
книги из ГПНТБ / Брагина В.И. Технология угля и неметаллических полезных ископаемых
.pdf
|
\Pjfda |
|
|
||
|
Гр о хо чейи в |
|
|||
|
г |
|
|
4 |
|
Крупное |
дробление |
|
|
||
|
Грохочение |
|
|
||
Среднее |
дроБление |
|
|
||
|
г г — |
|
|
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
Измельчение |
|
|
||
U |
Классит |
ф~икация |
|
||
|
|
1 |
|
||
|
Основная флотация |
|
|||
Классисоикаци я |
Контрольная флотация |
||||
t • |
L |
||||
\ |
|
|
|||
\ідоизнель»ение |
|
Посте/ |
|
||
|
|
|
іперечистка
Классификация
\Пдоизмельчение
Л перечистка
Класси ери ка ция |
Щ |
перечистка |
||
\ |
Ш доизнельчениі\ |
|
ШПеречистка |
|
Шперечистка |
^ |
_ _ |
_ г = |
|
|
|
|
'Классификация
|
|
|
|
|
& |
перечистка |
!!'доизмель у»нив |
|
|
||||
&'перечистка |
|
t |
|
|
ОЬезіоУсиЗание |
|
|
|
|
|
|
||
Классифц |
|
кация |
|
F |
||
F доизнельчение |
|
і Гау |
||||
|
|
|
|
|
|
|
2перечистка |
|
|
|
|
Классификации |
|
|
|
^ |
|
|
|
Конки |
Контрольная |
|
|
|
|
||
флотация |
|
|
|
Классифи |
кацив |
|
Контрольна |
я |
|
ї _ |
|||
|
|
|||||
флата |
ция |
|
Классификация |
|||
|
|
|
|
|
Ті |
|
|
Класса |
фи каци>\ |
Циклон |
|
||
|
|
|
ЗЗН
Щ доизнельчение
з
Р и с. 24. Схема обогащения графитовой руды на Завальевском комбинате
Руда
Изпель немає
~- І
KnaccuCDuiauui
OcucS*a І грлото. uan
Г 1
ГКласс u сои каци t! '/ч |
Ъйосты |
J дои$нель weни е |
|
Г
Классификации б'/ч
т пере чистна
|
Классисрикаци* |
S Чц |
U |
дси}пеЛьиение |
|
Классисоинаци? |
31/ц |
|
J |
/' »е ре1чист к а |
ФиЛелпраци f
J
Суш, к. а
Рас с е S
и с. 25. Схема обогащения графитовой руды на фабрике Нетолицах
\Руда UpoS пенив
QP/ютаци# 3 монокамере
|
Гр о ХО we неї е |
|
2,/ігі |
£ перечистка |
Осно&нан ф/>отацш Измель 49HU Є |
|
\ |
Пр.п^ |
|
|
|
Доф/іотацин |
\Концентрат |
Контрольная флотация |
|
||
|
|
Хвости
Концентрации на слюлах
" Пр.пр.
Сгущена е |
Измельчение |
Суш на
~Г
•0,15п. Воздушная сепарация
• 'J * О, <SHH
Сухое измельчение
пРас с е В 1
+ Q/Sm |
*0,2нн |
'Ціни |
Р и с. 26. Схема обогащения графитовой руды на фабрике штата Алабама (США)
ПРОИЗВОДСТВО ГРАФИТОВЫХ и з д е л и й И МАТЕРИАЛОВ
Измельчение графита
В связи с тем, что для многих отраслей применения гра фита требуется высокая тонина помола, для измельчения гра фита используется несколько способов:
1. Способ сухого помола графита в мельницах, По которому графит перед помолом прокаливают в нейтральной газо-
вой среде при температуре от 1450° до 1550°, а |
затем измель |
чают под вакуумом 1-10—1 — Ю - 3 мм рт. ст. |
|
2. Измельчение производят в условиях, когда |
на поверхно |
сти частиц содержание адсорбированных веществ ( Н 2 0 , СЬК проявляющих смазывающее действие, меньше, чем необходимо для образования молекулярного адсорбционного слоя. Это
условие достигается при измельчении графита |
в |
шаровой |
|
мельнице в атмосфере сухих инертных газов, например, N2, Из» |
|||
С 0 2 |
или в атмосфере сухого 0 2 при остаточном |
давлении ме- |
|
нее |
140 мм рт. ст. |
|
|
3. Измельчение в среде инертных газов в вакууме |
предва |
рительно высушенного в течение 3 часов при температуре 300а
графита. В среде N 2 в вакууме или под давлением 5 ат. полу |
|
чен материал |
с содержанием 20;7°/о класса-,- 1 мк и 14,6% — |
2 мк. Лучшие |
результаты' получаются в среде \\> при давле |
нии 100 мм рт. ст. |
|
Графитовые тигли |
Одним из крупнейших потребителей графита является про изводство тиглей.
Графитовые тигли применяют для плавки цветных и бла городных металлов и сплавов, а также специальных сортов стали.
Графитовые тигли выдерживают нагревание до 1700—- 1800°. Они изготовляются из массы, в состав которой, помимо графита, входит огнеупорная глина и реже шамот и кварц. Состав тигельной массы изменяется в зависимости от назна чения тиглей. Содержание графита в ней может колебаться of 8 до 50%- Графит сообщает тигельной массе высокую огне упорность, теплопроводность, и термическую стойкость; прида ет им гладкую блестящую поверхность, к которой плохо при стает расплавленный металл..
Для приготовления тигельной массы измельченную шихту, состоящую из графита, огнеупорной глины, каолина, кварца и шамота, перемешивают в барабане, увлажняют и обрабаты
вают при помощи мешалок |
или на бегунах для получения со |
|||
вершенно однородной пластической массы. После |
некоторого |
|||
вылеживания тигельная |
масса |
формуется, и |
тигли мед |
|
ленно подсушиваются. |
После |
сушки их обжигают в кера |
||
мических пламенных печах |
в |
восстановительной |
атмосфере |
|
при t = 900o. |
|
|
|
|
Краски
Литейная краска изготовляется главным образом из скрытокристаллических графитов измельчением до 90% —0,05 мм. В состав краски, помимо графита, могут входить глина, мука,
столярный клей и другие коллоидные вещества, |
обладающие |
|||||
стабилизирующим |
действием. |
|
|
|
||
При |
наличии |
примесей, |
способствующих |
стабилизации |
||
суспензии |
графита |
в воде, допускается |
зольность до 50% и |
|||
выше, |
в |
противном случае |
зольность |
не должна превы |
||
шать 30%. |
|
|
|
|
|
Для покрытия постоянных металлических и полуцостоянных керамических форм применяются специальные графитоколлоидные краски, изготозляемые из измельченного до
10—20 мк графита с минимальной зольностью. |
|
Электроды |
|
Электроды изготовляют из смеси графита, антрацита, |
кок |
са "и других веществ, к которой в качестве связующего |
мате |
риала, добавляют битум. Из полученной массы прессуют |
элек |
троды требуемой формы, которые затем обжигают в восста новительной* атмосфере"
Некоторые электротехнические изделия изготовляют из смесей металлических порошков и графита. Из полученной массы изделия прессуют и обжигают. Так, графитовые щетки для электрических машин изготовляют из смеси измельчен ного графита, меди и угля.
Смазочные материалы
Это суспензия тонкоизмельченного порошка в воде или в масле.
Карандаши
Карандашные стержни изготовляются из тонкоизмельченного графита в смеси с глиной. Чем больше содержание гли ны, тем тверже карандаш. В очень мягких карандашах содер жание графита достигает 90%, в очень твердых — 20%.
Изготовление карандашной массы заключается в гонком измельчении и тщательном смешении глины, графита и воды в шаровых мельницах в течение нескольких суток. Из получен ной однородной массы избыток воды удаляется нагреванием до образования пластичного теста. При помощи гидравличе ского пресса из пластической массы выдавливается бесконеч ный стерженй, который разрезается на части, выравнивается, высушивается и обжигается до спекания. После обжига стержни (для придания им хороших пишущих свойств) про питывают жирными веществами и затем заключают в дере вянную оболочку, склеиваемую из двух половинок. Для чер нильных—добавляют клей и краски, а стержни не обжи гают.
Г л а в а IV
ТЕХНОЛОГИЯ КАЛИЙНЫХ РУД
1.
ХАРАКТЕРИСТИКА |
РУД И МИНЕРАЛОВ |
|
|
|
|
|
||||
По составу породообразующих минералов выделяются сле |
||||||||||
дующие разновидности калийных руд. |
|
|
|
|
|
|||||
С и л ь в и н и т |
представляет собой |
породу, состоящую |
из |
|||||||
сильвина |
КС1 |
(15—40%-) и |
галита |
NaCI |
(25—60%) с |
не |
||||
большими примесями MgCl2 , CaS04 |
и |
глинистых |
веществ. |
|||||||
В некоторых разновидностях |
сильзинита |
за |
счет |
прослоев |
||||||
ангидрито-мергелистых пород количество примесей |
(нераство |
|||||||||
римого в |
воде |
осадка) возрастает |
до |
15—20% |
и больше |
|||||
(Рейнский |
грабен, |
Калуш). |
|
|
|
|
|
|
|
|
Сильвин содержит 52,5% К и 47,5% |
CJ. В виде |
механиче |
||||||||
ских примесей |
в нем часто |
обнаруживают |
NaCI |
и Fe2 03 . |
В чистом виде прозрачен и бесцветен. Включення газов при
дают ему молочно-белый |
цвет. Чаще окрашен |
в красный цвет |
||||||||
(от |
примесей |
гематита). |
Твердость—1,5—2, |
удельный |
||||||
вес —2,0. Хрупок, |
вкус |
горьковато-соленый, |
гигроскопичен, |
|||||||
легко |
растворим |
в |
воде. |
|
|
|
|
|
|
|
Галит (поваренная |
соль) |
содержит 39,4% |
Na и 60,6% С!. |
|||||||
В виде механических |
включений |
в нем присутствуют глинис |
||||||||
тые и органические вещества: К О , MgCl2 , CaS04 |
и др. В чис |
|||||||||
том виде прозрачен и бесцветен. Примеси |
окрашивают его в |
|||||||||
серый, бурый, красный, |
розовый |
и другие |
цвета. |
Твердость |
||||||
равна 2, удельный |
вес — 2,1—2.2. Хрупок, хорошо |
растворяет |
ся в воде. Гигроскопичен, но меньше, чем сильвин. Вкус соле ный.
К а р н а л л и т о в а-я п о р о д а сложена преимуществен но карналлитом (40—85%) и галитом (18—50%) с небольшим содержанием-.ангидрита, кизерита и глинистого вещества.
Карналлит — M g C b - K C l - 6 Н 2 0 содержит 26,7% К О , 34,5% MgCl2 и 38,8% Н 2 0 . В виде механических примесей присутст-
t-уют NaCl, CaS04 , Fe 2 0 3 |
и глинистые вещества. В чистом ви |
де прозрачен и бесцветен. |
Примеси окислов железа окраши* |
вают его в бурый, желтый и красный цвет различных отгенков. Хрупок, твердость 2—3, удельный вес 1,60. Весьма гигро скопичен, расплывается на воздухе, разлагаясь при этом на
КС1 и MgCl 2 - 6H 2 0. |
Вкус горько-соленый. |
из каинита (10—• |
К а и н и т о в а я |
п о р о д а состоит |
|
50%) и галита (30—40%). Почти всегда |
встречается полига- |
лит (до 10%), карбонаты и глинистые минералы. Отдельные линзы каинитовых пород известны у Калуша на Западной Ук раине и в Сицилии. В ГДР и ФРГ каинитовые породы обра
зуются из карналлито-кизеритовых |
под гипсовыми |
шля |
||||
пами. |
|
|
|
|
|
|
К а и н и т о-л а н г б е й н и т о в ы е |
и |
л а н г б е й н и т О - |
||||
к а и н и т о в ы е п о р о д ы |
состоят |
из |
породообразующих: |
|||
лангбейнита (10—25%), каинита |
(10—30%), |
галита |
(30— |
|||
40%). В качестве примеси |
всегда |
присутствуют |
сильвин (до |
10%), иолигалит (до 8%), кизерит (до 5%). Содержание не растворимого остатка до 15—20%. Эти породы обладают хо
рошо |
выраженной |
полосчатостью |
(сезонной). Они |
известны |
||||||
в предкарпатских месторождениях |
Западной Украины |
и Румы |
||||||||
нии. Под |
влиянием |
поверхностных |
вод лангбейнит и каинит |
|||||||
переходят |
в шёнит |
(K 2 S0 4 - MgS0 4 - 6 Н 2 0 ) , |
который |
в свою |
||||||
очередь после удаления |
калия |
переходит в эпсомит |
(MgSO*1 |
|||||||
• 7 Н 2 0 ) . На выходах этих пород образуется |
своеобразная гли |
|||||||||
нисто-гипсовая шляпа. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
Л а н г б е й н и т о в а я |
п о р о д а |
состоит из |
лангбейнита |
|||||||
(30—60%), галита |
(15—45%) |
и |
|
нерастворимого |
остатка |
|||||
(10—12%). Постоянно |
присутствуют |
в качестве |
второстепен |
|||||||
ных: полигалит (до 3—6%), кизерит |
(до 4%), |
сильвин (до |
||||||||
7%) |
и некоторые другие. Лангбейнитовая |
порода |
образует |
линзы в нижней части каинито-лангбейнитовых пород в райо не Стебника (Западная Украина). В Новой Мексике (США) в шахтном поле Южного рудника лангбейнитовая порода сос тавляет часть сильвинитовых линз.
П о л и г а л и т о в ы е п о р о д ы почти мономинеральные, обладают часто большой мощностью. Иногда пласты полигалитовой породы чередуются с каменной солью, ангидри тами и мергелями. Содержание полигалита в породе 30—80% и галита 10—40%- В качестве примесей "присутствуют силь вин, кизерит, карбонаты, глинистое вещество. Полигалитовые
породы |
пользуются достаточно широким распространением. |
В СССР |
разведано Жилянское месторождение у Актюбинска |
с мощными линзами полигалитовых пород (до 90 м), в сред
нем содержащих 58% полигалита. |
Полигалитовые породы в |
большом количестве • обнаружены |
также в калийных место |
рождениях Новой Мексики в США, в соленосной толще цехштейна Англии, в районе Калининграда и др.
Промышленные месторождения калийных солей встреча ются редко и известны лишь в немногих странах. Большая часть мировых запасов этих солей сосредоточена в Советском Союзе, ГДР, Канаде и ФРГ.
Общие запасы калийных солей Советского Союза к нача лу 1968 г. достигли 166,4 млрд. т [15]. Преобладают хлорис тые соли (около 92% общих запасов), в которых содержание окиси калия колеблется в пределах 10—27%. На долю серно кислых солей, содержащих 7—12% окиси калия, приходится немногим более 8% запасов. Большая часть разведанных за пасов (примерно 60%) сосредоточена в Верхне-Камском ме сторождении, расположенном в Пермской области. Значитель ные ресурсы калийных солей сосредоточены в Белорусской ССР (Старобинское месторождение), в Предкарпатском соленосном бассейне (Стебниковское, Калушское и др. месторож дения), в Туркменской ССР (Карлюкское, Гаурдакское и Кы- зыл-Мазарское месторождения). Месторождения калийных со лей разведаны также в Казахстане (Жилянсксе) и Узбекис тане (Тюбегатанское).
Один из крупнейших в мире бассейнов калийных солей, от крытый еще в 1839 г., расположен на территории Восточной и
Западной Германии, примерно |
в равных частях. |
|
|||
Источниками калийных солей в Китае являются |
Цайдам- |
||||
ские озера в провинции Цинхай |
[15]. |
|
|
||
Калийные соли в Канаде впервые |
быди установлены в |
||||
Саскачеване в 1946 г. при бурении на нефть [15]. |
|
||||
В США по масштабам |
оруденепия |
выделяется издавна |
|||
разрабатываемое |
Карлсбадское |
месторождение |
(Делавар- |
||
ский бассейн). |
|
|
|
|
|
Во Франции основные залежи калийных солей сосредото |
|||||
чены в Эльзасе. |
|
|
|
|
|
Большая часть разведанных |
запасов |
калийных |
солей Ис |
||
пании заключена |
в бассейне |
Кардоко-Сурия. |
|
Общие запасы калийных солей капиталистических и разви вающихся стран Азии, оцениваемые в 1,8 млрд. т, сосредото чены в Иордании и Израиле.
Кроме того, калийные соли известны в Италии, Польской Народной Республике, Великобритании и Румынии.
Ведущее место в мире по добыче калийных солей |
запима' |
ет Советский Союз. |
|
Потребность в калийных солях и соответственно |
добыча |
их будет неизменно возрастать и в странах капиталистическое |
го мира. |
Ожидается, что в ближайшие 5—10 лет добыча уве |
|||||
личится |
примерно на 50% |
(табл. 14, 15). |
|
|||
Т а б л и ц а |
14 |
|
|
|
|
|
Динамика |
|
мировых запасов |
калий |
|
||
ных солей |
(млн. т |
К 2 0 ) |
|
|
||
|
|
|
|
|
Г о д |
|
Континент |
и |
страна |
1961 |
1968 |
||
|
|
|
|
|
||
Всего по капиталистическим |
и |
|
||||
развивающимся |
странам |
28975 |
28980 |
|||
В том числе: |
|
|
|
9945 |
||
Европа |
|
|
|
|||
Англия |
|
|
130 |
130 |
||
Испания |
|
|
360 |
360 |
||
Италия |
|
|
25 |
155 |
||
ФРГ |
|
|
|
|
10000 |
9000 |
Франция |
|
|
300 |
300 |
||
Швеция |
|
|
' — |
— |
||
Азия |
|
|
|
|
|
|
Израиль |
|
|
1800 |
2000 |
||
Иордания |
|
|
|
|
||
Африка |
|
|
|
|
||
Конго |
(Браззавиль) |
|
40 |
|||
Марокко |
|
|
|
35 , |
||
Эфиопия |
|
|
|
12 |
||
Америка |
|
|
|
|
||
Бразилия |
|
|
|
I f |
||
Канада |
|
|
16000 |
16000 |
||
Перу |
|
|
|
|
|
12 |
США |
|
|
|
|
360 |
925 |
Чили |
|
|
|
|
|
|
Социалистические |
страны |
34269 |
24720 |
|||
В том числе: |
|
|
|
|
||
СССР |
|
|
|
25269 |
24043 |
|
ГДР |
|
|
|
|
9000 |
'677 |
ИТОГО: |
|
|
|
53700 |