Продукт мікронізованого випаленого тинкалу, спосіб його виробництва шляхом випалювання, автогенного подрібнення і розділення за один прийом (вапр), продукт пресованого випаленого тинкалу та спосіб його виробництва

1. Продукт мікронізованого випаленого тинкалу, який має хімічний склад Na2B4O7·(l-5)H2O та характеризується наступними фізико-хімічними властивостями: має вміст В2О3 45-62 мас. %, втрати при прожарюванні 8,0-30,0 мас. %, максимальну вологість 0,60 мас. %, розмір частинок <250 мкм та об'ємну густину 0,15-0,3 г/см3.

2. Продукт за п. 1, який відрізняється тим, що має вміст домішок від 3 до 12 мас. %, які складаються з: 1-5,0 мас. % MgO, 1-5,0 мас. % СаО, 1-3,0 мас. % SiO2, 0,03-0,15 мас. % SO3, 15-29 мас. % Na2O, максимум 0,20 мас. % Fe2O3, максимум 0,25 мас. % А12О3.

3. Продукт за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що має змінні властивості показників, відповідно до хімічного аналізу нероздрібненої руди, яку піддають випалюванню і яка має екзотермічну реакцію при контакті з водою, здатна поглинати воду та збільшувати кількість своєї кристалізаційної води шляхом поглинання вологи з атмосфери.

4. Спосіб виробництва продукту мікронізованого випаленого тинкалу за пп. 1-3, який відрізняється тим, що складається з етапів:

- випалювання нероздрібненої тинкалової руди в обертовій печі з лопатями за допомогою піддавання термічній обробці,

- мікронізації випаленого тинкалу за допомогою автогенного подрібнення в обертовій печі,

- піддавання процесу пневматичного збагачення шляхом розділення за допомогою гарячого повітря, необхідного для процесу випалювання з очищенням від глини з високою швидкістю.

5. Спосіб за п. 4, який відрізняється тим, що процес випалювання включає етапи:

- подачі нероздрібненої тинкалової руди до обертової печі з вбудованими лопатями у зворотному напрямку до потоку гарячого повітря і

- піддавання термічному обробленню протягом часу від 30 до 45 хвилин всередині обертової печі,

- відділення кристалізаційної води відповідно до реакції:

Na2B4O7·10Н2О + нагрівання → Na2B4O7·(l-5)H2O + (5-9)Н2О,

- одержання крихкої і розсипчастої структури з низькою густиною,

- тверднення глини внаслідок втрати води,

- збільшення її густини.

6. Спосіб за п. 4 або 5, який відрізняється тим, що в процесі автогенного подрібнення випалена глина здійснює подрібнювальний вплив на випалений тинкал за допомогою вбудованих лопатей, розміщених в обертовій печі.

7. Спосіб за будь-яким з пп. 4-6, який відрізняється тим, що процес розділення виконують за допомогою гарячого повітря, яке всмоктується вентилятором всередині печі, з використанням різниці між густинами мікронізованого випаленого тинкалу, який має об'ємну густину 0,15-0,3 г/см3, та глини, підданої термічній обробці, яка має об'ємну густину 1,0 г/см3, під час початкового розтріскування тинкалу або під час процесу автогенного подрібнення.

8. Спосіб за будь-яким з пп. 4-7, який відрізняється тим, що використовують механізми та обладнання, які включають обертову піч із вбудованими лопатями, блок очищення від пилу, вентилятор та елементи транспортування продукції.

9. Спосіб за п. 8, який відрізняється тим, що має наступні робочі температури:

температура входу у піч становить мінімум 300 °С і максимум 550 °С,

температура середини печі становить мінімум 130 °С і максимум 450 °С,

температура виходу з печі становить мінімум 100 °С і максимум 250 °С,

температура запалювального каналу між піччю та блоком очищення від пилу становить мінімум 70 °С і максимум 200 °С,

температура блока очищення від пилу становить мінімум 60 °С і максимум 140 °С.

10. Спосіб за п. 9, який відрізняється тим, що включає етапи:

- одержання випаленого тинкалу, збагаченого В2О3, із циклонного вловлювача, фільтра і виходу запалювального каналу у кінці печі, і

- одержання випаленої глини, збідненої В2О3 із вмістом 1-5 мас. %, зі входу у піч як відходів виробництва.

11. Спосіб за п. 4, який відрізняється тим, що процес випалювання, автогенного подрібнення та розділення здійснюють за один прийом у тому ж самому середовищі.

12. Спосіб за будь-яким з пп. 4-11, який відрізняється тим, що додатково включає етапи:

- конденсації води, видаленої з руди, і водяної пари, принесеної в систему через повітря і газоподібні продукти згорання, у блоці очищення від пилу, завдяки тому, що робоча температура в блоці очищення від пилу є низькою,

- повторного поглинання частини конденсованої водяної пари мікронізованим випаленим тинкалом,

- збільшення кількості кристалізаційної води,

- зменшення вмісту В2О3.

13. Продукт пресованого випаленого тинкалу, який має хімічний склад Na2B4O7·(l-5)H2O та характеризується хімічними властивостями і вмістом домішок як у продукті мікронізованого випаленого тинкалу, а саме: має вміст В2О3 45-62 мас. %, втрати при прожарюванні 8,0-30,0 мас. %, вміст домішок 3-12 мас. %, які складаються з: 1-5,0 мас. % MgO, 1-5,0 мас. % СаО, 1-3,0 мас. % SiO2, 0,03-0,15 мас. % SO3, 15-29 мас. % Na2O, максимум 0,20 мас. % Fe2O3, максимум 0,25 мас. % А12О3.

14. Продукт за п. 13, який відрізняється тим, що має наступні фізичні властивості: 0-0,6 мас. % вологості, розмір частинок <6 мм та об'ємну густину 0,75-1,0 г/см3 .

15. Спосіб виробництва продукту пресованого випаленого тинкалу за пп. 13 і 14, який відрізняється етапами процесу виробництва:

- одержання продукту без використання жодних зв'язувальних домішок,

- ущільнення мікронізованого випаленого тинкалу з низькою густиною шляхом пресування при високому тиску,

- піддавання процесу дроблення і просіювання.

16. Спосіб за п. 15, який відрізняється тим, що процес пресування включає етапи:

- подачі випаленого тинкалу у вигляді мікронізованих частинок між пластин ущільнювача,

- одержання мікронізованого випаленого тинкалу у вигляді вузьких пластин з дисків при високому тиску.

17. Спосіб за п. 15 або 16, який відрізняється тим, що дроблення і просіювання включає етапи:

- подрібнення ущільнених вузьких пластин на шматки у торцевій дробарці, з'єднаній з ущільнювачем,

- завантаження подрібненого матеріалу у дробарку-регулятор розміру,

- пресування продукту, який проходить крізь сітчастий фільтр у процесі просіювання, в ущільнювачі другої стадії під ситом і

- завантаження продукту, який не проходить крізь отвори сітчастого фільтра і залишається на фільтрі, назад у дробарку для подрібнення до відповідного розміру, і відбір роздрібненого продукту як кінцевого продукту.

18. Спосіб за п. 17, який відрізняється тим, що додатково здійснюють процес попереднього ущільнення до об'ємної густини мікронізованого випаленого тинкалу перед потраплянням мікронізованого випаленого тинкалу в ущільнювач, для підвищення ефективності та продуктивності пресування.

19. Спосіб за п. 18, який відрізняється тим, що включає етапи:

- додавання у продукт мікронізованого тинкалу води або водяної пари способом розпилювання зі змішуванням продукту в спіральному змішувачі або змішувачі іншого типу,

- змішування з матеріалами, наприклад металевими кульками, що мають високу густину без абразивних властивостей, всередині резервуара з додаванням осушеної водяної пари або без завантаження будь-яких домішок до мікронізованого випаленого тинкалу,

- зменшення об'єму і пресування утвореного пилу шляхом відведення повітря, включеного у мікронізований випалений тинкал, з використанням першого ущільнювача у процесі попереднього ущільнення та використанням двох або більше ущільнювачів послідовно,

- здійснення процесу попереднього ущільнення шляхом створення об'ємної густини продукту в середньому 0,4-0,6 г/см3 для попереднього ущільнення мікронізованого випаленого тинкалу.

20. Спосіб за п. 18 або 19, який відрізняється тим, що включає етапи:

- застосування тиску принаймні 4 тонни/см2 до поверхні дисків, для пресування мікронізованого випаленого тинкалу, підданого процесу попереднього ущільнення, або

- застосування тиску принаймні 15 тонн/см2 до поверхні дисків, для пресування без здійснення процесу попереднього ущільнення.

21. Спосіб за будь-яким з пп. 15-20, який відрізняється тим, що в ущільнювач завантажують мікронізований випалений тинкал, що має розмір частинок в середньому <250 мікронів та об'ємну густину 0,15-0,3 г/см3, а одержаний пресований продукт випаленого тинкалу має розмір частинок 3 мм та об'ємну густину 0,75-1,0 г/см3.