Оборудование

Технология обогащения стекольного песка

  Высокие требования к качеству стекольных песков, как по крупности, так и по химическому составу и непредсказуемые свойства исходных песков определяют подход к разработке технологии их обогащения.

   Крупность песков регламентирована диапазоном от 0.1 до 0.63 мм. Однако в последние годы, в результате ужесточения требований потребителями, намечается тенденция снижения верхней границы крупности до значения 0.5 мм.

   По химическому составу регламентируется минимальное содержание оксида кремния: SiO2 от 95.0 до 99.8% и максимальное содержание основных примесей: Fe203 от 0.01-0.26%, и А1203, от 0.1-4.0%. Наиболее востребованными являются пески с содержанием Fe203,: от 0.03 до 0.07%. Пески с более высоким содержанием железа в последнее время имеют ограниченное применение в связи с возросшими требованиями к качеству изделий из стекла. Массовое использование более качественных песков ограничено их высокой стоимостью.

   Примеси, находящиеся в песках, наиболее часто связаны:

  • с тяжелыми и/или магнитными минералами (ильменит, рутил, магнетит, гематит, гетит и т.д.);
  • с выветренными или слоистыми минералами, сорбировавшими на себя железо (полевой шпат, слюды);
  • с ростками минералов с кварцем;
  • с поверхностными пленками, покрывающими зерна кварца;
  • с глинами;
  • с включениями в структуру кварца.
   Встречаются пески с высоким содержанием угля, карбонатных пород, различных рудных минералов, а освоение региональных и небольших по своим запасам месторождений постоянно расширяет возможные варианты.

   Все вышеперечисленное обуславливает необходимость комплексного и взвешенного подхода при разработке технологии обогащения стекольных песков. Единого технологического процесса пригодного для производства любых марок песков из различных источников не существует. Но, предлагаемый нами алгоритм разработки технологических процессов позволяет получать наилучшие результаты при наименьших затратах.

  Мы умеем не только определять основные процессы, необходимые для получения качественного продукта, но и сочетать их оптимальным образом, с учетом подготовительных и завершающих операций каждого передела. Это позволяет сократить затраты на строительство и эксплуатацию фабрик, получить надежный и устойчивый процесс производства, не зависящий от квалификации персонала.

   Созданные нами фабрики и установки отличаются высокой надежностью и удобством эксплуатации. Они требуют минимального количества обслуживающего персонала даже в случае не автоматизированного управления процессами.

   Процессы, наиболее вероятно используемые при обогащении стекольных песков:

  • питание, обеспечение равномерности подачи сырья;
  • удаление крупных включений и глины;
  • классификация: выделение товарного класса 0.1-0.63;
  • удаление тяжелых и/или магнитных минералов;
  • удаление поверхностных пленок;
  • удаление полевых шпатов;
  • дешламация (промывка), обезвоживание;
  • сушка, складирование товарного песка;
  • переработка и складирование побочных продуктов: крупных и мелких песков, свободных минералов;
  • очистка оборотной воды;
  • переработка и складирование отходов.

   Подача сырья

   Тип питателя определяется в зависимости от производительности фабрики, технологии транспортировки исходных песков и их свойств.

   Равномерность питания обеспечивает устойчивость и эффективность всех технологических процессов.

   При подаче песков на установку с помощью ковшовых погрузчиков, наиболее оптимальным решением является использование станций питания ленточного типа.

   При подаче песков самосвалами, наряду с традиционной схемой подачи песков, требующей боль­шого перепада высот, можно использовать механизированные бункеры, устанавливаемые на одной отметке с площадкой разгрузки.

СТЕКОЛЬНЫЕ ПЕСКИ. ТЕХНОЛОГИЯ ОБОГАЩЕНИЯ.

ТЕХНОЛОГИИ

  Дезинтеграция и грохочение

   Подготовка исходных песков к обогащению наиболее часто осуществляется в скруббер-бутаре, где в одном аппарате совмещены два процесса: дезинтеграция и мокрое грохочение песка. В результате каскадного перемещения материала в водной среде происходит разрушение глинистых агрегатных включений с последующим выводом из процесса материала крупностью более 3-5 мм, включающего в себя крупные камни, гальку, корни деревьев, прочие природные и искусственные включения.

   Современные скруббер-бутары позволяют проводить эффек­тивную дезинтеграцию материа­лов при содержании глины до 50% и выше.

   При обогащении стекольных песков нами используются цельносварные или сборные бутары из сварного или сборного шпальтового сита с шириной щели 1-5 мм.

   Дешламация

   Процесс   дешламации   является   одним   из   основных   процессов, отвечающих за качество подготовки пульпы к основным обогатительным процессам, а также завершающим их. Пренебрежительное отношение к процессу негативно сказывается на устойчивости    работы    всей    фабрики    и    качества    получаемой продукции.

   Механоактивация (оттирка)

   Поступившие в процесс пески подвергаются механической активации (оттирке) в оттирочной машине. Оттирка песков производится с целью снятия окисных пленок металлов с поверхности кварцевых зерен, а также в процессе оттирки могут разрушаться зерна малой прочности. Опыт эксплуатации промышленных оттирочных машин доказал их эффективность. Это подтверждается качеством продуктов, превы­шающим качество песков, получаемое в лабораторных условиях.

   Гравитационное и магнитное обогащение

   Очистка песка от тяжелых минералов производится с помощью процесса гравитации, магнитной сепарации или комбинированным способом. В процессе обогащения в концентрат извлекаются магнитные и/или тяжелые минералы с удельным весом более 3.5-4 г/смᵌ, которые собираются в отдельный продукт и удаляются из процесса.

   Классификация песков

   Хорошее качество классификации песков возможно получить, используя гидравлическую классификацию. Данный способ классификации признан мировым стандартом, обеспечивающим высокое качество и извлечение продукта при минимальной стоимости процесса.

   Грохочение по тонким классам крупности позволяет получить более высокое качество классификации, но стоимость процесса гораздо выше, и выше требования к обеспечению стабильности нагрузки.

  Обезвоживание и сушка песка

   Обогащенные кварцевые пески проходят цикл дополнительной отмывки и обезвоживания первой стадии в спиральных классификаторах. В зависимости от требований к конечному продукту, сезонности и климатических условий работы фабрики, пески складируются в естественных конусах или поступают на дальнейшее обезвоживание на ленточных фильтрах и сушку в вихревых сушилках, сушилках вибро-кипящего слоя или барабанных сушилках.

   Складирование песков

   Обогащенные и просушенные пески поступают на хранение в силосы, или горизонтальные склады, оснащенные стакер-реклаймерами.

     Очистка оборотной воды

   Использование   оборотного   водоснабжения   позволяет значительно сократить  затраты   на   водоснабжение,   свести   к  минимуму  риск заражения  окружающей  среды. Так же оборотное  водоснабжение значительно облегчает работу фабрики в зимнее время.В зависимости от объемов и параметров поступающей на очистку

пульпы, для очистки воды используются радиальные или тонкослойные сгустители.

   Взаимная защита песка и аппаратов

   При проектировании фабрик максимально учитываются вопросы взаимной защиты песков и оборудования. При работе с песчаными пульпами происходит интенсивный абразивный износ оборудования, при этом пески подвергаются заражению аппаратным железом.

   Использование насосов, арматуры и трубопроводов в специальном исполнении, использование футерованного оборудования и оборудования с наименьшей зоной контакта, не защищенной от износа, позволяет свести износ машин к минимуму.

Дополнительная информация:

Технология обогащения стекольного песка.pdf (4,9 МБ)