Исследование гранулометрического состава техногенных отходов Кадамжайского сурьмяного комбината

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice

УДК 546.06:662.613.1(575.2)(04)                     

Степень измельчения многих сыпучих и порошкообразных материалов является одной из важнейших характеристик определяющей их технологические качества в области практического использования. Гранулометрический состав наиболее полно характеризует степень измельчения. Определение гранулометрического состава имеет очень важное техническое и гигиеническое значение. Размеры частиц и их распределение по крупности влияют почти на все свойства различных материалов. Например, на их реологические (текучесть), тепловые и реакционно-кинетические характеристики, а также на оптические и механические свойства пигментов и на прочность керамических, электртехнических, композиционных и других материалов. В связи с этимвесьма актуальной является задача измерения размеров частиц в порошках и функции распределения частиц по размерам.

При определении дисперсионного состава необходимо решить две задачи: экспериментальное определение размеров порошкообразных частиц и определение доли частиц в процентах различных степеней крупности. Для решения последней задачи необходимо разделить частицы по степени крупности.

Методы исследования

Методы анализа фракционного состава классифицируется следующим образом: микроскопический и ситовый анализы; разделения частиц по скорости их осаждения, а также счетный метод. В данной работе фракционный анализ частиц угля проводили с использованием ситового анализа. Ситовой анализ-один из методов определения гранулометрического состава порошков и сыпучих материалов осуществляются путем механического разделения материала на фракции с частицами определенной крупности. В ситовом анализе используют стандартные нормированные тканые проволочные и шелковые сетки с квадратными отверстиями, а так же металлические решетные сетки с пробивными кругами продолговатыми и треугольными отверстиями. Ситовый анализ применяется для материалов с различными частицами, чтобы соответствовало шкале сит по ГОСТ 584-73.

Методы определения гранулометрического состава различных материалов регламентируются стандартами и техническими условиями. В соответствии с этим выпускаются специальные наборы сит для ситового анализа отдельных видов материала зерна, семян сельскохозяйственных культур, удобрений, почвы, формовочных материалов, цемента, краски, руды, промышленные отходы и другие. Ситовой анализ можно проводить ручным и механическим способами. В зависимости от свойств исследуемого материалаприменяются сухой или мокрый метод анализа. Анализируемая проба измельченного материала при сухом рассеве должна быть воздушно сухой. Предварительное высушивание пробы до постоянной массы производят при 105-1100С. Экспериментально найдено, что когда исследуемый материал недостаточно просушен данные ситового анализа не надежные. Взвешивание пробы остатка и прохода производят на технических весах с точностью до 0,01. Продолжительность ручного сухого просева зависит от объема просеиваемого материала, интенсивности просева, размеров отверстий сита, площади закупоренных отверстий сит и влажности воздуха. В случае тонких сит время просева достигает до 60-120 мин. Ручной просев тряской и поколачиванием самый обычный способ в применение для ситового анализа большинство сопровождается значительными уменьшениями площади сита. Чтобы устранить частицы вместе с пробой помещают латунные штифты длинной 1 см либо просев проводят по поверхности просеиваемого материала так, чтобы избежать рыхления. Просеивание считается законченным, если количество материала проходящего сквозь сито при повторном дополнительном встряхивании в течение 1 мин, составить менее 1% материала, отсутствующего на сите. Отсев добавляют на верхнее сито отсутствующего компонента сит [1, 2].

В качестве исходного сырья использовали отвальный шлак, при высушеннуюдо постоянного веса при 110⁰С. При восстановительной электроплавке сурьмяных пылей, возгонов и обожженных концентратов с использованием качестве флюсов кальцинированной соды и известняка или извести получают шлак, содержание обычно 05-,1% Sb; до 1% S; 4050% SiO 2 ; 15-20% Na 2 O; 10-15% CaO; 2-10% Al 2 O 3 ; 2-6% FeO; 1-5% MgO; содержания мышьяка и ценные металлы и тяжелых цветных металлов [3, 4].

Экспериментальная часть

Для определения дисперсности шлака использовали среднюю пробу, отобранную, в соответствии с принятыми схемами контроля. Перед началом рассева всю отобранную пробу техногенного шлака взвешивали в весах Sartorius-412. Рассев пробы производили на следующие классы и выше. Просев начинают через отверстие больших размеров, пропуская сквозь него всю пробу. Шлак, оставшийся на сите, собирали отдельно и взвешивали: шлак прошедший сквозь это сито, просеивают через сито с отверстием меньшей величины и т.д., пока проба не будет просеяна сквозь все сито указанного выше набора. Шлак, оставшийся на каждом сите, относятся к соответствующему классу шлака.

Обработка результатов ситового анализа

Результаты ситового анализа:

Содержание остатка R1 на каждом сите вычисляли по формуле:

R1=m1*100/Em, где m1 — масса остатка на данном сите, Em- суммарная масса остатков всех фракций после рассева. Суммарный остаток R2 для каждого сита ужно рассчитывать, прибавляя к остаткам на данном сите суммарное содержание остатков, полученных для всех предыдущих сит с большим отверстием. По данным, представлленным в таблице построили кривую зависимости гранулометрического состава в логарифмической зависимости. Выход кардинального продукта, в %.

Выход подрешетного продукты,

Вывод

Выход, состава продукта проходящий через сито от 2,5 до 0,6 мкм составляют примерно 2-12%. Выход состава продукта проходящего через сито от 0,4 до 0,1 мм составляет примерно 17-49,3%..Самая мелькая фракция — 0,05 мкм составляет 7,5%.

Нормативные документы:

• (1) . ГОСТ 3584-73. Ситовой анализ применения для материалов с размерами частиц 100,04 мкм, что соответствуют шкале сита.

• (2) . ГОСТ2093-82. Твердое топливо ситовой метод определения гранулометрического состава.