Файл: Элинзон, М. П. Производство искусственных заполнителей.pdf

228 Глава V. Производство вспученного перлита

1000° С, когда структура породы видоизменяется. Иссле­ дования дегидратации перлитов различных месторожде­ ний показали, что вода в них находится в виде механи­ чески связанной, капиллярной, сорбированной и струк­ турной. Низкотемпературная вода в вулканических стек­ лах может быть в виде Н20 и ОН'.

Кислые водосодержащие вулканические стекла харак­ теризуются способностью вспучиваться при термической обработке по определенному режиму. Эта способность зависит от структуры, текстуры, содержания вкраплен­ ников и степени раскристаллизации стекла. Как показа­ ли результаты исследований (А. И. Полинковская), при 600° С в стекле (на примере перлитов Богопольского и Мухор-Талинского месторождений) в центре перлитовых отдельностей уже образуются мельчайшие пузырьки; при 800° С эти оформленные пузырьки неправильной формы (размером 0,01—0,15 мм) занимают центральную часть отдельности; при 1000° С и выше наблюдается усиленное порообразование — слияние мелких пор в более крупные; при 1100— 1200°С размер пор достигает 0,3 мм при об­ щем объеме пор 60—75%. Дальнейшее повышение тем­ пературы приводит к слипанию зерен в конгломерат и их налипанию на поверхность футеровки печи.

Механизм вспучивания перлита аналогичен механиз­ му вспучивания керамзита и обусловлен двумя взаимо­ связанными факторами — доведением породы до пиропластического состояния, а также образованием водяных паров и частично газов и их выделением, что вызывает вспучивание. Вспучивание перлита связано, таким обра­ зом, с нагревом породы до ее размягчения, концентраци­ ей газовой фазы, давление которой быстро нарастает, а также с достижением газовой фазой избыточного дав­ ления, необходимого для преодоления силы вязкости и поверхностного натяжения расплава.

Основным источником образования газовой фазы при получении вспученного перлита являются таким образом первичная, входящая в состав магмы, и вторичная вода, а также газы, заключенные в порах породы и выделяе­ мые в результате пирохимических реакций, проходящих при обжиге перлитовой породы. Интенсивное испарение слабосвязанной воды приводит к растрескиванию зерен рбжигаемой породы, что наряду со вспучиванием также

230 Глава V. Производство вспученного перлита

Добыча и подготовка породы

Добывают породу уступами небольшой высоты буро­ взрывным способом (мелкошпуровыми зарядами), а за ­ тем выбирают дизельным или электрическим экскавато­ рами. На переработку можно транспортировать породу кусками размером не более 200 мм, полученными при взрыве, либо пофракционно — после дробления и рассе­ ва. Влажность породы перед дроблением не должна пре­ вышать 2%. В текущем пятилетии основные из действу­ ющих карьеров (Арагацкий, Береговский и Мухор-Та- линский) будут поставлять промышленности дробленую породу фракций 0,15—1,2; 1,2—2,5; 2,5—5 и 5— 10 мм.

Недробленую, а также фракционированную породу хранят в крытых складах, причем для дробленого пер­ лита склад устраивают с отсеками или бункерами для отдельных фракций.

При хранении перлита на открытых складах дробле­ нию породы должна предшествовать ее сушка, например в барабанах при температуре не свыше 200° С.

При необходимости получения вспученного перлито­ вого щебня фракции 5—20 мм и лишь частично вспучен­ ного перлитового песка (30—40%) породу после предва­ рительного дробления на щековых дробилках дробят на комбинированной щековой дробилке с вальцами СМ165А по замкнутому циклу с возвратом части породы на дополнительное дробление на щековой С-182Б или вал­

Та б л и ц а 32. Зерновой состав перлитовой породы

взависимости от вида применяемого дробильного агрегата

При организации производства вспученного перлито­ вого песка породу дробят последовательно на двух дро­ билках — комбинированной щековой с вальцами СМ165А и щековой и молотковой дробилках.

Зерновой состав дробленой, например мухор-талинс- кой, перлитовой породы приведен в табл. 32 (по данным А. И. Полинковской).

Дробленую породу рассевают на трехситовом инерци­ онном грохоте типа С-96А или в барабанном грохоте на

придать зернам породы большую термическую стойкость (нерастрескиваемость) при обжиге и обеспечить полу­ чение вспученного перлита с наименьшей объемной мас­ сой в куске и с заданными свойствами вспученного про­ дукта. Последнее связано с необходимостью выделения из породы избыточного для последующего обжига коли­ чества воды. В зависимости от свойств породы и размера зерен оптимальное содержание «остаточной» воды в по­ роде колеблется в пределах 1—4%.

За последнее время в связи с тенденцией дифферен­ цирования свойств вспученного перлитового щебня и песка в зависимости от вида легкого бетона, в котором они применяются, практически невозможно обходиться без предварительной термоподготовки сырцовых зерен. Термоподготовка, характеризуемая широким изменением температур (300—700° С) и продолжительностью (10— 30 мин) нагревания сырца, позволяет получить вспучен­ ный материал из одного и того же сырья с различными объемной массой в куске (0,4— 1,5 г/см3), водопоглощением (100—15%) и открытой пористостью (70— 10%).

Для термической подготовки перлитовой породы мо­ гут быть применены различные тепловые агрегаты, в том числе барабанные, с кипящим слоем и др., обеспечи­ вающие требуемый режим сушки. Наиболее надежны противоточные вращающиеся печи длиной от 5 до 8 м и внутренним даиаметром от 0,7'до 1,2 м, футерованные шамотным кирпичом с четырьмя ребрами—выступами на