Центробежные сепараторы для переработки техногенных отходов

Обогащение каолина

Каолин-сырец – минеральное полезное ископаемое, представляющее собой продукт разрушения горных пород, содержащих слюды и полевые шпаты гранитов, габбро, гранодиоритов, гранитогнейсов, слюдистых сланцев и т.д. В составе каолина существенно преобладает минерал каолинит в смеси с частицами кварца. Обычно присутствуют примеси материнской породы, окислы железа и щёлочи. Каолин подразделяется на остаточный (первичный) и переотложенный (вторичный). Переходы к вмещающим породам постепенные.

Каолин. Применение

Каолин применяется в производстве керамических изделий (фарфоровых и фаянсовых), в смеси с графитом – в огнеупорных изделиях, выдерживающих высокие температуры, в алюминиевой , текстильной, бумажной, кабельной и резиновой, мыловаренной, химической промышленности. Каолин высокого качества применяется в парфюмерии, а также для изготовления карандашей, красок и т.д. Каолин менее пластичен, чем глины, но повышает белизну изделий. В обогащённом каолине в некотором количестве присутствует кварцевый песок, соединения титана и железа.

Обогащение каолинового сырья

Почти весь первичный каолин и каолин-содержащие пески  обогащаются сухим или мокрым (электролитическим) способом. Отделение примесей ведётся гравитационными методами. Для этого используются разнообразные классификаторы, центрифуги, гидроциклоны и т.п. Очищенный от примесей каолин обезвоживают до требуемого уровня. Сушка каолина производится при повышенной температуре в трубчатых печах, методом кипящего слоя и т.д.
Обогащение каолинового сырья способствует однородности состава и стабильности технологических свойств материала, повышает качество изделий, повышению производительности оборудования, технико-экономические показатели производства. Процесс обогащения сырья сводится к отделению от основного глинистого минерала – каолинита более крупнозернистой фракции примесей и красящих оксидов. В необогащённом сырье содержание каолинита, как правило,  не более 45%.
Мокрое обогащение. Технологические линии мокрого обогащения предполагают наличие:

• обогатительного сепаратора или сепарационного комплекса;
• обезвоживания, формования в коржи или гранулы;
• финишной сушки до 10-14% влажности.

Предварительно каолиновое сырьё усредняется на складе. Затем готовится водная пульпа и устойчивость взвеси поддерживается в динамическом режиме (в бутаре) и подаётся на сепарацию с определённым объёмной  скоростью. Для отделения примесей (частиц с высокой плотностью или повышенными размерами) используют статические отстойники или систему гидроциклонов. Обезвоживание  выполняют винтовыми прессами – примерно до 30 % влажности или центрифугами со шнековой выгрузкой (декантерами). Сушка – на ленточных или в барабанных сушилках при температуре 800-900 град С.
Готовый продукт – каолин ряда марок: КС-1, КН-2, КН-77, КН-80, КН-83, КП-85,  КБЕ-1 (ГОСТ 21286-82, ГОСТ 21286-82, ГОСТ 19285-73, ГОСТ 19285-73, ГОСТ 19285-73, ГОСТ 19285-73, ТУ У 14.2-30574526-002:2008).
Каолины марок КС-1, КС-80 и КС-83 используются в производстве санитарного фаянса (традиционное литьё, литьё под давлением, для ангоба и глазури), фаянса и фарфора (для массы и глазури), для глазури керамической плитки. Каолин необогащённой марки КССК применяют в производстве керамической плитки для массы. Каолины марок КН-77, КН-80, КН-83, КН-85, КБЕ-1 – для производства бумаги и картона.
В ряде случаев требуется более качественное обогащение каолина, которое нельзя получить с помощью гидроциклонов и, тем более, в отстойниках. Для достижения должного эффекта требуются гравитационные установки, обеспечивающие более высокие центробежные ускорения (фактор разделения – не менее 1800), при этом должно исключаться налипание каолина на внутренние элементы центробежного сепаратора, образование плотных пробок и обеспечиваться своевременная эвакуация отделённой фракции без остановки движения пульпы. Компания «ЛАУКАР» (г.Тула)  разработала центробежный сепаратор, позволяющий получать каолин высокого качества обогащения.
При сухом способе каолиносодержащее сырьё  подсушивается в сушильных барабанах 40-50 минут при температуре 800-850 град С до остаточной влажности 0,7-0,8 %. Затем сырьё подвергается тонкому помолу и обогащается в воздушных сепараторах и циклонах. Такой подход позволяет извлекать 80-82% каолинита.
Сухой способ обогащения проще мокрого, но при этом качество продукта ниже. Наличие примесей снижает пластичность и связующую способность каолинов.