Опыт получения высококачественных стекольных песков на оборудовании УП «НПО «Центр»

источник http://www.npo-center.com/article3/

Иванов Е.Н., Таболич А. В.
УП «НПО «Центр»

В настоящее время молотый пылевидный кварц находит широкое применение в стекольной промышленности, литье металлов, при изготовлении гончарных изделий, работе с керамикой, производстве огнеупорных материалов. Он служит прекрасным абразивом при шлифовке и полировке поверхностей деталей. Применяется в системах водоочистки: при подготовке питьевой воды и очистке промышленных и бытовых стоков. Используется в качестве наполнителя при изготовлении красок, лаков, шпатлевок и клеев.
В ближайшие годы, согласно прогнозу экспертов, производство стекольных квар-цевых песков в странах СНГ продолжит расти и в 2010 году превысит 7 млн т. Основной вклад в данный рост производства внесут Россия и Украина.
В Беларуси основным производителем высококачественных стекольных кварцевых песков является ОАО "Гомельский ГОК".
Кварц молотый, пылевидный, изготавливаемый способом измельчения чистого кварцевого (стекольного) песка до тонкодисперсного состояния, применяется в производстве точного литья по выплавляемым моделям и при изготовлении противопригар-ных красок для стального литья.
Значительной проблемой при получении высококачественных молотых стекольных песков на ОАО «Гомельский ГОК» является намол металла в готовый продукт, вследствие износа тел измельчения в шаровых мельницах. Использование высококачественных шаров при измельчении значительно удорожало продукцию, керамические же тела измельчения не давали нужной производительности (производительность падала почти в 2 раза). Поэтому специалистами ОАО «Гомельский ГОК» было решено провести замену измельчительного оборудования, для чего были выполнены исследовательские работы с использованием мельниц «УП «НПО «Центр» ударного принципа действия.

Измельчение проводилось на комплексе измельчительном КИ-0,63 при 2-х режи-мах работы:
Проба 1 – лопатки встроенного классификатора устанавливались под углом 60;
Проба 2 – угол установки лопаток составлял 52.
В 1-м режиме помол проводился с производительностью 0,9 т/ч, во 2-м – 1,2 т/ч.

Таким образом, из анализа полученных результатов очевидно полное соответствие полученных материалов требованиям ГОСТ 9077-82, определяющего качество пылевидного молотого кварца. При незначительном намоле железа фракционный состав готового продукта даже превысил требования нормативных документов, что показывает значительный резерв повышения производительности данной мельницы.
Основной проблемой производства высококачественных стекольных песков является высокое содержание в них окислов железа. Содержание окислов железа является одним из основных критериев определения качества кварцевого песка в стекольной промышленности, поскольку оно определяет прозрачность стекла, изготавливаемого на его основе. Содержание окислов железа в стеклах различных марок строго регламентируется.
Процесс получения шихтовых материалов с необходимым (допустимым) содержанием примесей Fe2O3 носит весьма сложный характер. Указанные материалы получают посредством их обогащения различными методами. Как правило, на первой стадии используют мокрые методы обогащения: промывку глинистых составляющих, от-тирку, обесшламливание. Дообогащение песков, прошедших предварительно обогащение мокрыми способами и сушку, проводится методом сухой магнитной сепарации. Основным традиционным обогатительным оборудованием для получения кварцевых концентратов являются электромагнитные и магнитные сепараторы. В настоящее время остро стоит проблема повышения эффективности работы указанных сепараторов, особенно для задач глубокого обогащения кварцевого песка и других материалов, магнитная фракция в которых представлена слабомагнитными (в основном парамагнитными) примесями.
Таким образом, перед многими предприятиями, занимающимися разработкой месторождений кварцевого песка остро стоит задача удаления или снижения содержания в кварцевом песке вредных примесей.
Специалистами ОАО "Гомельский ГОК" была поставлены задача получения песка марки не ниже ВС-030-В (т. е. с содержанием окислов железа не более 0,03 %). Для чего в УП «НПО «Центр» были проведены исследования по обогащению кварцевого песка. Обогащение проводится на воздушном каскадно-гравитационном классификаторе, позволяющем разделить материалы по крупности или плотности. Данное разделение не только позволяет снизить содержание железа, но и уменьшает содержание мелких частиц в готовом продукте, количество которых строго регламентировано ГОСТом (проход через сито №01 не более 5 %).
На первой стадии опытов исходный песок, с содержанием Fe2O3 0,052 %, разделялся на гравитационном классификаторе с получением мелкого продукта крупностью менее 0,4 мм.

Как следует из приведенных выше таблиц, мелкие фракции песка имеют значительно более высокое содержание железа, по сравнению с крупными фракциями. Для увеличения выхода кондиционного песка дальнейшие работы было решено продолжить в направлении обеспыливания исходного песка по меньшей границе разделения.
Исходный песок делился на гравитационном классификаторе с получением мел-кого продукта крупностью менее 0,315 мм.

Как видно из результатов исследований готовый продукт после обогащения на гравитационном классификаторе соответствует марке ОВС-025-1 (содержание железа до 0,025 %), что соответствует поставленным перед началом работ задачам. Производительность лабораторного классификатора при проведении опытов составляла 0,5 т/ч.
Таким образом, проведенные исследования показали высокую эффективность использования оборудования УП «НПО «Центр» для получения высококачественных стекольных песков. Использование гравитационного классификатора позволило значительно уменьшить содержание в стекольном песке оксида железа, повысить марку песка и рыночную стоимость готового продукта. Кроме того, содержание мелких частиц (менее 100 мкм) составило всего 0,2%, что значительно меньше регламентированных ГОСТом 5 %.
При помоле стоит отметить низкий намол металла в центробежно-ударной мельнице (порядка 200 г/т), что позволяет снизить затраты на замену быстроизнашивающихся элементов и, соответственно, повысить рентабельность производства.