Курс лекций по предмету «Технология обогащения нерудных полезных ископаемых» для магистров по специальности 5А540205 «Обогащение полезных ископаемых» (стр. 12 )

Равномерно поступающий в мельницу сухой каолин под влиянием мелких ударов бичей рассыпается, чему содействуют и зерна кварца производящие часть работы по дроблению более мягких частиц каолина.

Производительность центрифугальной мельницы невысока. для дальнейшего отделения измельченного каолина от мелких зерен песка применяют сепарационную систему, состоящую из поточных сепараторов и осадительных циклонов. После очистки воздух из системы направляется наружу.

Каолин сухого обогащения в ряде областей применения оказывается более ценным, чем концентрат мокрого обогащения.

Недостатками сухого методы является в первую очередь: сложность регулирования процесса сепарации каолиново – песчаной смеси и трудность обеспыливания.

Для воздушного обогащения каолина предложена и другая схема, в которой используются молотковые мельницы и механические сепараторы. Она дает возможность более надежного герметизировать систему и уменьшить пылеобразование.

Вопросы:

1) В чем сущность мокро гравитационного обогащения каолиновых пород?

2) Для чего применяют стабилизаторы при мокром обогащении каолина?

3) В чем сущность и каковы основные этапы воздушно – сухого обогащения каолина?

4) В чем недостатки метода сухого обогащения каолина?

Лекция 15

Основные свойства полевых шпатов и кварца, их использование

План:

1) Производство стекла

2) Кварцевые породы и пески

Цель занятий: Дать общие понятия об основных свойствах полевых шпатов и

кварца, и их использование.

1. Для производства стекла используют значительное число видов минерального сырья, которые разделяется на две группы : а) стеклообразующие материалы б) вспомогательные материалы, служащие для окраски или обесцвечивания стекла Значение песка, как основного вида стекольного сырья. с одной стороны, его большим относительным содержанием в шихте, с другой стороны его ролью в получении бесцветного стекла Поэтому особо важна чистота песка, т. е. отсутствие в нем загрязняющих примесей. Содержание кремнезема стекольных песках высокие и достигает 98.5-99.8%. Песок, не подлежащий специальному обогащению часто подвергается грохочению после сушки с таким расчетом, чтобы в нем не содержались частиц крупного 0.8-1,2 мм. Однородность зернистости песка имеет большое значение, так как крупные частицы медленнее реагирующие, могут при варке стекла остаться в нем в виде включений. Вредными окрашивающими примесями в писке являются соединения железа, которые встречаются в виде:

а) свободных железосодержащих минералов, входящих в состав песка

б) железосодержащих, глинистых частиц

в) пленок гидроокислов железа, обволакивающих кварцевые зерна.

г) включений внутри кварцевых частиц.

Допустимые содержание железа в пересчете на Fe2O3 составляет для белого стекло 0,05 – 0,1% а для высших сортов – 0,012 – 0,025%.

Обогащение песков в целях удаления железа можно осуществлять различными методами в зависимости от того, в каком виде соединения железа встречается в песке. К числу этих методов можно отнести:

А) Обогащение классификацией – воздушной сепарацией, грохочением или гидравлической классификацией.

Б) гравитационное обогащение концентрацией на столе;

В) обдирка поверхности с одновременной промывкой или флотацией;

Г) магнитное или электрическое обогащение;

Д) химическое обогащение.

Грохочение имеет целью отделение крупных кусков щебня, гравия, крупного песка. Для грохочения используют плоские качающиеся вибрационные и барабанные грохоты.

Таб.15.1 Расход основных сырьевых материалов на 1 тонн оконного стекла кг.

Виды сырья	Расход кг
При содовой шихте	При сульфатной шихте
Песок	896 – 1035	880 – 1010
Доломит	132 – 220	30 – 183
Известняк	58 – 202	60 – 186
Мель	63 – 67	57,5 – 63
Сода	299 – 305	-------
Сульфат	---------------	563 – 577,5

Воздушная сепарация имеет целью удалить тонкие глинистые частицы, обычно богатые железом.( или мокрым грохочением, или промывкой песка.).

Промывкой удаляют прилипшую глину. Осуществляется на грохотах, в механических классификаторах моечных машинах.

Магнитная сепарация применяется более часто для отделения железистых примесей.

Эффективность магнитного обогащения песков зависит от вида загрязняющих их окислов. Плотная пленки гидроокислов железа, обволакивающая частицы, кварцы, практически не удаляется ни одним из описанных выше методов обогащения.

Пленку с частиц кварца удаляют, подвергнув его обдирке (или оттирке) при интенсивном перемешивании плотной пульпы в специальных устройствах (типа контактных чанов или специально сконструированных для эти цели аппаратах). Таким образом, метод обдирки и классификации сам по себе может быть достаточно эффективен для обогащения стекольных песков в тех случаях, когда основная масса железа представлена пленками. Более удовлетворительные результаты дает сочетание обдирки с магнитной сепарацией.

Большая часть песков, по количеству и характеру содержащихся в них примесей, относится к пескам смешанного типа, в которых железо входит в состав глин, тяжелых минералов и пленок гидроокислов железа.

Для обогащения таких песков успешно применяется метод флотации плотной пульпы (до 400 г/л) в механических машинах. Интенсивные перемешивание плотной пульпы обеспечивает обдирку пленки с частиц песка, а одновременно идущий флотационный процесс – извлечение в пенный продукт большинства железосодержащих минералов (обратная флотация) в качества собирателя применяются дешевые заменители олеиновой кислоты сырое сульфатное масло (или ее мыло) представляющее отходы сульфат – целлюлозного производства. Схема обработки песка по этому методу приведена на рис.15. 1

Исходной песок

 

Грохочение

Класс -0.833 мм класс +0.833 мм

Флотация с оттиркой В отвал

пленки

пенный продукт (хвосты) непенный продукт (песок)

 

обесшламливание

 

песок слив

 

обезвоживание хвосты

 

песок вода

сушка

 

 

готовый продукт влага

Рис.15.1 Схема обогащения стекольного песка флотацией.

2. Кварцевые породы, применяемые в строительстве, литей­ном и огнеупорном производстве, обычно дробят, промывают и разделяют на классы крупности.

Обогащению для снижения содержания вредных примесей повергается лишь часть сырья для стекольной промышленности по типовой схеме, включающей промывку, механическую оттир­ку и флотацию в нейтральной среде анионным собирателем.

По этой схеме работает, например, обогатительная фаб­рика Раменского ГОКа (рис. 15.2), Технологическая схема фабрики включает в себя дезинтеграцию, оттирку, обесшламливание, флотацию, обезвоживание, фильтрование и сушку.

Рис. 15.2 Технологическая схема обогатительной фабрики Раменского ГОКа

Для получения особо чистого сырья проводится более глубокое обогащение с целью более полного удаления за­грязняющих примесей. Материал подвергается в этом слу­чае интенсивной оттирке при высокой плотности пульпы и больших затратах энергии. Оттирка может осуществляться в присутствии реагентов, серной кислоты или гидроксида натрия для удаления оксидов железа, глины и органических веществ.