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
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 2О |
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 ,01—0,20 |
|
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