Разработка высокоэффективной технологии обогащения низкосортного каолинового сырья месторождения "Еленинское"

• Автор: Галямов, Виктор Шамилевич
• Шифр специальности: 25.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Магнитогорск
• Количество страниц: 122 с. : ил.

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ ПО ПРОБЛЕМЕ ОБОГАЩЕНИЯ КАОЛИНОВ

1.1. Характеристика промышленных типов каолинов

1. 2. Анализ существующих способов переработки каолиновых глин

1. 3 Практика обогащения каолинов

1.4 Постановка задач исследования

2.ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЯ И МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ

2.1 Методики исследований

2.1.1 Методика проведения термографического анализа

2.1.2 Методика проведения рентгеноструктурного анализа
2.1.3 Методика проведения минерального анализа
2.1.4 Методика проведения энерго-эмиссионного микроанализа
2.1.5 Методика проведения магнитного анализа
2.1.6 Методика определения магнитных свойств
2.1.7. Методика определения эффективности дезинтеграции каолинового сырья в процессе предконцентрации
2.1.8 Методика проведения теста на образование флоков
2.3.9 Методика определения кинетики седиментации
2.3.10 Измерение белизны каолина
2.1 Характеристика каолинового сырья Еленинского месторождения
2.1.1 Геологическая характеристика Еленинского месторождения
2.1.2 Качественная характеристика каолинового сырья
2. 2 Характеристика используемых реагентов
2.4. Выводы:
ГЛАВА 3 ИЗУЧЕНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПЕРЕРАБОТКИ КАОЛИНОВЫХ ГЛИН ЕЛЕНИНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ МАГНИТНЫМ МЕТОДОМ
3.1 Магнитные свойства основных минералов

3.2 Результаты магнитного анализа
3.3 Изучение процесса полиградиентной сепарации каолинов
3.4. Выводы
ГЛАВА 4. ОПТИМИЗАЦИЯ ОПЕРАЦИИ ПРЕДКОНЦЕНТРАЦИИ КАОЛИНОВЫХ ГЛИН ЕЛЕНИНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ
4.1 Выбор способа и аппарата для операции предконцентрации
4.2 Выбор типа магнитной системы
4.3 Определение оптимальных гидродинамических характеристик потока пульпы в аппарате
4.4 Определение оптимальных конструктивных параметров аппарата для предконцентрации.

4.5 Расчет магнитной системы аппарата для предконцентрации
4.6. Математическая модель аппарата
4.6 Исследование влияния частичной циркуляции магнитного продукта на извлечение тонких классов крупности
4.7. Интенсификация процесса предконцентрации
4.8 Выводы:
ГЛАВА 5 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ КАОЛИНОВЫХ ГЛИН ЕЛЕНИНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ
5.1. Обезвоживание полученных продуктов
5.2. Обогащение каолинового сырья по магнитно-электролитной технологии
5.3. Обогащение каолинового сырья по предлагаемой технологии с использованием предконцентрации
5.4 Технология обогащения низкосортных каолинов Еленинского месторождения
5.5 Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Бибилографический список

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Объем мировой добычи каолинов с каждым годом возрастает, на данный момент основными производителями каолина являются США, Чехия и Германия. Доля США в общем выпуске каолина в мире на протяжении последних 10 лет составляла 16-19%. Доля Германии с 2003 по 2011 гг. находилась на уровне 8-14%, Чехии - 9-11%. Мировой объем производства находится на уровне 34 млн. т. год [46, 94]. Распад СССР привел к значительному сокращению сырьевой базы промышленности России, исключением не стала и каолиновая отрасль. Основные месторождения каолиновых глин находились на Украине, а также на территории Узбекистана и Казахстана. На территории России добыча ведется в небольших масштабах для местных нужд, однако такой подход к добыче каолинов позволяет обеспечить потребности отрасли в сырье лишь на 12-15%, при объеме потребления обогащенных каолинов 400-500 тыс. тонн в год, остальное сырье на данный момент импортируется. Крупные месторождения, находящиеся на территории Российской Федерации сосредоточены на Урале, они относятся к Урало-Мугоджарской каолиноносной провинции, которая простирается по всему восточному склону Урала [49]. Основными предприятиями -производителями каолина, после банкротства ЗАО «КККК «Ксанта»», перерабатывавшего каолины Кыштымского месторождения, стали ОАО «Новокаолиновый ГОК», осваивающий Еленинское месторождение каолинов и ЗАО «Пласт-Рифей», добывающий каолины месторождения «Журавлиный лог» [52]. Среди производителей также стоит отметить ОАО «Боровичский комбинат огнеупоров», использующий каолины при производстве огнеупоров, однако, по состоянию на 2012 год на предприятии был значительно снижен выпуск шамотной продукции и порошков и соответственно объем добычи собственного каолина. По результатам 2012 году выпуск каолина сырца на предприятии не превышал 1 тысячи тонн в год [6]. Годовой объем производства каолина на ОАО «Новокаолиновый ГОК» в 2013 году составил 35 926 тонн обогащенного каолина и 17 521 каолина-сырца марки КС-1 при проектной мощности предприятия 75 тыс. тонн в год [5]. Необходимо отметить, что предприятия, эксплуатирующие данные месторождения, не ведут глубокого обогащения каолинов, ограничиваясь селективной выемкой каолина пригодного для реализации в природном виде или перерабатываемого по схемам, основанным на получении двух товарных продуктов - каолина и песка за счет операций классификации по крупности. Такой подход к переработке сырья приводит к образованию значительного количества отвалов-складов из низкосортного сырья, переработка которого на данный момент не ведется. Основной задачей, решение которой позволит коренным образом изменить состояние в каолин-добывающей отрасли является создание

84 [9] может быть использован при производстве резинотехнических изделий и в качестве наполнителя для пластмасс.
Для низкосортных каолинов Еленинского месторождения характерно высокое содержание крупных фракций представленных в основном кварцевым песком, а также высокое содержание минералов железа и титана, наличие которых обусловлено генезисом продуктивной толщи в процессе переотложения каолинов. Химический состав пробы каолина, поступившего на обогащение, приведен в таблице 2.3.
Таблица 2.3 - Содержание в глинах основных компонентов в процентах
Месторождение Компоненты
8Ю2 А12Оз Ге20з ТЮ2 МвО СаО Па20 К20 П.п.п.
Еленинское 59,77 21,12 1,55 1,05 0,13 0,29 0,33 0,33 10,
Гранулометрический состав исходного сырья определен с помощью ситового и седиментационного анализа по общепринятым методикам. Гранулометрический состав каолинового сырья приведен в таблице 2.4.
Таблица 2.4 - Гранулометрический состав каолинового сырья, поступившего на обогащение
Крупность материала, мм Выход, % Суммарный выход, %
+1 21,84
-1+0,5 7,84 21,
-0,5+0,3 5,63 29,
-0,3+0,1 16,84 35,
-0,1+0,056 2,03 52,
-0,056+0,040 0,82 54,
-0,040+0,02 16,13 55,
-0,02+0,01 9,81 71,
-0,01+0,005 8,64 80,
-0,005+0 10,42 89,
Итого 100,00 100,
Как видно из таблицы значительная часть материала представлена фракцией крупнее 20 мкм, в то время как допустимое содержание данной фракции в обогащенном каолине