Лако-красочные материалы — производство

Мокрый способ сложнее сухого, но зато пригоден для обога­щения более загрязненного сырья; кроме того, этот способ позво­ляет выделять самые мелкие фракции руды, обладающие наилуч­шими пигментными свойствами.

Процесс мокрого обогащения состоит из следующих операций: отмучивание, обезвоживание, сушка, размол с сепарацией.

Отмучивание. Отмучивание руд проводят с целью удаления из них примесей (песка, железняка и др.), а также камней и других посторонних веществ. Эта операция, являющаяся одной из самых важных в производстве природных пигментов, основана на раз­личной скорости осаждения из взмученной в воде руды частиц крупных и мелких, с большим и малым удельным весом. В резуль­тате отмучивания руда разделяется на фракции, состоящие из различных по величине или удельному весу частиц.

Аппаратура, применяемая для отмучивания, очень разно­образна. В небольших производствах отмучивание производят в нескольких (3—7) железных или деревянных баках, соединен­ных в одну батарею и расположенных террасообразно. В каждый бак на расстоянии 15—20 см от верхнего края вмонтирована слив­ная труба. В первый (верхний) бак загружают руду и одновре­менно при размешивании пускают воду. Когда уровень жидкости в этом баке достигает сливной трубы, суспензия начинает перели­ваться во второй бак, после наполнения второго бака — в третий и т. д. В первом баке на дно осаждаются наиболее крупные и тя­желые частицы (камни* песок), во втором баке ^-мелкие частицы пигмента, а также примеси, в третьем и следующих баках — пигмент, не содержащий примесей. Из последнего бака должна вытекать чистая вода.

Во время отмучнвания скорость подачи воды необходимо ре­гулировать. Слишком большая скорость способствует увлечению примесей из первых баков в остальные, вследствие чего чистый пигмент получить не удается. Слишком малая скорость вызывает оседание мелких частиц пигмента в первых баках, в результате чего выход его падает. Количество воды должно быть примерно

2— 4-кратным к весу загруженной руды. Производительность аппаратуры составляет 250—300 кг пигмента на 1 ж3.

В крупных производствах для отмучивания применяют аппа­раты с большей производительностью: барабанные грохоты,

скрубберы и корытные мойки для отделения грубых частиц; кон­центрационные столы, чашевые и спиральные классификаторы для освобождения от менее грубых примесей; гидравлические класси­фикаторы, конусы и гидроциклоны для получения тонкодисперсной фракции [81]. Наибольшее значение имеют наклонная лопастная корытная мойка, конусные классификаторы и гидроциклоны.

Лопастная корытная мойка (рис. 140) состоит из наклонного корыта 1, по продольной оси которого расположены один или два вращающихся вала с насаженными на них лопастями 2. Лопасти расположены под углом 35—45°, чем достигается перемещение ма­териала к верхнему разгрузочному концу корыта и одновременно дезинтеграция. Загрузка породы производится вблизи нижнего конца корыта, которое примерно на а/з длины заполнено водой*

При движении породы в сторону разгрузки она орошается водой, подаваемой под давлением. Избыток воды уходит в слив в ниж­нем конце корыта и уносит тонкие частицы.

Наклонные мойки имеют длину корыта 5,5—7,5 ж, ширину 1,2—2,4 ж, угол наклона 5—10°; число оборотов мешалки соста­вляет 12—15 в минуту.

Конусный классификатор (рис. 141) представляет собой аппа­рат, состоящий из неподвижного опрокинутого конуса и поплавко-

вого устройства для автоматической разгрузки осевшего мате­риала (грубых частиц).

Процесс классификации происходит в восходящем потоке воды, возникающем в результате поступления в аппарат пульпы ниже уровня слива.

Корпус 1 классификатора имеет форму усеченного конуса. У его основания с внешней стороны приварен кольцевой сливной желоб 2. В усеченной части конуса крепится конусная головка 3 со съемной поворотной пластинкой, снабженной одним или двумя гнездами для сменных втулок.

Автоматический разгрузочный механизм представляет собой поплавок 4, который при помощи рычажной системы приводит в действие шариковый іиіапан, состоящий из шарнкодержателя б
и лежащего в его гнезде шарика 6. Регулировка разгрузочного механизма производится посредством балансира 7 и контрольной пружины 8.

Преимущества гидродиклона (рис. 142), по сравнению с другими классификаторами, заключаются в простоте устройства и от­сутствии движущихся частей, что удешев­ляет его изготовление и снижает расходы на эксплуатацию.

Пульпа движется через гидроциклон под большим искусственным напором, вслед­ствие чего в нем можно создавать весьма значительные центробежные ускорения для осаждения или разделения наиболее тонких частиц.

Питание гидроциклона осуществляется под напором через тангенциальный кониче­ский патрубок 3. Сепарация производится в конической части 1 под действием центро­бежной силы, заставляющей частицы при­жиматься к стенкам конуса. Тяжелая фрак­ция материала выходит из гидроциклона через сменные разгрузочные сопла 4, лег­кая фракция — через центральную трубу со сливной насадкой 2. Находящаяся в центре труба устраняет возможность прямого прохода пульпы к сливному патрубку.

Работа гидроциклона регули­руется изменением давления подачи пульпы и диаметра разгрузочного сопла.

На рис. 143 показана схема ра­боты гидроциклона с постоянным по объему пульпы питанием [81].

Из конусных классификаторов или гидроциклонов обогащенное сырье попадает в отстойные бассей­ны или в сгустители.

Обезвоживание и сушка. Природ­ные пигменты очень плохо фильт­руются. Поэтому обезвоживание происходит в дйа приема. Сначала отделяют основную массу воды в отстойниках или непрерывно дей­ствующих сгустителях. При этом для ускорения осаждения пигмент коа­гулируют небольшим количеством хлористого кальция, сернокислого алюминия или органических коагулянтов. Затем суспензию!

содержащую 40—50% сухого вещества при переработке гли­нистых пород и до 70% при переработке кремнеземи­стых пород, направляют на дальнейшее обезвоживание на нутч-фильтрах, фильтрпрессах или барабанных вакуум-фильт­рах.

Пигмент, отделенный от большей части воды, сушат в сушилках периодического или непрерывного действия, Температура сушки не должна превышать 1()0—110°.

Размол и сепарация. Эти операции производят для освобожде­ния пигмента от комочков, образовавшихся во время сушки. Для измельчения применяют дезинтеграторы, а для просева — бураты. Наилучшие результаты получаются при размоле в шаровой мель­нице, работающей в замкнутом цикле с воздушным сепаратором. При мокром способе руду перед отмучиванием часто подвергают мокрому размолу в шаровых мельницах.

Мокрое обогащение применяется для глинистых пород, упо­требляемых в качестве сырья для получения охр, сиен и умбр, так как они содержат крупнозернистые примеси (песок, растительные примеси, включения других пород), которые должны быть пол­ностью удалены из пигмента.

На рис. 144 приведена схема получения природных железо — окисных пигментов по сухому способу.

Железный сурик, мумия и дрчгие природные пигменты транс­портируются со склада в иех с помощью грейферного автопогруз­чика 1. Сырье, после дробления на щековой дробилке 2 (или ми­нуя ее, если в породе не содержится крупных кусков), подается не? прерывно скребковым транспортером 3 в барабанную сушилку 5, обогреваемую топочными газами.

Газы эти образуются в топке 4 в результате сжигания генера­торного газа или твердого топлива.

Сушка производится прямотоком. Высушенный продукт транс­портерной трубой 6 и элеватором 7 подается через электромагнит­ный сепаратор 8 в бункер 9, питающий бегунковую мельницу 10 с встроенным в нее воздушным сепаратором. Увлекаемые из мель­ницы вентилятором 11 размолотые частицы разделяются в сепара­торе, причем крупные частицы возвращаются на домалывание, а тонкие выделяются из воздушной суспензии в циклоне 12, откуда поступают в бункер 13, Мельница работает в замкнутом воздушном цикле. Избыток воздуха выводится из системы через всасывающий фильтр 15 и вентилятор 16,

Пигмент, увлекаемый из сушилки топочными газами, улавли­вается в циклоне 17 и возвращается в производственный процесс. Перед выбросом в атмосферу топочные газы подвергаются допол­нительной мокрой очистке в циклоне с водяной пленкой 18 и отса­сываются в атмосферу вентилятором 19,

Для прокалки природных пигментов применяется вращаю­щаяся барабанная печь. В. этом случае сырье и топочные газы

Ряс. 144. Схема получения природных железоокисных пигментов по сухому способу:

1 — грейферный автопогрузчик; 2—шековая дробилка, 3—скребковый трансгортер, 4—топка; 5 — сушильный баребан; б — транспортерная трубе; 7— ков-
«зевок элеватор; 8— электромагнитный сепаратор; 9— бункер, Ы— мельница, 11, 16, 19—вентиляторы 12 — циклон, 13— бункер для го о вой продукции;
14 — ячейковый питатель; 15— рукавный фильтр, /7—мультициклон; 18— пленочный циклон; 20— аккумуляторный погрузчик.

движутся противотоком. Весь остальной производственный цикл сохраняется.

Качество природных железоокисных пигментов должно удо­влетворять следующим требованиям (табл. 76).

ТАБЛИЦА 76