Обжигмагнитное рафинирование хромистого электрокорубда Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

ИЗВЕСТИЯ

ТОМСКОГО ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА ИМ.С.М.КИРОВА

Том 257 1973

ОЕЖИГМАГНИТНОЕ РАФИНИРОВАНИЕ ХРОМИСТОГО ЭЛЕКТРОКОРУНДА Г.С.Фролова, Л.В.Соколов, В.В.Кояин, В.М.Витюгин

(Представлена научным семинаром кафедры общей химическом технологии)

Электрокорунд хромистый (ЭХ), выпускаемый на Юргинском абразивном заводе, имеет весьма неоднородный состав. Наряду с-зернами собственно ЭХ во фракциях в значительных количествах содержатся частицы электрокорунда белого (ЭБ), металлических хрома и железа, карбиды металлов и прочие примеси.

Минералогический анализ [I]готового продукта показал, что количество примесей в шлифзерне колеблется от 3,2 до 11%.

Целью данной работы является по возможности полное удаление указанных загрязнений из зерновых продуктов при помощи обжигмаг-нитного обогащения.

Процесс термической обработки электрокорунда исследовался в работах [2-9] , в которых отмечается большое влияние окислительного обжига на повышение механической прочности, микротвердости и хрупкости зерна. При такой обработке зерен электрокорунда наблюдается образование трещин, разрушающих крупные зерна, а также спекание мелких классов зерна.

Во всех этих исследованих термообработке подвергался концентрат после магнитной сепарации. Если же окислительный обжиг провести до магнитной сепарации, то некоторые немагнитные примеси, в частности частицы металлического хрома, перейдут в магнитовоспри-имчивуто форму. Таким образом, при последующей магнитной сепарации и при достаточно высокой напряженности магнитного поля указанные примеси уйдут в магнитную фракцию. Следовательно, окислительная обработка окажет положительное влияние не только на качество зерна, но и позволит перевести немагнитные примеси в их магнитную форму.

Для нахождения оптимальных условий обжигмагнитного обогащения была использована фракция + 0,16 мм, как содержащая наибольшее количество загрязнений (11$).

Термообработку проводят следующим образом: навеску ЭХ в количестве 25 г помещают в фарфоровую чашку и выдерживают в муфельной печи в течение 10, 30, 60 и 120 минут, при температурах 400, 500, 600, 700, 800 и 900°С. После этого пробы подвергают обогащению на лабораторном однороликовом сепараторе типа 138б-Сэ при напряжен-ностях магнитного поля 700, 3500, 7500 и 11000 эрстед. Результаты проведенной магнитной сепарации показали, что выход магнитной фракции тем больше, чем выше температура термообработки, время выдержки пробы в печи и напряженность поля. Однако одновременно с этим увеличивается и унос ЭХ с магнитной фракцией. Следовательно, задачей исследования являлось нахождение таких оптимальных условий, при которых получался бы максимальный выход магнитной фракции при минимальном уносе ЭХ.

Далее был проведен количественный микроаналитический анализ полученных магнитных фракций, результаты которого приведены в таблице.

По данным анализа может быть сделан вывод, что наилучшие результаты получаются при температуре 500°С, времени термообработки 30 мин, и обогащении прокаленного продукта при напряженности магнитного поля, равной 3500 эрстед.

В дальнейшем была исследована возможность применения полученных оптимальных условий для термической обработки других фракций ЭХ шлифзерна № 12, 20, 25, 32.

Результаты микроаналитических определений магнитных фракций этих продуктов подтверждают найденные ранее душ шлифзерна № 16 оптимальные условия термообработки.

На основании проделанной работы могут быть сделаны следующие выводы:

1. Установлена целесообразность окситермической обработки зерновых продуктов, позволяющей перевести немагнитные примеси в магнитовосприимчивую форму, что в свою очередь позволит при последующей магнитной сепарации получить более чистый продукт.

2. Определено, что оптимальными условиями окситермической обработки являются: температура 500°С, продолжительность обработки 30 мин. и последующая сепарация при напряженности магнитного поля, равной 3500 эрстед.

3. С целью интенсификации производства окситермическую обработку шлифзерна ЭХ следует проводить в кипящем слое.

Т а б

лица

1 мин. н 700 э р с т е д 3500 э р с т е д 7500 э р с т е д

°с 400 500 600 700 400 500 600 700 400 500 600 1 700

!10 ^ёСг, карбиды 46,48 59,47 44,86 52,28 55,34 54,09 42,23 48,66 38,46 39,05 41,24 (41,08

I ЯеаО* - 10,95 7,60 2,29 - 10,40 7,26 5,99 — 6,95 6,46 ; 7,16

СггОз - 1,18 4,98 0,51 - 1,57 1,44 1,49 - 0,52 1,31 *0,73

эх 53,52 28.40 42.56 44.92 44,66 33,94 49,07 43,86 61,54 53,48 50,99 51,08

30 Те С* корЗи'ды 39,58 64,72 56,59 62,13 42,55 66,06 47,62 46,67 33,35 43,13 30,58 37,63

Те.г Ол - 5,96 9,36 2,10 - 7,61 4,69 5,46 - 10,09 7,94 5,45

Огг 03 - 0,41 1,20 1,52 - 1,71 0,73 2,10 1,15 2,95 3,61

Э X 60,42 28.91 32,91 34,25 57,45 24,62 46,96 45.59 66,95 45,63 58,53 53.31

60 КОрои о6/ 46,64 63,13 66,70 43,91 43,96 59,93 50,60 39,35 31,11 35,89 29,21 26,76

?ег05 - 8,70 3,98 4,89 - 8,38 6,12 9,07 7,06 5,55 5,46

- 2,06 2,25 0,86 - 0,53 0,61 0,72 — 0,65 0,57 1,69

9Х 53т36 26,11 27,07 50,34 56,04 31,11 42,67 50,86 68,89 56,40 64,67 65,09

120 К ар5ис>ы 43,03 60,25 53,96 49,12 39,97 55,62 51,10 31,32 44,61 36,75 32,92 35,39

7е2 Оз - 5,75 3,84 2,08 - 8,15 7,31 8,82 - 10,00 3,01 11,05

Съг03 - 0,96 0,78 - - 1,46 1,14 1,17 - 0,50 0,69 0,71

ЭХ 56,97 33,04 41,42 49,80 60,03 34,77 40,45 58,69 ——4 55,39 52,75 63,38 6_,85

сл

Литература

1. Методы изучения осадочных пород. Под ред. Н.М.Страхова, т. I, Госполиттехиздат, 1957.

2. В.А.Рыбаков. Внедрение в промышленность новой схемы обработки электрокорунда. Сб. "Абразивы", Вып. 3, М., ЦБТИ, 1952.

3. Н.Е^Филоненко. Аномальное-расширение электрокорунда. Сб. "Абразивы". Вып. 5, М., ЦБТИ, 1952.

4. М.В.Каменцев. Вопросы качества нормального электрокорунда. Сб. "Абразивы". Вып. 6, М., ЦБТИ, 1953.

5. М.И.Федотов. Производство порошков из монокорунда. Сб. "Абразивы". Вып. 18, М., ЦБТИ, 1957.

6. С.И.Хитрик, М.И.Гасик, ЕД.Вуколов. Исследование хлорирующего обжига зерна электрокорунда. Сб. "Абразивы", Вып. 3, М., ЦБТИ, 1966.

7. Turnovec Ivan. Telepna roctaznost brusnych zrn elektrit a 96. . "Sklar a keramik". 1969,19,N1,14-16.

3. J.Patzak, K.V/ahleben, H.R.Müller. Studen zu Verunreinigungen in elektrokorunden. " Ber.Dtsch.keram.Ges." 1969,46,N3,120-125.

9. F.F.Lange, T.K.Supta. Crack healing by heat treatment, "J♦Am. Ceram.Soc." 1970, 53, N1, 54-55.