Курс лекций по предмету «Технология обогащения нерудных полезных ископаемых» для магистров по специальности 5А540205 «Обогащение полезных ископаемых» (стр. 7 )

  Скорость воздуха в сопле, необходимая для отсасывания волокна, колеблется в зависимости от длины и текстуры асбе­ста от 12 до 20  м /с. Чем жестче и длиннее волокно, тем боль­ше должна быть скорость потока воздуха.

Получаемые первичные концентраты содержат 25—40 % волокна. Первые три стадии дают основное количество во­локна средней длины. Концентраты, полученные на послед­них стадиях отсасывания, содержат главным образом корот­кое волокно. Все концентраты подвергают очистке от частиц породы и пыли.

Очистка первичных концентратов от пыли достигается грохочением. Для длинно - и средневолокнистых продуктов хорошая очистка от пыли достигается на барабанных грохо­тах специальной конструкции. Коротковолокнистые продук­ты хорошо обеспыливаются на вибрационных грохотах. Очищенное волокно разделяется на сорта по крупности на барабанных грохотах.

Обогащение высокосортных руд ручной добычи принци­пиально не отличается от обогащения руд механизированной добычи, за исключением сорта крюд, обогащение которого заключается в ручной отбойке от кускового асбеста породы, проверке длины волокна и отсутствии просечек.

При обогащении высокосортных асбестовых руд приме­няют комбинированные схемы, в которых сочетаются методы обогащения отсасыванием и по трению. При этом возможны две принципиальные схемы. По одной из них руда подверга­ется трем-четырем стадиям дробления, классификации и обо­гащению отдельных классов на наклонных плоскостях. После этого проводятся еще две-три стадии дробления и обогащение руды отсасыванием.

По второй схеме получение первичных концентратов по­сле всех стадий дробления осуществляется отсасыванием, а очистку концентрата первых стадий обогащения после клас­сификации проводят на наклонных плоскостях.

На рис. 4.1. приведена схема обогащения высокосортных руд хризотил-асбеста.

Выход хвостов при обогащении асбестовых руд со­ставляет около 95 %. Основная масса их представлена сер­пентинитами различной крупности. Классы крупнее 3 мм используются в качестве балласта для железных дорог. Бо­лее мелкий материал используется как посыпочный мате­риал при производстве рубероида и толя. Серпентинитовые хвосты могут быть использованы также как сырье для производства огнеупоров и в молотом виде для удобрения почвы.

Сортовой асбест по текстуре (по степени распущенности) разделяют на четыре группы; по длине волокна — на восемь сортов, каждый из которых включает несколько марок

Вопросы  для повторения:

1) Какие компоненты входят  наряду, с волокном, в состав первичного  концентрата асбеста?

2) В чем заключается  задача  очистки  первичного асбестового  концентрата?

3) Чем  отличается  обогащение  высокосортных  асбестовых  руд от обогащения  рядовых  руд?

4) Какие  отходы обогащения асбеста  находят  применение  в промышленности?

5)  Объясните  типичную  схему  обогащения  рядо­вых  руд  хризотил-асбеста.

Лекция 9

Графит, его свойства и классификация

План:

1) Основные свойства графита.

2) Классификация графитовых руд.

3) Применение графита и технические требования к нему.

       

Цель занятий: Дать общие понятия о графите его свойствах и классификации.

1. Графит представляет собой  одну из кристаллических форм  углерода, отличающуюся слоистой кристаллической решеткой.

Графит обладает высокой электропроводностью и теплопроводностью, которые близки по  величине к аналогичным свойствам металлов. Очень важна так же способность графита давать, отчетливую  темную черту на бумаге. Некоторые значения имеет также его высокая термическая устойчивость: температура плавления – 3580 – 3630 0.Графит химически устойчив и крепкие кислоты его не растворяют; соединяется с кислородом воздуха значительно медленнее и при более высокой температуре, чем уголь.

Очень важны для промышленного использования графита его жирность и пластичность. Первое связано с весьма малым коэффициентом трения и тем заметнее, чем он меньше. Чем крупнее кристаллики (чешуйки) графита, тем жирнее графит и тем легче он прилипает к поверхности металла и других материалов, как бы  смазывая их.

Классификация графита по размерам кристаллов и характеру их строения позволяет их выделить отдельные разновидности, обладающие  общими техническими свойствами и установить также связь графита с близкими по свойствам углями.

  Промышленно ценные графиты делятся на следующие группы:

  1. Явнокристаллические графиты:

а) чешуйчатые,

б) плотно кристаллические

  2. Скрытокристаллические  (плотные)

  3. Графитоиды  (графитистые антрациты),

  4. Угли.

  2. Графитовые руды в зависимости от структуры содержащегося в них графита разделяются на три типа: руды чешуйчатого, плотно кристаллического и скрытокристаллического графитов.

Наиболее ценными являются руды чешуйчатого графита, которые в связи с этим рассматриваются как промышленные даже при  невысоком содержании графита (5-6 %), а для месторождений с большими запасами ещё меньше.

  Плотнокристаллические графитовые руды характеризуются не редко более высоким содержанием графита, доходящим до 60-70 % и больше.

       Руды скрытокристаллического графита представляют собою метаморфизованные угли, которые образуют ряд переходных форм от слабо изменённого антрацита до типичного скрытокристаллического графита. Иногда в одном и том же месторождении встречаются одновремённо графит и антрацит. Месторождения руд этого типа характеризуются большими запасами. Содержание графита высокое - 70-80% и больше. Руды с меньшим содержанием скрытокристаллического графита разрабатываются редко.

       В промышленности используется также искусственный графит, специально приготовляемый из угля нагреванием в электропечах до 2200-25000, и доменный, являющийся одним из продуктов доменного процесса. Качество графита, полученного в результате термической обработки угля, зависит от сорта угля и условий нагревания. Обычно он очень чист и отличается высокими качествами.

3. Графит относится к материалам, используемым в многочисленных и разнообразных областях народного хозяйства. Термическая и химическая стойкость, а также высокая теплопроводность графита поваляют использовать его в качестве огнеупорного материала. Малые коэффициенты трения дают возможность применить его как смазочный материал, а высокая электропроводность и пластичность обуславливают использование графита в электротехнике.

Ниже мы кратко перечислим некоторые из важнейших областей применения графита - литейное дело. Графит входит в состав противопригарной краски для покрытия поверхности литейных форм.

       Он применяется также для подмазки литейных форм, заполнения щелей, исправления дефектов и как составная часть специальных лаков и красок для покрытия постоянных литейных форм.

-графит  - керамическое производство

Наибольшее значение имеет производство графита – керамических тиглей для плавки цветных металлов и приготовления их сплавов. В данном случае большую роль играют огнеупорность графита, высокая его теплопроводность и малая окисляемость при нагреве. В связи с этим для производства тиглей, применяется только крупночешуйчатый графит (+0,2 мм) с малым количеством примесей, способных понизить его огнеупорность.

-производство электромеханических изделий

Графит используется для изготовления деталей гальванических, элементов и щёлочных аккумуляторов. Другой важной областью применения графита в электротехнике являются элементов и электродов.

       Важной областью применения графита является производство скользящих контактов (щеток) для электромашин, электроаппаратов и приборов.

-производство карандашей и красок

       Графит входит в состав массы карандашного стержня как обычного на керамической связке, так и чернильного на клеевой связке.         

Для  той и другой цели пригодны наиболее жирные  сорта графита с малым количеством примесей и весьма  тонко измельченного. Вредными примесями являются соединения железа, способные при обжиге образовывать карбиды железа (царапающие карандаши).

Тонко измельченный графит входит в качестве пигмента в состав красок.

-Производство смазочных  материалов

Из графита изготовляются смазочные мази, они применяются для смазки машин, работающих в тяжелых условиях, и для смазки форм при волочении  проволоки и изготовлении цельно - тянутых изделий. Графит входит также в состав работающих без смазки, металла - графитовых  втулок, вкладышей, подшипников и других антифрикционных изделий.

Основным требованием к графиту является его чистота и зернистый состав. Тигельный графит должен состоять из возможно более крупных чешуек, и в нем нормируется допустимое содержание мелочи. Все остальные сорта графита применяются в тонко измельченном виде в них, нормируется допустимое содержание крупных частиц.

Чистота графита, как и углей, характеризуется количеством остатка после его сжигания, так называемой зольностью. Для пересчета зольности на содержание углерода необходимо определить ещё содержание и влаги.

Содержание углерода в  графитовом продукте равно:

  б = 100- ( А +С),

где: А-зольность,  %, С-сумма летучих веществ и влаги,  %

  Вопросы  для повторения:

1) Каковы особенности строения  графита?

2) Назовите основные  физические и химические свойства графита?

3) На какие  группы делятся промышленные  графиты?

  4) Как изготовляется искусственный графит и каково его качество?

5) Где применяется графит?

6) Каковы технические требования, предъявляемые к графиту? 

7) Как рассчитать содержание углерода в графите?

8) Что  такое  зольность графита?

Лекция  10

Способы обогащения  графитовых  руд

План:

1) Технологическая типизация  графитовых  руд