【สารานุกรมการแปรรูปแร่ฮูเอท】เทคโนโลยีการประยุกต์ใช้ในการแปรรูปแร่ไคยาไนต์

แร่ไคยาไนต์ประกอบด้วยไคยาไนต์ แอนดาลูไซต์ และซิลลิมาไนต์ ทั้งสามชนิดเป็นแร่เนื้อเดียวกันและมีหลายเฟส โดยมีสูตรทางเคมีคือ Al2SlO5 ซึ่งประกอบด้วย Al2O3 62.93% และ SiO2 37.07% แร่ไคยาไนต์มีคุณสมบัติทนความร้อนสูง มีเสถียรภาพทางเคมี และมีความแข็งแรงเชิงกลสูง เป็นวัตถุดิบของวัสดุทนไฟคุณภาพสูง และใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตวัสดุทนไฟ เซรามิกขั้นสูง โลหะผสมอะลูมิเนียม-ซิลิคอน และเส้นใยทนไฟ

คุณสมบัติของแร่และโครงสร้างแร่

ผลึกไคยาไนต์มีลักษณะเป็นแท่งแบน สีน้ำเงินหรือน้ำเงินอมเทา โปร่งแสงและเป็นประกายมุก ความแข็งในทิศทางขนานกับการขยายตัวของผลึกอยู่ที่ 5.5 และความแข็งในทิศทางตั้งฉากกับการขยายตัวของผลึกอยู่ที่ 6.5 ถึง 7 จึงถูกเรียกว่า "หินสองแข็ง" และมีความหนาแน่น 3.56 ถึง 3.68 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร ส่วนประกอบหลักคือไคยาไนต์และซิลลิมาไนต์ในปริมาณเล็กน้อย

ผลึกแอนดาลูไซต์มีลักษณะเป็นทรงกระบอก เกือบเป็นรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสเมื่อมองจากหน้าตัด และเรียงตัวเป็นรูปกากบาทอย่างสม่ำเสมอเมื่อมองจากหน้าตัด ความหนาแน่น 3.2 กรัม/ซม³

ผลึกซิลลิมาไนต์มีลักษณะเป็นรูปเข็ม มักเรียงตัวเป็นแนวรัศมีและเป็นเส้นใย มีสีเทาอมน้ำตาลหรือเทาอมเขียว มีลักษณะเป็นเนื้อแก้ว มีความแข็ง 7 และมีความหนาแน่น 3.23-3.27 กรัม/ซม³

แร่ในกลุ่มไคยาไนต์จะเปลี่ยนเป็นส่วนผสมของมัลไลต์ (หรือที่รู้จักกันในชื่อมัลไลต์) และซิลิกา (คริสโตบาไลต์) เมื่อถูกเผาที่อุณหภูมิสูง และเกิดการขยายตัวของปริมาตร แร่ที่เกี่ยวข้อง ได้แก่ ไบโอไทต์ มัสโคไวต์ เซริไซต์ ควอตซ์ กราไฟต์ แพลจิโอเคลส การ์เนต รูไทล์ ไพไรต์ คลอไรต์ และแร่อื่นๆ

ขอบเขตการใช้งานและตัวชี้วัดทางเทคนิค

วัสดุทนไฟเป็นสาขาการใช้งานหลักของแร่ไคยาไนต์ ซึ่งสามารถใช้ในการทำอิฐ ปรับปรุงประสิทธิภาพการทนความร้อนสูงของผลิตภัณฑ์ทนไฟ สังเคราะห์มัลไลต์ที่อุณหภูมิสูง และไคยาไนต์และแอนดาลูไซต์ที่เป็นผลึกและโปร่งใสสามารถใช้เป็นอัญมณีหรือหัตถกรรมได้

การใช้งานหลักของแร่ไคยาไนต์:

เนื่องจากคุณสมบัติของวัตถุดิบแร่ต่างๆ การใช้งาน และระดับกระบวนการประยุกต์ใช้แตกต่างกัน จึงทำให้มีความต้องการคุณภาพของแร่ไคยาไนต์เข้มข้นที่แตกต่างกันออกไป

เทคโนโลยีการแปรรูป – การเพิ่มคุณค่าและการทำให้บริสุทธิ์

วิธีการและกระบวนการทางเทคโนโลยีในการแยกแร่ไคยาไนต์ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับลักษณะการฝังตัวของแร่ โดยทั่วไปจะใช้วิธีการลอยตัว การแยกด้วยแรงโน้มถ่วง และการแยกด้วยแม่เหล็ก เป็นต้น

①การลอยตัว

การลอยตัวเป็นวิธีการหลักในการเพิ่มคุณภาพแร่ไคยาไนต์ แต่โดยทั่วไปแล้วจำเป็นต้องใช้ร่วมกับวิธีการอื่น ๆ เพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดของตัวชี้วัดทางอุตสาหกรรม มักจะใช้การแยกตะกอนด้วยแรงโน้มถ่วงหรือการลอยตัวหลังจากแยกด้วยแม่เหล็ก สารดักจับที่ใช้คือกรดไขมันและเกลือของกรดไขมัน ค่า pH ของสารละลายเป็นกลางหรือเป็นกรดอ่อน ปัจจัยหลักที่มีผลต่อการลอยตัว ได้แก่ ความละเอียดของการบด คุณสมบัติของสิ่งเจือปน ประสิทธิภาพการแยกตะกอน ระบบทางเคมี และค่า pH ของสารละลาย

②เลือกใหม่

สำหรับแร่ไคยาไนต์ที่มีเม็ดขนาดใหญ่และแร่ไคยาไนต์ผสมนั้น ส่วนใหญ่จะใช้วิธีการแยกด้วยแรงโน้มถ่วง โดยอุปกรณ์การแยกด้วยแรงโน้มถ่วงประกอบด้วยโต๊ะเขย่า ไซโคลน ตัวกลางที่มีความหนาแน่นสูง และรางเกลียว

③วิธีการแยกด้วยแม่เหล็ก

การแยกด้วยแม่เหล็กเป็นวิธีการที่ขาดไม่ได้ในการเพิ่มคุณภาพแร่ไคยาไนต์ โดยทั่วไปจะใช้ในการเตรียมวัตถุดิบที่คัดเลือกเพื่อกู้คืนหรือกำจัดผลิตภัณฑ์แม่เหล็ก หรือสำหรับการปรับปรุงคุณภาพแร่เข้มข้นเพื่อกำจัดสิ่งเจือปน เช่น เหล็กและไทเทเนียม และปรับปรุงเกรดของแร่เข้มข้น อุปกรณ์แยกด้วยแม่เหล็กประกอบด้วยเครื่องแยกแม่เหล็กแบบดรัม เครื่องแยกแม่เหล็กแบบแผ่น เครื่องแยกแม่เหล็กแบบวงแหวนแนวตั้งความชันสูง เป็นต้น อุปกรณ์แยกแม่เหล็กและกระบวนการทำงานจะถูกกำหนดตามความแรงของสนามแม่เหล็กของสิ่งเจือปน

มัลไลต์สังเคราะห์

มัลไลต์เป็นวัสดุทนไฟคุณภาพสูง มีกระบวนการสังเคราะห์มัลไลต์จากวัตถุดิบไคยาไนต์อยู่สองวิธี วิธีแรกคือการเผาโดยตรงเพื่อให้ได้มัลไลต์คลินเกอร์ที่มีอะลูมิเนียมปานกลาง และวิธีที่สองคือการเติมบอกไซต์ อะลูมินา และเซอร์คอน แล้วนำไปเผาที่อุณหภูมิสูงเพื่อให้ได้มัลไลต์หรือเซอร์คอนมัลไลต์คลินเกอร์