1. Njia ya uchimbaji wa mvua ya bentonite, inayojumuisha hatua za kusaga madini ghafi, kutengeneza lapa (au kusaga), utenganishaji kwa hydrocyclone, ufunguaji, na uondoaji maji wa kiasi kilichofunguliwa, ikihusisha hatua zifuatazo: kabla ya ufunguaji, laini hushughulikiwa kwanza kwa asidi ya hidrokloriki ya viwandani au asidi nyingine ili kurekebisha pH iwe kati ya 3–6; kisha suluhisho la viwandani la aluminiamu sulfate huongezwa kama kichocheo cha ufunguaji, ikiwezekana kwa kiasi kinachotosha kupunguza zaidi pH ya rojo kwa 0.2–1; suluhisho la polyacrylamide hutumika kama kichanganyaji cha ufunguaji wa rojo; baada ya ufunguaji, laini huchujwa na kutolewa maji kwa kutumia mashine ya kichujio ya mkanda wa ombwe ili kuunda keki ya kichujio yenye unene wa takriban mm 5.
2. Njia ya uboreshaji wa unyevu wa bentonite kulingana na dai la 1, ikitambulika kwa kuwa asidi ya hidrokloriki ya viwandani inayotumika ina mkusanyiko wa 20%.
3. Njia ya uboreshaji wa unyevu wa bentonite kulingana na dai la 1, ikitambulika kwa kwamba suluhisho la viwandani la aluminiya sulfati linalotumika lina mkusanyiko wa 20%.
4. Njia ya uchakataji wa unyevu wa bentonite kulingana na dai la 1, ikitambulika kwa kwamba suluhisho la polyakrilamidi linalotumika lina mkusanyiko wa 0.1%.

Mbinu ya Uboreshaji wa Mafusho kwa Njia ya Bentonite

Ubunifu huu unahusu mbinu ya uboreshaji wa madini ya udongo yasiyo ya chuma.

Uboreshaji wa bentonite unajumuisha mbinu kavu na mbinu za maji. Uboreshaji kavu unafaa kwa madini ya bentonite yenye daraja la juu yenye maudhui ya montmorillonite zaidi ya 80%, na pia ndiyo mbinu kuu ya uboreshaji inayotumika kwa sasa na nchi mbalimbali. Mtiririko wake wa msingi wa mchakato unahusisha kusaga na kusaga tena madini ghafi hadi ukubwa fulani wa chembe, kisha kufungashwa kwa ajili ya kuuza. Ingawa mchakato huu ni rahisi, unasababisha uchafuzi mkubwa wa hewa, hauwezi kushughulikia madini ya bentonite ya daraja la chini, na ni vigumu kudumisha ubora wake, jambo linalofanya iwe vigumu kupata bidhaa zenye ubora thabiti kila mara.

Uchimbaji wa unyevu hutumika hasa kwa usindikaji na kusafisha madini ya bentonite ya kiwango cha chini yenye yaliyomo ya montmorillonite ya 30–80%. Mbinu hii mpya imeendelezwa tu katika nchi mbalimbali tangu miaka ya 1970. Patenti iliyopo ya Marekani namba 3,865,240 kwa ajili ya uboreshaji wa unyevu inatumia njia ya matibabu ya kemikali kwa kutumia suluhisho la sodiamu hexametaphosphate. Mchakato huu ni tata kiasi, unahitaji muda maalum, ni mgumu kudhibiti, na unatumia kiasi kikubwa cha sodiamu heksametafosfeti, ukiwa na ufanisi mdogo wa uchakataji kwa montmorillonite, matumizi makubwa ya maji, uwezo mdogo wa uzalishaji wa vifaa, na gharama kubwa za uchakataji.

Lengo la uvumbuzi huu: kuboresha madini ya bentonite ya kiwango cha chini, kuondoa matope, mchanga na uchafu mwingine kutoka kwenye madini, kuongeza kiwango cha montmorillonite, na hivyo kupanua na kuongeza wigo wa matumizi ya bentonite.

Suluhisho la kiufundi la uboreshaji wa unyevu wa bentonite la uvumbuzi huu linachukua hatua zifuatazo tano:

① Kuchonga madini ghafi hadi ukubwa wa 1 au 2–3 mm, ② Kuchanganya au kusaga, ③ Utengano kwa hydrocyclone, ④ Uundaji wa floki, ⑤ Uondoaji maji kutoka kwenye kiasi kilichoflokishwa.

Kwa sababu montmorillonite ni laini kiasi, ina uwezo mkubwa wa kunyonya maji, na inaweza kuvunjika inapovimba kwenye maji, madini ghafi ya bentonite hupondwa hadi takriban 1 mm kwa kutumia mashine ya kuponda ya taya na mashine ya kuponda ya gurudumu, kisha rojo huandaliwa kwa kusaga. Kwa baadhi ya madini ya bentonite ambayo hayavunjiki au huvunjika kidogo tu kwenye maji, madini hayo yanaweza kusagwa hadi 2–3 mm, na kisha lawa huandaliwa kwa kusaga. Mkusanyiko wa lawa kwa pulping na kusaga ni bora uwe 15–22%.

Baada ya kusambazwa kwenye maji, laini ya bentonite huunda mchanganyiko unaojumuisha hasa chembe za montmorillonite. Kwa chembe binafsi za montmorillonite, koloyidi za bentonite zenye chaji hujitengeneza. Chini ya mvuto wa umeme, tabaka la ioni zenye chaji kinyume hujitengeneza kuzunguka chembe za koloyidi, yaani muundo wa tabaka mbili za umeme. Mchanganyiko huu una uthabiti mzuri, na hata baada ya siku kadhaa, hakuna tabaka la maji safi litakaloanguka chini.

Kwa kuzingatia sababu zilizo hapo juu na mahitaji ya uzalishaji viwandani, uchakataji wa unyevu wa bentonite unafaa kwa mbinu za utenganishaji kwa mvuto. Kwa hivyo, uvumbuzi huu unatumia utenganishaji wa hydrocyclone wa laini ya uchakataji ili kuondoa matope, mchanga na uchafu.

Sifa ya kiufundi ya mchakato wa uchujaji wa maji wa uvumbuzi huu ni kwamba unatumia tu kemikali tatu kutibu ute wa mkusanyiko, ukishinda ugumu wa kuchuja na kuondoa maji katika uchujaji wa bentonite. Kwanza, asidi ya hidrokloriki ya viwandani au asidi nyingine hutumika kurekebisha pH ya laini hadi kiwango cha 3–6, kwa lengo la kuharibu sifa za laini ya bentonite bila kuathiri sifa asilia za bentonite. Kisha, suluhisho la aluminiumsulfa la viwandani huongezwa kama kichocheo cha kuganda, kwa kiasi kinachotosha kupunguza pH ya rojo kwa 0.2–1 zaidi, hivyo basi kuokoa kigandishaji na kupunguza unene wa mkusanyiko uliogandishwa, na kufanya muundo wake kuwa hafifu na rahisi kutoa maji. Mwisho, suluhisho la polyacrylamide huongezwa kama kichocheo cha uundaji wa makundi na mkusanyiko ili kukuza uundaji wa makundi na mkusanyiko wa rojo, na kuondoa sehemu ya maji. Kipande hicho cha flokulati kinachofanana na ubongo, ambacho bado kina kiasi kikubwa cha maji, hatimaye hupunguzwa maji kwa kutumia mashine ya kupigia mkanda yenye utupu ili kuunda keki ya chujio yenye unene wa takriban mm 5.

Ubunifu huu unashinda ugumu wa flokulasheni, uchujaji na uondoaji maji, na unakamilisha mchakato mpya wa uzalishaji viwandani kwa ajili ya uchakataji wa bentonite waliyo na unyevu. Viashiria vya uondoaji maji vya kioevu kilichokusanywa vinaweza kufikia: uundaji wa keki ya kichujio yenye kiwango cha unyevu cha 46–63.6%, kwa wastani 55.73%; maudhui ya vitu vigumu katika maji yaliyochujwa ya 0.071–0.027%, kwa wastani 0.14%.

Ikilinganishwa na mchakato wa majimaji wa Hati miliki ya Marekani 3,865,240, uvumbuzi huu ni bora zaidi, ukiwa na mtiririko rahisi, mchakato endelevu, uwezo mkubwa zaidi wa uzalishaji, viashiria bora vya utenganishaji, mahitaji ya muda yasiyo makali kwa uendeshaji rahisi, matumizi madogo ya maji, gharama ndogo za kemikali, uundaji mzuri wa keki ya kichujio, kiwango kidogo cha unyevu, kiwango kidogo cha madini ngumu katika maji yaliyochujwa, na gharama ndogo za uboreshaji.

Ufafanuzi unaopendekezwa wa uvumbuzi huu:

Kuchukua mfano wa uchimbaji wa maji wa madini ya safu ya saba ya bentonite ya Lin'an huko Zhejiang: madini ghafi yanavunjwa hadi ukubwa wa 1 mm kwa mashine ya kuvunja meno, yananyunyizwa kwa masaa 16, kisha yanapondwa. Lumpi hupelekwa chini ya shinikizo maalum kwenye hydrocyclone ya mfano 600 EX kwa ajili ya utenganishaji, huku ukubwa wa nozeli ya utoaji na nozeli ya kupita ukipangwa ili kupata utenganishaji mzuri wa bentonite. Baada ya uchujaji wa awali na usafishaji, hupatikana kioevu kilichokusanywa. Kisha pH ya laini hiyo hubadilishwa kuwa 4.5 kwa kutumia asidi ya klorohidriki ya viwandani ya 20%, na kisha huongezwa suluhisho la sulfati ya alumini ya viwandani la 20% ili kupeleka pH ya laini hiyo hadi 4. Mwisho, kichanganyio cha polima cha polyacrylamide 0.1% huongezwa ili kukuza uundaji wa makundi na mkusanyiko wa chembechembe kwenye mkusanyiko mzito na kuondoa maji yaliyochujwa. Kisha, kile kilichokusanywa kwa kutumia polima huingizwa kwenye mashine ya kuchuja ya mkanda yenye ombwe, kwa kutumia ombwe la 200 mmHg na kasi ya mkanda ya 0.70 m/min kwa ajili ya kuchuja na kuondoa maji, na hivyo kutengeneza keki ya kichujio kwa kiwango cha uzalishaji.