В этой статье мы рассмотрим весь цикл производства вермикулита – от добычи сырья до выпуска готового материала.
Как добывают сырье для производства вспученного вермикулита
Производство вспученного вермикулита состоит из добычи породы, обогащения ее до получения концентрата и вспучивания с последующим дообогащением.
Так как вермикулитовые месторождения находятся в составе коры выветривания, сырье добывают открытым способом.
Кора выветривания – это толща материнских пород верхней части литосферы, преобразованных различными факторами выветривания. От коренных пород отличается рыхлой структурой и химическим составом.
Полезные компоненты руд представляют собой слюдяные гранулы размером от долей миллиметров до нескольких сантиметров. Кроме породообразующих минералов в руде могут содержаться негидратированные исходные слюды. Содержание вермикулита и гидрослюд колеблется в широком диапазоне – от долей процента до 95%.
Разработка месторождения может быть валовая или выборочная. Выборочная в большинстве случаев более рациональна, так как на месторождениях имеются крупные участки относительно чистого вермикулита, который можно извлекать не смешивая с низкогидратированными разновидностями и пустой породой.
Далее вермикулит доставляется и подается на обогатительную фабрику, где происходит его обогащение. После этого вермикулитовый концентрат отправляется на обжиг.
Что такое обогащение и как оно происходит
Обогащение вермикулитовой породы заключается в отделении вермикулита от низкогидратированных слюд и пустой породы и, как следствие, получении чистого вермикулитового концентрата.
Существует несколько методов обогащения вермикулитовых руд:
- Воздушная сепарация. Это классический метод, при котором легкие частицы вермикулита, размеры которых больше размеров минералов породы, выносятся потоком воздуха, а более тяжелая порода скатывается вниз.
- Метод избирательного дробления. Отличие чешуек вермикулита от округлых зерен пустой породы по форме, а также их дробимости дают возможность обогащать вермикулитовую руду этим способом. Неизмельченная слюда – вермикулит – остается на грохоте, а измельченная пустая порода и более мелкая слюда проходят через сито и вновь поступают на валки.
- Обогащение электрической и магнитной сепарацией. Этот метод основан на различии электрических и магнитных свойств вермикулита и пустой породы. Под воздействием электрического или магнитного полей вермикулит и минералы породы ведут себя по-разному, что дает возможность разделить их на различные потоки.
- Флотационный метод. Вермикулит обладает повышенной гидрофобностью, которую можно усилить добавлением поверхностно-активных веществ. При контакте с воздухом гидрофобные минералы закрепляются на пузырьках воздуха и поднимаются в виде пены наверх, в то время как минералы пустой породы потоков воды выносятся в хвосты.
Выбор метода зависит от видов исходной слюды и минералов руд, гранулометрического состава вермикулита, местных природно-экономических условий.
Могут использоваться несколько методов последовательно. Например, на нашей обогатительной фабрике применяется сначала метод грохочения, а затем, после сушки, воздушная сепарация. Далее вермикулитовый концентрат отправляют на обжиг.
Как получают вспученный вермикулит
Вспученный вермикулит ценят за его низкий объемный вес при достаточной прочности зерен, высокие тепло- и звукоизоляционные свойства, минимальную усадку, термостойкость, наличие упругой деформации, декоративность и ионообменную способность. Получение таких свойств во многом зависит от принятого режима обжига.
Вспучивание вермикулита происходит в результате испарения воды под действием высоких температур: давление упругого пара увеличивает пространство между слоями вермикулита.
Вспученный вермикулит Потанинского месторождения имеет характерный золотистый оттенок, который уже стал знаком качества на российском рынке.
Выбор оптимальной температуры обжига вермикулита зависит от нескольких факторов. Во-первых, от фракционного состава материала – так как вермикулитовое сырье неоднородно, время нахождения при высокой температуре разных частиц вермикулита для полноты и равномерности их вспучивания должно быть разное. Во-вторых, от степени гидратации исходного минерала и влажности сырья – чем выше эти показатели, тем выше требуется температура обжига.
Как правило, предельно допустимая температура обжига вермикулита 800-850°С. В некоторых случаях, например при обжиге крупной фракции, она может быть повышена до 1000°С. Если увеличить температуру еще больше, то вермикулит станет хрупким.
Если первичное обогащение руды не позволяет получить концентрат с необходимым содержанием полезного компонента, вермикулит дообогащают в процессе обжига. Для этого используется двухступенчатый воздушно-эжекционный и электростатический сепаратор, который отделяет вермикулит от пустой породы и слабовспучивающихся гидрослюд и рассеивает вспученный вермикулит по фракциям.
Далее вспученный вермикулит фасуется в мешки и отправляется потребителям. О сферах применения вспученного вермикулита мы писали здесь.
Смотрите также
Что такое вермикулитМарка и фракция вермикулита: как выбрать подходящую