Файл: Кайнарский И.С. Основные огнеупоры (сырье, технология и свойства).pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 165

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Гипергеиноизмененные магнезиты (Б2) в результате

выщелачивания грунтовыми водами магнезита и заме­

щения его вторичным

карбонатом

кальция

интенсивно

кальцитизированы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Магнезитовая залежь

содержит

 

дайки

диабаза, со­

стоящие в основном из значительно гидротермально из­

мененных пироксена и плагиоклаза, в той или иной сте­

пени

замещенных карбонатами,

хлоритами,

серпенти­

ном и некоторыми другими вторичными минералами.

Они

содержат 28—47% Si02, 10—15%

А120 3+ТЮ 2,

0,7—6,7%

Fe20 3, 1—10%

FeO

(5—11%

F e0+ F e20 3)-,

12—36% MgO,

1—9%

CaO;

1,7—3,7%

R

и 7—17%

п.п.п.; температура

их

плавления

1265—1390°С [5].

Загрязнение саткпнских

магнезитов диабазом вредно,

 

а малые его количества не являются эффективными для

улучшения спекания [6].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Основными

чминералами — примесями

 

магнезитов

карагайских и гологорских — являются

хлорит, графи-

тит, тальк, вторичный доломит, кварц и пирит. Волчье-

горскнй магнезит загрязнен кальцитом, вторичным

доломитом, хлоритом и кварцем. Постоянными механиче­

скими примесями являются вмещающие породы (доло­

миты

и доломито-глинистые), диабазы

и

реже глина.

В табл.

1 приведены

химические-

 

составы

магнезитов

крупнейших месторождений

Саткинской

группы [5, 7].

В Красноярском крае известно Тальское

месторож­

дение

магнезитов, представляющих

собой

кристалличе-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица

1

 

Химический состав саткпнских

магнезитов, %

 

 

 

 

 

 

Месторождения

 

 

 

Компоненты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Гологорское

Волчьегорское

 

Карагайское

 

M g O

 

43,17—47,95

40,12—48,10

 

44,80—49,50

 

C a O

 

0,03—2,62

 

0,40—7,80

 

0,10—2,47

 

Si0 2

 

0,04—5,28

 

0,02—1,40

 

0,10—2,18

 

AI2O3

 

0,04—5,46

0,09— 1,52

 

0,04—5,00

 

Fe20 3

 

Сл. —0,94

 

Сл. —0,90

 

Сл. —0,82

 

FeO

 

0,10—0,98

 

0,15— 1,20

 

0,10—0,67

 

M n O .....................

 

0,13—0,20

 

0 ,010,20

 

0,02—0,07

 

P2 O5 ........................

 

Сл. —0,27

 

Сл. —0,20

 

Сл. —0,23

 

H2Ö ........................

 

0,02—0,80

 

0,10—0,25

 

0,02—0,80

S ..........................

 

Сл. —0,49

 

Сл. —0,25

 

Сл. —0,35

 

П. n. n........................

 

47,24—51,81

46,90—5 1,52

 

48,50—51,90

 

10


скую породу от крупнодо мелкозернистой структуры, Этот магнезит является почти мономинеральной поро­ дой, содержащей 46,5% MgO, 0,5% Si02, 0,58% Д2О3, 1,26% CaO и 51,1% п. п. п. (промышленная проба). Со­ держание на прокаленное MgO составляет примерно 95% и примесей менее 5%. Магнезиты весьма плотные, их объемная масса составляет 2,90—2,99 г/см3 и порис­ тость (истинная) 1,6—3,4%; они пригодны для изготов­ ления всех типов огнеупоров, содержащих спеченный магнезит [8]. Практическое использование магнезитов Тальского, а также Верхотурского и других месторож­ дений Красноярского края связано с решением пробле­ мы транспорта [9, с. 54]. Тальские магнезиты перспек­ тивны для электроплавки.

В Иркутской области имеется Онотское месторожде­ ние, расположенное в предгорьях Восточных Саян и представленное в основном талькомагнезитом. Прове­ денные технологические исследования чистых магнези­ тов Онотского месторождения выявили их пригодность для изготовления магнезитовых огнеупоров [10]. Из оталькованных онотских магнезитов может изготовлять­ ся периклазофорстеритовый огнеупор [11]. ’

Наиболее перспективным в Иркутской области счи­ тается Савинский участок в 90 км от г. Черемхово, рас­ полагающий большими запасами магнезита, принятыми в качестве сырьевой базы Восточно-Сибирского магне­ зитового завода. На этом месторождении 50—55% за­ пасов составляют оталькованные магнезиты. По данным [ 12], обогащение этих и оталькованно-доломитизиро- ванных разностей савинских магнезитов следует произ­ водить по комбинированной гравитационно-флотацион­ ной схеме.

Средневзвешенный химический состав крупной про­ мышленной пробы ^савинского магнезита: 1,50% Si02, 0,49% CaO, 46,14% MgO, 1,27% R 20 3 и-50,60% п. п. п. Для него характерна примесь окиси марганца (0,6% МпО в спеченном магнезите при содержании 91,30% MgO). Этот магнезит спекается труднее саткинского; он отличается от последнего тем, что кремнезем в нем свя­ зывается в основном в форстерит, тогда как в саткинском в монтичеллит и мервинит и лишь частично в фор­ стерит [13].

При обжиге савииского магнезита во вращающейся печи в кусках < 25 мм при температуре факела 1680—

11

1720° С пористость порошка составляет 7% [14]. При крупности питания вращающейся печи длиной 90 м и диаметром 3,04 м < 4 0 мм (среднее значение 12,7 мм) пористость порошка составляет 4—5,5%, причем при пи­ тании 26 т/ч температура факела 1710° С, а при 36,2 т/ч 1760° С. Магнезит содержал 91,58% MgO, 1,88% CaO, 2,60% Fe20 3 и 3,30% Si02 [15].

Из савинских магнезитов возможно изготовление всех типов изделий, содержащих спеченный магнезит [13, 16, с. 7].

Известно месторождение криптокристаллических магнезитов в Оренбургской области. Описаны крипто­ кристаллические магнезиты в Кемпирсайском массиве

[17].

В зарубежных странах также большее промышлен­ ное значение имеют кристаллические магнезиты. Круп­ ные месторождения магнезита известны в Чехословакии, Австрии, Югославии (криптокристаллические), Индии (криптокристаллические), США, КНР, Греции (крипто­ кристаллические). Имеются месторождения магнезитов в Италии, Турции, Бразилии, Венесуэле, Канаде и др-

Магнезиты в природном состоянии, как правило, в огнеупорной промышленности не используют, их пред­ варительно обжигают. Необходимость предварительно­ го обжига магнезита обусловливается его глубокими химическими, минералогическими и физическими изме­ нениями при нагревании вплоть до высоких температур. Обжиг магнезита приводит к декарбонизации, в резуль­ тате которой минерал магнезит переходит в периклаз. Примесные соединения реагируют между собой и с окисью магния, образуя новые минералы, не присущие природному магнезиту до обжига; образующаяся в пе-~ риод декарбонизации высокая пористость кусков в ре­ зультате спекания значительно снижается. Обожжен­ ный до спекания магнезит носит название спеченного магнезита, намертво обожженного спекшегося магнези­ та или металлургического магнезитового порошка.

ПЕРЕРАБОТКА И ОБЖИГ МАГНЕЗИТА

До обжига природный магнезит в большинстве слу­ чаев подвергают обогащению для удаления пустых по­ род— доломита, диабаза, доломитизированного магне-. зита и глины. Перед обогащением магнезит предвари­

12


тельно дробят на щековой дробилке до кусков не крупнее 250 мм. На валковых грохотах он разделяется на два класса: 250—125 мм и <125 мм. Класс <125 мм на виброгрохоте разделяют на класс 125—40 мм и < 4 0 мм. Последний класс на виброгрохоте рассеивает­ ся на классы 40—10 мм и < 1 0 мм. Из магнезита клас­ сов 250—125 мм, 125—40 мм и 40—10 мм вручную от­ бирают пустые породы. Скорости перемещения лент не превышают 0,5 м/с при обработке первых двух классов и 0,6 м/с при обработке третьего класса.

Магнезит класса 250^-125 мм пригоден для обжига в шахтных печах, работающих на мазуте или природном газе, а класса 125—40 мм — па коксе. Сырой магнезит этих классов после дополнительного дробления на мо­ лотковой дробилке до крупности < 4 0 мм обжигают во

вращающихся печах.

Магнезит

классов 40—10 мм и

< 10 мм обжигают во вращающихся печах.

По другой схеме магнезит

предварительно дробят

на щековой дробилке

до крупности не выше 300 мм,

после чего подвергают первичной ручной отборке. Обо­ гащенный магнезит дробят на конусной дробилке до размера '< 150 мм и разделяют на виброгрохоте на классы 150—60 мм и < 6 0 'мм. Магнезит класса 150— 60 мм подвергают отборке (вторично), после чего в за­ висимости от его качества обжигают в шахтных печах

на коксе

либо додрабливают до размера < 4 0

мм и об­

жигают

во

вращающихся печах. Магнезит

размером

< 6 0 мм

разделяют на виброгрохоте на классы 60—

40 мм и

< 4 0

мм;

первый класс подвергают ручной

от­

борке, после

чего

додрабливают до размера

< 4 0

мм

для обжига во вращающихся печах.

В шахтных печах, работающих на мазуте или при­ родном газе, обжигается магнезит класса 250—125 мм

ссодержанием не менее 46% MgO и не более 0,8% СаО

и1,3% Si02. & шахтных печах, отапливаемых коксом, обжигают более загрязненный магнезит класса 125—40

и150—40 мм, содержащий не менее 44% MgO и не более 2,5% СаО и 2,2% Si02.

Во вращающихся печах обжигают магнезит крупно­ стью < 4 0 мм. Если печи отапливают чистым топливом (мазутом, природным газом), то магнезит должен со­ держать не менее 45% MgO и не более 1,5% СаО и 1,7% Si02. При отоплении зольным топливом содержание в магнезите должно быть не менее 44% MgO и не более 2,5% СаО и 2,2%Si02.


Возможны и другие схемы обогащения ручной рудо­ отборкой.

Обогащение магнезитов производят также гравита­ ционным методом в тяжелых суспензиях. В качестве утяжелителя суспензии используют ферросилиций, со­ держащий 15+0,5% Si, его измельчают до содержания в помоле 74—80% зерен <0,06 мм. Плотность суспен­ зии — 2,85 г/см3.

Для обогащения магнезит дробят до

размера

< 130 —100 мм и "отделяют фракцию

< 5 —3 мм. Обога­

щают магнезит раздельно: фракции

130—25

(40) мм и

25(40)—5 мм в две стадии. В результате обогащения вы­

деляются

магнезитовые

концентраты

I и

II стадий,

в каждый из которых входят крупная

и мелкая

фрак-

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 2

Данные, характеризующие обогащение

магнезитов

 

 

 

гравитационным

методом

 

 

 

 

 

о

 

 

Выход

Содержание, %

 

 

о

 

 

 

 

 

Магнезит

°w

Продукт

от

 

 

 

S Я

РУДЫ,

 

 

 

 

 

*=£2г

 

 

%

MgO

CaO

SiOj

 

 

2 ^

 

 

 

 

 

о 2

 

 

 

 

 

 

Саткинский 1-го и

Исходный,

82

41,4

5,4

2-го сортов,

разу-

I

120 — 5 мм

 

 

 

 

божженный

доло­

Концентрат

56

45

1,2

1,5

митом и магнези­

 

І-го+2-го сор­

 

 

 

том 3-го и 4-го

II

та

 

12

 

 

 

сортов

 

Концентрат

43,5

2,5

2,2

 

 

 

3-го

сорта

 

 

 

 

Саткинский

3-го

Исходный,

82

39,2

7,0

сорта, разубожен-

I

120 — 5 мм

56

43,5

2,5

2,2

ный доломитом и*

Концентрат

магнезитом

4-го

II

3-го

сорта

12

36

7,0

4,0

сорта

 

Концентрат

 

 

 

4-го

сорта

 

 

 

 

Саткинский,

проба

Исходный,

81,8

41,4

6 ,6

1

 

 

100 — 5 мм

77,6

46,0

 

 

 

 

Концентрат

1,6

Саткинский,

проба

Исходный,

67,2

39,4

10,3

№ 2 с вкрапления-

__

75—16 мм

33,4

46,9

 

 

ми доломита

Концентрат

1,6

14