Перспективы применения обогащенных глин Кудиновского месторождения в производстве тонкой строительной керамики

Сердюк Б. Ефремов М. Перспективы применения обогащенных глин Кудиновского месторождения в производстве тонкой строительной керамики // Строительные материалы. 2003 . №2. C. 37-38

В Московском регионе наиболее высока концентрация предприятий тонкой строительной керамики.

Проектные технологии производства керамических плиток на предприятиях Московского региона предусматривали преимущественное применение привозных высококачественных природных глин месторождений Украины. Однако в настоящее время в связи с увеличением отпускной цены импортируемых глин Украины до 40 USD за 1 т предприятия Московского региона производят керамические плитки с применением низкокачественных глин месторождений России (Лукошкинского, Печорского и др.). Это привело к существенному снижению качества и конкурентоспособности продукции.

Известно, что глины Лукошкинского, Печорского, Кембрийского, Берлинского и других месторождений, уступают по качеству украинским глинам по содержанию вредных примесей (кварца, карбонатов, пирита, угля и др.), отрицательно влияющих на качество керамических плиток. Для уменьшения отрицательного влияния этих примесей приходится увеличивать расход плавней и других твердых компонентов керамических масс и повышать тонину помола глины.

Транспортные расходы при применении привозных глин месторождений России на предприятиях Московского региона, как правило, превышают отпускную цену глины и непрерывно возрастают по мере увеличения тарифов на железнодорожные перевозки.

Выполненные институтами ВНИПИИстромырье и НИИстроймашкерамика исследования обогатимости, физико-механических и керамических свойств концентратов лабораторного обогащения глин Кудиновского месторождения (Ногинский район Московской области) показали принципиальную возможность полной эквивалентной замены импортируемых глин Андреевского месторождения Украины (поставщика наиболее высококачественных природных керамических глин) обогащенными глинами Кудиновского месторождения.

ОАО ?НИИстроймашкерамика? проведены технологические испытания концентратов лабораторного обогащения глины Тимоховского участка Кудиновского месторождения и изготовлены опытные образцы керамических плиток для внутренней облицовки стен и для полов, не уступающие по своим физико-механическим свойствам плиткам на основе глин Андреевского месторождения Украины.

По результатам технологических испытаний разработана технология производства керамических плиток для внутренней облицовки стен с применением малокомпонентной керамической массы на основе обогащенной Тимоховской глины с использованием взамен стекольного кварцевого песка образующихся при ее обогащении кварцсодержащих отходов фракции 0,1-0,315 мм. Использование обогащенной глины Тимоховского участка Кудиновского месторождения в производстве керамических плиток для внутренней облицовки стен позволяет не только заменить привозную глину Лукошкинского месторождения, но и исключить из состава керамических масс стеклобой, стекольные кварцевые пески, бентонит и диопсид, снизить температуру обжига плиток и повысить их прочность.

Специалистами ВНИПИИстромсырье и Кудиновского ККИ создана опытная установка обогащения глин в массозаготовительном отделении цеха фасадной плитки ОАО ?Кудиновский комбинат керамических изделий?.

Проведенные в июле 1998 г. испытания показали, что опытная установка обеспечивает эффективное обогащение глины Призаводского участка Кудиновского месторождения, эксплуатируемого Кудиновским ККИ. Обогащенная на опытной установке глина не уступает по качеству глинам месторождений Украины.

Опытная установка является основой для создания технологической линии производства готовых керамических масс на основе обогащенных глин Кудиновского месторождения. Технологическая линия создается при минимальных капиталовложениях в результате максимального использования имеющегося технологического оборудования и коммуникаций массозаготовительного отделения цеха фасадной плитки. Вновь устанавливаемое технологическое оборудование технологической линии (гидродинамическая мельница, три гидроциклонных установки и три Песковых насоса) размещается на имеющихся свободных производственных площадях массозаготовительного отделения без строительства новых зданий и сооружений. Дополнительные объекты подсобно-вспомогательного назначения не требуются. Ремонтные работы обеспечиваются действующими мощностями. Схема технологической линии производства готовых керамических масс в массозаготовительном отделении цеха фасадной плитки Кудиновского комбината керамических изделий представлена на рисунке.



Схема цепи аппаратов технологической линии производства готовых керамических масс на основе обогащенной глины Кудиновского месторождения: 1 -бункер; 2- пластинчатый питатель; 3 - ФММ-11, 2 шт.; 4 - виброгрохот; 5, 7, 10, 13, 14, 17, 23 - бассейн с пропеллерной мешалкой; 6, 21, 26 - насос погружной; 8 - гидродинамическая мельница ГМ-2; 9 - вибросито; 11, 15, 18- насос песковый; 12, 19 - гидроциклон ГЦП-75; 16 - гидроциклон ГЦП-30; 20 - бункерный склад; 22 - мельница TMNP-24; 24 - насос мембранный МР-7,1/20; 25 - сушилка распылительная СМК-148



Глина Кудиновского месторождения после камне-выделительных вальцев и сушильного барабана из действующего массозаготовительного цеха Кудиновского ККИ доставляется автосамосвалами в бункер 1, откуда питателем 2 подается в две параллельно работающие фрезерно-метательные мельницы 3 (ФММ-11). Продукт ФММ-11 поступает на виброгрохот 4.

Надрешетный продукт (+5 мм) грохота складируется в отработанное пространство карьера. Подрешетный продукт грохота поступает в бассейн 5, оборудованный пропеллерной мешалкой СМ-489Б. В него добавляются вода и пептизатор для интенсификации процесса роспуска глины и снижения вязкости глинистой пульпы. Из бассейна 5 глинистая пульпа подается погружным насосом 6 в бассейн 7, оборудованный пропеллерной мешалкой СМ-489Б, откуда самотеком поступает в гидродинамическую мельницу для диспергирования глинистых частиц. Продукт гидродинамической мельницы поступает на вибросито 9 с ячейками 0,63 мм. Верхний продукт вибросита 9 (песок +0,63 мм) транспортируется в открытый дренируемый склад и используется в качестве строительного песка. Нижний продукт вибросита 9 (-0,63 мм) поступает в бассейн 10, из которого суспензия подается Песковым насосом 11 в гидроциклонную установку 12 типа ГЦУ-12-75, оснащенную полиуретановыми гидроциклонами диаметром 75 мм. В ней происходит первая стадия классификации по граничной крупности 100 мкм. Пески гидроциклонной установки 12 крупностью +100 мкм поступают в бассейн 14, а слив (-100 мкм) направляется в бассейн 13, из которого песковым насосом 15 подается в гидроциклонную установку 16 типа ГЦУ-30-30, оснащенную полиуретановыми гидроциклонами диаметром 30 мм. В ней осуществляется вторая стадия классификации по граничной крупности 50 мкм.

Слив (-50 мкм) гидроциклонной установки 16 направляется в бассейн 17, а пески (+50 мкм) поступают в бассейн 14 и смешиваются в нем с песками гидроциклонной установки 12, разбавляются водой и подаются Песковым насосом 18 на перечистную классификацию по граничной крупности 50 мкм в гидроциклонную установку 19 типа ГЦП-12-75 с полиуретановыми гидроциклонами диаметром 75 мм.

Пески (+50 мкм) гидроциклонной установки 19 транспортируются в открытый дренируемый склад мелких песков и используются в качестве отощающих компонентов в производстве керамических плиток и облицовочного кирпича. Слив (-50 мкм) гидроциклонной установки 19 направляется в бассейн 17.

Обогащенная глинистая суспензия из бассейна 17 перекачиваются насосом 21 в шаровую мельницу 22. В эту же мельницу загружаются из бункерного склада 20 твердые компоненты шихты в количествах, необходимых для получения заданного шихтового состава массы для производства керамических плиток. Продолжительность помола в мельнице 22 составляет 10-16 ч до достижения крупности шликера, соответствующей остатку на сите с сеткой 63 мкм не более 3?6%. После окончания помола готовый шликер влажностью 48?52% сливается из мельницы 22 через вибросито с сеткой № 025 в расходный бассейн 23, откуда под давлением 1,8-2 МПа мембранным насосом 24 подается в форсунки распылительной сушилки 25.

Распылительная сушка осуществляется теплоносителем, поступающим из топочных камер, в которых сжигается природный газ. Из распылительной сушилки в виде порошка влажностью 7?8% выходит готовая керамическая масса.

Минимальная мощность технологической линии 20 тыс. т в год ограничивается производительностью действующей распылительной сушилки и при необходимости может быть увеличена посредством установки дополнительной распылительной сушилки в соответствии с имеющейся проектной документацией. Мощность технологической линии может быть также увеличена при поставках на керамические предприятия Московского региона готовых керамических масс не только в виде порошка, но и в виде шликера влажностью до 50%.

Перспективными потенциальными потребителями готовых керамических масс на основе обогащенных глин Кудиновского месторождения являются предприятия Московского региона, выпускающие тонкую строительную керамику: ОАО ?Кудиновский комбинат керамических изделий?, ООО ?Кучинский комбинат керамических облицовочных материалов?, АООТ ?Сокол?, АО ?Катуаровский керамико-плиточный завод? и ЗАО ?Лобненский завод строительного фарфора?. Суммарные объемы потребления этими предприятиями глин месторождений Украины, составлявшие в 1985 г. 275,2 тыс. т, уменьшились в 1992 г. до 203,4 тыс. т, а в 1994 г. - до 44,7 тыс. т. Вследствие этого снизились качество и конкурентоспособность готовой продукции этих предприятий даже на внутреннем рынке Московского региона.

Поскольку предприятия Московского региона, выпускающие тонкую строительную керамику, расположены не далее 80 км от Кудиновского месторождения, представляется целесообразным создание на базе этого месторождения централизованного массозаготовительного завода, обеспечивающего готовыми керамическими массами все керамические предприятия Московского региона. Аналогом такого завода является централизованный массозаготовительный завод германской фирмы ?Kannenbakkerland?, поставляющий готовые керамические массы не только на 16 близлежащих керамических предприятий, но и на экспорт (в Турцию, Швецию и др.).