تثبیت باطله سنگ‌آهن مگنتیت با ژئوپلیمر بر پایۀ متاکائولن به عنوان مصالح راهسازی

فرآوری سنگ‌آهن باعث تولید حجم قابل ملاحظه‌ای باطله سنگ‌آهن می‌گردد. از طرفی صنعت ساخت و ساز دارای پتانسیل زیادی برای جذب پسماندهای سایر صنایع از جمله صنایع معدنی است. هدف از این مقاله تثبیت باطلۀ سنگ‌آهن مگنتیت با استفاده از ژئوپلیمر سنتز شده از متاکائولن به عنوان منبع آلومیناسیلیکات و سیلیکات سدیم (na2sio3) و سدیم هیدروکسید (naoh) به عنوان مواد فعال‌کننده قلیایی است. برای این منظور، محلول فعال کننده قلیایی با ترکیب سدیم هیدروکسید (سود) در سه مولاریته 8 ، 10 و 12 با محلول سیلیکات سدیم در سه نسبت وزنی 1 ، 2 و 4 (سیلیکات سدیم به سدیم هیدروکسید) ساخته شد و به عنوان رطوبت بهینه به ترکیب‌های مختلف باطله سنگ آهن و متاکائولن (10، 20 و 30 درصد وزنی مگنتیت) اضافه شد. نمونه‌های مقاومت فشاری با دو زمان عمل آوری 7 و 28 روزه ساخته شدند. نتایج نشان دادند که افزایش درصد متاکائولن به تنهایی باعث افزایش مقاومت فشاری محصور نشده می‌گردد. همچنین افزایش نسبت سیلیکات سدیم به سدیم هیدروکسید و افزایش مولاریته سدیم هیدروکسید باعث کاهش مقاومت فشاری محصور نشده 28 روزه می‌گردد. بیشترین مقدار مقاومت فشاری محصور نشده در نمونه‌های 28 روزه با افزودن 30 درصد متاکائولن و در نسبت وزنی 1 سیلیکات سدیم به سدیم هیدروکسید (در سدیم هیدرواکسید 8 مولار) برابر با 10 مگاپاسکال به‌دست آمد. همچنین بررسی انجام شده نشان دهندۀ همبستگی بالای مقاومت فشاری محصور نشده و مدول یانگ است.

stabilization of magnetite iron ore tailings with metakaolin-based geopolymer as road materials

iron ore processing produces a considerable amount of iron ore mine tailings (iomt). also, the construction industry has a great potential to absorb tailings and wastes from other industries (for example mining industry). the purpose of this article is to stabilize magnetite iron ore tailings using geopolymer synthesized from metakaolin as a source of aluminosilicate and sodium silicate (na2sio3) and sodium hydroxide (naoh) as alkaline activators. for this purpose, the alkaline activating solution was made by combining sodium hydroxide (soda) in 3 molarities of 8, 10 and 12 with sodium silicate solution in 3 weight ratios of 1, 2 and 4 (sodium silicate to sodium hydroxide) and this activator was added as the optimum moisture to different combinations of iron ore tailings and metakaolin (10, 20 and 30% by weight of iomt). compressive strength samples were fabricated with two curing times of 7 and 28 days. the results showed that increasing the percentage of metakaolin alone increases the unconfined compressive strength. also, increasing the ratio of sodium silicate to sodium hydroxide and increasing the molarity of sodium hydroxide decreases the unconfined compressive strength of 28 days. the highest value of unconfined compressive strength in 28-day samples was obsereved 10 mpa, by adding 30% of metakaolin and in the weight ratio of 1 sodium silicate to sodium hydroxide (in 8 m sodium hydroxide). also, the investigation shows a high correlation between unconfined compressive strength and young's modulus.