Atık Döküm Kumu (WFS)

Atık döküm kumu (WFS), demir ve demi dışı metal dökümlerinin üretiminde elde edilen bir yan üründür. Yüksek kaliteli silis (~% 90) kumudur . WFS, dökümhaneler için en önemli hammaddelerden biridir ve uygun miktarda bağlayıcı ile döküm kalıplarının yapımında kullanılır. Dökümhaneler,% 70’i (ağırlıkça) WFS’den oluşan milyonlarca ton kullanılmış malzeme üretmektedir. WFS’nin düzenli depolama maliyeti sürekli artmakta ve endüstriler için ekonomik olarak fazla maliyetli gelmektedir. Dahası, WFS;  fenoller, kurşun, çinko kadmiyum ve demir kalıntılarının varlığından dolayı tehlikelidir.

Atık döküm kumunun kimyasal bileşimi, kullanılan metalin türüne, bağlayıcı türüne ve kullanılan yanıcı maddeye bağlıdır. Döküm kumunun kimyasal bileşimi performansını etkileyebilir. Atık döküm kumu, silis içeriği bakımından zengindir. İnce bir yanmış karbon filmi, artık bağlayıcı (bentonit, deniz kömürü ve reçineler) ve toz ile kaplanmıştır. Silis kumu hidrofiliktir ve dolayısıyla yüzeyine su çeker. 

Atık döküm kumları, kullanılan bağlayıcılara göre ikiye ayrılır; kille bağlı kumlar (yaş kum) ve kimyasal olarak bağlanmış kumlar (maça kumu). Kil bağlı (Yeşil) kum, birbiriyle harmanlanmış doğal olarak oluşan malzemelerden oluşur; yüksek kaliteli silika kumu (% 85-95), bağlayıcı olarak bentonit kili (% 4-10), döküm yüzeyini ve suyu (% 2-5) iyileştirmek için de karbonlu bir katkı maddesi (% 2-10) kullanılır. Karbon içeriğinden dolayı siyah renklidir. Yaş kum, dökümhaneler tarafından en yaygın kullanılan kalıplama kumudur. Kimyasal olarak bağlı kumlarda ise % 95-99 silika ve% 1-3 kimyasal bağlayıcı bulunur.

Döküm sürecinde, kalıp kumları geri dönüştürülür ve birçok kez yeniden kullanılır. Döküm  kumu tekrar kullanmak mümkün olmadığında, dökümhaneden çıkarılır ve atık döküm kumu olarak adlandırılır. Kum artık tekrar kullanılamadığında, Avrupa yönetmeliklerine göre ağır metaller ve farklı kirleticiler içerebildiği için tehlikeli bir malzeme haline gelir. Döküm prosesleri, kumda tortu oluşturan çeşitli kumları, inorganik veya organik bağlayıcıları ve diğer katkı maddelerini içerir. Bu kalıntıların varlığı, atık kumun tozla karıştırılması ve diğer ince taneli dökümhane atık malzemeleri dökümhane kumunun yeniden kullanımını sınırlamaktadır. 

Dökümhanelerde, yeniden kullanılabilir kumu diğer atıklardan ve farklı boyutlardaki parçacıkları ayırmak için eleme sistemleri ve manyetik ayırıcılar kullanılır. Döküm prosesini ve atık kumu dikkatlice izleyerek, döküm kumlarının büyük ölçüde fazla kirleticilerden arınmış olmasını ve tehlikeli olmayan bir endüstriyel yan ürün olarak nitelendirilmesini sağlayabilir. Bu kum ,yılda birkaç ton, daha önceki bir katılaşma/stabilizasyon sürecinden sonra toprağa gömülecektir. Ancak yüksek depolama maliyetleri ve çevresel kaygılar nedeniyle literatürde WFS için alt tabanlar, topraklar, seramikler, kontrollü düşük mukavemetli malzemeler ve betonlar gibi başka yönetim alternatiflerinde kullanıldığı ve kullanılabileceğine yer verilmiştir.

KAYNAKÇA

1. Rafat Siddique, Gurpreet Singh, 2011, Utilization of waste foundry sand (WFS) in concrete manufacturing.
2. Paulo R. de Matos, Ronaldo Pilar, Lucas H. Bromerchenkel, Rudiele A. Schankoski, Philippe J.P. Gleize, Jorge de Brito, 2019, Self-compacting mortars produced withfine fraction of calcined wastefoundry sand (WFS) as alternativefiller: Fresh-state, hydration andhardened-state properties.
3. Í. Navarro-Blasco, J.M. Fernández, A. Duran, R. Sirera, J.I. Álvarez, 2013, A novel use of calcium aluminate cements for recycling waste foundrysand (WFS).