المجلدات المختلفة المستخدمة في عملية التحميص على البارد: من المحاليل غير العضوية إلى المحاليل العضوية

القوالب الباردة موفرة للطاقة التكتل تستخدم على نطاق واسع في علم المعادن، والتعدين، و إعادة تدوير النفايات الصلبة. يقوم بتحويل المواد الدقيقة أو المساحيق مثل غبار الفولاذ، مركزات الحديد، رقائق الفحم خبث الصلبوجبس إزالة الكبريت إلى قوالب مضغوطة باردة قابلة للنقل دون الحاجة إلى تلبيد بدرجة حرارة عالية.

يقع في قلب هذه العملية الموثق. The right binders used in cold briquetting ensure sufficient bonding strength, water resistance, mechanical durability, and thermal compatibility. This article provides a comprehensive overview of different types of binders used in cold briquetting, compares their performance, and highlights selection strategies for different industrial needs while addressing the question: what are binders used for in briquetting?

Types of Binders Used in Cold Briquetting

يمكن تصنيف مواد تجليد القوالب الباردة إلى ثلاث فئات رئيسية بناءً على تركيبها الكيميائي ومصدرها:

فئة الموثق	الموثقs
مواد رابطة غير عضوية	الأسمنت، والجير، وطين البنتونيت، وسيليكات الصوديوم، وبورات الجبس
المجلدات العضوية	مشتقات اللجنين, دبس السكروالمواد الدبالية والنشا الهلامي والنشا قبل الهلامي، وكربوكسي ميثيل النشا (CMS)، وكربوكسي ميثيل السليلوز (CMC)، والبوليمرات,
المجلدات المركبة	جيانجي الموثق المركب جيانجي

المجلدات غير العضوية

المجلدات غير العضوية هي مركبات ذات أساس معدني لا تحتوي على روابط الكربون والهيدروجين. وتشمل مواد مثل الأسمنت والجير وطين البنتونيت وطين البنتونيت وسيليكات الصوديوم (زجاج الماء). يمكن أن تقاوم درجات الحرارة العالية مما يجعلها خيارات رائعة للعمليات المعدنية وغالبًا ما تستخدم في العمليات المعدنية أو العمليات المعدنية ذات درجات الحرارة العالية بسبب ثباتها في درجات الحرارة العالية (على سبيل المثال، في أفران الصهر/التفريغ الكهرومغناطيسي، إلخ).

المجلدات غير العضوية الشائعة:

المجلدات غير العضوية	الميزات	الاستخدام
الأسمنت (مثل أسمنت بورتلاند)	قوة عالية، مقاومة جيدة للماء، تستخدم على نطاق واسع للمساحيق المعدنية.	غُبار خام الحديد، وغبار مطاحن الصلب، وغبار القوالب الحديدية
الجير (الجير الحي أو الجير المطفأ)	يعزز القوة الميكانيكية ويعمل كعامل تدفق.	خبث الصلب، وجبس إزالة الكبريت، وغبار فرن الأكسجين الأساسي (BOF).
طين البنتونيت	طين منتفخ ذو قدرة ربط جيدة؛ يُستخدم عندما تكون التكلفة مصدر قلق.	دقيق كريات خام الحديد، والدقائق المعدنية المختلفة حيث يكون محتوى الرماد أقل أهمية.
سيليكات الصوديوم (زجاج الماء)	يوفر التصاقاً قوياً وثباتاً حرارياً قوياً	غبار الفحم، والغبار المعدني، ومخاليط الخبث حيث تكون القوة والترابط الحراري أمرًا بالغ الأهمية

مزايا الموثق غير العضوي لقوالب الفحم الحجري:

• متاحة بسهولة وفعالة من حيث التكلفة (خاصة البنتونيت والجير)
• فعالية مثبتة لمجموعة كبيرة من المواد ذات الأساس المعدني
• مناسب للتطبيقات ذات درجات الحرارة العالية أو التطبيقات المعدنية

عيوب الموثق غير العضوي لقوالب الفحم الحجري:

• الجرعات العالية المطلوبة (5-10%)
• محتوى الرماد العالي ومحتوى الشوائب
• يحتوي على شوائب (مثل SiO₂ في البنتونيت) التي يمكن أن تخفض درجة الحديد في القوالب المعدنية
• غالبًا ما ترتبط بأوقات تجفيف أو معالجة أطول

المجلدات العضوية

الروابط العضوية هي مواد ذات أساس كربوني مشتقة من مصادر طبيعية أو اصطناعية. وتشمل مشتقات اللجنين ودبس السكر والمواد الدبالية والنشويات والبوليمرات. ويزداد تفضيل هذه المجلدات لخصائصها الطبيعية ومحتواها المنخفض المتبقي (الشوائب غير المرغوب فيها التي تقلل من المحتوى المعدني) في القوالب النهائية.

المجلدات العضوية الشائعة:

المجلدات العضوية	الميزات	الاستخدام
الليجنوسلفونات	منتجات ثانوية من صناعة الورق، فعالة ومنخفضة التكلفة.	غرامات الفحم، ونسيم فحم الكوك، وغبار الفحم منخفض الرتبة.
دبس السكر	منتج ثانوي لمصفاة السكر، وغالباً ما يتم خلطه مع الجير.	قوالب الفحم، قوالب الكتلة الحيوية للوقود الحيوي.
حمض الهيوميك	صديقة للبيئة وتحسّن من ترابط الغرامات القائمة على الفحم.	الفحم الليغنيت ودقائق الفحم شبه البيتوميني.
النشا وCMC والبوليمرات الاصطناعية (جيانجي الموثق)	يوفر التصاقاً ممتازاً ورماداً منخفضاً ولكنه قد يكون أكثر تكلفة.	قوالب الفحم، وخام الحديد الناعم، وقوالب الكتلة الحيوية حيث يكون انخفاض الشوائب ضروريًا.

مزايا الموثق العضوي لقوالب الفحم الحجري:

• انخفاض محتوى الرماد والشوائب
• تحسين المحتوى المعدني في قوالب القوالب المعدنية
• خصائص التجفيف السريع

عيوب الموثق العضوي لقوالب الفحم الحجري:

• Limited thermal strength: weaker dry and fired strengths compared to inorganic binders
• حساس للرطوبة ودرجة الحرارة
• غالبًا ما تحتاج إلى دعم من مواد غير عضوية لمقاومة الحرارة الكافية

المجلدات المركبة أو المخصصة

المجلدات المركبة هي تركيبات مصممة هندسيًا تجمع بين المكونات العضوية وغير العضوية. صُممت هذه الخلطات المخصصة لتحقيق التوازن بين القوة والتكلفة والجرعة والأثر البيئي والتوافق مع مواد خام محددة.

تجمع هذه المكونات بين المكونات العضوية وغير العضوية، المصممة لمواد محددة واحتياجات المعالجة. 

المجلدات المركبة	الميزات	الاستخدام
جيانجي الموثق المركب جيانجي	مزيج مسجّل الملكية تم تصميمه هندسيًا من أجل صناعة القوالب الباردة عالية القوة ومنخفضة الجرعة في مختلف الصناعات.	قضبان الفحم، والفحم الحيوي، وغرامات المعادن، وغرامات الخامات، إلخ.

مزايا المادة الرابطة المركبة لقوالب الفحم الحجري

• مصممة خصيصًا لمواد خام وعمليات محددة
• التوازن بين القوة الميكانيكية وانخفاض محتوى الرماد وسرعة المعالجة
• تتطلب جرعة أقل

عيوب المادة الرابطة المركبة لقوالب الفحم الحجري

• تتطلب التحقق من صحة المختبر أو التخصيص لكل تطبيق

---

مقارنات بين مواد التجليد المختلفة في عملية التحميص على البارد

الموثق	الفئة	القوة	الأثر البيئي	وقت المعالجة	حالات الاستخدام
الأسمنت	غير عضوي	عالية	معتدل	بطيء	غرامات الحديد/الفولاذ
الجير	غير عضوي	متوسط	معتدل	متوسط	خبث الصلب، الجبس
البنتونيت	غير عضوي	متوسط	معتدل	متوسط	غرامات الركاز
سيليكات الصوديوم	غير عضوي	متوسط	معتدل	بطيء	الفحم، الخبث
اللجنوسلفونيت	عضوي	متوسط	جيد	سريع	غرامات الفحم
دبس السكر	عضوي	متوسط	جيد	سريع	الفحم والكتلة الحيوية
حمض الهيوميك	عضوي	منخفضة-متوسطة	جيد	سريع	الغبار القائم على الفحم
جيانجي الموثق العضوي	عضوي	عالية	جيد	سريع	متعدد الاستخدامات

كيف تختار الموثق المناسب لقوالب القوالب الخاصة بك

بعد أن تعرفت على أنواع المواد الرابطة التي تُستخدم غالبًا في صناعة القوالب، قد تتساءل عن كيفية اختيار المادة الرابطة المناسبة لصناعة القوالب على البارد. يعتمد ذلك على عدة عوامل:

تركيبة المواد الخام وسلوكها: يؤثر كل من علم المعادن وحجم الجسيمات ومحتوى الرطوبة والتفاعل الكيميائي للمادة تأثيرًا كبيرًا على توافق المادة الرابطة. قد تتطلب المواد الدقيقة الحبيبات أو المحبة للماء أو المواد النشطة كيميائيًا (مثل غبار الصلب أو الجبس) مواد رابطة مختلفة عن المواد الخشنة أو الخاملة.

متطلبات القوة والأداء الحراري: ضع في اعتبارك مقدار قوة الانضغاط والصدمات التي تحتاجها القوالب - خاصةً أثناء النقل أو المناولة أو التكديس. حدد أيضًا ما إذا كانت القوالب ستواجه تعرضًا حراريًا (على سبيل المثال، 200-1200 درجة مئوية، أو حتى أعلى) أثناء المعالجة النهائية مثل التلبيد أو التحميص أو الصهر.

الحدود البيئية والتنظيمية: إذا كنت خاضعًا لقيود على المعادن الثقيلة أو محتوى الرماد أو المواد العضوية المتطايرة أو ثاني أكسيد الكربون₂ الانبعاثات، اختر مواد تجليد ذات مستويات منخفضة من الشوائب والحد الأدنى من المنتجات الثانوية للاحتراق. وغالباً ما تكون المجلدات العضوية أو المركبة مفضلة للعمليات الأنظف.

الجدوى الاقتصادية: سعر المادة الرابطة مهم - وكذلك الجرعة ووقت المعالجة والعائد. على سبيل المثال، قد تكون المادة الرابطة منخفضة التكلفة التي تتطلب جرعة من 6-10% أغلى في نهاية المطاف من المادة الرابطة الممتازة التي تحقق نتائج أفضل عند 0.5-1% وتقلل من تكاليف المعالجة النهائية.

نصيحة: اختبر دائمًا أداء المادة الرابطة من خلال التجارب المعملية والتجارب التجريبية قبل الاستخدام على نطاق واسع.

---

هل لديك أسئلة؟

إذا كنت تتعامل مع مواد صعبة، أو تحتاج إلى تقليل استخدام الأسمنت/البنتونيت، أو زيادة جودة القوالب، فإن جيانجي تقدم مجموعة من المواد المجمعة المخصصة وخدمات الاختبارات المعملية لمساعدتك في تحديد الحل الأمثل. اتصل بنا للحصول على عينة مجانية الآن!

هل تبحث عن مواد رابطة لكريات خام الحديد؟ اطّلع على ما يتعلق بـ منتجات الربط للتكوير هنا! 

قراءة موسعة: مزيد من المعلومات حول مادة رابطة البنتونيت ومواد رابطة الأورجينك والمواد الرابطة المركبة في التكوير.