Технология обогащения пирофиллита

Пирофиллит — это минерал группы талька. Химическая формула Al₂O₃SiO₂H₂O, средний химический состав SiО₂ — 64%, Аl₂O₃ — 25%, Fе_общ — 0,4%, СаО — 0,5%, MgO — 0,8%, hH 7–8. Цвет пирофиллита в порошке белый, причем белизна повышается повышением тонины помола. Он химически инертен к действию сильных кислот и щелочей, что связанно, с образованием на поверхности пирофиллита защитных пленок препятствующих реакции. Кислотоупорность изделий из пирофиллитового сырья 98,8–99,9%. При нагревании до 1150 °С преобразуется в муллит и кристобалит твердость агрегата повышается с 1–2 до 6–7 единиц по шкале Мооса, а предел прочности при сжатии до 210 МПа при температуре 1400 °С. Основная масса воды теряется при 540–790 °С, при 1000 °С удаляется вся конституционная вода.

Огнеупорность колеблется от 1580 до 1650 °С, температура плавления 1630–1700 °С. Введение пирофиллита в составы керамических масс снижает температурный коэффициент линейного расширения. Линейное расширение не превышает 2,5%, объемное 3,3%, и максимально при температуре 800–1000 °С. Обжиг улучшает электроизоляционные свойства пирофиллита и позволяет применять его в нагревательных элементах и высококачественных изоляторах. Вследствие увеличения твердости при высоких температурах и низких коэффициентах расширения он предотвращает усадку, повышает стойкость изделий к образованию трещин в процессе сушки, обжига и охлаждения, а так же в процессе эксплуатации. Полученные материалы обладают большой механической и химической стойкостью, малой влагоемкостью, хорошо принимают глазуровку.

Отмеченные свойства пирофиллита и содержащих его пород определяют возможность использования их в производстве керамических, кислотоупорных и огнеупорных изделий, в том числе противопригарных покрытий и красок, строительных смесей, наполнителем бумаги, каучуков, пластмасс (заменитель талька), а также в резинотехнической промышленности.

В соответствии с поставленной задачей получения обогащенного пирофиллита было спроектировано и изготовлено оборудование в составе технологической линии обогащения. Основанием для разработки проекта технологической линии, являлось техническое задание, содержащее основные характеристики исходного сырья и требования к конечному продукту, а именно:

• Исходная фракция — 100–150 мм,
• Влажность — 3%,
• Производительность по готовому продукту 700–1000 кг/ч.,
• Конечный продукт, фракция менее 0,063 мм (63 мкм).

Принципиальная блок-схема линии обогащения пирофиллита представлена ниже и состоит из следующих основных единиц: питатель ленточный, осуществляет равномерную подачу исходного сырья в дробилку молотковую серии «ДРМ», где происходит первая стадия дробления сырья, с помощью питателя шнекового измельченный продукт подается на грохот инерционный «ГИЛ», где происходит отсев кварца от пирофиллита. Затем пирофиллит поступает на мельницу центробежно-ударную серии «МЦ», где происходит тонкий помол пирофиллита. Система пневмотранспорта и обеспыливания, состоящая из следующих основных единиц: циклон серии «ЦН», фильтр рукавный серии «ФР», вентилятор «ВВД», осуществляет сбор готового продукта и предотвращает чрезмерное пыление.

В комплекс оборудования также входит система управления технологической линией, обеспечивающая согласованность работы между основными единицами оборудования, своевременный пуск и останов шкафы управления с частотными преобразователями, тепловые реле и датчики защиты оборудования. В рамках проектных работ разработаны электрические схемы подключения оборудования и проводки силовых кабелей по участку обогащения пирофиллитового сырья.

На этапе проектно-изыскательских работ были проведены помолы на дробилке молотковой серии «ДРМ» и на мельнице центробежно-ударной серии «МЦ». Предлагаем Вашему вниманию посмотреть видеоматериал Дробилка молотковая ДРМ-200 (Дробление пирофиллита) и посмотреть видео-материал Мельница центробежно-ударная МЦ-600 (Тонкий помол пирофиллита).

Результаты протокола определения гранулометрического состава
Помол на дробилке молотковой «ДРМ»

Показатели	Ситовой анализ
	Фракции порошка, мм
	5	2,5	2	1	0,5	0,4	0,2	0,1	0,063	0,05	Менее 0,05
Вес пробы порошка, гс	100
Вес фракции порошка, гс	0,63	0,77	0,54	11,71	21,83	12,91	18,21	11,15	9,83	0,59	11,83
Частные остатки, %	0,63	0,77	0,54	11,71	21,83	12,91	18,21	11,15	9,83	0,59	11,83
Полные остатки, %	0,63	1,5	2,04	13,75	35,58	48,39	66,6	77,75	87,58	88,17	100

Результаты протокола определения гранулометрического состава
Помол на мельнице центробежно-ударной «МЦ»

Место отбора: Зона выгрузки под мельницей

Показатели	Ситовой анализ
	Фракции порошка, мм
	1,25	1	0,5	0,4	0,2	0,1	0,063	0,05	Менее 0,05
Вес пробы порошка, гс	50
Вес фракции порошка, гс	0,12	0,13	1,03	1,6	5,33	8,69	15,24	0,08	17,78
Частные остатки, %	0,24	0,26	2,06	3,2	10,66	17,38	30,48	0,16	35,56
Полные остатки, %	0,24	0,5	2,56	5,76	16,42	33,8	64,28	64,44	100

Место отбора: Фильтр-рукав мельницы

Показатели	Ситовой анализ
	Фракции порошка, мм
	0,5	0,4	0,2	0,1	0,063	0,05	Менее 0,05
Вес пробы порошка, гс	50
Вес фракции порошка, гс	0,2	0,01	0,35	1,52	6,51	-	41,41
Частные остатки, %	0,4	0,02	0,7	3,04	13,02	-	82,82
Полные остатки, %	0,4	0,42	1,12	4,16	17,18	-	100

Полученные результаты гранулометрического состава проб минерального порошка позволили отработать конструктивные особенности помольного оборудования и подобрать технологические режимы его эксплуатации.

Фотографии оборудования и результатов помола можно посмотреть в фотоотчете.