Отмучивание

Отмучивание каолинов и глин, процесс очищения их путем разбалтывания водой от механич. примесей, состоящих большей частью из песка, слюды, полевого шпата, титановых минералов, а также (в глинах) части известняка и серного колчедана (пирита). Содержание механич. примесей в природном первичном каолине в среднем ок. 50%; некоторые чехо-словацкие и немецкие каолины содержат только 20—25% каолина, остальное—механич. примеси. Примерный гранулометрия, состав песка-отхода украинских каолинов следующий (по Лысину):

электролитов и веществ, играющих роль защитных коллоидов, возможны отклонения в скорости падения частиц.

/Удаление цельнейших • механич. примесей

Проиывхс шликера

Удаление мельчайших механичпримесей

Фигура 3.

Схема О. мокрым способом приведена выше (фигура 1); слева показано удаление воды фильтрпрессами, справа—осмосмашинами, а применяемые аппараты по стадиям—ниже.

Вода

Каолин-сырец

Дробление

Электролиты

(дробилки, вращающийся барабан, мешалка)

4·

Выпадение крупного песка (песочные ящики, машины «Эксцельсиор» и «Бавария», классификатор Дорра)

Выпадение мелкого песка и шлюфа (ящики 2-го ряда, лабиринты, классификаторы Дорра с чашей)

Бассейны ♦-(отстойные и для коагуляции)

Удаление излишней влаги:

(а) фильтрпрессы, вакуум-фильтры, электроосмосмашины, б) сушилки]

Склад

В последние годы при О. начали применять в производственном масштабе электролиты: NaOH, растворимое стекло, защитные коллоиды органич.{происхождения. Каолин-сы-

Фпг. ".

рец в кусках или в виде экскават-стружки подается во вращающийся барабан (обычно с диам. 1—1,5 м, длиной 3—4 м), внутренняя поверхность которого усажена металлич. происходит в разбавленных суспензиях при плотностях не выше 5—9° Вё во избежание нарастания вязкости, препятствующей выпадению крупных частиц. Добавление электролитов в известных концентрациях способствует пептизации глины и устойчивости суспензии. При этом плотность суспензии м. б. доведена до 20—30° Вё, причем более крупные примеси легко выпадают вследствие уменьшения вязкости. При дальнейшем прохождении суспензии выпадают более мелкие частицы примесей.

Типы машин, в которых происходит улавливание песка и других механич. примесей следующие. 1) Система песочных ящиков, в которых на дне осаждается песок, а суспензия поверху переходит из одного ящика в другой. Выпадение песка из суспензии возможно, когда скорость падения частиц песка больше скорости подъема суспензии в ящиках. Для окончательного выпадения мелких примесей применяют в некоторых случаях лабиринты (длинные желоба). Скорость движения суспензии необходимо выбирать оптимальную. При быстром потоке возможен унос более крупных частиц; при слишком медленном—потери осаждающегося в ящиках и желобах каолина. Выбираемая плотность суспензии должна обеспечивать максимальное выпадение песка и минимальную· потерю каолина. Применение конич. ящиков способствует наилучшему О. 2) Отмучи-вательная машина (фигура 2) представляет собой систему вращающихся цилиндрических сит и колес с ковшами, находящихся в чане, в к-ром материал поступает с одного конца, а вода идет навстречу. Выпадающий из суспензии песок различной крупности удаляется черпачными колесами. 3) Классификато-

Олшучивателмая штмм ножами или пальцами, облегчающими разбивание кусков при вращении, или в мешалку, имеющую один или два вращающихся вала с насаженными на них ножами. Из мешалки или барабана каолин выходит в виде суспензии; крупные зерна примесей быстро выпадают в песочных ящиках. Выпадение ры типа Дорра с чашей начинают применять в США и в Германии. Суспензия поступает в классификатор в середине чаши; крупные примеси оседают на дно и через отверстие удаляются скребками. По Анаблю классификатор с чашей для очистки каолина из Сев. Каролины обрабатывает 3 тонны в час и дает продукт, 95—98% которого проходит через сито с 16 000 отверстий на см² при потреблении 2 Η⁵ и значительном снижении раоочей силы. Опыты Механобра показали часовую производительность чаши диам. 1 метров в 01 килограмм сухого каолина, причем остаток на сите в 10 000 отверстий не превышал 0,5% (Н. Кочкин). План расположения аппаратуры отмучивательного отделения каолиновых заводов показан на фигуре 3. 4) О. при помощи центрифуг не вышли пока за пределы лабораторных опытов. По Бауеру центрифуга диам. 20 см, делающая 50 об/ск. в 1 000 раз увеличивает скорость отделения но сравнению с осаждением под влиянием собственного веса.

Следующей стадией является удаление излишней влаги из каолина. В специальных чанах каолин отстаивается в течение 5—7 дней, осветленная вода удаляется с поверхности. Благодаря прибавлению электролитов (А1С1₃, СаС1₂, Са(ОН)_а, H₂S0₄, НС1 идр.) происходит немедленная коагуляция каолина, что оказывает положительное влияние на скорость фильтрования и делает излишними отстойные бассейны. Удаление воды происходит при помощи фильтрпрессов пе-риодич. действия с рамами под давлением 8—10 atm. Влажность получаемых к о р-ж е и 28—32%. Применение вакуум-фильтров (смотрите) в каолиновом деле находится в стадии опытов. Разрешение проблемы должно идти в плоскости снижения расхода энергии и уменьшения влажности. Другим видом установок для удаления влаги служит элект-

роосмотич. машина (фигура 4). Глинистая муть подается по трубе а в корытообраз н ые сосуд ы б и б[ с мешалками в; далее меть проходит через сетчатый электрод г и входит всоприкосновение с вращающимся (20об/мин.) свин-ф_пг, 4, цовым электродом д.

Осадок вращением с помощью скребка с

анода поднимается и снимается в виде массы с влажностью

35%. Применяют постоянный электрич. ток напряжением около 100 вольт при плотности тока на аноде 0,01 А 1см². Расход электрич. энергии на каолиновом заводе в Шодау на 1 тонна сухой глины 87,5 kWh. Заводские установки этих машин в Германии и других странах пока не привились по экономическим соображениям. Для более пластичных глин могут найти применение электроосмотические фильтрпрессы, рамы которых представляют собой электроды. Для доведения каолина до продажной влажности (10—42%) требуется его высушить в сушилках. Применяются сушилки камерные, канальные, барабанные. Каолин сушится паром или горячим воздухом при <° 80—420°. Есть предложения обходиться без калориферов путем нагревания каолина непосредственно смешанными е воздухом горючими газами, полученными от сжигания нефти или кокса.

Лит.: Л ы с и н Б. и Г а л л 0 у т с к а я Е., Материалы к изучению каолинов Украины, Киев, 1929; Л у ч и ц к и И В. И., Каолины Украины, «Труды Инетнтута прикладной минералогии», Москва, 1928,

ni,ш. И; Г с л ьд II., О способе обогащения каолинов и глин, Материалы но обогащению полезных ископаемых, «Труды Института механической обработки полезных ископаемых», Л., 1928, вып. 1; его же. Связь между устойчивостью каолиновых и глиняных суспензий и Ph, там же, 1929, вып. 2; Гельд II. и Корнилов Д., Исследование о ил ионии различных факторов на скорость фильтровании каолинов и глуп, отмученных на растворах жидкого стекла. там же; Stark J., Die physikal.-teclmische Un-tersuchung keramisclier Kaoline, Epz., 1922; Rieke It., Schiammgeschwindigkeit u. KorngrSsse, «Bcricht·· d. deutschen keramisclien Gesellschaft», B., 1927, S; В a u e r K., Die Methoden zur Bestimmung d. Korn-grOssen von Kaolinen u. Sonen, ibid., 1924, 5; I, a u b e n-he inter A., Der liaolinbergbau im nordwestsiichsi-sclien Porphyrgebiet, «Berichte d. deutschen keraml-schen Gesellschaft», Berlin, 1930, 4; Sproat J. E., refining a. Utilisation of Georgia Kaolins, «Bureau i f Mines», Wsh., 191G. Bui. 128; Shurecht II. G. The Use of Electrolytes-in the Purification a. Preparation of Clays, «Bureau of Mines», Technical Paners. W«h., 1922, Bui. 28i; Anable A., Derr Classifiers f· r Clay Washing, «Journ. of the American Ceramic Society“, Columbus, Ohio, 1928, 2. И. Финквльштейн.