Какие направления развития Росийской науки Вы считаете наиболее перспективными

Использование искусственных песков КМА в производстве стекла

УДК 666.12

Н.И. Минько, И.Н. Михальчук, Н.В. Сидор

(БелГТАСМ,Белгород)

 

Использование искусственных песков КМА

в производстве стекла

 

Все более актуальной становится задача расширения сырьевой базы стекольной промышленности за счет применения недорогого недефицитного сырья, вторичных продуктов и попутно добываемых пород. На кафедре Технологии стекла и стеклокристаллических материалов изучена возможность использования для синтеза стекол и ситаллов вскрышных, попутнодобываемых пород и отходов обогащения железистых кварцитов КМА [1]. Представляют интерес и кварцитопесчаники – одна из скальных пород вскрыши.

В настоящее время кварцитопесчаники используют для получения строительного щебня. При дроблении на щебень образуется до 14 % отсева фракции менее 5 мм, не находящего практического применения. При производстве строительных материалов целесообразно разделение отсева дробления на три фракции: 2-5, 0,63-2 и 0- 0,63 мм [1]. Наиболее крупную фракцию рекомендуется использовать в качестве заполнителя бетонов, фракция 0,63- 2 мм может служить укрупняющей добавкой к местным пескам, применяемым как мелкие заполнители [2].

В течение 2000 – 2001 года на кафедре ТССМ были продолжены работы по использованию искусственных песков в технологии стекла. Для исследования была взята партия кварцитопесчаников Юго – Восточного участка. В настоящей работе исследовалась возможность их обогащения для получения прозрачной полубелой и бесцветной стеклотары.

Кварцитопесчаники Юго – Восточного участка состоят в основном на 89,5 –98,0 % из кремнезема, связанного преимущественно с кварцем. Содержание кремнезема в слюдистых разновидностях кварцитопесчаников снижается до 86,35 %. При этом отмечается повышение содержание тонко – чешуйчатого мусковита (5-10 %), приуроченного к редким тонким (0,2 – 0,3 м) прослойкам кварц – серицитовых сланцев. Единичные прослои кварц – серицитовых сланцев содержат 81,45 % кремнезема. Количество железа невелико от 0,26 до 1,58 % и увеличивается до 10,11 лишь в зонах трещиноватости. Сульфидная сера практически отсутствует. Содержание щелочных компонентов варьируется от 0,05 до 1,29 % и связано с полевыми шпатами.

Для исследования использовались кварцитопесчаники свежих массивов. По содержанию оксида кремния их можно отнести к стекольным пескам. Количество красящих оксидов находилось в пределах 1,59 % и обеспечивалось в основном за счет оксида железа (11). На основании минералогического состава кварцитопесчаников была произведена теоретическая проработка определения возможных методов обогащения кремнеземсодержащего сырья (табл.1). Анализ показал, что наиболее эффективными методами обогащения для кварцитопесчаников данного участка являются электростатическая сепарация, флотация и флотооттирка. В лабораторных условиях для удаления свободных примесей, пленки оксидов железа и отделения песчаной пыли использовалась установка для механической оттирки. Для удаления легких ожелезненных минералов. (полевой шпат, железосодержащие слюды) и тяжелых примесей (псиломелан) применялась флотооттирка.

Монолитные образцы кварцитопесчаников предварительно дробились в два этапа: сначала на щековой, а затем на молотковой дробилке. Затем производился отсев фракции более 0,8 мм.

Механическую оттирку проводили на лабораторной установке, состоящей из емкости для водо-песчаной смеси и пропеллера из нержавеющей стали. Скорость вращения пропеллера 650 об/мин. Для более эффективного проведения процесса обогащения водо- песчаную смесь готовили при соотношении песка и воды 2 : 3 соответственно. Время обогащения составляло 30 мин. Увеличение продолжительности обогащения не имело смысла, так как по литературным данным за первые 15 – 20 мин удаляется основная масса железосодержащих примесей (до 90 %), а количество его уменьшается в среднем в 2,26 раза. Достоинством метода оттирки является простота способа обогащения и незначительные затраты на оборудование, высокая эффективность и производительность аппарата. К недостаткам способа можно отнести неполноту степени оттирки вследствие изрезанной поверхности зерен.

Флотооттирка предусматривает проведение трех процессов обогащения, а именно: флотацию, оттирку пленки и промывку. Метод флотации основан на различной смачивающей способности зерен кварца и минералов примеси. Для осуществления процесса готовили пульпу, содержащую: флотационные реагент – триэтаноламиновый сульфат, для образования пены, кварцитопесчаник и очищенную воду.


1 2 3 4 5