CC BY
23
Д UNÎVERSUM:
Л® ТЕ>
№ 3 (84)_ДХ ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ_март. 2021 г.
МЕТАЛЛУРГИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
DOI: 10.32743fUniTech.2021.84.3-1.78-81
ОБОГАЩЕНИЕ ВЕРМИКУЛИТОВЫХ РУД КАРАУЗЯКСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ
РЕСПУБЛИКИ КАРАКАЛПАКИСТАН
Арипов Аваз Розикович
ст. преподаватель Навоийского государственного горного института, Республика Узбекистан, г. Навои
Холикулов Дониёр Бактиёрович
заместитель директора Альмалыкского факультета Ташкентского государственного технического университета,
Республика Узбекистан, г. Ташкент
Гусейнов Р.К.
начальник лаборатории "ООО Триумф Горняк ", Республика Узбекистан, г. Ташкент
Ахтамов Фозил Эркинович
и.о. доцента
Навоийского государственного горного института, Республика Узбекистан, г. Навои
Мамараимов Гайрат Фарходович
ассистент
Навоийского государственного горного института, Республика Узбекистан, г. Навои
PROCESSING OF VERMICULITE ORE OF THE KARAUZYAK DEPOSIT OF THE REPUBLIC OF KARAKALPAKISTAN
Avaz Aripov
Senior Lecturer, Department of Metallurgy, Navoi State Mining Institute, Uzbekistan, Navoi
Doniyor Kholikulov
Deputy Director of the Almalyk Faculty, Tashkent State Technical University, Uzbekistan, Tashkent
R. Huseynov
head of the laboratory Triumph Miner Ltd, Uzbekistan, Tashkent
Fozil Akhtamov
Associate Professor of Navoi State Mining Institute, Uzbekistan, Navoi
G'ayrat Mamaraimov
Assistant teacher of Navoi State Mining Institute, Uzbekistan, Navoi
Библиографическое описание: Обогащение вермикулитовых руд Караузякского месторождения республики Каракалпакистан // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. Арипов А.Р. [и др.]. 2021. 3(84). URL: https://7universum. com/ru/tech/archive/item/11447 (дата обращения: 25.03.2021).
№ 3 (84)
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
март, 2021 г.
АННОТАЦИЯ
В статье рассмотрены вопросы эффективного обогащения вермикулитовых руд Караузякского месторождения, целью которого является получение сырья для теплоизоляционного и облицовочного плитка.
ABSTRACT
The article deals with the issues of effective enrichment of vermiculite ores of the Karauzyaksky deposit, the purpose of which is to obtain raw materials for heat-insulating and facing tiles.
Ключевые слова: вермикулит, дробление, грохочение, обжиг, воздушная сепарация, вспучивание, теплоизоляция.
Keywords: vermiculite, crushing, screening, roasting, air separation, swelling, thermal insulation.
К вермикулитам относят группу слоистых маг-незиально-алюминиевых и магнезиально-железистых алюмосиликатов, имеющих в своей кристаллической структуре слой молекул воды. Основному свойству природного вермикулита, определяющего его промышленную ценность, является способность вспучиваться при обжиге в интервале температур 600-1200°С с увеличением его объема в 8-12 раз (иногда в 30 раз). Вспученный вермикулит является сыпучим, легким высокопористым материалом и представляет собой чешуйчатые частицы серебристого или золотистого цвета. Он обладает высокими тепло- и звукоизоляционными свойствами, нетоксичен, без запаха. Плотность вспученного вермикулита при крупности зерен 5-15 мм составляет 90-160 кг/м3, для более мелких зерен - до 200 кг/м3.
Как показывает мировая практика, вермикулит является простым и эффективным теплоизоляционным материалом. Он успешно может применяться в качестве несгораемого насыпного утеплителя для
теплоизоляции наружных стен, чердачных перекрытий, полов. Важным преимуществом вспученного вермикулита является то, что он обладает текучестью, которая делает возможным заполнение пустот неправильной формы. Его добавляют в строительные растворы и бетоны, что делает их более легкими.
Наиболее перспективными месторождениями вермикулита в Узбекистане является Караузякское месторождение. Минералы пустой породы в пре -обладающем количестве представлены оливином, пироксеном, кальцитом, магнетитом, апатитом, гидроксидами железа и др. Среднее содержание вермикулита в рудах 30-35 %. Химический состав вермикулитовой руды Караузякского месторождения приведено в табл. 1 .
Важнейшей целью технологического процесса обогащения вермикулитовой руды является увеличение содержания кристаллов за счет уменьшения содержания пустой породы и посторонних примесей. При этом кристаллы руды в процессе обработки не должны разрушаться.
Таблица 1.
Химический состав вермикулитовой руды
Вещество Содержание, % Вещество Содержание, %
SiÜ2 37,5 Na2O 0,6
MgO 21,6 CaO 0,85
AI2O3 12,5 TiO2 1,2
Fe2Ü3 6,4 Cr2O3 0,25
FeO 0,8 MnO 0,15
K2O 4,8 H2O 4,8
Рисунок 1. Технологическая схема обогащения вермикулитовых руд
При обогащении вермикулитовых руд Караузя-кского месторождения в процессе переработки руды образуются частицы вермикулита, которые размерами, формой и весом не отличаются от песка, поэтому выделять их не удается. На рис. 1 показана технологическая схема обогащения вермикулитовой руды Караузякского месторождения. Руда проходит дробление, грохочение, сушку, обжиг и воздушную сепарацию. Во время обжига частицы вермикулита вспучиваются неодинаково: более мелкие нагреваются скорее и вспучиваются сильнее, а более крупные нагреваются медленнее и слабее увеличиваются в объеме. Для равномерного вспучивания частиц вермикулит перед обжигом подвергается дроблению и грохочению, чтобы получить однородные по величине зерна. Обжиг является главным процессом производства вспученного вермикулита.
№ 3 (84)
A, UNI
am те;
UNIVERSUM:
технические науки
март, 2021 г.
Полученный таким образом вспученный вермикулит подвергнут термическому анализу. Термический анализ - это группа аналитических методов, в которых физические свойства или химические реакции вещества измеряют как функцию температуры. В данную группу методов включены следующие методы: дифференциальный термогравиметрический анализ (ДТГ), термогравиметрический анализ (ТГ), дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК).
ДТА и ДСК являются двумя тесно связанными методами, в которых исследуемый материал обычно подвергается запрограммированному изменению температуры для изучения термических эффектов в материале. Таким образом, можно найти температуру, при которой любой объект либо поглощает,
либо выделяет тепло. Это позволяет определить, например, температуру фазовых переходов и порядок химических реакций.
На рис.2А представлен термогравиметрический анализ (ТГА) вермикулитового огарка, в котором представляет изменение массы в зависимости от температуры. Показано, что в интервале температур от 344°С до 498°С, вес образца увеличивается на 0,89%, затем начинается резкое уменьшение массы на 1,94% до температуры 606°С. Далее образец медленно начинает набирать вес, увеличивая скорость. При этом общее увеличение массы до 924°С составляет 5,73%. Далее наблюдается уменьшение массы на 3,13% до 1000°С.
DTG
564°C
601 °C
200 400 600
Temperature, °C
B
1,0 П
0,50,0-0,5
-1,0 4
-1,5
-2,0 4
-2,5 -3,0 4 -3,5
564°C
880°C
0 200 400 600 800 1000
Temperature, °C
0
800
1000
Рисунок 2. Кривые термического анализа Вермикулитового огарка
Как видно из кривых ДТГ (рис. 2В), при температуре 498°С начинается пик потери массы, в котором представляется в интенсивном выделении тепловой энергии (рис. 2С), что свидетельствует о реакции горения (экзотермическая реакция). Потери массы при температурах 564°С и 717°С проявляются со слабым тепловыделением. Также наблюдается
интенсивный пик увеличения массы при температуре 836°С, что представляется интенсивным тепловыделением, которая связана с реакциями окисления.
Таким образом, термический анализ вермикули-тового концентрата до температуры 1000°С показывает, что при нагреве огарок набирает вес на 2-3%.
№ 3 (84)
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
март, 2021 г.
В интервале температур от 497°С до 619°С наблюдается потеря массы. Однако увеличение массы намного больше, чем уменьшения. Вспучивание вермикулита зависит от скорости повышения температуры и предельного значения ее при обжиге: чем быстрее и полнее происходит дегидратация верми-
кулита, тем сильнее расщепляются слюдяные пластинки, тем меньший объемный вес имеет продукт обжига, тем лучше его качество. После такой обработки образуется вермикулит с содержанием 8595%. Обогащенный таким образом вермикулит является сырьём для получения теплоизоляционного и облицовочного плитка.
Список литературы:
1. Ахтамов Ф.Э., Арипов А.Р. Обогащение вермикулитовых руд. Материалы республиканской научно-технической конференции «Узбекистон олимлари ва ёшларининг инновацион илмий-амалий тадкикотлари" Тошкент-2021, 25-февраль.
2. Курбанбаев Ш.Э., Мирзаев С.З., Авдиевич В.Н., Усманов М.Х. Разработка эффективных составов для получения пожаробезопасных конструкционно-теплоизоляционных материалов на основе вспученных вермикулитов // Научно-технический журнал ФерПИ. - Фергана, 2015. - Том 19, - №3. - С. 64-69.
3. Hasanov A.S., Tolibov B.I., Vokhidov B.R. Evaluation of operated roasting furnace operating for sulphide materials // Proceedings of international conference on Integrated innovative development of Zarafshan region: achievements, challenges and prospects, -Navoi, 26-27 October 2017. -P117-121
4. Азимов О.А., Ананьев П.П., Наумов К.И. Теоретическое обоснование влияния импульсной электромагнитной обработки на изменение удельной поверхности материала в процессе измельчения // Деп. рук. №725, 5 с. 23.09.2009 г. // Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2009.
5. Hasanov A.S., Tolibov B.I., Pirnazarov F.G. Advantages of low-temperature roasting of molybdenum cakes // International scientific-practical conference on the theme: «International science review of the problems and prospects of modern science and education». - Boston, USA: 2019. - P. 17-18.
6. Азимов О.А. Экспериментальное обоснование режимов импульсного электромагнитного разупрочнения кварца // Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2009. - № 12. - С. 161-167.
7. Хасанов А.С., Толибов Б.И. Совершенствование использования тепла при плавильных и обжиговых процессах в металлургии // Горный вестник Узбекистана. - 2018. - № 3. - С. 85-92.
8. Хасанов А.С., Толибов Б.И. Обжиг молибденовых кеков в печи нового типа для интенсивного обжига // Горный вестник Узбекистана. - 2018. - № 4. - С. 131-135.
9. Хасанов А.С., Толибов Б.И. Исследование возможности процесса окисления сульфидных материалов в печи для интенсивного обжига // Горный журнал №9, 2018. - C. 85-89.
10. Хасанов А.С., Толибов Б.И. Теоретические основы термодинамики окислительного обжига сульфидных материалов// Композиционные материалы. - Ташкент, 2019. - № 1. -С. 14-17.
11. Толибов Б.И. Исследование процесса окислительного обжига золотосодержащих сульфидных материалов для разработки оптимального режима. // Евразийский союз ученых #5 (74), 2020. -С41-49 DOI: 10.31618/ESU.2413-9335.2020.4.74.756
12. Вохидов Б.Р., Хамидов Р.А., Буронов А.Б., Исаев А.Н., Иботов Б.О. Проблема переработки техногенных отходов и переход к безотходной технологии // Нефть ва газ комплексида бургилаш, казиб олиш ва кайта ишлаш жараёнларининг замонавий технологиялари. - ^арши, 2018. - С. 629-632.
