III. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI NGHIÊN CỨU
2. Xử lý nguyên liệu bột đá phế thải 1 Xử lý tách tạp chất
2.1. Xử lý tách tạp chất
Tạp chất lẫn trong đá phế thải khô chủ yếu là bụi cát bám vào đá nằm trên mặt hoặc sát đất. Để làm sạch đất, cát bám vào những viên đá này, nhóm nghiên cứu dùng nước phun lên, sau khi phun nước, đá cần phải làm khô trước khi sử dụng. Những viên đá nằm trong đống đá thường sạch và không cần xử lý.
Tạp chất có trong đá khơ và bột đá phế thải ướt chủ yếu là những viên đá và lá, cành cây khô (được xem là tạp chất hữu cơ) thường có kích thước lớn (dài từ vài cm đến vài chục cm) rất dễ nhìn thấy bằng
mắt thường. Do vậy các tạp chất này được nhặt thủ cơng trước khi có những xử lý tiếp tục.
Để đánh giá lượng tạp chất hữu cơ cịn sót lại trong mẫu, tiến hành xác định thông qua hàm lượng mất khi nung (mMKN) và hàm lượng CO2 (mCO2) trong mẫu, hàm lượng tạp chất hữu cơ (m) được xác định như sau: m = mMKN - mCO2.
2.2. Xử lý tách ẩm
Đá vụn khô sau khi thu gom từ các cơ sở cưa cắt và điêu khắc đá tại Làng đá mỹ nghệ Non Nước được làm sạch các tạp chất hữu cơ, nghiền mịn mà không cần phơi hoặc sấy cho ra bột đá khô. Đá ướt được lấy từ bãi chứa bột đá được xúc lên từ các hồ đem đổ đống ngoài trời. Đá ướt được phơi ngoài trời trong 3 ngày. Để xác định thời gian phơi của bột đá, 3 mẫu (U1, U2, U3) được lấy ở 3 vị trí khác nhau sau khi làm sạch tạp chất hữu cơ được xác định độ ẩm sau các thời gian phơi khác nhau. Giá trị độ ẩm của bột đá là giá trị trung bình của 3 lần đo.
Kết quả cho thấy mẫu bột đá khơ có độ ẩm rất thấp khơng cần phơi hoặc sấy, mẫu bột đá ướt ban đầu có độ ẩm khác nhau và độ ẩm rất cao do bột đá ướt được xúc lên từ hồ chứa với các thời điểm khác nhau và ban đầu ở dạng huyền phù bột trong hồ chứa. Do thời điểm lấy mẫu và xử lý nhiệt độ mơi trường cao, có thời điểm nhiệt độ lên đến 32 - 34oC, do vậy sau thời gian phơi 3 ngày độ ẩm của bột đá ướt giảm nhiều và cịn dưới 0,2%, vì vậy có thể dùng để gia cơng composite mà khơng cần sấy hoặc phơi tiếp tục.
Một số nghiên cứu khác cho thấy, trong trường hợp thời tiết xấu, khơng có nắng, bột đá có thể sấy ở 100÷105oC đến khi đạt độ ẩm < 0,2% rồi sử dụng gia công composite.
2.3. Nghiền, làm mịn
Đá khô dạng cục được nghiền trong máy nghiền bi với buồng ng- hiền 5 lít, tốc độ quay 50 vịng/phút.
Để khảo sát thời gian nghiền, sau các khoảng thời gian nghiền khác nhau mẫu được lấy ra và xác định độ mịn bằng cách sử dụng hệ thống sàng rung. Kết quả cho thấy kích thước sàng cho tối thiểu 99% trọng lượng hạt đi qua. Khi thời gian nghiền tăng thì kích thước đá giảm.
Đối với đá khô khi cho vào máy nghiền kích thước đá khoảng 1¸2 cm. Kích thước của đá giảm chậm theo thời gian nghiền và sau 300 phút
mới thu được trên 99% lượng bột đá qua sàng có kích thước lỗ 0,150 mm. Để thu được kích thước bé hơn (< 0,105 mm hoặc < 0,085 mm) thì thời gian nghiền tăng lên rất nhiều.
Tuy nhiên, đối với bột đá ướt khi lấy về từ bãi bột đá thải làng đá Non Nước ở dạng vón cục với liên kết giữa các hạt bột đá rất yếu. Sau khi phơi, đá được đưa vào máy nghiền với thời gian ngắn (khoảng 30 phút) đã thu được dạng bột mịn với trên 99% trọng lượng hạt qua sàng 0,088 mm. Tùy theo yêu cầu về chất lượng sản phẩm, năng suất và chi phí nghiền mà lựa chọn thời gian nghiền thích hợp.