Виды производственных процессов при изготовлении нерудных строительных материалов.

Основные процессы переработки нерудных строительных материалов:

сортировка (для песчано-гравийных пород);
дробление и сортировка (при производстве щебня, бутового камня и дроблёного песка);
классификация (получение фракционированного песка);
промывка щебня, гравия и песка или иногда их сухая очистка;
распиловка, окантовка, шлифование и полирование при получении облицовочных плит из блоков-заготовок;
сушка и измельчение при получении минерального порошка.

Рассмотрим эти процессы подробнее.

Грохочение - сортировка сыпучих материалов по крупности частиц (кусков) на грохотах. Применяется для разделения угля, руды, строительных и др. сыпучих материалов на фракции или для выделения из материала частиц определённой крупности. Например, при производстве щебня песчано-гравийная горная масса разделяется на 5 фракций (70-40; 40-20; 20-10; 10-5 и меньше 5 мм).
При грохочении материал, двигаясь по ситу грохота, расслаивается: чем крупнее частицы, тем выше слой, в котором они движутся. Частицы, размер которых в поперечнике меньше размера отверстия сита (т. н. нижний класс), достигнув его поверхности, проваливаются через отверстие, т. е. просеиваются (в нижний, подрешётный, продукт), более крупные частицы (т. н. верхний класс) скатываются по ситу и образуют верхний, надрешётный, продукт.
Эффективность грохочения зависит от многих факторов: крупности и формы частиц исходного материала и его нагрузки на грохот; типа грохота; размера и формы отверстий сита, его длины и угла наклона. Максимальная эффективность Г. у барабанных грохотов 60-70%, качающихся 70-80%, вибрационных 90-98%. В промышленности распространено Г. на ситах с размером отверстий от 3 мм и выше, редко встречаются отверстия в 1 мм. Для сортировки материалов, содержащих частицы мельче 1-3 мм, применяются преимущественно гидравлическая классификация или воздушная сепарация. Ввиду того, что грохочение обеспечивает высокое качество сортировки, область его применения расширяется за счёт использования сит с более мелкими отверстиями.

Дробление в технике - процесс разрушения кусков твёрдого материала для уменьшения их размера. Куски разрушаются внешними силами, преодолевающими силы сцепления между частицами материала. Дробление принципиально не отличается от измельчения. Условно считают, что при дроблении получают продукты крупнее, а при измельчении мельче 5 мм. Способы дробления: раздавливание, раскалывание, истирание и удар. Дробление комбинируют, как правило, с грохочением.
Различают дробление в открытом и замкнутом цикле. В 1-м случае готовый по крупности продукт отсеивают на грохоте перед дробилкой, а также получают после дробления; во 2-м - материал после дробилки просеивается на грохоте на крупный и мелкий (готовый); крупный материал возвращается для додрабливания в ту же дробилку. Для получения высоких степеней дробления применяют последовательно несколько приёмов (стадий). При обогащении руды дробят в 2, 3 или 4 стадии, удельный расход энергии на дробление от кусков размерами 900-1200 мм до кусков 25 мм - 1,5-3 квт-ч на 1 т руды.
Обогащение осуществляется с помощью ряда последовательных операций, составляющих схему обогащения. Вначале производится дробление и измельчение исходного материала с целью доведения его до размеров, пригодных для существующих обогатительных процессов и аппаратов, а также для разделения сростков и образования частиц индивидуальных минералов. Дробление и измельчение осуществляется в несколько стадий, между которыми может производиться выделение готового продукта для уменьшения ненужного переизмельчения. Для дробления применяются дробилки, доводящие материал до крупности 20-30 мм. Тонкое измельчение осуществляется в мельницах. Выделение продуктов нужной крупности производится с помощью грохотов для крупных зёрен и классификаторов для мелких зёрен.
Собственно обогащение осуществляется с использованием различных физических и физико-химических свойств минералов.
Чисто внешние различия, например, в цвете и блеске разделяемых кусков, используются для рудоразборки с помощью автоматических аппаратов. Различие в естественной и наведённой радиоактивности минералов положено в основу радиометрического обогащения.

При разной плотности разделяемых минералов применяются многообразные методы гравитационного обогащения, использующие различие в скорости движения частиц в водной или воздушной среде под действием гравитационных или центробежных сил. К этим методам относятся:

отсадка, обогащение в тяжёлых суспензиях,
концентрация на столах,
обогащение на шлюзах.

Различие в физико-химических свойствах поверхности разделяемых минералов лежит в основе флотационного метода обогащения.
Все перечисленные методы обогащения применяются каждый в отдельности и в разных сочетаниях. При наличии в полезном ископаемом загрязняющих примесей в схему обогащения включают промывку. Полученные в результате применения мокрых методов О. п. и. концентраты подвергаются обезвоживанию. Крупнозернистые продукты обычно обезвоживаются на грохотах и дренированием с последующей сушкой. Мелкозернистые продукты вначале сгущают, затем фильтруют и сушат.
Главные направления развития обогащения нерудных строительных материалов: совершенствование отдельных процессов обогащения и применение комбинированных схем с целью максимального повышения качества концентратов; увеличение производительности отдельных предприятий путём интенсификации процессов и укрупнения оборудования; комплексность использования полезных ископаемых с извлечением из них всех ценных компонентов и утилизацией отходов (чаще всего для производства строительных материалов); максимальная автоматизация производства. Одна из важных задач - сведение к минимуму загрязнения окружающей среды за счёт использования оборотной воды и более широкое применение сухих методов обогащения.
Технические требования, предъявляемые к нерудным строительным материалам, регламентируют главным образом зерновой состав, содержание пылевидных и глинистых частиц, а также слабых и выветрелых пород, прочность, морозостойкость, иногда форму зёрен, характер породы, содержание вредных примесей; для стенового камня и облицовочных плит регламентируются их линейные размеры и допуски по линейным размерам, а также характер фактуры лицевой поверхности.