硅质矿石原料在玻璃生产中的应用

李风玲,孙望远,王宜伟,张乃明

(洛阳玻璃股份有限公司,河南,洛阳,471009)

硅质矿石原料在玻璃生产中的应用

李风玲,孙望远,王宜伟,张乃明

(洛阳玻璃股份有限公司,河南,洛阳,471009)

论述了硅质矿石原料的现状、开采以及在玻璃生产中的应用。

硅质;矿石;玻璃生产;应用

1 硅质矿石原料的现状

硅质原料是自然界广泛分布的一种重要的矿产资源,是一种以 SiO2为主要化学组分和以石英为主要矿物组分的矿物原料的统称。我国硅质原料矿产资源较丰富,按目前工业中已利用矿石的结构区分,大体上可分为石质和砂质两大类:工业上把块状硅质原料统称为硅石 (石英石)。硅石的岩石种类有石英岩、石英砂岩、燧石岩、石英片岩、脉石英和石英砂等。我国硅石资源十分丰富,主要特点是类型齐全,分布广泛。但中低质量矿多,优质硅石资源少。硅石按其形成的温度、所含杂质、晶形、气液包裹体含量等各种物理化学性质的差异分为四大类:岩浆型、变质型、水热生长型及沉积型。通过实验,岩类矿石质量比砂类矿石化学成分品位好,脉石英最好,石英岩比石英砂岩好,北方砂岩比南方砂岩好,海砂比陆相砂好。我国硅质原料从生产数量上看,供大于求。但从品种上看,优质硅质原料不足,在一定程度上影响了玻璃产品质量的稳定和提高。

2 硅质矿石的开采应用

硅质原料是熔制玻璃用量最大的一种原料。其品位对玻璃质量有决定性的影响。天然硅质原料资源中,化学成分稳定的优质硅质原料原料资源越来越少。而现代优质玻璃制品生产工艺对硅质原料成分稳定性却愈来愈严,因此,进行均化,可以使硅质原料的粒级搭配合理,减小成分波动,已经是玻璃生产过程中应当考虑的一个重要环节。

国内玻璃生产厂中,无固定矿山供料的情况多,进厂硅质原料成分波动大,解决矿山均化问题迫在眉睫。矿山均化工作要在矿山基地化基础上形成一个均化链,首先是综合分析、研究地质资料,掌握矿床品位分布规律,再编制开采网点和采样网点,设计出以质量控制为中心的采掘方案。不同品位的台段搭配开采;最后是根据工厂对硅质原料质量要求,对不同品位的硅质原料,以不同的比例搭配装运。有条件的矿山,在装运前,采用简易的均化措施,确保进厂硅质原料成分波动在规定的允许范围内。

硅质原料在加工过程中,要严格按照正常的进料和卸料程序进行,即按照预均化堆场取料的规则进行取料,确保加工的原料进一步的均化。一般开采出的大块原料运用横码竖切法进行均化,大块原料破碎后再一次运用横码竖切法进行均化,从开采到加工成合格粉料共进行三次均化才能满足玻璃企业的要求。

硅质原料进厂后,都有一定时间的储存,在硅质原料储存与取用的过程中,同时完成均化任务。对于生产规模大,自动化程度高的企业,可采用均化堆场进行均化。采用均化堆场,其均化效果可使硅质原料成分波动缩小,原料中某成分,在未均化前波动为 ±10%,均化后,波动可降低到 ±1%。而均化效果的优劣取决于堆料方法和取料方法。从理论上分析,堆料料层平行重叠层数多,且料层厚薄均匀,取料时切割的料层也多,均化效果就好。这种堆场可设在露天,也可设在厂房内,是一般玻璃厂常用的预均化方法。对于生产规模小,投资少的中小型厂,可采用较易的方法实现均化,如多库搭配、机械倒库、小型平铺直取式等均化方法。

硅质原料入库前应保证仓库地面清洁干净,无污染。入库时,硅质原料应放在砂库的指定位置。运送硅质原料的车辆冲洗验收合格后方可入库。硅质原料库中严禁堆放其它原料及物品。非上料铲车及供货车辆一律不得进入硅质原料库。硅质原料上料所用的铲车进入砂库前应冲洗干净后,方可进入砂库现场。铲车在铲料过程中应避免与地面和墙面的接触,以免引入杂质。铲车铲料后,地面的硅质原料由人工及时铲到料堆上部,铲车碾压硅质原料。隔墙边部的硅质原料人工铲到料库中部后再铲用,以免引入杂物。铲车每次所铲用的硅质原料不能超过铲斗容积的80%。以免上料过程中硅质原料的撒落。硅质原料库严禁漏雨和渗水,对硅质原料库进行修缮时要避免对硅质原料的污染。上料结束后,要做好上料现场的清理工作,对清扫的硅质原料不得再次投入使用。

3 硅质矿石原料的加工使用

现以河南某地石英砂厂为例,介绍一种硅质矿石原料的加工。该石英砂厂拥有自己的硅石矿,采矿点距加工厂约600米,该厂生产的硅砂采用的是先煅烧再经过破粉碎的加工工艺。该厂有 3座煅烧窑,其中一座煅烧窑上部加料口处用红色粘土砖铺垫了一周,深度约 1.8米左右,其他两座窑入口均为土质。三座窑尺寸相同,每座窑可装硅石 600吨左右,每座窑每天可煅烧硅石 250～300吨,如果三座窑同时煅烧硅石,每天可煅烧硅石 800～900吨。该厂的生产线每小时可生产成品硅砂 18吨左右,每天 2班生产,每班有效工作时间按9小时计,全天可生产硅砂 320吨,一个月按 25天有效工作日计算,每月可生产硅砂 8000吨左右。该厂的加工工艺如下:

硅石→汽车运输→堆场→入窑煅烧→熟料硅石→汽运→过筛除渣→汽运→小料仓→颚式破碎机→皮带机 (磁辊除铁器)→提升机→料仓→电磁振动给料机→锤式破碎机→提升机→六角筛―→提升机―→料仓→除铁器―→振动筛―→提升机→振动筛→皮带→堆场 (成品)。

该厂加工后的成品硅砂为砖红色,取样分析结果如下:成份%:SiO298.87%;Al2O30.56%;Fe2O30.13%。

粒度 (mm):＞0.9(0);～0.8(微量);～0.71(1.0%);～0.18(65%);～0.106(25%);＜ (9.1%)。

其加工的矿石产品可以满足玻璃企业生产的需要。

J527.3

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1003-3467(2010)10-0072-01