازیافت و مصرف آنها وجود ندارد. لذا در طبیعت رها می شوند. از اینرو آلایندگی صنعت سنگ بخاطر آلایندگی ناشی از مصرف انرژی نیست. بنابراین تکنولوژی مورد استفاده در این صنعت اگر بهبود یابد یقینا موثر بر محیط زیست و حفظ محیط زیست از آثار مخرب این صنعت است.
از آنجا که پودر ضایعاتی تولید شده در فرایند فراوری سنگ یک ضایعات محسوب می شود و رها شد آنها در طبیعت اصلا توجیه پذیر نیست، اخیرا محققان به نوآوری هایی اقدام نموده اند طراحی مجموعه فرایندهایی اقدام نموده اند که این پودر را در تولید محصولات دیگری مورد استفاده قرار می دهند. تولید بتن، آسفالت، کود کشاورزی، سنگ مصنوعی از جمله مواردی هستند که محصول این نوآوری ها هستند.
سنگ های مصنوعی اولیه
تولید سنگ مصنوعی با استفاده از ضایعات سنگ های طبیعی یکی از موضوعاتی بوده است که در سال 1912 توسط شخصی بنام وولف مورد بررسی قرار گرفته است. در روش نوآورانه وولف پودر سنگ ضایعاتی با فسفات یا آلومینا و کربنات سدیم و همچنین کمی آب مخلوط شده و سپس در قالب های خاص طراحی شده از قبل مورد پرس قرار گرفته و برای فرایندی بنام کلسیناسیون در کوره قرار می گیرد. کلسیناسیون قلب فرایند تولید سنگ مصنوعی در این روش است.
پله دوم تکامل اختراخ سنگ مصنوعی
در طول مسیر تکامل نوآوری وولف در سال 2000 جین و همکاران او تولید سنگ مصنوعی را از ضایعات شیشه مورد کنکاش قرار دادند. در سنگ مصنوعی ابداعی توسط آنان سنگ مصنوعی حاصل خرده شیشه های ضایعاتی، سیمان پورتلند سفید و ترکیبی لیتیومی مانند هیدروکسید لیتیوم و آب بهمراه روان کننده بتن با نسبت های مناسب با هم مخلوط می شوند. ماده حاصل یک ملاتی است همگن و روان که باید هواگیری شود زیرا در بافت آن هوا محبوس می شود. از اینرو این ماده را در یک میز لرزان قرار می دهند و با ارتعاش هوای داخل آن را خارج می کنند. همانطور که بیان شد در این روش هیچگونه عملیات حرارتی در شکل گیری سنگ مصنوعی دخیل نیست. همچنین در این روش هیچ ضایعات سنگی استفاده نمی شود و چسبی که برای بهم چسباندن ذرات در ملات استفاده می شود سیمان است.
پله های بعدی تکامل اختراع سنگ های مصنوعی
در ادامه مسیر تکامل نوآوری تولید سنگ مصنوعی بوسیله مواد ضایعاتی لی و همکاران او در سال 2008 با ترکیبی که شامل شیشه ضایعاتی به مقدار 40 درصد، قطعات و ضایعات سنگی کارخانجات سنگبری بمیزان 60 درصد را در حالتی که 8 درصد وزنی دو ماده فوق رزین است با هم مخلوط نمودند. سپس به هدف ایجاد سنگ مصنوعی در فرایندی هم زمان سه پارامتر فشار، خلاء و لرزش را در جریان یک عملیات حرارتی درگیر ساخته و اسلب های سنگ مصنوعی تولید نمودند.
در دو گام بعدی تکامل اختراع تولید سنگ مصنوعی چنگ و همکارانش در سال 2010 و همچنین اسلاو و همکاران او مسیر تکامل نوآوری تولید سنگ های مصنوعی را ادامه دادند. در روش های آنان مواد و چسبهای مورد استفاده در تولید سنگ تغییر و بهبود یافتند.
