AI Summary & Key Takeaways
AI InsightAs a result, an innovative and environmentally friendly cement, Boron Activated Cement (BAC), was successfully produced by incorporating colemanite into the raw meal, achieving a reduction of approximately 10% in carbon emission values.
📌 3 Key Takeaways
Abstract
The cement industry, one of the most energy-intensive sectors, is responsible for greenhouse gas emissions that cannot be overlooked. These emissions primarily arise from the decarbonation of limestone during clinker production and the combustion of fuels. Therefore, the development of innovative products enabling reduced carbon emissions has become a critical objective. Among boron minerals, colemanite stands out as a promising alternative raw material due to its chemical composition being compatible with cement production. Previous studies have also reported positive results from the use of boron-based minerals in cement manufacturing. One of the most notable advantages identified is the potential of colemanite to reduce the clinker burning temperature from approximately 1450°C to around 1350°C. In addition to enabling production at lower temperatures, colemanite is also known to enhance the performance of cement. In this study, the optimum amount of colemanite was determined through laboratory-scale investigations. So, a novel laboratory-scale multiple production methodology was applied, allowing the evaluation of cement and concrete performance. Following the laboratory-scale studies, industrial-scale production was carried out at Limak Cement Balıkesir Plant, where additional mineral was used to further improve performance. As a result, an innovative and environmentally friendly cement, Boron Activated Cement (BAC), was successfully produced by incorporating colemanite into the raw meal, achieving a reduction of approximately 10% in carbon emission values.
Özet
Enerji yoğun sektörlerin başında gelen çimento sektöründe çimento üretimi kaynaklı oluşan sera gazı emisyonları göz ardı edilemeyecek seviyelerdedir. Bu emisyon değerleri üretim esnasında kireçtaşının ayrışması ve üretim için kullanılan yakıtlar nedeniyle oluşmaktadır. Bu nedenle daha az karbon salımına neden olacak yenilikçi ürünler hedeflenmektedir. Bor minerallerinden kolemanit ise kimyasal içeriğinin çimento üretimine uygun olması nedeniyle en uygun alternatif hammadde adaylarından bir tanesidir. Daha önce de benzer içerikteki bor mineralleri çimento üretiminde denenmiş ve olumlu sonuçlar elde edilmiştir. Tespit edilmiş en önemli olumlu özelliği 1450°C olan pişme sıcaklığını 1350°C’lere kadar düşürme potansiyelidir. Düşük sıcaklıklarda üretim yapılmasına olanak sağlamasının yanı sıra çimentonun performansını da yükselttiği bilinmektedir. Bu çalışmada farin içerisine koyulacak olan kolemanit miktarı laboratuvar çalışmaları sonucu belirlendikten sonra, yeni bir yöntem olan laboratuvar ölçekli çoklu üretimler gerçekleştirilmiş ve bu sayede her deneme için çimento ve beton performansı değerlendirilmiştir. Laboratuvar ölçekli çalışmalar tamamlandıktan sonra Limak Çimento Balıkesir Fabrikasında endüstriyel boyutlu üretime geçilerek performansını arttırmak için çeşitli katkılar ile denemeler yapılmıştır. Nihai hedef olan farin içerisinde kolemanit kullanarak yenilikçi ve çevreci çimento olan Bor Aktivasyonlu Çimento (Boron Activated Cement-BAC) üretilerek karbon emisyon değerlerinde %10 düşüş sağlanmıştır.