შუშის ბოთლებისა და ქილების ძირითადი მასალა - ალუმინის ჰიდროქსიდის მიმწოდებელი

შუშის კომპლექსების დასამზადებლად გამოყენებულ სხვადასხვა ნივთიერებას ერთობლივად შუშის ნედლეულს უწოდებენ. ძირითადი ნედლეული გულისხმობს ნედლეულს, რომელიც მინაში შეჰყავს სხვადასხვა ოქსიდები შუშის სტრუქტურის ძირითადი ნაწილის შესაქმნელად, რაც განსაზღვრავს შუშის ძირითად ფიზიკურ და ქიმიურ თვისებებს. ძირითადი ნედლეულია კვარცის ქვიშა, ფელდშპატი, კირქვა, დოლომიტი, სოდის ნაცარი და ა.შ. ამჟამად ეს ნედლეული ძირითადად ფხვნილის სახით მიეწოდება. (1) სილიციუმის ნედლეული სილიციუმის ძირითადი ნედლეულია სილიციუმის ქვიშა (ასევე ცნობილი როგორც კვარცის ქვიშა), რომელიც შეიძლება დაიყოს ბუნებრივ სილიციუმის ქვიშად და დამუშავებულ სილიციუმის ქვიშად მისი არსებული ბუნების მდგომარეობის მიხედვით. მისი ფორმირების პროცესის სირთულის გამო, ბუნებრივი სილიციუმის ქვიშის ქიმიური შემადგენლობა ხშირად მნიშვნელოვნად მერყეობს, მაგრამ მისი ნაწილაკების ზომის განაწილება შედარებით ერთგვაროვანია. ბუნებრივი სილიციუმის ქვიშის ხარისხისთვის ყურადღება უნდა მიექცეს ქიმიური შემადგენლობის, შემადგენლობის რყევის და ცეცხლგამძლე წონის მინერალის კონტროლს. ქიმიური შემადგენლობა ძირითადად განსაზღვრავს Fez 03-ის შემცველობას და კლასიფიცირდება და გამოიყენება მისი ხარისხის მიხედვით. სილიციუმის ქვიშის ხარისხის კლასიფიკაცია მოცემულია ცხრილში 2-16.2) სილიციუმის ქვიშის დამუშავება სილიციუმის ქვიშის დამუშავება კვარცის ქანის ან ქვიშაქვის ნედლეულის მადნის დამუშავება სილიციუმის ნედლეულის დამუშავებისა და წარმოების გარკვეული პროცესით. რადგან კვარციტის ან ქვიშაქვის მადნის სისუფთავე ზოგადად უფრო მაღალია, მინარევების შემცველობა ნაკლები და სტაბილურია, დამუშავებით მიღებული სილიციუმის ქვიშის ხარისხი უფრო მაღალი და სტაბილურია. თუმცა, კვარციტის ან ქვიშაქვის მადნიდან გარკვეული მარცვლის ზომის მქონე არსებულ სილიციუმის ქვიშამდე, მარცვლის ზომის კონტროლი რთულია, ამიტომ ღირებულება მაღალია. სილიციუმის ქვიშა ზოგადად მუშავდება სველი მეთოდით, გარკვეული ტენიანობის შემცველობით. სილიციუმის ქვიშა ყველაზე ძნელად დნობადი მასალაა. ნაწილაკების ზომას, ნაწილაკების ზომის განაწილებას და ნაწილაკების ფორმას მნიშვნელოვანი გავლენა აქვს კომპოზიტის შერევაზე, დნობასა და ჰომოგენიზაციაზე. ნაწილაკების ზომის შემცირება სასარგებლოა მინის დნობისთვის, მაგრამ რაც უფრო წვრილია, მით უკეთესი. სილიციუმის ქვიშის ფხვნილი წარმოიქმნება კლასტერის, მარცვლოვანი ნაპრალის გამო, რომელიც დიდი რაოდენობით მიკრობუშტებს წარმოქმნის დნობის სირთულის გამო. ამავდროულად, სილიციუმის ქვიშის ფხვნილის არსებობამ შეიძლება ნაადრევი წარმოქმნა გამოიწვიოს და ისეთი მასალების პარტია, როგორიცაა ნატრიუმი, კალციუმი, მაგნიუმი, რეაქციაში პირველადი დნობის სიმკვრივისა და სიბლანტის წარმოქმნას უწყობს ხელს, რაც ადვილად იწვევს ღუმელის მასალის ფენების წარმოქმნას იერარქიაში, რაც იწვევს პარტიაში სხვა ცეცხლგამძლე ნედლეულის წარმოქმნას. ქვიშის მარცვლების ფორმა უკეთესია კუთხოვანი ფორმის შემთხვევაში, რადგან ზედაპირის ფართობის კუთხოვანი ფორმა დიდია და ნაკადის კონტაქტის შესაძლებლობა არსებობს, შერევის პროცესში ტრანსპორტირება ადვილი არ არის. სილიციუმის ქვიშა უნდა შემოწმდეს და მიღებული იყოს სამთო ზონაში. სილიციუმის ქვიშის ტენიანობა უნდა იყოს კონტროლირებადი 8%-ზე ქვემოთ მადნის წარმოებისას და 5%-ზე ქვემოთ, როდესაც ქვიშა იტვირთება სახელოსნოში. ტენიანობის რყევის მნიშვნელობა 0.4%-ია. ცხრილი 2-17 გვიჩვენებს სილიციუმის ნედლეულის ხარისხის მოთხოვნებს. (2) ჩვეულებრივი ბოთლის მინაში A12 03-ის შემცველობა ზოგადად 2.0%-დან 5.0%-მდეა. A12 03-ის მაღალი თეთრი მასალის შუშის ბოთლები ძირითადად შედგება ალუმინის ოქსიდისა და ალუმინის ჰიდროქსიდისგან, მაგრამ კონტეინერის მინისა და ფერადი მინის ხარისხის მოთხოვნები დაბალია, ასევე შეგიძლიათ აირჩიოთ ნატრიუმის ფელდშპატის, კალიუმის ფელდშპატის ან კალციუმის ფელდშპატის გამოყენება მოსაზიდად. ამავდროულად, A120 3-ის გამოყენებით, ფელდშპატის Naz O ან K2 0 ნაწილებს შეუძლიათ სოდის ნაცრის ნაწილის ჩანაცვლება, რაც უპირატესობას ანიჭებს მინის დნობის სისტემას. თუმცა, ზოგადად, ფელდშპატის რკინის შემცველობა უფრო მაღალია, Fe2 O3 ძალიან ცოტაა 0.1%-ზე ნაკლები, ამიტომ მისი გამოყენება შესაძლებელია მხოლოდ ბოთლისა და ქილის მინისთვის და არ შეიძლება გამოყენებულ იქნას მაღალი ხარისხის ბოთლისა და ქილის მინისთვის. ფელდშპატი თავისი განსხვავებული ქიმიური შემადგენლობის მიხედვით შეიძლება დაიყოს ოთხ ნაწილად. კალიუმის ფელდშპატის, ნატრიუმის ფელდშპატის, კალციუმის ფელდშპატის, ბარიუმის ფელდშპატის სახეობები. ბუნებაში, ოთხი ფელდშპატის რამდენიმე ცალკეული საბადოა, რომელთა უმეტესობა სხვადასხვა პროპორციით არის შერეული სხვა მინერალებთან. ცხრილი 2-18-ში ჩამოთვლილია ფელდშპატის მასალების ხარისხის მოთხოვნები. (3) Na20, ნატრიუმის ოქსიდის ნედლეული, კარგი ნაკადია მინისთვის. ამიტომ, Na20-ის შემცველობა მინის ბოთლებისა და ქილების ქიმიურ შემადგენლობაში მჭიდრო კავშირშია მინის დნობის პირობებთან, რომელიც ამჟამად ძირითადად 14% ~ 16%-ის დიაპაზონშია. ბოთლის მინაში Na20 ძირითადად სოდის ნაცრით შეჰყავთ. სოდა ქიმიური ნედლეულის სახეობაა, მისი მთავარი კომპონენტია Naz CO3. სოდა იყოფა კრისტალურ სოდად (Na2 C03·10H20) და კალცინირებულ სოდად (Naz C03). მინის ინდუსტრიაში გამოყენებული სოდის ნაცრის უმეტესი ნაწილი არის კალცინირებული სოდა კრისტალური წყლის გარეშე, რომელიც მიიღება ამიაკის ტუტე მეთოდით. ​​კალცინირებული სოდა არის თეთრი ფხვნილი, ადვილად ხსნადი წყალში, ადვილად შეიწოვს წყალს ჰაერში და იშლება, იშლება და უნდა ინახებოდეს მშრალ საწყობში. სოდა მინის ფასზე გავლენის ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი ფაქტორია. ბოთლის მინისთვის უპირატესობა უნდა მიენიჭოს მძიმე ტუტეს. მსუბუქ ტუტესთან შედარებით, მძიმე ტუტეს აქვს კარგი ფხვიერება, ჰიგროსკოპია, ნაკლები ფრიალი და დაშლის ტენდენცია, რამაც შეიძლება გააუმჯობესოს ნაერთის ერთგვაროვნება და დნობის სიჩქარე. თუმცა, ძალიან სქელი სოდის ნაცრის ნაწილაკები ვერ თანამშრომლობენ ეფექტურად სხვა ცეცხლგამძლე მასალებთან მასალაში თანაბრად, ხელს უწყობენ შერწყმის ეფექტს, გამოიწვევს არათანაბარ მასალებთან ერთად ნარევის წარმოქმნას, რაც გავლენას ახდენს მინის დნობისა და გამწმენდის ხარისხზე, ამიტომ, შესაბამისი ნაწილაკების ზომის დიაპაზონი 0.22 ~ 0.42 მმ-ია. სოდის ნაცრის ხანგრძლივი შენახვის ადგილი, რომელიც ხშირად შეიცავს 5%-დან 8%-მდე წყალს, გამოყენებისას დროულად უნდა განისაზღვროს ტენიანობა. სოდის ნაცრის აორთქლება მინის დნობის დროს არის 0.5%-დან 3.2%-მდე. კალცინირებული სოდა ხშირად შეიცავს Nacl-ის მცირე რაოდენობას, რადგან Cl ძალიან აქტიურია, ცეცხლგამძლე მასალების ეროზია ძალიან სერიოზულია. სოდის ნაცრის რაოდენობა დიდია და Cl-ის დაგროვებამ მინის ხსნარში ბოლო დროს ინდუსტრიის ყურადღება მიიპყრო. (4) კალიუმის ოქსიდის (K20) როლი მინაში Na20-ის მსგავსია. ბოთლისა და ქილის მინის წარმოებისას, K20-ის მცირე რაოდენობა გამოიყენება Na20-ის მცირე ნაწილის ჩასანაცვლებლად, რამაც შეიძლება გაზარდოს მინის გარდატეხის ინდექსი და გააუმჯობესოს პროდუქტების სიპრიალისა და გამტარობის უნარი. მინაში ორი ტუტე ოქსიდის ქიმიური სტაბილურობა უკეთესია, ვიდრე ერთი ტუტე ოქსიდის. ამ ორის თანაფარდობაში არსებობს ოპტიმალური წერტილი, ფენომენი. შერეული ფუძე ეფექტი. K20-ის გავლენა მინის თერმული გაფართოების კოეფიციენტზე უფრო მეტია, ვიდრე Na20-ის. ამიტომ, Na20-ის ნაწილის K20-ით ჩანაცვლებისას, გასათვალისწინებელია მინის თერმული გაფართოების კოეფიციენტზე გავლენა. ბოთლის მინაში K20, როგორც წესი, შეჰყავთ კალიუმის კარბონატის კალცინაციით. როდესაც კალიუმის კარბონატი დნება მინაში, K20-ის აქროლადი დანაკარგი მისივე მასის დაახლოებით 12%-ია. კალიუმის კარბონატის ხარისხის მოთხოვნებია: K2CO3 96%-ზე ნაკლები, na2O40.2%, KCI+K2SO4 43.5%, წყალში უხსნადი < 0.3%, წყალში -3%. კალიუმის ფასი უფრო მაღალია, ვიდრე სოდის, რადგან ბოთლისა და ქილის მინის გარეთ განსაკუთრებული მოთხოვნებია, ბოთლისა და ქილის მინის უმეტესობა არ იყენებს კალიუმს კალიუმის ოქსიდის პირდაპირ მისაღებად, მის ნაცვლად იღებენ კალიუმის ოქსიდს ფელდშპატის გამოყენებით. (5) კალციუმის ოქსიდის ნედლეულის, კალციუმის ოქსიდის (CaO) შეყვანა მინაში სტაბილიზატორის მთავარი როლია, ანუ ზრდის მინის ქიმიურ სტაბილურობას და მექანიკურ სიმტკიცეს, მაგრამ როდესაც შემცველობა ძალიან მაღალია, შეიძლება გაიზარდოს მინის კრისტალიზაციის ტენდენცია და ადვილად გახდეს მინის მყიფე. ჩვეულებრივ ბოთლის მინაში CaO-ს შემცველობაა 7% ~ 11%, ზოგადად არაუმეტეს 12.5%. მაღალ ტემპერატურაზე CaO-ს შეუძლია შეამციროს მინის სიბლანტე, ხელი შეუწყოს დნობას და გაწმენდას. მინა, მაგრამ როდესაც ტემპერატურა ეცემა, სიბლანტე ძალიან სწრაფად იზრდება, რაც ჩამოსხმას ართულებს, ამიტომ, მინაში CaO-ს შემცველობის გათვალისწინებით, CaO-ს მინის თვისებებზე გავლენის გათვალისწინების გარდა, ასევე უნდა გავითვალისწინოთ მინის ჩამოსხმის მეთოდი და სხვა ფაქტორები. მაღალი CaO ფორმის მინა სწრაფად უნდა მოთავსდეს გამოწვის ღუმელში, წინააღმდეგ შემთხვევაში პროდუქტი ადვილად გასკდება. ნატრიუმ-კალციუმიანი მინის დნობისას უმჯობესია მიუახლოვდეთ 21-ს Na0Ca0-თან. ქილის მინაში გამოყენებული ძირითადი ნედლეული არის კირქვა, კალციტი და ცარცი. 40.015%-იანი Fez 03 შემცველი კირქვა გამოიყენება ჭურჭლისა და თეთრი მასალების წარმოებაში. 0.04%-ზე ნაკლები Fez 03 შემცველი კირქვა გამოიყენება ფერადი მინის წარმოებაში. კირქვის წყლის შემცველობა 1%-ზე ნაკლები უნდა იყოს. როდესაც მინის შემადგენლობა მოითხოვს რკინის ოქსიდის ძალიან მკაცრ შემცველობას, მისი ჩანაცვლება შესაძლებელია კალციტით, რომელიც გაცილებით სუფთაა, ვიდრე კირქვა, მაგრამ ასევე გაცილებით ძვირია. (6) შუშის ბოთლებისა და ქილების ქიმიურ შემადგენლობაში მაგნიუმის ოქსიდის (Mgo) რაოდენობა ზოგადად 2%-ზე ნაკლებია. ნაწილობრივი CaO-ს ჩასანაცვლებლად Mgo-ს ნაწილობრივი გამოყენებისას, მინისებრი სხეულის მაღალ ტემპერატურაზე შეიძლება გაიზარდოს სიბლანტე, შენელდეს მინისებრი სხეულის გამკვრივების სიჩქარე, რაც ხანგრძლივდება, გაუმჯობესდეს მინისებრი სხეულის ფორმის თვისებები და შემცირდეს მისი კრისტალიზაციის ტენდენცია. კალციუმის, მაგნიუმის და 2 ვალენტიანი ტუტე მიწათა ლითონის ოქსიდს შეუძლია გააუმჯობესოს მინისებრი სხეულის ქიმიური სტაბილურობა, თავიდან აიცილოს პროდუქტის ხანგრძლივი დაცემა ნესტიან გარემოში. ობის ფენომენი. ზოგადად, ჩანაცვლების რაოდენობა უნდა კონტროლდებოდეს 3%-ზე ნაკლები, ხოლო ჩანაცვლების რაოდენობა 3%-ზე მეტია, რაც გავლენას მოახდენს მინის დნობასა და ფორმირებაზე. ადრე ითვლებოდა, რომ დოლომიტი და კირქვა წვრილი ნაწილაკებით დნება, მაგრამ მაღალი ტემპერატურის მექანიზმის კვლევის გაღრმავებასთან ერთად. ტემპერატურის მიხედვით, მინის პარტია აღმოაჩენს დოლომიტის ნაწილაკების ადსორბციას დიდი სილიციუმის ნაწილაკების გარშემო, რაც ხელს უშლის ქვიშის რეაქციაში მონაწილეობას, ხოლო სილიკატური რეაქციის დასაწყისში უხეში კირქვის ნაწილაკები არ სველდება პირველადი ფაზით, პირველადი სითხე შეუფერხებლად გადის დიდი მარცვლოვანი დოლომიტის, კირქვისა და სილიციუმის ქვიშის ნაპრალებს შორის არსებულ ხარვეზებში, რაც კიდევ უფრო ზრდის სილიკატური რეაქციის სიჩქარეს. თუმცა, მოგვიანებით ეტაპზე, მათი სწრაფი დაშლისა და დნობის შედეგად გამოყოფილი აირები ხელს უწყობს მინის სითხის გაწმენდას და ჰომოგენიზაციას. აღმოჩნდა, რომ როდესაც ორივე ნაწილაკის ზომა 2.5 მმ-მდე იზრდება, მინის დნობისა და გასუფთავების თვისებები მნიშვნელოვნად უმჯობესდება, ხოლო როდესაც ნაწილაკების ზომა 3 მმ-ზე მეტია, მინის დნობისა და გასუფთავების თვისებები მნიშვნელოვნად მცირდება. ამიტომ, დოლომიტისა და კირქვის ნაწილაკების ზედა ზღვარი გარკვეულ დიაპაზონში უნდა იყოს კონტროლირებადი. ამჟამად, უფრო დიდი მარცვლის დოლომიტისა და კირქვის გამოყენება ტენდენციაა. ფაქტობრივ წარმოებაში, მინის ფორმულის გაანგარიშებისას, დოლომიტი გამოიყენება მაგნიუმის შესატანად, ხოლო CaO-ს არასაკმარისი ნაწილი ემატება კირქვას ან კალციტს. თუ მინის შემადგენლობა არ შეიცავს CaO-ს, დოლომიტი არ შეიძლება გამოყენებულ იქნას მინაში მაგნიუმის მოსაზიდად, MgO-ს მოსაზიდად უნდა ავირჩიოთ მაგნიუმის კარბონატი. დოლომიტის ხარისხის მოთხოვნებია Mg0≥20%, CaO < 32%, Fe2O3 < 0.15%.(7) ბარიუმის ოქსიდის ნედლეულის, ბარიუმის ოქსიდის (BaO) შეყვანა მინის როლში და CaO და Mgo ძირითადად იგივეა, მაგრამ ბარიუმის შემცველი მინა და CaO შემცველი მინა კარგი ბზინვარებით, სიმკვრივის ხარისხით დიდია, ზოგადად ფერადი ბოთლის მინის შემადგენლობა 0.5% ~ 1% BaO არის მინის ბზინვარების გასაუმჯობესებლად. BaO-ს შეუძლია დააჩქაროს დნობა, გაწმენდა და მინის კრისტალიზაციის თავიდან აცილება, მაგრამ როდესაც დოზა ძალიან დიდია, 2BaO 1002 2BaO2 რეაქციის გამო, მინის გაწმენდა რთულია და ტილოვან და ცეცხლგამძლე მასალებს აქვთ უფრო დიდი ეროზია. ბუნებრივი ბარიუმის სულფატი (BaS04), რომელიც ცნობილია როგორც ბარიტი, BaS04 შეიცავს დიდი რაოდენობით რყევებს და მინარევის შემცველობაც დიდია, მხოლოდ მინის ხარისხის მოთხოვნები არ არის მაღალი. სამრეწველო BaS04 ძირითადად გამოიყენება ფტორის გამჭვირვალობის მინასა და იმიტირებულ ნეფრიტის მინაში ბოთლის მინაში, მინა შედარებით სუსტ გამჭვირვალობას ქმნის. თუმცა, ეს ხდება მაშინ, როდესაც ძალიან ბევრს იყენებთ. ჭიქა წყალი, ცეცხლგამძლე მასალები, ტილო, ჩამოსხმა და პროდუქტის ხარისხი უარყოფითად მოქმედებს. ბოთლისა და ქილის მინის წარმოებაში, ბაო, როგორც წესი, სამრეწველო ბარიუმის კარბონატით შემოდის. გარდა ამისა, ბარიუმის შემცველ ნედლეულს აქვს გარკვეული ტოქსიკურობა, ამიტომ შეფუთვაში ყურადღება უნდა მიექცეს დაცვას. სამრეწველო ბარიუმის კარბონატის ხარისხის მოთხოვნებია Bac03 97%, Fe2O3 40.1% და მჟავაში უხსნადი 3%.