Способ получения периклазсодержащих порошков

 

Использование: для получения огнеупорных изделий. Сущность изобретения: сырой магнезит обжигают, полученный периклазовый порошок классифицируют на фракции. Порошок фракции 3-1 мм обрабатывают в электрическом поле при напряжении на активном электроде 15-70 кВ при отношении величины удаления слоя порошка от активного электрода (a) к расстоянию между элементами активного электрода (b), составляющем a/b-1,5-3,0. 3 табл.

Изобретение относится к производству периклазовых порошков для огнеупорных изделий основного состава.

Известен способ получения спеченного периклазового порошка для изделий, включающий флотационное обогащение сырого магнезита, брикетирование и обжиг концентрата, измельчение и классификацию спеченного периклазового порошка [1] Недостатком данного способа является необходимость тонкого измельчения сырого магнезита перед флотацией, брикетирования концентрата, а также большое количество сточных вод, загрязненных флотореагентами.

Известен способ получения периклазового порошка, включающий фотометрическую сепарацию [2] Однако по данным экспериментальной проверки эффективность метода недостаточна.

Ближайшим к изобретению является способ получения периклаза из магнезитового сырья, включающий обогащение магнезита в тяжелых суспензиях, обжиг концентрата на периклаз во вращающихся печах, классификацию по зерновому составу и выделение целевых фракций на производство изделий. При этом химический состав зернистой фракции для производства изделий (размер частиц 3-1 мм) удовлетворяет требованиям порошка марки ППИ для изготовления огнеупоров ответственного назначения. Фракции порошков более 3 мм имеют более высокое содержание примесей и используются в производстве неформованных огнеупоров [3] Недостатком известного способа является его сложность: схема обогащения состоит из 23 основных аппаратов и включает приготовление тяжелой суспензии, являющейся рабочей средой, где утяжелителями являются смесь ферросилиция и магнезита, регенерацию суспензии, а также отмывку исходного магнезита водой, классификацию, обогащение в конусном и барабанном сепараторе.

Недостатком является большой расход воды и значительный выход шламов и хвостов обогащения отходов производства. Кроме того, процесс является трудоемким при тяжелых условиях труда. При этом обогащению подвергается весь вал, но вследствие перераспределения состава при обжиге во вращающейся печи, эффект обогащения преимущественно проявляется в мелкозернистых фракциях.

Техническим результатом изобретения является упрощение технологии, снижение трудоемкости процесса и улучшение условий труда, исключение расхода воды и тяжелой суспензии, а также целенаправленное обогащение узкой фракции порошка.

Технический результат достигается тем, что в способе получения периклазовых порошков, включающем обогащение, обжиг магнезита на периклаз, классификацию по зерновому составу и выделение целевых фракций для производства изделий, обогащению подвергают зернистую фракцию периклазового порошка путем обработки в электрическом поле при напряжении на активном электроде в пределах 15-70 кВ и при отношении величины удаления зернистого слоя от активного электрода (А) к расстоянию между элементами активного электрода (В), составляющем А/В=1,5-3,0.

Эффект обогащения основан на том, что позволяет отделить содержащиеся в спеченном периклазсодержащем порошке зерна спеченного доломитизированного магнезита присадок. Зерна "присадок" представляют собой зерна неправильной формы, имеющие следующий минералогический состав, мас. Периклаз 45-70 Силикат 6-10 Оксид кальция 25-40 Браунмилерит 0,5-2,0 Так как наличие зерен присадок в периклазовом порошке ведет к появлению брака по трещинам на изделиях после обжига, то данный способ является достаточно эффективным для обогащения, даже без применения обогащения сырого магнезита.

Способ осуществляют следующим образом.

Периклазовые порошки для изделий получают обжигом во вращающейся печи сырого магнезита и классификацией обожженного материала на фракции более 3 мм, 3-1 мм и мельче 1 мм. Периклазсодержащий порошок фракции 3-1 мм, содержащий присадки, подают на электросепарацию. Для этого из бункера с помощью вибропитателя с производительностью от 3 до 6 т/ч подают по лотку вибропитателя в межэлектродное пространство электростатического сепаратора (классификатора). Проходя в виде монослоя в течение 6-10 с по наклонному лотку вибропитателя, поверхность которого имеет отрицательный электрический заряд, зерна порошка приобретают электрический заряд. Величина заряда зависит от значения электрической проводимости материала и заряд будет тем выше, чем выше его электрическая проводимость. Больший заряд приобретают зерна спеченного доломитизированного магнезита "присадок".

Ссыпаясь с лотка, они отклоняются в сторону активного электрода и попадают в приемные воронки. Зерна периклаза, ссыпаясь с лотка, не отклоняются и попадают в приемные воронки, находящиеся под лотком питателя. Разделенные материалы независимыми транспортными потоками удаляются и складируются в бункере. Так как присадки имеют повышенное содержание свободного оксида кальция, то за счет электросепарации происходит снижение содержания оксида кальция в периклазовом порошке. Вместе с "присадками" из периклазового порошка удаляются и зерна слабообожженного периклаза, имеющие повышенную пористость. Периклазовый порошок-концентрат, очищенный от присадок и слабообожженных зерен, можно использовать минуя передел вылеживания для производства периклазсодержащих огнеупорных изделий. Порошок, содержащий зерна присадок (хвосты обогащения) используют для производства периклазоизвестковых порошков и масс.

В табл. 1 и 2 приведены результаты электросепарации периклазовых порошков фракции 3-1 мм при различных напряжениях на активном электроде и при разных отношениях А/B. Извлечение присадок ε_п определяли по формуле ε_п= где β_п.пр. содержание присадок в проводнике; γ_пр. выход проводника; α_п.исх. содержание присадок в исходном порошке.

В табл. 2 приведено содержание MgО и СаО и значения открытой пористости в порошках до и после электросепарации. В табл. 3 приведены сведения o наличии гидротационных трещин в изделиях, полученных прессованием и обжигом из исходного порошка и концентрата и их свойства.

Как видно из табл. 1-3 в результате электросепарации спеченного периклазового порошка фракции 3-1 мм удалось извлечь до 98% присадок, при этом происходит снижение содержания оксида кальция в порошке для изделий в 1,5 раза. За счет электросепарации представляется возможным вовлечение в производство изделий дополнительного количества порошков, ранее непригодных по причине образования трещин. Изделия, спрессованные на основе концентрата, не имеют трещин, при этом снижаются потери от брака и улучшаются свойства, в частности, предел прочности при сжатии.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕРИКЛАЗСОДЕРЖАЩИХ ПОРОШКОВ для огнеупорных изделий, включающий обогащение, обжиг магнезита на периклаз, классификацию по зерновому составу и выделение целевых фракций для производства изделий, отличающийся тем, что обогащению подвергают зернистую фракцию периклазсодержащего порошка для производства изделий путем обработки в электрическом поле при напряжении на активном электроде в пределах 15 70 кВ и при отношении величины удаления зернистого слоя от активного электрода к расстоянию между элементами активного 1,5 3,0.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2