CZ306516B6

CZ306516B6 - Způsob získávání slídy z kaolinu

Info

Publication number: CZ306516B6
Application number: CZ2013-446A
Authority: CZ
Inventors: František Pticen; Vojtěch Zítko
Original assignee: Sedlecký kaolin a.s.
Priority date: 2013-06-12
Filing date: 2013-06-12
Publication date: 2017-02-22
Also published as: CZ2013446A3

Abstract

Způsob získávání slídy z kaolinu, kdy surový kaolin se zvýšeným obsahem světlé nebo tmavé slídy o granulometrii do velikosti zrna v oblasti 10 mm, případně hrubě vytříděný produkt úpravy kaolinu, zbavený větších zrn křemenného písku, živce, uhlí a dalších minerálů či nerostů, se dávkuje, následně se kaolinitická surovina se zvýšeným obsahem slídy suší a jemný zrnitostní podíl, to je odprašek nebo úlet, bohatý na lehkou slídu, se odsává. Případné hrudky této suroviny o vlhkosti 0 až 10 % hmotn. se rozdružují, rozdružená suchá směs surového kaolinu se působením vibrací nebo odstředivé síly třídí a za sucha zbavuje hrubého písku o zrnitosti nad 2 mm, tvořeného směsí křemene a živce, popřípadě i uhlí a dalších balastních nečistot. Podsítné o zrnitostní frakci 0 až 2 mm se dále ve vzduchovém vznosu třídí na požadovanou jemnější kaolinovou zrnitostní frakci pod 90 až 63 .mi.m nabohacenou užitným nerostem, kdy při tomto třídění odpadá hrubší křemenná, křemenno-živcová, nebo jiná písková frakce a slída o zrnitosti v rozsahu v oblasti 0,063 až 2 mm. Po rozdružení hrudek plastické a neplastické složky směsi kaolinitické suroviny a vytřídění v proudu vzduchu na základě rozdílné zrnitostní skladby jemnějšího minerálu kaolinitu s částicemi zrnitostní frakce pod 63 až 90 .mi.m a hrubší směsi minerálů bohaté na křemen, živec a slídu ve frakci v rozsahu 63 až 1000 .mi.m a po postupném odstranění hrubých podílů písků a nejjemnějších podílů kaolinitu se střední zrnitostní frakce v rozsahu 0,063 až 2 mm podrobí opakovanému rozdělení v protiproudném vzduchovém vznosu tak, že slída s menší hmotností, zahrnující muskovit, biotit nebo jejich směsi, se unáší vzduchem podle nastavení rychlosti jeho proudění a postupně se akumuluje v jednom zásobníku s čistotou produktu v rozsahu 20 až 100 % hmotn. slídy, zatímco těžší minerály typu křemene a živce se po přepadu postupně v kaskádě shora dolů akumulují v odlišném zásobníku.

Description

Způsob získávání slídy z kaolinu

Anotace:

Způsob získávání slídy z kaolinu, kdy surový kaolin se zvýšeným obsahem světlé nebo tmavé slídy o granulometrii do velikosti zrna v oblasti 10 mm, případně hrubě vytříděný produkt úpravy kaolinu, zbavený větších zrn křemenného písku, živce, uhlí a dalších minerálů či nerostů, se dávkuje, následně se kaolinitická surovina se zvýšeným obsahem slídy suší a jemný zrnitostní podíl, to je odprašek nebo úlet, bohatý na lehkou slídu, se odsává. Případné hrudky této suroviny o vlhkosti 0 až 10 % hmotn. se rozdružují, rozdružená suchá směs surového kaolinu se působením vibrací nebo odstředivé síly třídí a za sucha zbavuje hrubého písku o zrnitosti nad 2 mm, tvořeného směsí křemene a živce, popřípadě i uhlí a dalších balastních nečistot. Podsítné o zrnitostní frakci 0 až 2 mm se dále ve vzduchovém vznosu třídí na požadovanou jemnější kaolinovou zrnitostní frakci pod 90 až 63 pm nabohacenou užitným nerostem, kdy při tomto třídění odpadá hrubší křemenná, křemennoživcová, nebo jiná písková frakce a slída o zrnitosti v rozsahu v oblasti 0,063 až 2 mm. Po rozdružení hrudek plastické a neplastické složky směsi kaolinitické suroviny a vytřídění v proudu vzduchu na základě rozdílné zmitostní skladby jemnějšího minerálu kaolinitu s částicemi zmitostní frakce pod 63 až 90 pm a hrubší směsi minerálů bohaté na křemen, živec a slídu ve frakci v rozsahu 63 až 1000 pm a po postupném odstranění hrubých podílů písků a nejjemnějších podílů kaolinitu se

Způsob získávání slídy z kaolinu

Oblast techniky

Předmětem vynálezu je způsob získávání a využití slídy z kaolinu, zejména surového kaolinu se zvýšeným obsahem světlé nebo tmavé slídy, případně hrubě vytříděného produktu úpravy kaolinitické suroviny se zvýšeným obsahem slídy, zbaveného větších zrn křemenného písku, živce, uhlí a jiných minerálů či nerostů.

Dosavadní stav techniky

Je známý postup, kdy surový kaolin se zvýšeným obsahem světlé nebo tmavé slídy o vhodné granulometrii (do velikosti zrna cca 10 mm) nebo hrubě vytříděný produkt úpravy kaolinitické suroviny, zbavený větších zrn křemenného písku, živce, uhlí a jiných minerálů či nerostů, se dávkuje do podavače, ze kterého přichází kaolinitická surovina se zvýšeným obsahem slídy po dopravním pásu do fluidní nebo rotační sušárny. Zde dochází k vysušení a rozdružení případných hrudek suroviny o vlhkosti 0 až 10 % hmotn. Již při sušení je nejjemnější zmitostní podíl, tak zvaný odprašek, bohatý na lehkou slídu odsáván a skladován k dalšímu využití. Tato technologie je do určité míry popsána v patentu CZ 298891 o názvu „Způsob zpracování jemných prachovitých podílů silikátových surovin“. Rozdružená suchá směs surového kaolinu se na vibračním nebo rotačním třídiči za sucha zbavuje hrubého písku, to je směsi křemene a živce, popřípadě i uhlí a dalších balastních nečistot, například o zrnitosti nad 2 mm. Podsítné, to je například zmitostní frakce 0 až 2 mm se vhání na vzduchový třídič spojený s cyklonem, kde dochází k vytřídění požadované jemnější kaolinové zmitostní frakce (např. pod 63 pm, resp. 90 pm apod.), která je nabohacena užitným nerostem, např. kaolinem a dále při třídění odpadá hrubší křemenná, resp. křemenno-živcová, popř. i jiná písková frakce o zrnitosti cca 0,063 resp. 0,09 mm až přibližně 2 mm (viz např. patent CZ 300585 „Způsob úpravy nerudné suroviny, zejména silikátové suroviny).

Cílem předloženého vynálezu je získávání slídy po hrubém odpískování a odstranění kaolinu z kaolinitické suroviny, kde tato slída má využití v řadě průmyslových aplikací, například v chemickém průmyslu jako čistý, lehký a žáruvzdorný minerál muskovit, v gumárenském a plastikářském průmyslu jako nelepivé plnidlo apod. pro přípravu lepidel, tmelů a v dalších aplikacích.

Podstata vynálezu

Předložený vynález se týká způsobu získávání slídy z kaolinu, kdy surový kaolin se zvýšeným obsahem světlé nebo tmavé slídy o granulometrii do velikosti zrna v oblasti 10 mm, případně hrubě vytříděný produkt úpravy kaolinu, zbavený větších zrn křemenného písku, živce, uhlí a dalších minerálů či nerostů, se dávkuje, následně se kaolinitická surovina se zvýšeným obsahem slídy suší a jemný zmitostní podíl, to je odprašek nebo úlet, bohatý na lehkou slídu, se odsává, načež případné hrudky této suroviny o vlhkosti 0 až 10 % hmotn. se rozdružují. Rozdružená suchá směs surového kaolinu se působením vibrací nebo odstředivé síly třídí a za sucha zbavuje hrubého písku o zrnitosti nad 2 mm, tvořeného směsí křemene a živce, popřípadě i uhlí a dalších balastních nečistot, načež podsítné o zmitostní frakci 0 až 2 mm se dále ve vzduchovém vznosu třídí na požadovanou jemnější kaolinovou zmitostní frakci pod 90 až 63 pm nabohacenou užitným nerostem, kdy při tomto třídění odpadá hrubší křemenná, křemenno-živcová, nebo jiná písková frakce a slída o zrnitosti v rozsahu v oblasti 0,063 až 2 mm.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že po rozdružení hrudek plastické a neplastické složky směsi kaolinitické suroviny a vytřídění v proudu vzduchu na základě rozdílné zmitostní skladby jemnějšího minerálu kaolinitu s částicemi zmitostní frakce pod 63 až 90 pm a hrubší směsi minerá

- 1 CZ 306516 B6 lů, bohaté na křemen, živec a slídu ve frakci v rozsahu 63 až 1000 pm, a po postupném odstranění hrubých podílů písků a nejjemnějších podílů kaolinitu se střední zmitostní frakce v rozsahu 0,063 až 2 mm podrobí opakovanému rozdělení v protiproudném vzduchovém vznosu tak, že slída s menší hmotností, zahrnující muskovit, biotit nebo jejich směsi, se unáší vzduchem podle nastavení rychlosti jeho proudění a postupně se akumuluje v jednom zásobníku s čistotou produktu v rozsahu 20 až 100 % hmotn. slídy, zatímco těžší minerály typu křemene a živce se po přepadu postupně v kaskádě shora dolů akumulují v odlišném zásobníku.

Oba takto získané produkty, to je jemná slída o frakce 0,09 až 0,50 mm a hrubá slída o velikosti frakce 0,50 až 2 mm na jedné straně a křemenno-živcová směs na straně druhé o stejné granulometrii se dále čistí vysoko intenzívní magnetickou separací a zpracovávají jemným a ultra jemným mletím.

Účelem tohoto vynálezu je získávání slídy po hrubém odpískování a odstranění kaolinu z kaolinitické suroviny, kde tato slída má využití v řadě průmyslových aplikací, například v chemickém průmyslu jako čistý, lehký a žáruvzdorný minerál muskovit, v gumárenském a plastikářském průmyslu jako nelepivé plnidlo apod. pro přípravu lepidel, tmelů a v dalších aplikacích.

Příklady uskutečnění vynálezu

Příklad 1

Surový kaolin, bohatý na světlou slídu (muskovit) o vlhkosti přibližně 0 až 30 % hmotn., často s vysokou bělostí po vysušení a granulometrií do asi 10 mm, se upraví postupem podle tohoto vynálezu. Po odstranění hrubého a hrubšího křemene a živce (frakce nad asi 2 mm) a nejjemnější kaolinové frakce o zrnitosti pod přibližně 0,063 mm, resp. 0,09 mm se získá směs muskovitu, jemného křemene, živce a ztrát kaolinu, která se opakovaným, navrženým postupem rozdělí na koncentrát slídy (muskovitu) o bohatosti až 95 % hmotn. a koncentrát draselného živce. Oba produkty lze čistit magnetickou separací a mlít v jemné a ultra jemné oblasti s využitím v chemickém průmyslu jako čistý, lehký a žáruvzdorný minerál muskovit, v gumárenském a plastikářském průmyslu jako nelepivé plnidlo apod., pro přípravu lepidel, tmelů apod.

Příklad 2

Surový kaolin, bohatý na tmavou slídu (biotit) nebo směs slídových minerálů o vlhkosti cca 0 až 35 % hmotn. a zrnitosti do přibližně 10 mm se upraví navrženým postupem. Po odstranění hrubého a hrubšího písku (frakce nad cca 2, resp. 4 mm) a nejjemnější kaolinové frakce o zrnitosti pod asi 0,063, resp. 0,09 mm se získá směs biotitu, muskovitu, jemného křemene, živce a ztrát kaolinu, která se opakovaným, navrženým postupem rozdělí na koncentrát slíd (biotitu a muskovitu) o bohatosti až asi 90 % hmotn. a koncentrát jemného písku. Kaolin získaný ve formě magneticky čištěného koncentrátu zbavený hlavních částic minerálů železa a titanu, s vysokým výplavem (bohatostí) je dále využitelný v suché formě nebo při mokré úpravě plavením. Biotitická slída s akumulovanými barvícími oxidy a s výraznými tavícími účinky je využitelná samostatně nebo ve směsi s pískem například v průmyslu obkladových materiálů (dlažba), hospodářské kameniny, v dekoračních a barevných směsích, v gumárenském a plastikářském průmyslu po jemném semletí, žárovzdomém průmyslu a podobně.

Příklad 3

Jemná živco-křemenná směs (do cca 1 mm) vznikající při úpravě vhodných kaolinů mokrou cestou (vlhkost cca 28 %) např. propady hydrocyklónů 350, 150 a 50 mm, s vysokým obsahem

-2CZ 306516 B6 slíd a alkálií (např. K₂O v rozsahu cca 5 až 10 %, Na₂O cca 0,5 až 1,5 %) a se zbytkem kaolinitu, který váže na sebe nežádoucí železité nečistoty, se upraví navrženým postupem. Po vysušení směsi například ve fluidní sušárně dojde k odstranění jinak využitelného hrubozmného kaolinu (např. sanita, obklady, stavební prvky atd.) s následným získáním směsi pro výrobu gumových pneumatik s možností řízené změny poměru kaolinit a slídový minerál typu muskovitu či biotitu, resp. i s kontrolovatelným obsahem neplastických částic typu jemného křemene a živce.

Příklad 4

Světlá slída získaná navrženým postupem bez odstranění tvrdých, neplastických minerálů typu křemene a živce je dobře využitelná jako lesklý, vizuálně dekorační i technologicky aplikační prvek (zpomalovač tuhnutí omítky) v tekutých štucích a suchých omítkových směsích, využitelných v jemné formě v interiéru nebo v hrubší zmitostní frakci ve venkovních fasádách typu Brizolitu.

Příklad 5

Muskovitická slída bohatá na K₂O (až 10 % hmotn.) ve směsi s draselným živcem získaná navrženým postupem (např. 30 % hmotn. muskovitu, 50 % hmotn. draselného živce a 20 % hmotn. jemného žilného a křehkého křemene) působí při výrobě žárovzdomých mullitických ostřiv jako katalyzátor rozpouštění objemově nestálého cristobalitu a tím zlepšuje výrazně kvalitu šamotového ostřiva s možností náhrady jinak používané chemikálie uhličitanu draselného (potaše).

Příklad 6

Lehký muskovit získaný navrženým postupem poskytuje ve směsi s kaolinem typu Sedlec la vynikající, lehčený, žáruvzdorný výrobek, který příznivě snižuje hmotnost vyráběných a přepravovaných bloků, tvárnic, cihel a jiných lehčených materiálů. Výrobky mají charakteristickou nižší hmotnost a vysokou porozitu. Kalcinaci je možné provádět výhodně v práškovém stavu. Malý přídavek mineral izátoru ve formě směsi muskovitu a jemného draselného živce sníží obsah cristobalitu na minimum a tím lze zamezit vzniku trhlin.

Příklad 7

Kaolin získaný uvedeným postupem z muskovitického surového kaolinu má vysokou bělost po vysušení (80 až 85 % R 457 nm) i po výpalu pro v podstatě nulový obsah oxidu titaničitého TiO₂. Příznivě zvyšuje a mění barevnost a transparenci užitkového porcelánu a zvyšuje pevnost vypáleného zboží vlivem zvýšeného podílu taviv, které usnadňují či urychlují tvorbu žádaného chemicky odolného a mechanicky rezistentního minerálu mullitu v porcelánu.

Příklad 8

Navrženým postupem vzniká jako vedlejší produkt při získávání světlé muskovitické slídy i velmi kvalitní, po magnetické separaci velmi čistý glazurový, draselný živec v žádané jemné granulometrii (např. 0,09 až 0,50 mm) s vysokým obsahem živcoviny (nad 75 % hmotn.), který je využitelný při výrobě porcelánu, elektroporcelánu, izolátorů, glazur, skla, frit, smaltů apod.

-3CZ 306516 B6

Příklad 9

Vhodně vytříděný kaolin s jemnou a lesklou slídou umožní zvýšit odrazivost kalcinovaných plnidel a aditiv s využitím pro střešní systémy, které tak umožní zamezit přehřívání staveb, domů, bytů a obydlí v oblastech s vysokým podílem slunečního svitu.

Příklad 10

Směsi vytvořené z produktů navržené úpravy mají vynikající sorpční vlastnosti a umožňují snížení olejového čísla vysoce bílých i barevných plnidel, využitelných ve stavebním, gumárenském, plastikářském a jiném průmyslu. Jsou využitelné i při výrobě barev a barvítek, slídové destičky umožňují i zvýšení krycí schopnosti interiérových barviv.

Příklad 11

Slída získaná navrženým postupem výroby je základem pro tak zvaný lehčený metakaolin, to je kalcinovaný produkt s pucolánovou aktivitou, využitelný ve stavebním průmyslu jako částečná náhrada cementu a jiných pojiv.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob získávání slídy z kaolinu, kdy surový kaolin se zvýšeným obsahem světlé nebo tmavé slídy o granulometrii do velikosti zrna v oblasti 10 mm, případně hrubě vytříděný produkt úpravy kaolinu, zbavený větších zrn křemenného písku, živce, uhlí a dalších minerálů či nerostů, se dávkuje, následně se kaolinitická surovina se zvýšeným obsahem slídy suší a jemný zrnitostní podíl, to je odprašek nebo úlet, bohatý na lehkou slídu, se odsává, načež případné hrudky této suroviny o vlhkosti 0 až 10 % hmotn. se rozdružují, rozdružená suchá směs surového kaolinu se působením vibrací nebo odstředivé síly třídí a za sucha zbavuje hrubého písku o zrnitosti nad 2 mm, tvořeného směsí křemene a živce, popřípadě i uhlí a dalších balastních nečistot, načež podsítné o zrnitostní frakci 0 až 2 mm se dále ve vzduchovém vznosu třídí na požadovanou jemnější kaolinovou zrnitostní frakci pod 90 až 63 pm nabohacenou užitným nerostem, kdy při tomto třídění odpadá hrubší křemenná, křemenno-živcová, nebo jiná písková frakce a slída o zrnitosti v rozsahu v oblasti 0,063 až 2 mm, vyznačující se tím, že po rozdružení hrudek plastické a neplastické složky směsi kaolinitické suroviny a vytřídění v proudu vzduchu na základě rozdílné zrnitostní skladby jemnějšího minerálu kaolinitu s částicemi zrnitostní frakce pod 63 až 90 pm a hrubší směsi minerálů bohaté na křemen, živec a slídu ve frakci v rozsahu 63 až 1000 pm a po postupném odstranění hrubých podílů písků a nejjemnějiších podílů kaolinitu se střední zrnitostní frakce v rozsahu 0,063 až 2 mm podrobí opakovanému rozdělení v protiproudném vzduchovém vznosu tak, že slída s menší hmotností, zahrnující muskovit, biotit nebo jejich směsi, se unáší vzduchem podle nastavení rychlosti jeho proudění a postupně se akumuluje v jednom zásobníku s čistotou produktu v rozsahu 20 až 100 % hmotn. slídy, zatímco těžší minerály typu křemene a živce se po přepadu postupně v kaskádě shora dolů akumulují v odlišném zásobníku.

-4CZ 306516 B6
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že oba takto získané produkty, to je jemná slída o frakce 0,09 až 0,50 mm a hrubá slída o velikosti frakce 0,50 až 2 mm na jedné straně a křemenno-živcová směs na straně druhé o stejné granulometrii se dále čistí vysoko intenzívní magnetickou separací a zpracovávají jemným a ultra jemným mletím.