Якщо наявні на місці піски по зерновому складі або змістові домішок не відповідають вимогам стандарту, а доставка якісного піску сполучена з великими витратами, то економічно доцільно збагачувати піски. Збагачення піску достоїть у видаленні зерен крупніше 5 мм, відмиванню пилоподібних, мулистих і глинистих часток і поліпшенні зернового складу.
Відділення зерен гравію роблять просіванням піску на вібраційних плоских або в барабанних грохотах.
Промивання піску з метою видалення пилоподібних, мулистих і глинистих домішок здійснюють у піскомийках або класифікаторах різної конструкції.
Промивання піску складається в перемішуванні і перетиранні його у водному середовищі, у результаті чого глинисті включення і плівки, що покривали поверхню зерен піску, диспергують і разом з пилоподібними домішками переходять у шлам, що зливається при безперервній подачі чистої води. Подібним чином працюють застосовувані іноді коритні, драгові й інші піскомийки, при одержанні піску сортуванням природної піщано-гравійної суміші на грохотах промивання його нерідко роблять безпосередньо при просіванні шляхом зрошення грохотів водою з наступним видаленням забрудненої води. Якість промивання при цьому, як правило, нижче, ніж при використанні спеціальних еско-мийок.
Промивання піску викликає необхідність його наступного зневоднення, що ускладнює технологічний процес, особливо в зимовий час. Тому заслуговують на увагу також і сухі способи збагачення, наприклад шляхом продувки що скидається потоком повітря. Таким способом, звичайно, не можна видалити плівки глини з поверхні зерен природного піску, але пилоподібні частки з дробленого піску, у тому числі з відсівань каменедроблення, віддаляються. Основна мета збагачення - забезпечення необхідного зернового складу піску. У ряді районів країни піски місцевих родовищ занадто крейди. При їхньому використанні в бетонах неминуча перевитрата цементу на 20...30, а іноді і на 50%. Такі піски доцільно збагачувати добавкою привізного природного великого або дробленого піску.
Відповідно до Держстандарту 10268-80, як велику фракцію для збагачення дрібних природних пісків можна застосовувати дроблений пісок, зокрема з відсівань дроблення.
Перспективним напрямком, уже здійснюваним у промисловості нерудних матеріалів, є фракціонування піску, тобто поділ його по крупності зерен на фракції. Наступне роздільне дозування фракцій при готуванні бетонної суміші забезпечує сталість зернового складу піску. Цей захід передбачений діючими стандартами [19].
Головною сировинною базою високоякісних кварцових пісків для склоробного виробництва є кілька гірничо-збагачувальних комбінатів, що розробляють природні родовища піску в центральних областях Росії. Значна вартість транспортування цієї сировини у віддалені регіони і зростаючу потребу в сировину змушує підприємства шукати альтернативні джерела постачання свого виробництва якісною сировиною. Ряд скляних заводів використовує для своїх нестатків природна сировина місцевих кар'єрів. Але основною проблемою при використанні такого піску, є його якість.
Значні змісти глини, польових шпатів, а також окислів заліза не дозволяють направляти його у виробництво без попереднього збагачення.
Розроблена комплексна технологія підвищення якості кварцової сировини подібних родовищ. Ефективні технологічні схеми і надійне збагачувальне устаткування використовуване в цій технології дозволять склозаводам створити на своєму підприємстві установки по збагаченню пісків необхідної продуктивності для забезпечення своїх нестатків якісною сировиною.
У порівнянні зі звичайними схемами збагачення природних пісків, що застосовують такі енергоємні і высокозатратные методи, як высокоградиентная електромагнітна сепарація і многостадиальное просівання, наші технології, вигідно відрізняються своєю ефективністю і невеликими експлуатаційними витратами.
Вибір тих або інших методів збагачення і їхньої інтенсивності ґрунтується на результатах ретельних досліджень проб пісків на обогатимость. Далі описані процеси найбільше часто використовувані нами при збагаченні пісків.
Дезінтеграція та грохотання
Підготовка вихідних пісків до збагачення здійснюється в скруббер-бутаре, де в одному апараті сполучені два процеси - дезинтеграця і мокре просівання піску. У результаті каскадного переміщення матеріалу у водному середовищі відбувається руйнування глинистих агрегатних включень з наступним висновком із процесу матеріалу крупностю більш 3-5 мм, що включає в себе великі камені, гальку, корені дерев та інші природні і штучні включення.
Сучасні скруббер-бутары дозволяють проводити ефективну дезинтеграцю матеріалів при змісті глини до 50% і вище.
При збагаченні пісків використовуються суцільнозварні або збірні бутари зі звареного або збірного шпальтового сита із шириною щілини 1-5 мм.
Механоактивація
Піски, що надійшли в процес, піддаються механічної активації (оттирке) в оттирочной машині. Оттирка пісків виробляється з метою зняття окісних плівок металів з поверхні кварцових зерен, а також у процесі оттирки можуть руйнуватися зерна малої міцності. Досвід експлуатації промислових оттирочных машин підтвердив їхню ефективність що підтверджується якістю одержуваних продуктів, що перевищує якість одержуване в лабораторних умовах. Можливо це пов'язано не тільки з більш інтенсивним очищенням поверхні зерен але і з виборчим дробленням зростків, вивітрених мінералів і мінералів з низькою твердістю. Процес виборчого дроблення в оттирочных машинах неодноразово спостерігався при оттирке пісків, наприклад: у процесі оттирки пісків Благодарненского родовища зміст польових шпатів у пісках крупностью 0.1-0.8 мм знижується в 5.6 рази.
Гравітаційне збагачення
Очищення піску від важких мінералів виробляється за допомогою процесу гравітації на концентраційних столах. У процесі збагачення в концентрат столів витягаються важкі мінерали з питомою вагою більш 3.5-4 г/см3, що збираються в окремий продукт і віддаляються з процесу. Збагачення на концентраційних столах дозволяє одержати більш висока якість піску, чим на інших апаратах гравітаційного збагачення. Продуктивність концентраційних столів у циклах збагачення піску значно перевищує показники, отримані при збагаченні інших видів мінеральної сировини, і досягає 7-8 т/год на одну деку площею 7.5 м2.
Гідравлічна класифікація
Одержання піску потрібної крупности і його відмивання від шламів досягається методом гідравлічної класифікації, що виключає застосування вібраційних грохотов. Багатокамерний гідравлічний класифікатор дозволяє одержати - піски заданої крупности.
Зневоднення та сушка піску
Збагачені кварцові піски проходять цикл додаткового відмивання і зневоднювання першої стадії в спіральних класифікаторах. У залежності від вимог до кінцевого продукту, сезонності і кліматичним умовам роботи фабрики, піски складируются в природних конусах або надходять на подальше зневоднювання на стрічкових фільтрах і сушіння у вихрових або барабанних сушарках.
Магнітна сепарація
Необхідність використання магнітної сеппарации визначається на підставі результатів технологичнеских досліджень. У залежності від продуктивності фабрики і параметрів процесу магнітної сеппарации нами використовуються высокоградиентные електромагнітні сепаратори або сепаратори на постійних магнітах.
Оборотне водопостачання
Схема оборотного водопостачання, основним апаратом якої є пластинчастий або радіальний згущувач, забезпечує повторне використання технологічної води до 98%. Схеми оборотного водопостачання укомплектовуються системами дозування флокулянтів.
З метою зниження втрат технологічної води і зниженню обсягів складування шламів може використовуватися схема фільтрації згущених шламів і подальше їх напівсухе складування.
