硅質礦石原料在玻璃生產中的應用

李風玲,孫望遠,王宜偉,張乃明

(洛陽玻璃股份有限公司,河南,洛陽,471009)

硅質礦石原料在玻璃生產中的應用

李風玲,孫望遠,王宜偉,張乃明

(洛陽玻璃股份有限公司,河南,洛陽,471009)

論述了硅質礦石原料的現狀、開采以及在玻璃生產中的應用。

硅質;礦石;玻璃生產;應用

1 硅質礦石原料的現狀

硅質原料是自然界廣泛分布的一種重要的礦產資源,是一種以 SiO2為主要化學組分和以石英為主要礦物組分的礦物原料的統稱。我國硅質原料礦產資源較豐富,按目前工業中已利用礦石的結構區分,大體上可分為石質和砂質兩大類:工業上把塊狀硅質原料統稱為硅石 (石英石)。硅石的巖石種類有石英巖、石英砂巖、燧石巖、石英片巖、脈石英和石英砂等。我國硅石資源十分豐富,主要特點是類型齊全,分布廣泛。但中低質量礦多,優質硅石資源少。硅石按其形成的溫度、所含雜質、晶形、氣液包裹體含量等各種物理化學性質的差異分為四大類:巖漿型、變質型、水熱生長型及沉積型。通過實驗,巖類礦石質量比砂類礦石化學成分品位好,脈石英最好,石英巖比石英砂巖好,北方砂巖比南方砂巖好,海砂比陸相砂好。我國硅質原料從生產數量上看,供大于求。但從品種上看,優質硅質原料不足,在一定程度上影響了玻璃產品質量的穩定和提高。

2 硅質礦石的開采應用

硅質原料是熔制玻璃用量最大的一種原料。其品位對玻璃質量有決定性的影響。天然硅質原料資源中,化學成分穩定的優質硅質原料原料資源越來越少。而現代優質玻璃制品生產工藝對硅質原料成分穩定性卻愈來愈嚴,因此,進行均化,可以使硅質原料的粒級搭配合理,減小成分波動,已經是玻璃生產過程中應當考慮的一個重要環節。

國內玻璃生產廠中,無固定礦山供料的情況多,進廠硅質原料成分波動大,解決礦山均化問題迫在眉睫。礦山均化工作要在礦山基地化基礎上形成一個均化鏈,首先是綜合分析、研究地質資料,掌握礦床品位分布規律,再編制開采網點和采樣網點,設計出以質量控制為中心的采掘方案。不同品位的臺段搭配開采;最后是根據工廠對硅質原料質量要求,對不同品位的硅質原料,以不同的比例搭配裝運。有條件的礦山,在裝運前,采用簡易的均化措施,確保進廠硅質原料成分波動在規定的允許范圍內。

硅質原料在加工過程中,要嚴格按照正常的進料和卸料程序進行,即按照預均化堆場取料的規則進行取料,確保加工的原料進一步的均化。一般開采出的大塊原料運用橫碼豎切法進行均化,大塊原料破碎后再一次運用橫碼豎切法進行均化,從開采到加工成合格粉料共進行三次均化才能滿足玻璃企業的要求。

硅質原料進廠后,都有一定時間的儲存,在硅質原料儲存與取用的過程中,同時完成均化任務。對于生產規模大,自動化程度高的企業,可采用均化堆場進行均化。采用均化堆場,其均化效果可使硅質原料成分波動縮小,原料中某成分,在未均化前波動為 ±10%,均化后,波動可降低到 ±1%。而均化效果的優劣取決于堆料方法和取料方法。從理論上分析,堆料料層平行重疊層數多,且料層厚薄均勻,取料時切割的料層也多,均化效果就好。這種堆場可設在露天,也可設在廠房內,是一般玻璃廠常用的預均化方法。對于生產規模小,投資少的中小型廠,可采用較易的方法實現均化,如多庫搭配、機械倒庫、小型平鋪直取式等均化方法。

硅質原料入庫前應保證倉庫地面清潔干凈,無污染。入庫時,硅質原料應放在砂庫的指定位置。運送硅質原料的車輛沖洗驗收合格后方可入庫。硅質原料庫中嚴禁堆放其它原料及物品。非上料鏟車及供貨車輛一律不得進入硅質原料庫。硅質原料上料所用的鏟車進入砂庫前應沖洗干凈后,方可進入砂庫現場。鏟車在鏟料過程中應避免與地面和墻面的接觸,以免引入雜質。鏟車鏟料后,地面的硅質原料由人工及時鏟到料堆上部,鏟車碾壓硅質原料。隔墻邊部的硅質原料人工鏟到料庫中部后再鏟用,以免引入雜物。鏟車每次所鏟用的硅質原料不能超過鏟斗容積的80%。以免上料過程中硅質原料的撒落。硅質原料庫嚴禁漏雨和滲水,對硅質原料庫進行修繕時要避免對硅質原料的污染。上料結束后,要做好上料現場的清理工作,對清掃的硅質原料不得再次投入使用。

3 硅質礦石原料的加工使用

現以河南某地石英砂廠為例,介紹一種硅質礦石原料的加工。該石英砂廠擁有自己的硅石礦,采礦點距加工廠約600米,該廠生產的硅砂采用的是先煅燒再經過破粉碎的加工工藝。該廠有 3座煅燒窯,其中一座煅燒窯上部加料口處用紅色粘土磚鋪墊了一周,深度約 1.8米左右,其他兩座窯入口均為土質。三座窯尺寸相同,每座窯可裝硅石 600噸左右,每座窯每天可煅燒硅石 250～300噸,如果三座窯同時煅燒硅石,每天可煅燒硅石 800～900噸。該廠的生產線每小時可生產成品硅砂 18噸左右,每天 2班生產,每班有效工作時間按9小時計,全天可生產硅砂 320噸,一個月按 25天有效工作日計算,每月可生產硅砂 8000噸左右。該廠的加工工藝如下:

硅石→汽車運輸→堆場→入窯煅燒→熟料硅石→汽運→過篩除渣→汽運→小料倉→顎式破碎機→皮帶機 (磁輥除鐵器)→提升機→料倉→電磁振動給料機→錘式破碎機→提升機→六角篩―→提升機―→料倉→除鐵器―→振動篩―→提升機→振動篩→皮帶→堆場 (成品)。

該廠加工后的成品硅砂為磚紅色,取樣分析結果如下: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%)。

其加工的礦石產品可以滿足玻璃企業生產的需要。

J527.3

B

1003-3467(2010)10-0072-01