Спосіб виробництва активованого бентоніту

1. Спосіб виробництва активованого бентоніту, що включає пушення бентонітової глини, виділення з неї неглиняних включень, дозування бентонітової глини та кальцинованої соди, перемішування компонентів при підтриманні вологості суміші в межах 20-35%, витримування суміші та сушку до вологості 10-17%, який відрізняється тим, що після перемішування перед витримуванням суміш підлягає обробці тисненням, а термін витримування складає 1-2 години. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що обробку тисненням проводять обтискуванням шару бентоніту товщиною 16-20 мм. (19) (21) 99126724 (22) 10.12.1999 (24) 16.04.2001 (33) UA (46) 16.04.2001, Бюл. № 3, 2001 р. (72) Ковальов Дмитро Арсентійович, Мовчан Володимр Петрович, Ковальов Олександр Дмитрович, Кривошей Роман Борисович, Ванюкова Наталія Дмитровна, Ковальов Максим Дмитрович (73) Ковальов Дмитро Арсентійович, Мовчан Володимр Петрович, Ковальов Олександр Дмитрович, Кривошей Роман Борисович, Ванюкова Наталія Дмитровна, Ковальов Максим Дмитрович 36370 ред витримуванням суміш обробляють тисненням, а термін витримування становить 1-2 години. Обробку тисненням проводять обтискуванням шару бентоніту товщиною 16-20 мм. Введення у спосіб операції тисненням на суміш після перемішування підвищує швидкість та характер взаємодії кальцинованої соди з обмінним комплексом бентонітової глини. При цьому підвищується ступінь її гомогенізації порівняно з прототипом, збільшуючи площу контакту елементів суміші в зонах взаємодії. Як наслідок, підвищується ступінь обміну катіонів, і лужноземельна бентонітова глина набуває властивостей лужного бентоніт при значно зменшеній, ніж за прототипом, витраті кальцинованої соди, яка становить 1-2% відносно вихідної бентонітової глини. Комплексна дія зниженого вмісту кальцинованої соди та високого ступеню її взаємодії з бентонітовою глиною дозволяє за рахунок підвищеної якості одержаного активованого бентоніту знизити порівняно з прототипом його витрати як зв’язуючої добавки в шихту для виробництва окотишів. При цьому високу якість одержаного активованого бентоніту, як зв’язуючої добавки у ши хту, можна оцінити через підвищення, порівняно з прототипом, міцності окотишів і вмісту в них заліза, а також через витрати зв’язуючого у ши хту, необхідні для забезпечення вищеназваних параметрів. Показники зведені у табл. 1. Обробка тисненням у формі обтискування шару бентоніту дозволяє розосередити навантаження тиснень пошарово, що сприяє підвищенню ступеню взаємодії елементів суміші. Товщина шару вибрана з умов рівномірного розповсюдження розчину соди у шару глини. Термін витримування внаслідок інтенсифікації процесу обміну між елементами суміші зменшується до 1-2 годин. При цьому набухливість, як показник якості в’яжучої добавки, набуває значення не менш ніж 9,5 разів, в той час, як у способі згідно з прототипом така величина набухливості досягається тільки після 7 діб витримування суміші (табл. 2). Додатково треба відзначити придатність запропонованого способу до використання в якості сировини бентонітових глин в разі попутного видобування марганцевих руд. Ця обставина збільшує економічну ефективність способу для регіонів з родовищами марганцевих руд. Внаслідок пошуку за патентною та науковотехнічною літературою за відповідними рубриками МПК та УДК сукупність суттєвих ознак, які повністю або частково збігаються з запропонованим та дозволяють вирішува ти поставлену винахідницьку задачу, не було знайдено в жодному з технічних рішень. Як висновок, запропонований винахід відповідає критерію "новизна". Із відомого рівня техніки сукупність суттєви х ознак запропонованого технічного рішення з очевидністю не витікає. Отже, запропонований винахід відповідає критерію "винахідницький рівень". Запропонований спосіб виробництва активованого бентоніту передбачається впровадити на Томаківському заводі з виробництва керамзитового гравію. Отже, запропонований винахід відповідає критерію "промислова застосовність". Ця обставина підтверджується прикладом конкретної реалізації даного способу виробництва активованого бентоніту. Випробування проводились в умовах Томаківського заводу керамзитового гравію. Для виробництва активованого бентоніту використовували таку те хнологічну схему. Комова бентонітова глина попутного видобування марганцевих руд (Нікопольське родовище) крупністю 0-400 мм надходить в думпкарах з Марганецького ГОКу на відкритий склад, де формується початковий штабель глини. Зі штабелю грейферним перевантажачем глина навантажується в приймальний бункер, звідки глинорізкою подається на стрічковий конвеєр. Над стрічковим конвеєром установлено магнітний уловлювач металу ЕП1М з метою очищення глини від випадкових кусків металу. Далі установлено шнековий дозатор для подачі кальцинованої соди на глину. Автоматично підтримується задане співвідношення між глиною та содою. Після цього глина в суміші з содою подається в каменевидільні вальці СМ-1198А продуктивністю 40 т/рік. Каменевидільні вальці необхідно установити під головний конвеєр. Глина з каменевидільних вальців надходить до двохвального змішувача безперервної дії, а виділені камені виводяться конвеєром або течею за межи перевантажувального вузла. Кількість каменів у глині може бути до 5% від маси глини. У двохвальному змішувачеві відбувається ретельне перемішування глини з содою. Для поліпшення та прискорення заміни лужноземельного обмінного комплексу бентонітової глини на лужний передбачається подача попередньої вологи, якщо глина суха, або подача содового розчину. Однак сумарний вміст вологи не повинен перевищувати 2035%, щоб запобігти труднощів з її транспортуванням та подальшою переробкою. Після змішування глина надходить у формуючі вальці з діаметром фракції 16-20 мм, де під дією тиснення досягається максимальна швидкість взаємодії кальцинованої соди з обмінним комплексом глини та висока ступінь її гомогенізації. Після формуючих вальців глина відправляється на витримування тривалістю 1-2 години для повного проходження процесів заміни катіонів Са та Mg в обмінному комплексі монтморилоніту катіонами Na. Якість активованого бентоніту за розробленою технологічною схемою не відрізняється від якості грецького, перевершує азербайджанський та задовольняє вимогам ТУ-14-9-198-80. Порівняно з прототипом запропонований спосіб виробництва активованого бентоніту має більшу продуктивність і якість за рахунок інтенсифікації процесів обміну в обмінному комплексі. При цьому за рахунок підвищення якості активованого бентоніту зменшуються витрати зв’язуючого у ши хту з 0,5% до 0,3%, підвищується кількість заліза в окотишах і їх міцність, тобто порівняно з прототипом підвищується якість окотишів при використанні активованого бентоніту, отриманого згідно з даним способом. 2 № п/п 3 прототипом заявленим винаходом Шихта з бентонітом, згідно з 65,8 25,0 0,5 35,88 25,1 0,4 65,92 Fe2O3 25,16 FeO 0,3 Вміст в % бентоніту у шихті 7,8 7,72 7,67 SiO2 0,23 0,209 0,19 Al2O3 0,23 0,195 0,19 CaO 0,25 0,256 0,25 MgO Хімічний склад шихти, % 0,093 0,056 0,055 Na2O 0,02 0,021 K2O 0,589 0,573 0,544 інші 35,55 65,64 65,71 Вміст заліза в окотиш, % 11,36 24,2 12,0 Кількість скидань сирих ок. 4,17 4,6 4,2 сир. 7,02 6,5 сух. 240 290 240 нпа. Опір окотиш. стисненню Таблиця 1 36370 36370 Таблиця 2 Технологія згідно з Заявленим винаходом Прототипом Тривалість витримування, години 1 1 1 2 2 2 24 168 Вміст соди в бентоніті 1,0 1,5 2,0 1,0 1,5 2,0 5,0 5,0 Набухливість, раз __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 4 8,5 9,0 9,5 8,75 9,30 9,50 8,50 9,5