Новый способ добычи, сушки и активации глины

Новый способ добычи, сушки и активации глины

Изобретение относится к способам добычи бентонитовой глины открытым способом в карьере. Классическая схема добычи глины состоит из нескольких этапов:

Перед тем, как преступить к добычи глины, выполняют вскрышные работы- снимают растительный слой земли и тонкий слой глины. Глина, добытая в карьере с целика без предварительной подготовки, не пригодна для дальнейшего использования. Затем начинают добычу глины уступами, для получения качественных изделий, глину необходимо в карьере, прежде всего, усреднить по составу. Для этого,  в процессе добычи,  глину в карьере складируют в открытые глинозапасники-бурты,  расположенные в непосредственной близости с карьером. Более надежным способом является завозка глины на заблаговременно подготовленную площадку. Там ее укладывают слоями 15-20 см по всей площади бурта  высотой до 1 метра. При добычи глины в карьере, ее обычно берут сразу на всю глубину, чтобы перемешать слои, имеющие различные свойства. Уложенная в бурты глина затем активируется.

Известен способ активации глинистых минералов, заключающийся в том, что в увлажненный глинистый минерал вводят в качестве активаторов натрийсодержащие соединения в две стадии, вначале простые соли натрия, а затем комплексообразующие соединения натрия (RU патент 2044587, В22 С 1/00 опубл. 27.09.95).

Недостатком такого способа является то, что сушка и активация осуществляются в две стадии и двумя реагентами, что увеличивает длительность процесса и соответственно стоимость.

Настоящее изобретение направленно на решение технической задачи, на устранение указанного недостатка за счет ускорения и повышения интенсивности сушки и активации бентонита путем изменения технологии добычи на карьере.

После завершения вскрышных работ приступают к самой добыче глины. По предлагаемой нами технологии вскрыша производится одновременно на 4-5 участках размером 25 на 50 метров на глубину залегания товарной глины, с одновременной зачисткой поверхности коренного пласта. Добыча ведется  экскаватором с объемом ковша не более 1 м3, что обеспечивает хорошую селективность при добычи и не допускает перемешивания различных слоёв. Экскаватор производит добычу на глубину не более 1 метра и укладывает глину в бурты высотой до 1 метра непосредственно в карьере.

После завершения  добычи и укладки в бурты на одной площадке, экскаватор перемещают на следующий вскрытый и подготовленный участок, где осуществляется добыча по такому же методу.

Процесс сушки и активации глины происходит непосредственно в самом карьере, что исключает перемещение глины на промежуточный склад и сокращает расходы по транспортировке на 40-50% от затрат по классической схеме.

Разрыхленная и уложенная в бурты глина вылеживается в течение 15-20 дней на открытом воздухе, вследствие чего частицы глины распадаются на более мелкие зерна, вода, которая находится в мельчайших капиллярах глиняной массы, в результате испарения разрушает существующие связи между частицами глины.

Вылеживание влажной глины еще называют зумпфированием. При этом в отличие от вымораживания, в породе не происходит такого серьезного процесса диспергирования частиц, но происходят другие, не менее важные процессы. Это набухание глинистых частичек, переход какой-то части воды из свободного в связанное состояние. В это время происходит переориентация зерен глинообразующих минералов и молекул воды. Что в итоге приводит к увеличению общей прочности глины и улучшению ее физико-химических свойств.

Высушенную и активированную данным способом глину непосредственно в карьере (минуя промежуточный склад и исключив дополнительную перевозку) экскаватором загружают в автосамосвалы и доставляют непосредственно на предприятия по дальнейшей переработке.

Данный способ добычи позволит значительно снизить затраты за счет исключения этапов промежуточного складирования и уменьшению количества перевалок  при транспортировке  глины от карьера  до предприятий по дальнейшей переработке.