Utilisation of iron ore tailings as aggregates in concrete

Kuranchie, Francis Atta; Shukla, Sanjay Kumar; Habibi, Daryoush; Mohyeddin, Alireza

doi:10.1080/23311916.2015.1083137

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“…It is estimated that for each tonne of beneficiated iron ore, 400 kg of tailings are produced [ 1 ]. It was estimated that about 632 million tonnes of iron ore tailings are generated yearly in western Australia, and more than 275 tonnes in Brazil [ 1 , 2 ]. According to an official report, the stockpiles of iron ore tailings increased from 536 to 839 million tons during a period of five years since 2009, and this number still continues to increase year by year.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Utilization of Iron Tailings Sand as an Environmentally Friendly Alternative to Natural River Sand in High-Strength Concrete: Shrinkage Characterization and Mitigation Strategies

Zhang

Zhang²,

Yin

et al. 2020

Materials

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The increasing annual emissions of iron ore tailings have proved a great threat to the natural environment, and the shortage of natural river sand, as well as the pursuit of sustainable development materials, provides motivation to reuse iron ore tailings as a fine aggregate in concrete. Due to the significantly different properties of iron tailings sand compared with natural river sand—such as the higher density, higher content of limestone particles smaller than 75 μm and its rough and angular shape—concretes prepared with iron tailings sand show remarkably higher shrinkage. This study presents the shrinkage characterization and shrinkage-reducing efficiency of three different methods on iron tailings, sand concrete and river sand concrete. The internal humidity was also monitored to reveal the shrinkage-reducing mechanism. The obtained results indicated that the autogenous and total shrinkage of iron tailings sand concrete were 9.8% and 13.3% higher than the river sand concrete at the age of 90 d, respectively. The shrinkage reducing agent (SRA) was the most effective shrinkage reducing method for river sand concrete, while for iron tailings sand concrete, super absorbent polymer (SAP) and controlled permeable formwork liner (CPFL) it worked best on autogenous shrinkage and drying shrinkage, respectively. Furthermore, the shrinkage mitigation strategies worked earlier for the drying shrinkage behavior of iron tailings sand concrete, while no such condition could be found for autogenous shrinkage.

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Utilization of Iron Tailings Sand as an Environmentally Friendly Alternative to Natural River Sand in High-Strength Concrete: Shrinkage Characterization and Mitigation Strategies

Zhang

Zhang²,

Yin

et al. 2020

Materials

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“…Na China, das 5,97 bilhões de toneladas de resíduos da mineração dispostas em aterros, aproximadamente um terço corresponde a resíduos de ferro (CHEN et al, 2011). Já na Austrália Ocidental, são geradas 632 milhões de toneladas de resíduos de minério de ferro por ano (KURANCHIE et al, 2015). No Brasil, em 2014, estimou-se que 275,5 milhões de toneladas foram destinadas a aterros e barragens de rejeitos (DAUCE et al, 2019).…”

Section: Introductionunclassified

“…No decorrer dos últimos anos, o uso dos resíduos passou a despertar maior interesse em função dos benefícios econômicos provenientes dos processos de recuperação de ferro e outros metais, entretanto tais atividades ainda enfrentam problemas de descarte de resíduos e poluição secundária. Uma alternativa eficiente e promissora para recuperação do recurso é a utilização dos resíduos de ferro para a fabricação de materiais construtivos, pois não gera resíduos (CHEN et al, 2011), reduz a necessidade de extração de recursos naturais, disponibiliza uma nova matéria-prima às indústrias do setor da construção civil e possibilita a redução de custos na produção (CHEN et al, 2011;KURANCHIE et al, 2015).…”

Section: Introductionunclassified

“…Na engenharia de pavimentação há grande demanda por misturas asfálticas e, por agregados como calcário e basalto, porém a oferta dessas matérias-primas está limitada em razão de fatores de produção e preservação ambiental. Outra alternativa promissora de aplicação dos RM consiste no uso como substituinte dos agregados naturais do concreto (CAI et al, 2011b;KURANCHIE et al, 2015). Sendo assim, a substituição desses agregados convencionais por resíduos representa expressivo impacto na reciclagem de produtos residuais e na proteção ao meio ambiente (WANG et al, 2016c).…”

Section: Introductionunclassified

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Caracterização tecnológica e reaproveitamento de rejeitos de magnetita em misturas asfálticas e concreto – uma revisão

Ferrazzo

Bragagnolo

Korf

2020

Rev. Bras. Ciênc. Ambient. (Online)

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A magnetita consiste em um mineral com excelentes propriedades magnéticas e mecânicas, estando presente em rejeitos da extração de ferro, estes, disponíveis mundialmente em milhões de toneladas depositadas em aterros. Ao considerar a variabilidade das características deste material, conforme especificidades da jazida de extração e das operações de processamento e reprocessamento, para a sua aplicação tecnológica é fundamental realizar a caracterização do resíduo. As mais promissoras formas de reaproveitamento do rejeito de magnetita referem-se a sua aplicação em asfalto e em concreto. Neste contexto, este trabalho aborda as principais técnicas de caracterização tecnológica de rejeitos de magnetita e suas contribuições, bem como resultados de estudos da incorporação do subproduto mineral em misturas betuminosas e concreto. Identificou-se que as técnicas utilizadas analisam os rejeitos e/ou material asfáltico compósito e betão considerando as propriedades físicas, químicas, mineralógicas e termodinâmicas. Verificou-se que o rejeito de magnetita, como substituinte parcial e integral do material de enchimento, melhorou a resistência à corrosão e às rachaduras das misturas asfálticas. Além disso, o uso de pó de magnetita, extraído do resíduo, melhorou a rigidez e a resposta elástica, bem como promoveu a cura de microfissuras da mistura betuminosa. A incorporação de resíduos do mineral em pó no concreto resultou em melhorias na trabalhabilidade e resistência do material. As informações desta revisão oferecem um panorama das técnicas de caracterização e das perspectivas de reciclagem dos rejeitos de magnetita no setor da construção civil.

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“…Cui et al (2017) utilized IOTs for autoclaved aerated concrete in China due to the billions of tons generated there. Additionally, in Australia, Kuranchie et al (2015) studied IOTs as aggregates in concrete.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Alkaline activation of high-calcium ash and iron ore tailings and their recycling potential in building materials

et al. 2019

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lkali-activated materials are agglomerates obtained from the alkaline activation of aluminum-and silicone-rich precursors. The most popular precursors for this type of activation are low-calcium fly ashes, blast furnace slag, and metakaolin. However, both high-calcium ashes (HCAs) and iron ore tailings (IOTs) are interesting wastes that can be investigated as precursors because of their available volume and environmental impact during their final deposition. Therefore, by performing tests of compressive strength, FTIR spectrometry and scanning electron microscopy, we sought to identify the products formed during HCA and IOT activation without thermal treatment. Nine mortar formulations with different HCA and IOT proportions were developed using sodium hydroxide and sodium silicate as activators. Thus, using FTIR spectrometry, we observed the reaction between the industrial wastes. Additionally, the compressive strength result suggested that the material could be used as compressed blocks in masonry walls for the development of more environmentally friendly building materials, which would mitigate the impact of waste disposal and convert industrial solid waste into value-added products.

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Utilisation of iron ore tailings as aggregates in concrete

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Utilization of Iron Tailings Sand as an Environmentally Friendly Alternative to Natural River Sand in High-Strength Concrete: Shrinkage Characterization and Mitigation Strategies

Utilization of Iron Tailings Sand as an Environmentally Friendly Alternative to Natural River Sand in High-Strength Concrete: Shrinkage Characterization and Mitigation Strategies

Caracterização tecnológica e reaproveitamento de rejeitos de magnetita em misturas asfálticas e concreto – uma revisão

Alkaline activation of high-calcium ash and iron ore tailings and their recycling potential in building materials

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