ES2978857T3

ES2978857T3 - Procedimiento de tratamiento de polvo de sienita nefelínica para obtener un producto de granulometría ultrafina

Info

Publication number: ES2978857T3
Application number: ES08713223T
Authority: ES
Inventors: Louis M Schlesinger; Mauricio Duran Sanchez; Gerardo Hernandez Gonzalez; Artemio Gonzalez Acevedo
Original assignee: Covia Holdings Corp; Covia Holdings LLC
Current assignee: Covia Holdings Corp; Covia Holdings LLC
Priority date: 2007-02-07
Filing date: 2008-01-23
Publication date: 2024-09-23
Anticipated expiration: 2028-01-23
Also published as: JP2010517915A; US20110163192A1; BRPI0807116A2; US7757976B2; EP2118210A4; CA2618864A1; CN103331194B; WO2008097427A1; PL2118210T3; CN101657510B; MX2008001809A; US20100258659A1; EP2118210A1; US20080185463A1; CN103331194A; CA2618864C; US20110165421A1; US8070080B2; CN101657510A; EP2118210B1

Abstract

Método para convertir una materia prima en partículas de sienita de nefelina con un perfil de tamaño de grano en un producto de acabado de grano ultrafino para su posterior uso comercial, en el que el producto final de grano ultrafino tiene un tamaño de grano máximo de menos de aproximadamente 6 micrones. El método comprende: proporcionar una materia prima seca con un tamaño de partícula máximo controlado mayor de aproximadamente 20 micrones; moler la materia prima en estado seco haciéndola pasar verticalmente hacia abajo a través de un molino de bolas agitado continuo de alta velocidad, por lo que la materia prima se muele hasta obtener un polvo intermedio que tiene un perfil de tamaño de grano drásticamente reducido que el perfil de tamaño de grano de la materia prima; y hacer pasar el polvo intermedio desde el molino a través de un clasificador de aire utilizando una corriente de aire de alta velocidad que se mueve rápidamente a lo largo de un camino determinado para transportar el producto de grano ultrafino a lo largo del camino y desde el clasificador y para permitir que el material particulado grueso, que incluye partículas más grandes que el producto ultrafino, se separe y luego se expulse del clasificador. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Procedimiento de tratamiento de polvo de sienita nefelínica para obtener un producto de granulometría ultrafina

La invención se refiere al tratamiento de roca ígnea granular y, más en concreto, a un procedimiento mejorado de tratamiento de polvo de sienita nefelínica para producir un producto de sienita nefelínica de granulometría ultrafina que tiene una granulometría eficaz de menos de 6 micrómetros para obtener las propiedades y mejoras establecidas en el documento US 2008/0011190 A1. El procedimiento produce un producto de carga estable y utilizable sin necesidad de secar el polvo molido ni el producto final. El producto final tiene una distribución estrecha de tamaño de partícula, con una granulometría máxima de 6 micrómetros.

Antecedentes de la invención

En la fabricación de vidrio y cerámica, la sienita nefelínica proporciona álcalis que actúan como fundentes para reducir la temperatura de fusión de una mezcla de vidrio o cerámica, lo que provoca una fusión más rápida y un ahorro de combustible. En el vidrio, el polvo de sienita nefelínica también aporta aluminio, que mejora la resistencia térmica, aumenta la durabilidad química y aumenta la resistencia al rayado y a la rotura. Además, el polvo de sienita nefelínica se utiliza como carga o extendedor en pinturas, recubrimientos, plásticos y papel. Es un material deseable, porque no contiene sílice libre y sigue actuando con la misma eficacia que una carga o extendedor a base de sílice libre. El material es un óxido inorgánico con características mecánicas similares al material de sílice libre para el que es un sustituto. Desde hace años se encuentra disponible en granos finos, como se indica en un artículo de 1938 de C. J. Koenig titulado Some Fundamental Properties of Nephelene Syenite, que se incorpora por referencia en el presente documento. Estas propiedades mecánicas implican el uso de una forma en partículas de grano fino de polvo de sienita nefelínica que es abrasiva. En consecuencia, la sienita nefelínica granulada tiene tendencia a desgastar y erosionar rápidamente los equipos utilizados en el tratamiento del producto final que emplea el polvo de sienita nefelínica. Se ha determinado que, al reducir el tamaño de partícula de cualquier material de óxido orgánico, tal como la sienita nefelínica, se reducen las propiedades abrasivas del material. En consecuencia, es habitual proporcionar polvo de sienita nefelínica con un tamaño de partícula relativamente pequeño con el fin de permitir una dispersión eficaz en el producto que aprovecha el uso de la sienita nefelínica. La dispersión de la sienita nefelínica de grano fino en el producto portador presenta varias ventajas, que se relacionan con la dureza, el brillo y la luminosidad del producto final. Las patentes que divulgan la ventaja de utilizar sienita nefelínica incluyen US 5380356 (Gundlach), US 5530057 (Humphrey), US 5686507 (Hermele) y 6074474 (Broome). Estas patentes representativas que muestran el uso de polvo de sienita nefelínica de grano fino se incorporan por referencia en el presente documento. Ilustran las ventajas de suministrar este óxido inorgánico concreto en una diversidad de granulometrías para diversas aplicaciones. Se ha descubierto que el polvo de sienita nefelínica que tiene un grano ultrafino de menos de aproximadamente 10 micrómetros tiene ventajas sustanciales y aumenta drásticamente la utilidad del polvo de sienita nefelínica en diversos productos. Esta forma de polvo de sienita nefelínica está comercializada por Unimin Corporation de New Canaan, Connecticut, con el nombre de Minex 10. En fechas recientes, se ha descubierto por medio de experimento y pruebas que el polvo de sienita nefelínica con una granulometría a aproximadamente 6 micrómetros produce unas características físicas y de tratamiento drásticamente mejoradas. Se describen en la solicitud anterior US 2008/0011190 A1. Esta sienita nefelínica de grano ultrafino puede transportarse a través del equipo de fabricación con muy poco desgaste abrasivo y mejora sustancialmente muchas características del producto final que utiliza este polvo de sienita nefelínica de grano ultrafino, especialmente cuando se utiliza en pinturas y otros recubrimientos. Para conseguir este tamaño de partícula ultrafino de la sienita nefelínica, el material granulado se humedeció y luego se trituró en estado de suspensión en una microtrituradora. A continuación, las partículas ultrafinas se secaron en un horno giratorio u otro secador del proceso. Sin embargo, las partículas ultrafinas eran muy activas y tendían a aglomerarse en el portador líquido, de modo que el resultado final contenía aglomeraciones. Así, varias partículas tenían un tamaño de partícula eficaz sustancialmente mayor que el pequeño tamaño de partícula deseado del polvo ultrafino de sienita nefelínica. Por lo tanto, la eficacia de proporcionar sienita nefelínica con una granulometría controlada de menos de 6 micrómetros ha sido menos que satisfactoria hasta que Unimin Corporation desarrolló un sistema que utilizaba un molino de bolas en seco y un clasificador por aire. Hasta ese momento, un producto de sienita nefelínica con una granulometría máxima drásticamente inferior a 10 micrómetros para un tamaño eficaz y, en concreto, inferior a 5-6 micrómetros para un tamaño eficaz no era viable desde el punto de vista comercial, hasta que, hace poco, se pudo fabricar mediante un proceso de molienda en seco. Después de que el solicitante desarrollara un sistema para producir una sienita nefelínica ultrafina con una granulometría inferior a 5-6 micrómetros, se determinó que existía una importante necesidad comercial de un sistema que produjera de forma más eficiente este producto deseado de sienita nefelínica ultrafina. La expresión "inferior a" una determinada granulometría en la técnica relacionada significa que al menos el 99,99 % de los tamaños de partícula son menores que un tamaño de partícula indicado.

La invención

El documento US 2005/0167534 A1 divulga un sistema y un procedimiento de trituración en seco que incluye medios de trituración para triturar en seco un material, especialmente alúmina, que se va a triturar; unos primeros medios de clasificación para clasificar el producto que se ha obtenido a través de los medios de trituración para producir un polvo fino que tiene un tamaño promedio de partícula pequeño y un polvo grueso que tiene un tamaño de partícula relativamente grande, unos segundos medios de clasificación para clasificar posteriormente el polvo grueso obtenido a través de los primeros medios de clasificación, en polvo fino que tiene un tamaño promedio de partícula pequeño y un polvo grueso que tiene un tamaño de partícula relativamente grande; y unos medios de retorno para devolver a los medios de trituración el polvo grueso obtenido a través de los segundos medios de clasificación.

La presente invención se dirige a la invención de un sistema eficaz para producir polvo de sienita nefelínica con una granulometría inferior a aproximadamente 6 micrómetros. Se ha descubierto que un molino de bolas en seco y un clasificador por aire pueden producir sienita nefelínica con más del 99 % de las partículas con un tamaño inferior a 5 6 micrómetros. La combinación de un molino de bolas en seco y un clasificador por aire para producir el polvo de sienita nefelínica de la granulometría ultrafina deseada no dio lugar al desarrollo de un sistema altamente eficaz para producir dicho polvo de sienita nefelínica. La presente invención se dirige a un procedimiento de fabricación del polvo de sienita nefelínica deseado que ha aumentado sustancialmente la eficacia y, por tanto, el ahorro de costes. El propio producto se comercializará a menor coste para crear productos mejorados, tales como recubrimientos. Se ha determinado que es beneficioso utilizar polvo de sienita nefelínica de grano extremadamente fino que no esté aglomerado y que se haya producido mediante un proceso de molienda en seco. Esta invención está dirigida a un procedimiento novedoso para fabricar este tipo de polvo de sienita nefelínica de grano ultrafino.

La presente invención logra el objetivo expuesto anteriormente empleando un procedimiento de conversión de materia prima en partículas de sienita nefelínica con un perfil de granulometría, en un producto final de granulometría ultrafina para un uso comercial posterior. Este producto de grano ultrafino tiene una granulometría inferior a aproximadamente 6 micrómetros. El nuevo procedimiento consiste en proporcionar una materia prima seca con un tamaño de partícula superior a 20 micrómetros. En la práctica, la materia prima tiene una granulometría máxima de aproximadamente 60 micrómetros con una distribución de tamaño de partícula determinada, en la que D50 es superior a aproximadamente 10. La materia prima se hace pasar verticalmente hacia abajo a través de un molino de bolas con agitación a alta velocidad y continuo, con brazos agitadores que giran a una alta velocidad seleccionada en una cámara que se extiende verticalmente rellena de un medio de trituración. La materia prima se tritura hasta convertirse en un polvo intermedio por la acción del medio a medida que éste se mueve a gran velocidad por los brazos agitadores giratorios. El polvo intermedio tiene una granulometría drásticamente reducida y un perfil de distribución granulométrico desplazado, de modo que el perfil es más pequeño que el perfil granulométrico de la materia prima entrante. El perfil tiene un D99 de 25-35 y un D50 de aproximadamente 2,5 a 3,5. A continuación, el polvo intermedio con un perfil de distribución granulométrica desplazado se hace pasar por un clasificador por aire utilizando una corriente de aire a alta velocidad que se desplaza a lo largo de una ruta determinada para transportar el producto de grano ultrafino a lo largo de la ruta y desde el clasificador. El clasificador también permite separar el material en partículas grueso, incluidas las partículas de mayor tamaño que el producto ultrafino, de las partículas de 6 micrómetros o menos mediante la fuerza centrífuga y la gravedad. A continuación, el material grueso es expulsado del clasificador. El producto final de polvo ultrafino de sienita nefelínica con partículas inferiores a 6 micrómetros con un D99 de aproximadamente 6 y un D50 de aproximadamente 1,5 a 2,0 se recoge a continuación para su envío al usuario final. El material grueso se devuelve al molino de bolas con agitación a alta velocidad para volver a triturarlo. Se ha descubierto que la combinación de un molino vertical de bolas con agitación a alta velocidad con un clasificador por aire posterior que utiliza una corriente de aire de movimiento rápido produce polvo de sienita nefelínica con una granulometría inferior a 6 micrómetros de una manera muy eficiente y eficaz. De acuerdo con un aspecto de la presente invención, el clasificador por aire es un tipo específico de clasificador por aire que tiene dos etapas, con una primera etapa para separar el material grueso y una segunda etapa para eliminar el polvo del producto final que se retira del clasificador por aire.

En la realización preferida de la invención, la materia prima tiene un tamaño de partícula en el que el 99 % de las partículas son inferiores a aproximadamente 50 micrómetros. La velocidad seleccionada del molino vertical de bolas con agitación a alta velocidad se incrementa a aproximadamente 200-450 rpm. El medio en la cámara tiene una granulometría inferior a 5 mm y, preferentemente, entre 2,0 y 2,5 mm. El medio se selecciona para tener una dureza de Mohs 9 y es óxido de circonio estabilizado con ceria. Las pruebas indican que el óxido de aluminio y el carburo de wolframio pueden sustituir al medio preferido. Para asegurar la alta eficiencia, el medio se introduce hasta aproximadamente el 50-80 % de la cámara y preferentemente en la mitad de ese intervalo o aproximadamente el 70 77 %. De acuerdo con un aspecto de la invención, se añade un adyuvante de la trituración al medio a una velocidad de alimentación determinada. El medio de trituración suele ser dietilglicol. La velocidad de adición del adyuvante de la trituración se sitúa en el intervalo general de 50-150 ml/min. El adyuvante de la trituración está presente en una dosificación inferior al 1,6 % en peso. Para un funcionamiento más eficaz del sistema, la velocidad de alimentación al molino de bolas con agitación se sitúa en el intervalo general de 0,5-2,3 kg/min. En la práctica, la materia prima tiene una distribución o perfil granulométrico con aproximadamente un 20-30 % de partículas con una granulometría inferior a 5-6 micrómetros, y el polvo intermedio dirigido desde el molino al clasificador por aire tiene aproximadamente un 35 40 % de partículas con una granulometría inferior a 5-6 micrómetros. La compuerta de descarga del molino tiene una abertura en el intervalo general de 0,5-1,5 mm para controlar el tiempo de trituración de la materia prima que pasa por el molino.

Un aspecto secundario de la invención es la selección y el uso de un tipo específico de clasificador por aire que tiene una cámara clasificadora principal con un rechazador giratorio de palas verticales que funciona a una velocidad de rotación alta y una cámara de baja expansión para suspender las partículas para su clasificación por el rechazador sujeto a la corriente de aire a alta velocidad. Este tipo de clasificador, denominado clasificador por aire de "tiro lateral", tiene un ventilador que funciona a una velocidad elevada en el intervalo general de 1500-1700 rpm. La velocidad de rotación del rechazador está en el intervalo general de 1200-1600 rpm y preferentemente por encima de 1400 rpm.

Al utilizar este procedimiento específicamente desarrollado para el tratamiento del polvo de sienita nefelínica, se obtiene una producción eficaz de sienita nefelínica con una granulometría inferior a 5-6 micrómetros. El procedimiento de la invención tiene una alta eficiencia resultante del uso del novedoso tratamiento vertical de la materia prima de sienita nefelínica mediante un molino de bolas con agitación y un clasificador por aire posterior al novedoso molino de bolas con agitación. El clasificador por aire elimina las partículas que tienen una granulometría que proporciona un valor de abrasión de Einlehner inferior a 100. Este valor indicativo de la abrasividad es preferentemente inferior a 50. En la práctica, la granulometría separada por el clasificador por aire del polvo intermedio creado por el molino de bolas con agitación es inferior a aproximadamente 5-6 micrómetros. La distribución de la granulometría es de aproximadamente 5 micrómetros, por ejemplo, de aproximadamente 1-6 micrómetros, por lo que las partículas son de tamaño ultrafino y se concentran en un perfil de distribución limitado. El valor de D50 del producto final oscila entre 1,5 y 2,0, y el objetivo es de aproximadamente 1,85. La sienita nefelínica se trata previamente para producir la materia prima. En la práctica, la materia prima es polvo de sienita nefelínica comercializado por Unimin Corporation de New Canaan, Connecticut e identificado como Minex 3 y tiene una granulometría máxima controlada de aproximadamente 50-60 micrómetros. Esta materia prima se introduce en el molino de bolas con agitación a alta velocidad y continuo, que se extiende verticalmente y tiene brazos agitadores. El resultado de este molino de bolas es un polvo intermedio con una mayor cantidad de partículas de menos de 6 micrómetros. A continuación, este polvo intermedio se hace pasar por el clasificador por aire para obtener el producto acabado. En un aspecto de la invención, el clasificador por aire es una unidad de tiro lateral. De acuerdo con otro aspecto de la invención, el clasificador por aire tiene una humedad controlada por lo que el procedimiento es una molienda de bolas en seco con clasificación por aire a un nivel de humedad controlado. Este amplio concepto es nuevo y especialmente ventajoso cuando el molino de bolas en seco es un molino vertical de bolas con agitación.

El objeto principal de la presente invención es el suministro de un procedimiento para tratar partículas de polvo de sienita nefelínica en un sistema en seco en el que los tamaños del producto resultante son inferiores a aproximadamente 6 micrómetros, siendo el sistema altamente eficiente y barato de ejecutar y utiliza un molino de bolas con agitación. El procedimiento produce un polvo que tiene un D99 de aproximadamente 5-6 micrómetros, un D50 de aproximadamente 1,9 micrómetros y un D1 de menos de 0,5 micrómetros.

Otro objeto de la presente invención es el suministro de un procedimiento de producción de polvo de sienita nefelínica que tenga una granulometría inferior a aproximadamente 5-6 micrómetros, utilizando dicho procedimiento un molino vertical de bolas con agitación en seco y un clasificador por aire de salida para separar el polvo procedente del molino de bolas en un material grueso y un producto final de grano fino.

Otro objeto de la presente invención es el suministro de un procedimiento que utiliza un molino de bolas en seco con un clasificador por aire provisto de una característica de control de humedad, especialmente un procedimiento en el que el molino en seco es un molino vertical de bolas con agitación. Sin embargo, una característica secundaria de este objeto de la invención es la selección y el uso de un clasificador por aire de tiro lateral.

Otro objeto de la presente invención es el suministro de un procedimiento de tratamiento de polvo de sienita nefelínica para producir una granulometría inferior a aproximadamente 5-6 micrómetros utilizando un molino de bolas en seco que funcione eficientemente en la dirección vertical.

Otro objeto de la presente invención es el suministro de un procedimiento tal como se define en las reivindicaciones adjuntas.

Estos y otros objetos y ventajas serán evidentes a partir de la siguiente descripción, junto con los dibujos adjuntos.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es un diagrama de bloques de un procedimiento genérico utilizado en la producción de un polvo de sienita nefelínica con una granulometría ultrafina inferior a aproximadamente 5-6 micrómetros;

la figura 2 es una vista en alzado lateral esquemática que representa un clasificador por aire simplificado para ilustrar simplemente la función general de un clasificador por aire después de un molino de bolas en seco;

la figura 3 es un gráfico de una línea construida que representa la relación entre la granulometría de la sienita nefelínica y sus características abrasivas;

la figura 4 es un gráfico que compara el perfil de distribución obtenido entre un producto experimental de menos de seis micrómetros y el producto de menos de seis micrómetros de la presente invención;

la figura 5 es una vista pictórica del molino vertical de bolas con agitación que realiza los actos que constituyen un aspecto primario del procedimiento novedoso;

la figura 6 es una vista en sección transversal del molino de bolas con agitación ilustrado en la figura 5; la figura 6A es un dibujo esquemático del proceso de trituración en seco utilizado en el molino en seco que constituye la presente invención;

la figura 7 es una vista lateral del clasificador por aire utilizado en la presente invención para separar el producto acabado del material grueso contenido en el polvo intermedio que sale del molino de bolas ilustrado en líneas generales en las figuras 5 y 6;

la figura 8 es un dibujo de disposición del sistema utilizado para realizar el procedimiento que constituye la presente invención, combinando el sistema un molino vertical de bolas con agitación y el clasificador específico ilustrado en la figura 7;

la figura 9 es una tabla que presenta los datos de trituración del procedimiento novedoso realizado por el sistema ilustrado en las figuras 5-8;

la figura 10 es un gráfico que representa la distribución de tamaño de partícula de un producto de sienita nefelínica tratado por la presente invención;

la figura 11 es una tabla relativa al tamaño de las partículas del producto tal como se muestra en el gráfico de la figura 10;

la figura 12 es una tabla que ilustra el brillo y el color ensayados del producto final producido de acuerdo con el procedimiento de la presente invención;

la figura 13 es un gráfico que muestra la distribución del tamaño de partícula del material de sienita nefelínica en distintas etapas del procedimiento realizado por el sistema divulgado en la figura 8;

la figura 14 es una tabla que proporciona un resumen del rendimiento del clasificador seleccionado para su uso en la práctica de la presente invención;

la figura 15 es una tabla que proporciona los datos de funcionamiento del molino y el clasificador utilizados en la práctica de la presente invención;

la figura 16 representa la distribución del tamaño de partícula del clasificador junto con las características de color ensayadas del producto tal como se produce por el procedimiento que utiliza el sistema mostrado en la figura 7;

la figura 17 es una tabla que muestra la distribución de partículas del material grueso devuelto al molino desde el clasificador y las características de color medidas de este material grueso;

la figura 18 es una tabla que ilustra la distribución del tamaño de partícula del producto intermedio de sienita nefelínica que sale del molino y entra en el clasificador, junto con las características de color medidas de este producto;

las figuras 19-24 son gráficos que ilustran las características del molino agitador continuo de alta velocidad que constituye el aspecto básico de la presente invención.

Descripción genérica de la invención

Las figuras son para ilustrar la realización preferida de la invención y pretenden limitar la misma. La figura 1 es un diagrama de bloques de un procedimiento genérico 100 en el que una sienita nefelínica en partículas se trata para obtener una granulometría ultrafina inferior a 10 micrómetros y preferentemente inferior a 6 micrómetros. El procedimiento se utiliza para controlar la granulometría de la sienita nefelínica cuando al menos el 99 % de la sienita nefelínica está por debajo de un tamaño de partícula ultrafino seleccionado. Además, el perfil de distribución es bastante estrecho, es decir, del orden de 5 micrómetros. La invención no produce partículas de sienita nefelínica con una amplia gama de tamaños de partícula, que sea meramente una mezcla de partículas ultrafinas y partículas de mayor tamaño, porque la característica abrasiva de las partículas de sienita nefelínica aumenta drásticamente a medida que aumenta el tamaño de partícula. En consecuencia, la invención implica que al menos el 99 % del tamaño de las partículas sea inferior a un valor establecido, cuyo valor es preferentemente de 5 a 6 micrómetros. Se trata de un producto diferente de la sienita nefelínica, en la que el perfil de distribución de tamaño de partícula se sitúa entre 2 micrómetros y 11 micrómetros.

El procedimiento genérico 100 que emplea un concepto general se ilustra en la figura 1, en la que se suministra una sienita nefelínica en forma granular en la primera etapa de proceso 110. El material en partículas extraído se tritura en un triturador en seco 112 utilizando un equipo mecánico convencional, de modo que las partículas resultantes puedan tener un tamaño de partícula determinado mediante la etapa de clasificación 114. En la etapa de clasificación, que puede realizarse mediante un tamiz tal como, por ejemplo, un tamiz de malla 16, las partículas que salen por la línea de salida 114a tienen un primer valor determinado. El primer valor está en el intervalo general de aproximadamente 1000 micrómetros. El uso de un tamiz mecánico de malla 16 en la etapa de clasificación permite que las partículas que fluyen a lo largo de la línea de salida 114a tengan un tamaño que forma un material de alimentación óptimo para el molino de bolas 120. Si el tamaño de las partículas procedentes del triturador en seco 112 es superior al tamaño de malla en la etapa 114, las partículas de mayor tamaño serán transportadas a lo largo de la línea de salida 114b hasta el clasificador 116. En el clasificador, las partículas inutilizables de mayor tamaño son expulsadas a lo largo de la línea de salida 116a y las partículas más pequeñas son redirigidas al triturador 112 a través de la línea de retorno 116b. Así, la porción de entrada del procedimiento o sistema 100 produce una primera granulometría determinada que se lleva al tratamiento posterior según la presente invención. Esta granulometría se selecciona para ser de 1000 micrómetros; sin embargo, esto es sólo representativo y las partículas de la línea de salida 114a pueden tener cualquier tamaño de partícula determinado concreto. Esta es la primera granulometría determinada en el procedimiento 100. En la práctica, la sienita nefelínica clasificada en la línea de salida 114a tiene un tamaño de grano de malla 25 (600 micrómetros). Las etapas 110, 112 y 114 comprenden una mandíbula y un cono primarios para reducir el producto extraído a terrones de menos de 15,24 cm (6 pulgadas), un horno giratorio para secar el material, una trituradora de cono para reducir la roca a menos de 2,54 cm (una pulgada) y una trituradora terciaria en forma de trituradora de impacto de eje vertical. A continuación, el material se clasifica para que pueda pasar a través de un tamiz de malla 25 y se suministra a la línea de salida 114a.

La sienita nefelínica que tiene un tamaño determinado en la línea de salida 114a se dirige a una etapa de alimentación de material al proceso de molino de bolas 120 que funciona para producir partículas ultrafinas, sin la adición de un líquido para suspender las partículas. Así, las partículas ultrafinas son expulsadas del molino de bolas de la etapa 120 a lo largo de la línea de salida 122. Para la etapa 120 puede utilizarse cualquier molino de bolas ultrafino convencional. Las partículas ultrafinas del molino de bolas de la etapa 120 salen por la línea de salida 122 y son tratadas por un clasificador por aire convencional. Este clasificador por aire se ajusta mediante la velocidad del aire del proceso procedente del soplador 132. El soplador dirige el aire a alta velocidad a través de la línea 132a hacia una etapa de clasificación por aire convencional 130. La etapa del clasificador por aire elimina las partículas de menos de 5 micrómetros dirigiendo dichas partículas ultrafinas a través de la línea de salida 134. Estas partículas pueden acumularse en el colector 136. De acuerdo con el procedimiento convencional del clasificador por aire, las partículas que tienen una granulometría máxima con un segundo valor determinado se separan y se dirigen al colector 136. Estas partículas son inferiores a 10 micrómetros y preferentemente inferiores a 5 a 6 micrómetros. En la práctica, más del 99 % de las partículas tienen una granulometría inferior a aproximadamente 5 a 6 micrómetros. Por supuesto, los clasificadores por aire eliminan partículas ultrafinas con un perfil de distribución. El perfil es de 5 a 6 micrómetros a aproximadamente 1 micrómetro. El polvo con un tamaño inferior a aproximadamente 0,5 micrómetros es transportado por el aire desde el soplador 132 a través de la línea 138 para ser recogido en el receptáculo o colector de polvo 140. El clasificador por aire 130 también tiene una línea de descarga de partículas grandes 150 dirigida al colector 152. Desde este colector, las partículas más grandes se reciclan a través de la línea 154 de vuelta a la entrada del molino de bolas de la etapa 120. El material de alimentación de la línea 114a y las partículas devueltas de la línea 154 son tratadas por la etapa 120 del molino de bolas en seco y se dirigen a través de la línea de salida 122 al clasificador por aire genérico convencional 130. El clasificador por aire separa las partículas deseadas para su acumulación en el colector 136. También descarga pequeñas partículas inaceptables en el colector 140. Las partículas más grandes se reciclan a través del colector 152. Así, un procedimiento continuo en línea 100 acepta sienita nefelínica extraída y produce sienita nefelínica con partículas ultrafinas de menos de 10 micrómetros y preferentemente de menos de 5 a 6 micrómetros. La distribución de las partículas de sienita nefelínica producidas por el procedimiento 100 se encuentra en el intervalo general de 1 a 5 micrómetros. En consecuencia, se obtiene un valor bajo específico para el tamaño de partícula para el material de sienita nefelínica natural extraída. El perfil de distribución es inferior a aproximadamente 4 micrómetros y tiene un tamaño máximo en el intervalo general de 5 micrómetros. Un perfil de distribución de 4-5 micrómetros con un valor superior inferior a 10 micrómetros y un valor inferior de al menos 1 micrómetro define el material de salida del procedimiento 100.

Tal como se apreciará más adelante, la invención implica la combinación de un novedoso molino de bolas en seco para producir partículas ultrafinas sin trituración en húmedo en combinación, utilizando un clasificador por aire específico, que es un dispositivo que elimina partículas con un determinado intervalo de tamaño de partículas de las partículas finas transportadas por el aire. En la figura 2 se ilustra funcionalmente una representación esquemática de un clasificador por aire genérico. Las partículas se descargan directamente como material de alimentación en la línea 122 hacia el clasificador por aire 130. El clasificador por aire 130 tiene una entrada de aire representada como un túnel de entrada 200 para el soplador 132. El tamiz 202 impide que las partículas grandes de material extraño sean arrastradas por el elevado caudal de aire de la entrada o túnel 200. En esta combinación de fondo, la velocidad del clasificador suele ser de aproximadamente 4000 rpm con un caudal total de aproximadamente 6000 cfm. Esa alta velocidad del aire a través del túnel de entrada 200 se dirige a una zona situada debajo de la tolva 210 para aceptar el material de alimentación de la línea 222. La sienita nefelínica cae desde la tolva 210 a través del túnel de entrada 200, donde es atrapada y transportada por el aire a través del deflector controlado 220. Las partículas de mayor tamaño por encima de un valor determinado a extraer por el clasificador 130 se descargan por gravedad a través de la línea 222, que es la salida 150 del procedimiento 100 mostrado en la figura 1. Dichas partículas grandes se recogen en el transportador 230, donde se transportan al embudo de entrada del colector 232 para su descarga en el colector 152 para su retorno al molino de bolas a través de la línea 154, como se muestra esquemáticamente en la figura 1. Las corrientes de transporte de aire 140 pasan a través del túnel o tubo 200 a una campana de mayor volumen 242, donde el diferencial de presión y la capacidad de transporte del aire están controlados por el tamaño de la campana en comparación con la velocidad del aire que transporta las partículas. Esta combinación de aire y campana permite que el aire de transporte 240 deje caer partículas de un tamaño determinado para ser extraídas en la zona 250 hacia la línea de salida 134 para ser depositadas en el colector 136. Así, las partículas grandes se descargan por gravedad en el colector 152. Las partículas que tienen el intervalo de distribución deseado se depositan en el colector 136 y otros finos o polvo más pequeños que el material deseado a separar por el clasificador 130 se transportan a través del tubo 260 a la descarga 138 en forma de embudo 138a para descargar los finos o polvo en el colector 140. El aire se descarga por la línea 262 como se representa esquemáticamente en la figura 2. Así, las funciones de un clasificador por aire se ilustran en la figura 2, donde el clasificador 130 recibe material de alimentación ultrafino de la línea 122. Esta es la salida producida por un molino de bolas en seco utilizado en la etapa 120 del procedimiento genérico 100. La combinación de un molino de bolas en seco y un clasificador por aire para proporcionar una gama ajustada seleccionada del tamaño de partículas ultrafinas para la sienita nefelínica no se había logrado antes del descubrimiento por Unimin Corporation de New Canaan Connecticut.

Al tratar la sienita nefelínica de acuerdo con el procedimiento genérico 100, se ha descubierto que el valor de abrasión de Einlehner ("Einlehner Abrasive Value", EAV) es menor que 100 para una granulometría máxima de 10 micrómetros, y tiene un valor de aproximadamente 50 para la realización preferida en la que el material tiene una granulometría máxima de 5 micrómetros. En la figura 3, la línea 300 es la regresión lineal de los puntos 302, 304, 306, 308 y 310, que son muestras de sienita nefelínica con un tamaño máximo de partícula de 3 micrómetros, 10 micrómetros, 20 micrómetros, 35 micrómetros y 60 micrómetros, respectivamente. El número o valor de abrasión (EAV) para el material utilizando estas distintas muestras determinan los puntos mostrados en la figura 3 para construir la línea 300 por regresión lineal. Como puede observarse, con una granulometría máxima de 5 a 6 micrómetros, se obtiene un número o valor de abrasión de Einlehner de 50. A 10 micrómetros, el valor o número es 100. Las pruebas han indicado que cuanto menor sea el número o valor de abrasión, menor será el desgaste de los equipos que tratan un material viscoso utilizando sienita nefelínica. Es deseable que tenga un valor inferior a 100 y preferentemente de aproximadamente 50. Este valor se obtiene cuando la granulometría de la sienita nefelínica tratadas es inferior a 5 micrómetros y, por lo general, oscila entre 1 y 5 micrómetros. Se trata de un intervalo muy pequeño para el perfil de distribución y la granulometría ultrafina. Esto produce una sienita nefelínica mejorada que hasta ahora no se había obtenido de forma barata en las cantidades comerciales antes producidas por Unimin Corporation.

Después de producir el producto de acuerdo con el procedimiento descrito en el diagrama de flujo o diagrama de la figura 1, el producto resultante tenía una granulometría máxima de 6 micrómetros y una granulometría mínima de aproximadamente 0,5 micrómetros. La distribución del producto acabado se muestra en el gráfico 400 de la figura 4, en el que prácticamente todas las partículas son inferiores a 6 micrómetros. La distribución ensayada indica que el tamaño mínimo de grano es de 0,5 micrómetros y sólo un 10 % de las partículas tenían este pequeño tamaño. Para obtener una comparación de la distribución obtenida mediante la práctica del procedimiento 100 con la distribución de tamaño de partícula obtenida únicamente mediante un proceso experimental de laboratorio, se produjo una sienita nefelínica de menos de 5 micrómetros en un entorno de laboratorio. La curva de distribución 402 que se obtuvo para este material experimental presentaba un intervalo de granulometría de 1-6 micrómetros. Este producto utiliza un proceso en húmedo para proporcionar un vehículo de comparación. Como puede observarse, la aplicación comercial de un gran volumen producido en masa del procedimiento 100 ilustrado en la figura 1 produce una curva de distribución bastante similar a la curva 402 del material experimental, en donde el tamaño de las partículas se controla entre 6 micrómetros y aproximadamente 1 micrómetro. La única diferencia es que el procedimiento comercial 100 producido en masa tiene unas partículas con un diámetro inferior al que es posible conseguir mediante un proceso experimental controlado en laboratorio para producir una sienita nefelínica representativa de menos de 6 micrómetros. El procedimiento genérico 100 produce sienita nefelínica con un tamaño de partícula ultrafino en el intervalo de 0,5-5,0 micrómetros.

Realización preferida de la invención

El procedimiento 100 divulgado en la figura 1 es una divulgación general de un procedimiento para fabricar sienita nefelínica de grano fino mediante el uso de un clasificador por aire ilustrado esquemáticamente en la figura 2. La presente invención optimiza y hace altamente eficiente este procedimiento, lo que implica la selección de un molino de bolas con agitación, vertical y continuo, como se muestra en las figuras 5, 6 y 6A. Este tipo específico de molino de bolas en seco se combina con el clasificador de doble etapa, como se muestra en la figura 7. Esta invención constituye un procedimiento exclusivo de utilización de un molino de bolas en seco específico y, como concepto secundario, la combinación del molino de bolas exclusivo con un clasificador específico. El procedimiento se lleva a cabo mediante los sistemas ilustrados en el diagrama de la figura 8. El procedimiento que utiliza este sistema con parámetros específicos constituye la invención y la figura 8 ilustra la aplicación preferida del procedimiento novedoso. La invención consiste en el descubrimiento de que un molino de bolas en seco de funcionamiento vertical del tipo agitado, cuando se combina con un clasificador específico, que se modifica a partir de la estructura en el documento English 4885832 (incorporado por referencia en el presente documento) produce un sistema de alta eficiencia para llevar a cabo el procedimiento de la invención que produce un producto de sienita nefelínica de grano ultrafino que tiene una granulometría que es inferior a aproximadamente 5-6 micrómetros. Este producto ha mejorado drásticamente las características físicas de la sienita nefelínica que tiene partículas más grandes y será o es ofrecido a los usuarios finales por Unimin Corporation de New Canaan, Connecticut, con la marca MINEX 12. El procedimiento exclusivo de producción de este producto de sienita nefelínica drásticamente mejorado mediante un molino de bolas vertical específico y, como combinación, con un clasificador de doble etapa, constituye aspectos de la invención y la realización preferida de la invención se ilustra en las figuras 5-8.

Molino vertical de bolas con agitación

El molino de bolas utilizado en la realización preferida de la presente invención es del tipo divulgado en líneas generales en los documentos Hagy 4850541 y Szegvari 4979686. Estas dos patentes se incorporan por referencia en el presente documento como información básica sobre un molino vertical de bolas con agitación. El molino vertical continuo de bolas con agitación que constituye el aspecto principal de la presente invención es un triturador en seco de alta velocidad indicado en líneas generales por el número 10 en las figuras 5 y 6. Se trata de un molino vertical de agitación en seco que incluye una placa de soporte de suelo 11 sobre la que está montado un bastidor de la máquina 10. El bastidor de la máquina consiste fundamentalmente en un elemento de base horizontal 12a y patas verticales opuestas 12b y 12c que están integradas o soldadas a la base horizontal 12a. La pata vertical 12b se proyecta hacia arriba sólo una parte de la altura total de la máquina y actúa como soporte para montar pivotalmente el recipiente de trituración, como se describirá.

Montado en una superficie de la pata vertical 12c hay un motor 13 y una placa de montaje 13a para el mismo con un arrancador 14 y una placa de montaje 14a para el motor. También se incluyen los controles de botón pulsador habituales 15 en una cara de la pata 12c y están montados en la parte superior de la pata 12d en un mecanismo de polea y correa (no se muestra) que está unido al motor 13 de manera convencional para actuar como un tren de transmisión para el aparato agitador.

La estructura que se acaba de describir no se ha ilustrado con gran detalle, ya que, en cierta medida, es bien conocida en la técnica. El motor 13, cuando es agitado por el arrancador 14, acciona el mecanismo de correa y polea para impartir movimiento giratorio al eje agitador a través de un acoplamiento y cojinete apropiados para el propósito que se describirá.

Un recipiente de trituración 20 está montado, para movimientos pivotantes selectivos, en las patas 12b y 12c de modo que todo el recipiente pueda pivotar para acceder a su interior. Sólo se ilustra el conjunto de montaje pivotante 22 en la pata 12b junto con la palanca de accionamiento 22a que está conectada a un tornillo sin fin y un engranaje con un eje y un perno conectados al recipiente 20. Un acoplamiento similar de eje y perno conecta el recipiente 20 con la pata 12c. Sin embargo, el recipiente 20 está destinado a ser bloqueado en posición estacionaria durante la trituración y, para ello, se utiliza un mango de bloqueo del recipiente 19. El recipiente de trituración 20 también tiene una tapa extraíble 21 que está fijada mediante abrazaderas 23 al cuerpo del recipiente y, adyacente a su extremo inferior, uno o más conjuntos de válvulas de descarga 50 están montados en la pared del recipiente. Proyectándose hacia el interior desde la parte superior de la tapa 21 hay una cubierta protectora del eje 17 que cubre el eje agitador y el acoplamiento del eje del conjunto agitador. En la parte superior de la tapa 21 también está montado un canal de alimentación 18 que tiene una abertura adecuada para que el material de alimentación seleccionado pueda depositarse a través del canal 18 en el recipiente 20.

Refiriéndose ahora a la figura 6, el recipiente de trituración 20 incluye un cuerpo 24 que tiene una pared lateral cilíndrica interior 25 y una pared inferior 26. Tal como se ilustra, el cuerpo es de doble pared como en 25a y 26a para que el agua de refrigeración pueda introducirse en la cavidad así formada a través de los puertos de entrada y salida 25b y 25c, respectivamente. También están montados por encima del punto medio en la pared exterior 25a unos pernos 27 para el montaje pivotante del recipiente 20 sobre las patas 12b y 12c. La tapa 21 se encaja en el extremo abierto del recipiente y se fija mediante la abrazadera 23. La tapa tiene una abertura 21a para que encaje el eje agitador 41 del conjunto agitador 40, así como una abertura en comunicación con el canal de alimentación 18. El eje 41 tiene un extremo que sobresale por encima de la tapa 21 y tiene una ranura de chaveta 41a. Este extremo del eje está conectado a un acoplamiento que también está conectado al eje y al cojinete de la polea que, a su vez, está conectada al motor 13 como se ha descrito anteriormente con respecto a la figura 5. El eje 41 puede girar en la dirección de la flecha z. Tal conexión es bien conocida en la técnica.

Los medios o elementos de trituración M son como bolas contenidas dentro del recipiente 20, que se llena hasta un porcentaje. La selección del medio y su tamaño se describirá más adelante y es una característica de la presente invención. El medio se agita con fines de trituración mediante el conjunto agitador que incluye el eje 41 que tiene una serie de brazos agitadores 42 que se extienden radialmente y sobresalen a través de los orificios 41b y están dispuestos en serie a lo largo del eje longitudinal del eje 41 y, en última instancia, están dispuestos en un ángulo radial de 90°. En esta realización del molino de bolas con agitación, cada uno de los brazos agitadores tiene forma de L y tiene una pata larga 42a y una pata corta 42b unidas entre sí por partes de radio 42c y están proyectadas sustancialmente a 90° a partir de las mismas. Los brazos o piernas son preferentemente rectos como se muestra en la figura 6A. La pata larga 42a también tiene una o más ranuras anulares fresadas 42d aproximadamente en el punto medio longitudinal. Como puede verse, esta realización de un molino de bolas con agitación incluye brazos agitadores 52 que se insertan a través del eje 41 y se mantienen en posición mediante pasadores 43 que encajan en ranuras de molino anulares 42d. El suministro de una pluralidad de muescas 42d pone de manifiesto claramente que los brazos mezcladores 42 pueden montarse y disponerse de modo que las patas en ángulo recto 42b de los mismos puedan extenderse hacia la pared lateral interior 25a o alejarse de la misma. En esta realización concreta del molino de bolas con agitación, la posición de los brazos 42 se selecciona para el procedimiento de trituración concreto. Aunque no es necesario en la práctica, el molino de bolas con agitación 10 ilustrado en la figura 7 proporciona una serie de discos desviadores 34 en el eje vertical 41. Estos discos desviadores tienen cada uno una abertura central para que se deslicen a lo largo del eje 41 y se disponen como se muestra en la figura 7 en relaciones alternas con respecto a cada par de brazos agitadores 42. Estos discos desviadores, que pueden o no ser necesarios, se mantienen en su lugar en el eje en contra el movimiento axial mediante una serie de manguitos de asiento 45 dispuestos axialmente por encima y por debajo de cada disco 44 y que tienen muescas de radio 45a para encajar alrededor de los brazos agitadores 42.

El molino de bolas con agitación como se ilustra en las figuras 6 y 7 está destinado a funcionar a alta velocidad y, si bien puede ser caracterizado como de una variedad en seco de un dispositivo de trituración como se establece anteriormente, la descarga será continua y hacia el lado contrario a los dispositivos normales de descarga inferior utilizados en el pasado para la trituración en seco. La descarga se produce en virtud de la fuerza centrífuga impartida al material triturado. El extremo de la esquina inferior derecha de la figura 7 ilustra el tamiz 41 a través del cual el material triturado o polvo intermedio P pasará al conjunto de válvulas 50 y al canal de descarga 50a. Esto explica el funcionamiento técnico de un molino vertical de bolas con agitación, en el que la materia prima se introduce en el canal 18 y pasa hacia abajo a través del medio M hasta el canal de descarga 50a, de modo que los brazos agitadores de cualquier configuración concreta deseada pueden reducir el perfil granulométrico de la materia prima a medida que sale del molino de bolas. Este proceso en seco aumenta drásticamente el porcentaje de partículas en la materia prima que están por debajo de un tamaño de partícula determinado, que en la invención es inferior a 5-6 micrómetros. Las características de funcionamiento del molino de bolas con agitación utilizado en la práctica de la invención e ilustrado en la realización preferida se ilustran esquemáticamente en la figura 6A. El proceso de trituración implica la rotación rápida de los brazos agitadores 42 por parte del eje 41, lo que produce un proceso de trituración en seco por el que el medio M se agita hasta alcanzar un estado aleatorio de movimiento denominado "porosidad cinemétrica". Véase el folleto tituladoDry Grinding Attritors,incorporado por referencia al presente documento. Un molino vertical de bolas con agitación en seco también se denomina "molino attritor" En la condición expandida del medio, el medio y las partículas de la materia prima F puede moverse libremente. Colisionan y chocan entre sí para reducir así la granulometría eficaz de la materia prima a medida que se mueve verticalmente hacia abajo a través del recipiente 20. El medio M llenado hasta un nivel deseado en el recipiente 20 es impulsado hacia el exterior por los brazos agitadores 42 hacia la pared cilíndrica 25 causando una acción de trituración cinética dinámica agitadora que permite la trituración en seco de la materia prima F que se mueve verticalmente hacia abajo.

En funcionamiento, el espaciamiento de los brazos 42 desde la pared interna 25 se suele determinar en función del tamaño de los elementos o medios de trituración y el espacio será normalmente de 4-7 veces los diámetros de las bolas o del medio. Se mantiene la misma disposición de separación entre el brazo agitador inferior 22 y la pared inferior 26 del recipiente 20. Los resultados deseados del molino de bolas pueden obtenerse cuando el diámetro del disco desviador 44 es del 50 % a aproximadamente el 83 % del diámetro del recipiente 20. Estos discos desviadores, que pueden utilizarse o no en la realización preferida de la invención, mantienen el movimiento cilíndrico exterior de la materia prima F a través del recipiente 20. No se utilizan en el molino de la figura 6A. El material de trituración en seco en un molino de bolas con agitación suele tener un tamaño comprendido entre 5 mm y 13 mm. Sin embargo, se ha descubierto en la realización del procedimiento de la presente invención que el medio tendrá un tamaño mucho más reducido, tal como menos de 5 mm y preferentemente en el intervalo de 2,0-2,5 mm.

La velocidad habitual a la que gira el eje 41 en la trituración en seco es de aproximadamente 300-350 rpm con un brazo agitador de 16,51 cm (6,5 pulgadas) de diámetro. La velocidad del brazo es tan grande que el material tiende a formar un cilindro recto durante la mezcla. Sin embargo, la adición del disco desviador 44 altera esta situación y desvía parte del flujo de material a la zona entre los discos para aumentar el tiempo de resonancia en la cámara de trituración, lo que asegura una trituración más fina. Este concepto se emplea en la realización preferida de la presente invención.

El molino de bolas con agitación 10 mostrado en las figuras 5, 6 y 6A es se selecciona y se hace funcionar con una materia prima específica como se explicará en la práctica de la realización preferida de la presente invención. Un aspecto de la invención es el uso de un molino vertical de bolas con agitación junto con un clasificador exclusivo seleccionado mostrado en la figura 7 y descrito en la siguiente sección.

De acuerdo con la invención, la materia prima F tiene un tamaño de partícula máximo superior a aproximadamente 20 micrómetros, y, preferentemente, en Minex 3, comercializado por Unimin Corporation de New Canaan, Connecticut, tiene una granulometría máxima de 50-60 micrómetros y una cantidad determinada de partículas inferiores a 6 micrómetros. El molino 10 tritura la materia prima F para producir más partículas con una granulometría inferior a 6 micrómetros, desplazando la distribución de tamaño de partícula hacia partículas más pequeñas en el polvo intermedio P dirigido al clasificador por aire ilustrado en la figura 7. Véase la distribución del tamaño de partícula del producto final y de los compuestos intermedios en las figuras 10 y 13.

Clasificador por aire

Para poner en práctica la invención exclusiva y novedosa para fabricar polvo ultrafino de sienita nefelínica con una granulometría inferior a aproximadamente 6 micrómetros, puede combinarse un clasificador por aire general con un molino de bolas con agitación 10. Sin embargo, un aspecto secundario de la invención es combinar el molino 10 con un clasificador por aire específico de dos etapas 700 como se muestra en la figura 7. Este clasificador de tiro lateral ha sido seleccionado y se emplea. El clasificador por aire 700 utiliza una corriente de aire a alta velocidad que se desplaza rápidamente a lo largo de una ruta definida para transportar polvo intermedio P con un mayor porcentaje de partículas de grano ultrafino a lo largo de la ruta. El clasificador 700 permite que el material en partículas grueso, incluidas las partículas de mayor tamaño que el producto ultrafino, se separe mediante la fuerza centrífuga y la gravedad. Este material grueso MG es entonces expulsado del clasificador 700. El clasificador por aire de dos etapas 700 emplea un mecanismo clasificador por aire de tiro lateral del tipo mencionado en líneas generales en el documento Saverse 4551 241, cuya patente se incorpora por referencia en el presente documento como información de referencia. El clasificador por aire de tiro lateral utilizado en la práctica del novedoso procedimiento de la presente invención incluye un rechazador giratorio vertical de cuchillas de sección descendiente o jaula 710 accionado a alta velocidad por el motor 712. Una cámara de expansión inferior 714 está comunicada con la salida de una cámara de separación superior cónica 716. El motor 712 acciona el rechazador 710 a una velocidad ultraalta en el intervalo general de 1200-1600 rpm para realizar el proceso de separación de las partículas del clasificador por aire 700. El rechazador 710 gira a alta velocidad mientras el polvo intermedio P es dirigido desde el canal de salida 50a del molino 10, como se muestra en las figuras 5 y 6 a través de una o más entradas de polvo 720, 722. El polvo P fluye hacia abajo en la cámara de separación 716 como indican las flechas x. En consecuencia, el polvo intermedio de sienita nefelínica P se dirige al clasificador 700 por las entradas 720, 722, de modo que el ventilador de aire 730, accionado por el motor 732 a una velocidad ultraalta en torno a 1400-1700 rpm, extrae el aire de escape o el aire limpio devuelto a través de la entrada 734 y fuerza el aire a velocidad ultraalta a través de la salida 736. Este flujo de aire de velocidad ultraalta se utiliza en la separación del producto final PF, que es sienita nefelínica con un tamaño de partícula inferior a aproximadamente 6 micrómetros, del polvo intermedio de sienita nefelínica P a medida que el flujo de aire se desplaza hacia el polvo en una ruta seleccionada indicada en la figura 7. La ruta del aire tiene varias partes funcionales distintas. El aire de la ruta A1 es aire limpio de alta velocidad dirigido a la cámara de expansión inferior 714, donde forma un vórtice centrífugo, ilustrado como la ruta en espiral B1. Dado que la cámara de expansión 714 no permite la salida libre del flujo de aire, el aire a alta velocidad de la ruta A1 debe moverse hacia arriba a lo largo de la ruta A2 en la cámara de separación 716 que es una cámara cónica por encima de la cámara de expansión inferior 714. En la parte superior de la cámara de separación 716, el aire es conducido al rechazador giratorio de alta velocidad 710, como indican las flechas radiales A3. El rechazador 710 separa las partículas finas de las gruesas en el polvo intermedio entrante P, de modo que las partículas finas son arrastradas desde la jaula del rechazador, tal como indica el movimiento de aire A4. De esta manera, el clasificador por aire de tiro lateral 700 dirige el material separado a lo largo de la ruta A4 hacia el separador de etapa final 740 del clasificador 700 por medio de la entrada 742. El perfil de tamaño de partículas del polvo intermedio P es sustancialmente mayor que el perfil de material en partículas del polvo de sienita nefelínica transportado en el flujo de aire A4. Este perfil tiene un 99,9 % de sus partículas de menos de 6 micrómetros. Esta es la definición de tamaño de partícula que se obtiene mediante el molino 10 de las figuras 5 y 6 y el clasificador por aire 700 de la figura 7. El flujo de aire A4 que transporta partículas del tamaño deseado desde la jaula del rechazador 710 pasa a través del conducto 750 que se comunica con la campana superior del rechazador 750 en la salida de la campana 762.

El clasificador por aire de dos etapas 700 es del tipo mostrado en los documentos Saverse 4551 241 y se divide fundamentalmente en una primera etapa, en la que el aire a alta velocidad se dirige por medio de la entrada 770 a la cámara de expansión 714. En la cámara de expansión, el aire debe moverse hacia arriba a través de la cámara de separación 716 para ser tratado por la jaula de rechazo 710; sin embargo, una cierta cantidad de aire se desvía de la ruta principal del aire como indica el flujo de aire B1 en la cámara de expansión 714, que hace que el material grueso MG se deposite en la parte inferior de la cámara de expansión 714 para su posterior transporte a través de una válvula giratoria y una esclusa de aire 772. En la primera etapa de funcionamiento, el aire a alta velocidad fluye hacia el interior de la cámara de expansión inferior 714 y luego hacia arriba hacia el interior de la cámara de separación 716, con una ligera cantidad de aire formando un vórtice como lo indica el flujo de aire B1 para dirigir las partículas grandes de un tamaño mayor que el producto ultrafino que se va a seleccionar, de modo que la fuerza centrífuga y la gravedad mueven el material grueso MG hacia abajo a través de la válvula y la esclusa de aire 772, como se muestra en la figura 7. Al mismo tiempo, el polvo intermedio P es transportado por el flujo de aire A2. Las corrientes radiales de flujo de aire A3 fuerzan a las partículas de polvo P a atravesar la jaula rechazadora 710 para producir el producto ultrafino de la presente invención en el conducto 750. El producto final PF es transportado por el flujo de aire A4 al separador 740. De esta manera, el material grueso se separa del polvo de sienita nefelínica de grano ultrafino deseado, que pasa a la segunda etapa o etapa final del separador 740 del clasificador 700. El separador 740 tiene una carcasa superior 780 y una porción cónica de tiro descendente 782 que crea un ciclón colector de alta eficiencia de producto fino indicado por la flecha espiral B2. La carcasa 780 es cónica y converge en una cámara de expansión inferior y una tolva de recogida 784 para recibir el producto fino separado del polvo intermedio P. La válvula giratoria y la esclusa de aire 786 dirigen el producto final PF desde la segunda etapa del clasificador 700. En resumen, el polvo intermedio P se trata con un clasificador por aire de dos etapas 700 accionado por una jaula rechazadora de alta velocidad 710 y un ventilador inductor de flujo de aire a alta velocidad 730. A continuación, el clasificador divide el polvo intermedio entrante en un material grueso MG y un polvo de sienita nefelínica de grano ultrafino con una granulometría inferior a aproximadamente 6 micrómetros como producto final PF. Para completar el flujo de aire entre las dos etapas del clasificador 700 se proporciona un conducto de retorno de aire limpio 790 comunicado con una campana de retorno cónica 792 que se extiende hacia abajo hacia el separador 740, de modo que el aire limpio de la campana 792 se retira del separador en una ruta inicial de torsión C1 que cambia a una ruta lineal de aire de retorno C2. En consecuencia, el aire limpio se separa del producto PF y se devuelve a la entrada de aire 734 del ventilador de aire a alta velocidad 730. En la práctica, se proporciona una microjunta 794 entre la campana superior 760 de la jaula rechazadora de alta velocidad 710. De este modo, el clasificador por aire 700 separa el producto final PF del material grueso MG después de que el molino 10 reduzca el perfil de partículas de la materia prima F de sienita nefelínica a un perfil de tamaño de partículas desplazado para el polvo intermedio P. El polvo P tiene más partículas de tamaño inferior a 6 micrómetros que la materia prima F entrante del molino 10. El clasificador por aire separa el polvo P en producto final PF y material grueso MG.

El clasificador por aire centrífugo de dos etapas 700 es un Micro-Sizer de Progressive Industries como se muestra en líneas generales en el documento Saverse 4551 241. Este clasificador consta de una cámara clasificadora principal con un rotor "rechazador" de palas verticales y una cámara de expansión inferior en la que las partículas se suspenden en el aire para ser clasificadas por el rechazador. El rechazador o jaula rechazadora 710 funciona a gran velocidad. Cuanto mayor es la velocidad, más finas son las partículas que pueden pasar por el rechazador como producto final. El material grueso MG acaba cayendo por el fondo de la cámara de expansión. Se utiliza un ciclón separado para recoger el producto fino que pasa por la jaula del rotor rechazador. El sistema está sellado con el fin de recuperar un porcentaje de partículas finas disponibles superior al habitual en la mayoría de los clasificadores por aire. El clasificador funciona específicamente a velocidades diseñadas para realizar cortes de tan sólo 5-6 micrómetros y no requiere captación de polvo.

Procedimiento de la invención

La presente invención se refiere a un procedimiento para convertir materia prima en partículas de sienita nefelínica F con un perfil granulométrico que tiene una granulometría máxima de al menos 20 micrómetros en un producto acabado ultrafino PF para su posterior uso comercial. El producto final de grano fino PF tiene una granulometría inferior a 6 micrómetros y se obtiene proporcionando una materia prima seca con un tamaño de partícula superior a aproximadamente 20 micrómetros y, de hecho, superior a aproximadamente 60 micrómetros. Este procedimiento lo realiza el sistema S, ilustrado en la figura 8. La materia prima F se hace pasar hacia abajo en dirección vertical a través de un molino de bolas continuo y con agitación a alta velocidad 10, como se representa esquemáticamente en las figuras 5 y 6. El molino de bolas en seco tiene brazos agitadores que giran a una alta velocidad seleccionada en una cámara extendida verticalmente y rellena de medio de trituración, de modo que la materia prima F se tritura hasta obtener un polvo intermedio P por acción del medio, ya que éste es movido lateralmente a alta velocidad por los brazos agitadores giratorios, como se explica en relación con la ilustración de la figura 6 y en el folleto tituladoDry Grinding Attritors.El polvo intermedio P tiene un perfil granulométrico drásticamente más reducido que el perfil granulométrico de la materia prima F. A continuación, el polvo intermedio se hace pasar a través del clasificador 700, tal como se muestra en la figura 7, que utiliza una corriente de aire a alta velocidad y movimiento rápido que pasa en una ruta seleccionada determinada para transportar el material de grano ultrafino que comprende el producto final PF a lo largo de la ruta y después desde el clasificador. El clasificador permite que el material en partículas grueso MG, incluidas las partículas más grandes que el tamaño diana de las partículas del producto ultrafino, se separe por la fuerza centrífuga y, a continuación, se expulse del clasificador 700. De este modo, el producto ultrafino PF se recoge y el material grueso MG se devuelve al molino de bolas de alta velocidad 10 para volver a triturarlo. El clasificador 700, en la realización preferida, es un clasificador por aire de dos etapas como se muestra en el documento Saverse 4551 241, con una primera etapa para separar el material grueso y una segunda etapa para eliminar el polvo del producto final. El aire cargado de polvo incluye partículas de menos de aproximadamente 1 micrómetro y suele ser "aire limpio" que se devuelve al ventilador del clasificador. La materia prima tiene un tamaño de partícula en el que el 99 % de las partículas son superiores a aproximadamente 50 micrómetros. En la práctica, el 99,9 % de la materia prima F es inferior a aproximadamente 60 micrómetros. El tamaño promedio de partícula D50 de la materia prima F es de aproximadamente 10-11 micrómetros. El tamaño de partícula del medio en el molino 10 suele ser inferior a 5 mm y preferentemente en el intervalo de 2,0-2,5 mm. La dureza del medio es de aproximadamente Mohs 9. De hecho, el medio es óxido de circonio estabilizado con ceria, aunque se han utilizado otras formas estabilizadas de óxido de circonio y óxido de aluminio y carburo de wolframio. El medio del molino se introduce hasta aproximadamente un 50 80 % de la cámara, y preferentemente hasta aproximadamente un 70 %.

El procedimiento novedoso es realizado por el sistema S como se divulga en la figura 8 e incluye un molino de bolas con agitación 10 y un clasificador por aire, que es preferentemente el clasificador de tiro lateral 700. La combinación del molino de bolas con agitación en seco y el clasificador por aire ya se ha descrito en detalle. El sistema S tiene un suministro de materia prima 800 que suele ser sacos entrantes de polvo de sienita nefelínica con una granulometría D99 de aproximadamente 60 micrómetros. En la práctica, esta materia prima es Minex 3, comercializada por Unimin Corporation de New Canaan, Connecticut. El nuevo material de sienita nefelínica 802 se dirige a la tolva 810, desde donde es dirigido por la válvula de salida 811 a la línea de alimentación del molino 812. La materia prima se dirige al transportador de entrada 820 que, en la práctica, es un elevador de cangilones que deposita la materia prima en la tolva del molino 822. La válvula de control 824 dirige la materia prima hacia el transportador de entrada del molino 826 para que la materia prima sea transportada al canal de entrada 18 del molino 10, como se muestra en la figura 6. El polvo intermedio P, que es polvo de sienita nefelínica con una distribución granulométrica drásticamente reducida con respecto a la distribución granulométrica de la materia prima F, sale del canal de descarga 50a del molino 10, como se muestra en la figura 6. El polvo intermedio P se dirige a través del transportador 832, que es también un elevador de cangilones, para depositar el polvo intermedio P en las entradas superiores 720, 722 del clasificador por aire 700, como se muestra en la figura 7. En el sistema S, el material MG es devuelto por el transportador 840 para dirigir el material de tamaño excesivamente grande desde el clasificador 700 hacia la línea de alimentación del molino 812 para reunirse con el nuevo material 802 para formar la materia prima F para triturar en el molino 10. Así, el material de alimentación F es el material nuevo de la línea 812 y el material de retorno del transportador 840. El procedimiento de la presente invención es realizado por el sistema S como se muestra en la figura 8 utilizando el molino de bolas con agitación 10 de las figuras 5 y 6 y el clasificador por aire específico mostrado en la figura 7.

Parámetros y datos del procedimiento de la invención

El sistema S de la figura 8 se ensambla y se hace funcionar para producir un producto final de sienita nefelínica que tiene una granulometría inferior a aproximadamente 6 micrómetros, lo que indica que D99,99 es inferior a aproximadamente 6 micrómetros. El procedimiento consiste en seleccionar un molino de bolas con agitación de flujo descendente y un clasificador por aire, concretamente un clasificador por aire de tiro lateral de dos etapas, que funciona como se ha descrito anteriormente y como se indica en las reivindicaciones adjuntas. En la práctica, el molino de bolas con agitación es el molino Attritor de Alta Velocidad modelo HSA-100 de Union Processing, Inc. de Akron, Ohio. Este molino es un molino continuo de bolas con agitación a alta velocidad en el que el producto se descarga a través de una compuerta diseñada para retener el medio M como se representa en la figura 6A. El molino de 321,76 litros (85 galones) se agita mediante un conjunto de 60,96 cm (24 pulgadas) de diámetro a aproximadamente 300 rpm. El motor de 150 caballos puede consumir hasta 190 amperios. La carcasa del molino tiene una camisa de agua para moderar la alta temperatura generada durante la ejecución de la molienda. De acuerdo con la invención, el medio M se ha seleccionado para incluir óxido de circonio estabilizado con ceria ("ceria" con un tamaño de partícula inferior a 5 mm, pero preferentemente en el intervalo de 2,0-2,5 mm). El medio seleccionado tiene una dureza de Mohs 9, que es sustancialmente más dura que los medios utilizados hasta ahora en un dispositivo de este tipo. El clasificador por aire de tiro lateral preferido para su uso en la práctica del presente procedimiento es el Micro-Sizer modelo MS-10 de Progressive Industries of Sylacauga, Alabama. El Micro-Sizer, como se muestra en la figura 7, comprende una cámara clasificadora principal con un rotor "rechazador" de palas verticales o jaula rechazadora 710 y una cámara de expansión inferior 714 en la que las partículas se suspenden en aire para su clasificación por el rechazador superior. El rechazador funciona a alta velocidad que, de acuerdo con la invención, está en el intervalo de 1200-1600 rpm y preferentemente 1300-1600 rpm. Se ha descubierto que esta velocidad de rotación extremadamente alta para el rechazador es necesaria para producir el producto de grano fino de acuerdo con la presente invención. La corriente de aire a alta velocidad en el clasificador 700 se produce aumentando la velocidad del ventilador a un nivel ultraalto en el intervalo de 1400-1700 rpm y preferentemente 1500-1700 rpm. El material grueso MG acaba cayendo por el fondo de la cámara de expansión. En la segunda etapa del clasificador 700 hay un ciclón separado que se utiliza para recoger el producto final que pasa por el rotor o rechazador del clasificador de tiro lateral. De acuerdo con un aspecto secundario de la invención, la parte superior del rechazador está sellada por una microjunta 794 entre el rechazador giratorio de alta velocidad y la campana de salida 760. Al seleccionar este tipo de clasificador por aire de tiro lateral, se ha comprobado que el procedimiento de la presente invención se lleva a cabo y no requiere recogida de polvo. El sistema S mostrado en la figura 8 ilustra el movimiento de diversos materiales de sienita nefelínica entre el molino 10 y el clasificador por aire 700. El material grueso MG de los clasificadores se devuelve al molino 10 mediante transportadores de tornillo y elevadores de cangilones. En la presente divulgación, cuando se emplea un elevador de cangilones en la práctica de la invención, el transportador se identifica con esta denominación. El resto de los transportadores suelen ser de tornillo. Las partes expuestas del molino, el clasificador y el equipo transportador son todas de acero inoxidable 304.

En el análisis de la invención descrito en el presente documento, el tamaño de las partículas se determinó con un instrumento de difracción de láser Malver Master Sizer. El color se analizó con un Minolta MG-3600d. Las lecturas de color son L*, a* y b*. Utilizando las mediciones del presente equipo, se obtuvo un valor de D98 de aproximadamente 5,60 y un valor de D50 de 1,85 para el producto final PF al realizar el procedimiento novedoso. La materia prima de sienita nefelínica F utilizada en la práctica de la invención fue Minex 3, que tiene una granulometría inferior a 60 micrómetros. De hecho, la materia prima utilizada en la práctica de la invención tenía un D98 de 61,49 y un D50 de 10,60. Las mediciones de color fueron L* 96,20, a* 0,05 y b* 1,45. Esta materia prima se trató mediante el sistema S descrito en la figura 8, que se utilizó para llevar a cabo el procedimiento novedoso y dio como resultado una sienita nefelínica con las características y parámetros que se indican en la tabla de la figura 9. En la práctica de la invención, se utilizó un medio exclusivo. Se observó que el óxido de circonio estabilizado con ceria funcionaba tan bien como el silicato de circonio y, al mismo tiempo, provocaba menos atascos en la rejilla de descarga. Se prefirió el óxido de circonio y el óxido de circonio estabilizado con Ce. El adyuvante de la trituración utilizado normalmente con la materia prima en un molino de bolas con agitación para aumentar la fluidez de la materia prima a través del medio es el dietilglicol (DEG). En la presente invención se descubrió que el adyuvante de la trituración utilizado universalmente en un molino, tal como el molino 10, no era necesario para mejorar la reducción de tamaño o facilitar la descarga; sin embargo, el uso de un adyuvante de la trituración afectaba a la coloración del producto final del molino, especialmente si se aumentaba la dosificación. Así, un aspecto de la invención es la reducción del adyuvante de la trituración. De hecho, el adyuvante de la trituración de acuerdo con un aspecto de la invención no se utiliza en absoluto en el molino 10. En la práctica, el clasificador por aire utiliza una velocidad del rotor o eyector de 1450-1500 rpm. Se ha comprobado que este intervalo es el preferido; sin embargo, el intervalo se ha ajustado entre 1200 y 1600 rpm, pero preferentemente entre 1300 y 1600 rpm. En cuanto a la dosificación del adyuvante de la trituración, se ha reducido al mínimo. De hecho, en un aspecto limitado de la invención, se suprime el adyuvante, ya que se ha comprobado que una dosificación excesiva del adyuvante de la trituración aglomera el material procedente del molino, socavando así la eficacia del clasificador por aire.

Cuando el sistema S de la figura 8 se hace funcionar de acuerdo con los parámetros de la presente invención, como se ha descrito hasta ahora y como se describe más adelante, se produce un producto terminado que tiene una distribución de tamaño de partícula como se representa esquemáticamente en el gráfico logarítmica en la figura 10 y la tabla en la figura 11. La figura 9 resume las condiciones del molino y del clasificador por aire para practicar el procedimiento novedoso. Esta distribución de tamaño de partícula ilustra que la granulometría máxima es un valor ultrafino inferior a 6 micrómetros cuando se considera el número D99 de las figuras 10 y 11. La curva 900 en la escala logarítmica muestra que la granulometría mínima es de aproximadamente 0,4 micrómetros y la máxima de aproximadamente 6,0 micrómetros, siendo D50, la medida de la eficacia, de 1,65, que se aproxima al objetivo de 1,85. La eficiencia del clasificador de acuerdo con la práctica convencional es el número<d>50 dividido por kw-h sobre toneladas métricas. Por consiguiente, el número D50 determina la eficacia del clasificador en relación con la cantidad de energía por tonelada métrica. La distribución del tamaño de partícula ("particle size distribution", PSD) para el producto final producido por el procedimiento novedoso de la presente invención tiene como objetivos un D98 a 5,60 micrómetros y un D50 a 1,85 micrómetros. Tal como puede verse en la figura 10, el gráfico 900 muestra que el procedimiento produce una sienita nefelínica final en la que D98 es sustancialmente menor que la cantidad diana o aproximadamente 4,5 micrómetros. Este tamaño de partícula sigue estando dentro de la PSD deseada en el producto final, que tiene el requisito básico de una granulometría máxima inferior a 6 micrómetros. La tabla de la figura 12 indica los resultados de brillo obtenidos tratando una sienita nefelínica que tiene un tamaño máximo de partícula de aproximadamente 60 micrómetros utilizando la presente invención. Estos valores de color se obtuvieron utilizando el MacBeth Color Eye 3000. El producto fabricado mediante la presente invención en este ejemplo tenía un brillo inferior al de los usos posteriores de la presente invención en los que se eliminó el adyuvante de la trituración. El producto final PF representado por la tabla de la figura 11 y la tabla de la figura 12 se ha utilizado en varias formulaciones de recubrimiento en polvo y se ha comprobado que representa las propiedades asociadas con un polvo de sienita nefelínica que tiene una granulometría inferior a 6 micrómetros. En el uso del procedimiento indicado en las figuras 10-12, la PSD fue bastante estable y la productividad fue en general de aproximadamente 80 kg/hora o 0,08 toneladas métricas/hora. De hecho, varias series de producción del producto descrito hasta ahora han establecido que las series ligeramente inferiores a 100 kg/h son sostenibles.

La eficiencia del procedimiento es principalmente una función del funcionamiento del clasificador por aire y no del molino de bolas con agitación 10 de la figura 5. De este modo, se analizó el funcionamiento del clasificador por aire con el fin de determinar la eficacia del procedimiento total de la presente invención. Se descubrió que el clasificador por aire mostrado en la figura 7 era altamente eficiente en la eliminación de material grueso con una granulometría inferior a 6 micrómetros, de modo que el producto final PF era una sienita nefelínica con prácticamente sólo partículas inferiores a 6 micrómetros, como se muestra en la figura 10. Sin embargo, el clasificador por aire fue menos eficaz a la hora de eliminar partículas finas de tamaño inferior a 6 micrómetros de la corriente gruesa de un clasificador. En consecuencia, la<p>S<d>del retorno del molino o material grueso MG era sólo ligeramente más gruesa que el polvo intermedio P al clasificador por aire. Este fenómeno es desvelado por la característica de funcionamiento del molino y del clasificador por aire utilizados en la práctica de la presente invención, tal como se muestra esquemáticamente en el gráfico de la figura 13 y en la tabla de la figura 14. La curva 900 del gráfico de la figura 13 representa el producto final PF tal como se muestra en la figura 10. La materia prima F de la PSD se ilustra mediante la curva 910. Este material se dirige al molino 10. La salida del molino es el polvo intermedio P utilizado para generar la curva de PSD 912. El material de retorno o material grueso MG generó la curva de distribución de tamaño de partícula 914. Tal como se muestra en la figura 13, la materia prima tiene un tamaño de partícula inferior a 60 micrómetros. El producto final PF tiene una distribución de tamaño de partícula que se muestra en la curva 900. El material grueso devuelto y la salida del molino tienen sustancialmente la misma curva de distribución de tamaño de partícula, con una granulometría máxima que suele ser de aproximadamente 30 micrómetros. Así, la distribución de tamaño de partícula del retorno del molino es sólo ligeramente más gruesa que el polvo suministrado al clasificador por aire desde el molino. Esto revela que el clasificador por aire elimina sólo una pequeña parte del material del molino, la que tiene una granulometría inferior a aproximadamente 6 micrómetros. En consecuencia, el clasificador por aire mostrado en la figura 7 y utilizado en la práctica de la invención no es eficiente en la eliminación de tamaños de partículas pequeñas para dejar un material grueso para volver a triturarlo en el molino 10. Estos datos de rendimiento del clasificador por aire se exponen en la tabla de la figura 14. La eficacia del clasificador por aire para partículas excesivamente grandes es de aproximadamente el 98 %. La eficiencia para las partículas excesivamente pequeñas es del 13%. Esto confirma que el clasificador por aire produce una PSD como se muestra en la figura 10. La eliminación de las partículas del tamaño del producto del polvo intermedio P entrante del molino es eficaz. De este modo, se obtiene la distribución de tamaño de partícula deseada para el producto final. Sin embargo, para mejorar la eficacia del procedimiento de la invención en la eliminación de tamaños excesivamente pequeños, se ha realizado un ajuste en el clasificador por aire de acuerdo con la información obtenida de varias series a diferentes velocidades del ventilador y velocidades de rotación del rechazador que se muestran en la curva de la figura 15. Las series indicadas en el gráfico de la figura 15 registran la velocidad del ventilador 730 en forma de la curva 920. La sección 922 de la curva 920 implica una velocidad del ventilador de 1700 rpm. La velocidad del ventilador se reduce a una velocidad de aproximadamente 1550 rpm como se indica en la sección 924 de la curva 920 y luego se reduce a una velocidad de aproximadamente 1450 rpm como se indica en la sección 926. A medida que se ajusta la velocidad del ventilador entre las secciones 922, 924 y 926, también se ajusta la velocidad de la jaula giratoria del rechazador, como se muestra en la curva 930. La velocidad del rotor se ajusta entre aproximadamente 1300 y 1500 en las secciones 922 y 924 de la curva de velocidad del ventilador 930. La velocidad del ventilador de la sección 926 podía utilizarse si la velocidad del rotor era superior a aproximadamente 1350 rpm. Estos ajustes en las secciones 922, 924 y parte de la 926 dieron como resultado la tasa de producción ilustrada por el gráfico 940. A partir del gráfico de funcionamiento mostrado en la figura 15, se ha determinado que la velocidad del ventilador y la velocidad del rotor son fundamentales para aumentar la productividad del clasificador por aire. El aumento de la productividad, al tiempo que se mantiene el D50 de la distribución de tamaño de partícula para el producto final PF, determina la eficiencia del clasificador por aire, que es básicamente la eficiencia global del sistema S que se muestra en la figura 8. La velocidad del rotor del clasificador por aire es mayor de lo que se ha empleado hasta ahora e implica aproximadamente 1200-1500 rpm y preferentemente 1300-1500 rpm. Al mismo tiempo, el ventilador que impulsa el aire para el clasificador también se aumenta al intervalo general de 1400-1700 rpm y preferentemente está en el intervalo de 1500-1700 rpm. Manteniendo fija por lo general la velocidad del ventilador de la curva 920, se manipula la velocidad del rotor del rechazador para obtener la eficiencia deseada. La manipulación de la velocidad del rotor consigue cumplir la especificación del tamaño del producto, pero no aumenta la productividad del proceso. En consecuencia, para aumentar la productividad se redujo la velocidad del ventilador de aire, como se muestra en la sección 924 de la curva 920 de la figura 15. Esta disminución de la velocidad del ventilador redujo la resistencia de las partículas del tamaño del producto a su paso por el rotor del rechazador. Así, la velocidad alta del ventilador se mantiene fija y la velocidad del rotor se manipula para determinar la distribución de tamaño de partícula del producto final. La productividad es una combinación de las dos velocidades asociadas al clasificador por aire, como se muestra en la figura 15.

En resumen, se ha descubierto que la velocidad del rotor y la velocidad del ventilador de aire son factores que controlan la productividad y sus valores se determinan mientras se mantiene una alta velocidad del rotor para separar las partículas pequeñas deseadas del polvo intermedio entrante P del clasificador por aire.

Como se analizó anteriormente, un molino de bolas con agitación implica el uso de un adyuvante de la trituración para aumentar la fluidez de la materia prima a través del medio. En la realización de la presente invención, la dosificación del adyuvante de la trituración se redujo al mínimo por varias razones. Cuando se utiliza un medio duro como el de la presente invención, el adyuvante de la trituración no tiene ningún efecto positivo en la capacidad de trituración ni en la capacidad de la sienita nefelínica para pasar a través de la compuerta o tamiz de descarga del molino. Sin embargo, el adyuvante de la trituración tuvo un notable efecto negativo en el brillo del producto final PF. Además, un exceso de adyuvante de la trituración provocaba la aglomeración de partículas y, por tanto, reducía la eficacia del clasificador por aire, tal como se comenta en relación con la tabla de la figura 14. Utilizando la misma dosificación de adyuvante de la trituración que la empleada en el procedimiento anterior de funcionamiento del molino 10, se descubrió que el nivel de adyuvante de la trituración era muchas veces mayor de lo que se consideraría esencial en el paso lento de la materia prima sienita nefelínica por el molino 10. En consecuencia, la presente invención puede llevarse a cabo sin adición del adyuvante de la trituración. El procedimiento sin la utilización de un adyuvante de la trituración no se vio afectado negativamente y el brillo del producto final aumentó sustancialmente. Sin embargo, hubo una disminución de la fluidez en los transportadores de tornillo entre dispositivos. Se ha demostrado que un adyuvante de la trituración ayuda a eliminar los finos y a reducir el taponamiento en la compuerta de descarga. Así, para disminuir la resistividad del flujo en los transportadores, se utilizó una cantidad mínima de adyuvante de la trituración, tal como 50 ml/min, con la ventaja mencionada. El intervalo para obtener resultados excelentes en este ámbito era de 50-150 ml/min, pero preferentemente 50 ml/min.

El control de la velocidad del motor del rechazador, de la velocidad del ventilador de aire y del adyuvante de la trituración se hizo para aumentar la eficiencia del sistema S. Estos esfuerzos desarrollaron determinados parámetros en tales ámbitos como se ha descrito hasta ahora; sin embargo, estos parámetros pueden ser ajustados y manipulados para obtener el resultado final deseado para producir el producto final PF por el sistema mostrado en la figura 8. Se ha determinado que la velocidad del rotor del rechazador debe estar en el intervalo de 1200-1600, y preferentemente en el intervalo de 1300-1600 rpm, que es drásticamente mayor que la utilizada hasta ahora en el molino 10. El caudal de aire para producir el producto PF es algo reducido con respecto a la práctica convencional y está en el intervalo general de 1400-1700 rpm y preferentemente 1300-1500 rpm. El adyuvante de la trituración se reduce para aumentar el brillo del producto final. También se ha determinado que un factor que afecta enormemente a la eficacia de eliminación de las partículas de tamaño excesivo, como se indica en la tabla 14, es la humedad relativa dentro del clasificador. De acuerdo con un aspecto de la invención, la humedad relativa en el clasificador por aire se controla para mejorar la eficacia global del procedimiento que constituye la presente invención, sin que la molienda y la clasificación del procedimiento queden fuera de la denominación "en seco".

Declaraciones de invención

La trituración en el molino de bolas con agitación 10 se realiza en seco para generar el desplazamiento deseado en la distribución del tamaño de partícula (PSD) o el perfil del polvo intermedio P La eficiencia del clasificador por aire se incrementa mediante un nivel controlado de humedad. Por lo tanto, el procedimiento de la invención es, en sentido amplio, una trituración en seco de la materia prima con un procedimiento de clasificación de aire de salida en el que la clasificación de aire tiene un nivel controlado de humedad. De acuerdo con la invención, el molino en seco es un molino de bolas con agitación con o sin un clasificador por aire específico. Como característica secundaria, el clasificador por aire es un clasificador por aire de tiro lateral como se muestra en la figura 7, con o sin control de humedad. Las combinaciones y permutaciones de estas características constituyen definiciones del procedimiento novedoso y de las declaraciones de invención.

Ensayo del procedimiento de la invención

Utilizando la información, los parámetros y los datos explicados hasta ahora, se realizaron sesenta y una ensayos de rendimiento del procedimiento novedoso utilizando el sistema S mostrado en la figura 8. El resumen de los resultados de las sesenta y una pruebas se recoge en la tabla de la figura 15. A partir de esta tabla, la velocidad del rotor se ajusta entre 1200-1600 rpm.

Aunque la velocidad del rechazador 710 en la práctica de la realización preferida de la invención está en el intervalo de 1200-1600 rpm, preferentemente el intervalo es de 1450-1500 rpm.

La velocidad del ventilador de aire se ajusta entre 1400-1700 rpm. La producción del molino es de aproximadamente 80 kg/h, por lo que la velocidad promedio del rotor suele ser de 1400 rpm y la del ventilador de 1600 rpm. La invención se realiza mejor utilizando la velocidad promedio de alimentación y las velocidades de funcionamiento divulgadas del clasificador por aire. Como puede observarse, la dosificación del adyuvante de la trituración y la velocidad de alimentación se ajustan, al igual que el agua para la velocidad de enfriamiento a través de la camisa de agua del tercer molino de bolas 10. La distribución de tamaño de partícula obtenida durante estas mismas seis series se presenta en la tabla de la figura 16 y la distribución de tamaño de partícula de retorno del molino se presenta en la tabla de la figura 17. La distribución del tamaño de partícula a la salida del molino se muestra en la tabla de la figura 18. Estas tablas indican los resultados de los diversos ensayos realizados con la presente invención para demostrar su capacidad para producir sienita nefelínica con una granulometría ultrafina inferior a 6 micrómetros utilizando los parámetros que se indican en la tabla de la figura 15.

Resumiendo el procedimiento que comprende la presente invención, se produce un producto de sienita nefelínica con una granulometría inferior a aproximadamente 6 micrómetros. El procedimiento de trituración de la materia prima de la invención se lleva a cabo mediante un molino continuo de bolas con agitación a alta velocidad en el que el producto se descarga a través de una rejilla diseñada para retener el medio de trituración en el molino. El molino dispone de una camisa de agua para moderar la alta temperatura generada durante la ejecución de la molienda. Se han realizado ensayos como se ha indicado anteriormente. Estos ensayos, y otros más, se han llevado a cabo con el procedimiento novedoso para determinar el medio, su tipo y tamaño, el nivel de llenado del medio, la velocidad de la materia prima a través del molino, la velocidad y la dosificación del adyuvante de la trituración, en su caso, y la abertura de la rejilla de descarga. La distribución de tamaño de partícula (PSD) y el brillo del producto, como se ha indicado anteriormente, se han analizado con respecto a la eficiencia de la trituración, que es el porcentaje de reducción en D50 dividido por kw-h por tonelada métrica. Las eficiencias de trituración se calcularon junto con los demás parámetros utilizados en la práctica de la invención, con el resultado de las siguientes determinaciones y hallazgos. El óxido de circonio estabilizador con ceria es un medio mejor para la sienita nefelínica que el silicato de circonio que se utiliza normalmente en un molino de bolas con agitación. El medio de ceria no se fragmentó ni contaminó a la sienita nefelínica. La eficiencia de trituración fue en gran medida insensible a la gama de niveles de llenado del medio y a la dosificación del adyuvante de la trituración; sin embargo, la eficiencia aumentó sustancialmente con la velocidad de alimentación y a medida que se redujo el tamaño de la abertura o ranura de descarga para aumentar el tiempo de resonancia de la materia prima en el medio. Se comprobó que la reducción de la dosificación del adyuvante de la trituración aumentaba el brillo del producto final. En efecto, se determinó que era posible eliminar el uso del adyuvante de la trituración como una característica utilizada en la práctica de la presente invención. El uso de un adyuvante de la trituración en pequeñas cantidades mejoró el funcionamiento de la clasificación por aire, pero no necesariamente la eficiencia de trituración del molino.

El análisis anterior se concentró en el funcionamiento del clasificador por aire 700 como se muestra en la figura 7 en lo que se refiere al producto final PF producido por el procedimiento novedoso utilizando el sistema S de la figura 8. También se han determinado determinados detalles de la condición de molienda para definir la presente invención. El molino de bolas con agitación Union Process HSA-100 tenía las características de un molino de 321,76 litros (85 galones) de volumen. La velocidad del agitador era de aproximadamente 400 rpm. El conjunto de camisa del molino y agitador están fabricados en acero inoxidable 304. Se determinaron los parámetros de funcionamiento del molino tal como se lleva a cabo en la presente invención para producir polvo de sienita nefelínica de grano fino que tiene una dureza de Mohs 6. Se utilizó un medio de óxido de circonio. Este medio tiene una dureza de Mohs 9 y un peso específico de 6,0. El tamaño del medio era de 2,2-2,4 mm. El nivel de llenado era del 50-80 % y, por lo general, de aproximadamente el 70%. La velocidad de alimentación era de 5-2,3 kg/min. El agitador tenía una velocidad de rotación de 300 rpm. La abertura de descarga del molino estaba en el intervalo de 0,5-1,5 mm y preferentemente de1 mm y el adyuvante de la trituración era inferior al 1,6 % de dietilglicol. Estas características se utilizaron en la práctica de la presente invención utilizando el molino descrito en líneas generales con respecto al lado de entrada del sistema S mostrado en la figura 8. El adyuvante de la trituración ayuda en el flujo de material a través de la compuerta de descarga del molino y en el clasificador por aire, en lugar de acelerar realmente la ejecución de la trituración del molino. Los medios de trituración seleccionados para la práctica de la invención también impidieron el retroceso en la compuerta de descarga del molino. El grado de reducción de tamaño del polvo de sienita nefelínica por el molino se vio afectado por la velocidad de molienda, el relleno del medio y la abertura de la placa de descarga. Todos estos parámetros se han descrito anteriormente en relación con su uso en la práctica de la presente invención.

La reducción de tamaño que se produce en el molino cambia el perfil de PSD de la materia prima al perfil granulométrico o PSD del polvo intermedio P Véase la figura 13. Este desplazamiento a un perfil más bajo por parte del molino se mejora aumentando la velocidad de alimentación utilizando un nivel de llenado del 70 %. Cuando se aumentó la velocidad de alimentación a 2,0 toneladas métricas por hora con un nivel de llenado del 77 % para el medio, se incrementó la reducción de tamaño del perfil entre la materia prima F y el polvo intermedio P Además, la reducción de tamaño en la PSD mejoró realmente al aumentar proporcionalmente el nivel del medio y la velocidad de alimentación. La placa de descarga situada en la abertura de la compuerta del molino controla el tiempo de resonancia de la materia prima y, por tanto, la cantidad de reducción del tamaño de partícula del molino. Se ha comprobado que una rejilla con una abertura o ranura debe estar en el intervalo de 0,5-1,5 mm; pero se prefiere un tamaño de ranura de 1,0 mm.

La materia prima durante el funcionamiento de la invención tenía una granulometría máxima de aproximadamente 60 micrómetros y contiene aproximadamente un 25 % de partículas de menos de 5 micrómetros. En el polvo intermedio P, entre un 35 % y un 40 % de las partículas son inferiores a 5 micrómetros. En consecuencia, el paso por el molino produjo aproximadamente un 40-60 % adicional de partículas con una granulometría inferior a aproximadamente 5 micrómetros. Los ensayos del molino utilizado en la práctica de la invención dieron como resultado la determinación del nivel de llenado, la velocidad de alimentación y el valor de apertura de la placa de descarga, tal como se ha expuesto anteriormente. La reducción de la cantidad de adyuvante de la trituración pareció aumentar la reducción de tamaño en el molino. Como se muestra en la figura 13, el molino se limita a triturar la materia prima para producir un perfil de PSD con una mayor proporción de partículas finas. En consecuencia, la sienita nefelínica con un tamaño máximo de partícula de aproximadamente 60 micrómetros en la materia prima F tiene una determinada cantidad de partículas de menos de 6 micrómetros. Después de que la materia prima pase por el molino, el tamaño máximo de las partículas es de aproximadamente 30 micrómetros y una mayor cantidad de partículas de menos de 6 micrómetros está contenida en el polvo intermedio P Así, el molino desplaza la PSD hacia un perfil granulométrico más pequeño.

El intervalo de eficiencias de trituración obtenidas cuando se practica la presente invención oscila entre un mínimo de 0,25 y un máximo de 0,65. Las figuras 19-22 muestran el factor ejecutivo que afecta a la eficiencia de trituración en el porcentaje de reducción de D50 por kw-h/MT. Estos gráficos comparan el efecto relativo sobre la eficiencia de determinados parámetros utilizados en el funcionamiento del molino de bolas para reducir el perfil o la distribución del tamaño de partícula de la materia prima F. En la figura 19, la curva 950 muestra que la eficiencia de trituración es en gran medida insensible al nivel de llenado del medio cuando la proporción entre la alimentación y el nivel de llenado del medio es constante. El medio que produce la curva 950 es ceria con una proporción de alimentación/medio de 1,42. La dosificación de DEG fue del 0,16% en peso. La curva 960 de la figura 20 muestra que la eficiencia de trituración no cambió sustancialmente a medida que se variaba la dosificación de adyuvante de la trituración. En este ensayo, el llenado del medio fue del 70 % y la velocidad de alimentación fue de 1,0 toneladas métricas por hora. Otra característica de la eficiencia de trituración del molino se divulga en la figura 21, en la que la dosificación de DEG sigue siendo del 0,16% en peso y la velocidad de alimentación se cambia de 0,4 toneladas métricas por hora a aproximadamente 2,0 toneladas métricas por hora. La curva 972 es para un llenado del medio del 77 % y la curva 974 es para un llenado del medio del 70 %. Al practicar la invención, la velocidad de alimentación tiene un gran efecto en la eficiencia de trituración del molino. Tanto si el nivel de llenado del medio es del 70 % como del 77 %, la eficiencia de trituración aumenta bruscamente a medida que se incrementa la velocidad de alimentación, como muestran las curvas 972, 974. Pasando ahora a la figura 22, el efecto del tamaño de la abertura de descarga del molino sobre la eficiencia del molino está representado por la curva 980. En el procedimiento utilizado para desarrollar la curva 980, el medio presentaba un 77% de llenado y una velocidad de alimentación de 1,1 toneladas métricas por hora. La dosificación de adyuvante de la trituración fue del 0,16 % en peso. Los gráficos 950, 960, 972 y 974 de eficiencia del molino indican que la clave de la eficiencia del molino es cargarlo y reducir la abertura de salida. La alta eficiencia del molino se obtiene utilizando condiciones de reducción de escala para la materia prima de sienita nefelínica que son mucho más agresivas, tales como 2,1 toneladas métricas por hora con un nivel de llenado del medio del 77 %. Estos parámetros de funcionamiento aumentaron drásticamente la eficiencia ejecutiva del molino 10 utilizado en la realización del novedoso procedimiento.

Hay dos factores que contribuyen a la decoloración del producto final PF. El brillo es función de la velocidad de alimentación real del molino. Las mayores velocidades de alimentación disminuyen la exposición de las partículas al acero en el molino. Así, se obtiene un mayor brillo mediante el aumento de la velocidad de alimentación, tal como muestran las curvas 990, 992 de la figura 23. La curva 990 es para un llenado del medio alto del 77 %. La curva 992 es para un llenado del medio más bajo del 70 %. Así, la velocidad de alimentación a través del molino en la práctica de la invención puede aumentarse a más de 200 gr/min con un llenado del 77 % y a más de 500 gr/min para un llenado del 70 % para ayudar a obtener un mejor brillo. El brillo también se reduce al aumentar la dosificación del adyuvante de la trituración, como muestra la curva 994 de la figura 24.

Resumiendo el funcionamiento del sistema S en la práctica de la invención novedosa, se ha determinado que el óxido de circonio estabilizado con ceria es el medio a utilizar para triturar la materia prima de sienita nefelínica F por el molino 10. Este material tiene una dureza de Mohs 9 y no se fractura y potencialmente causa un bloqueo de la compuerta de descarga del molino. La materia prima F contiene aproximadamente un 25 % de partículas de tamaño inferior a 5 micrómetros. Tras la ejecución de la trituración del molino, el polvo intermedio P tiene aproximadamente un 35 %-40 % de partículas con un tamaño inferior a 5 micrómetros. En consecuencia, el molino 10 produce entre un 40 % y un 60 % más de partículas pequeñas con un tamaño inferior a 5 micrómetros. El grado de reducción del perfil del tamaño de partícula por el molino 10 depende de la velocidad de alimentación. Cuanto mayor sea la velocidad de alimentación, menor será la reducción del perfil del tamaño de partícula. Por supuesto, esto depende del nivel de llenado del medio, ya que a mayor nivel de llenado, mayor reducción del perfil del tamaño de partícula. En menor medida, la dosis del adyuvante de la trituración afecta a la reducción del perfil granulométrico. Como indican las dos curvas de la figura 21, las velocidades de alimentación más altas pueden causar una reducción menor del perfil del tamaño de partícula, pero aumentan drásticamente la eficiencia del molino. Esto se debe a que la potencia consumida durante la velocidad de alimentación alta es menor que la potencia a una velocidad de alimentación baja. Al estrechar la abertura de la compuerta de descarga hay un aumento en la eficiencia de trituración como se ilustra en la curva 980 de la figura 22. Este parámetro tiene menos efecto sobre la eficacia que el aumento de la velocidad de alimentación, como puede verse comparando los resultados de las curvas de las figuras 21 y 22. No hay ningún inconveniente en descargar la sienita nefelínica triturada del molino a través de una abertura en la compuerta tan pequeña como 0,5 mm. La abertura de la rejilla de descarga en el molino es preferentemente de 1,0 mm. En cuanto al brillo, la pérdida de brillo es causada por la velocidad de alimentación de acuerdo con la enseñanza de las curvas 990, 992 en la figura 23. La pérdida de brillo también depende de la dosificación del adyuvante de la trituración, lo que indica que el deseo de reducir o eliminar el adyuvante de la trituración tiene una ventaja en la práctica de la presente invención.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un procedimiento de conversión de una materia prima de roca ígnea granular (F) con un perfil granulométrico en un producto acabado de grano ultrafino para su posterior uso comercial, siendo dicha materia prima de roca ígnea granular una materia prima en partículas de sienita nefelínica y teniendo dicho producto de grano ultrafino una granulometría máxima inferior a aproximadamente 6 micrómetros, comprendiendo dicho procedimiento:

(a) proporcionar una materia prima seca (F) de partículas de sienita nefelínica con un tamaño máximo de partícula superior a aproximadamente 20 micrómetros;

(b) triturar dicha materia prima en estado seco haciendo pasar dicha materia prima verticalmente hacia abajo a través de un molino de bolas continuo con agitación a alta velocidad (10) que tiene brazos agitadores (42;52) que giran a una alta velocidad seleccionada en una cámara que se extiende verticalmente (20) llena de un medio de trituración (M), por el cual dicha materia prima es triturada para producir un polvo intermedio (P) por la acción de dicho medio a medida que dicho medio es movido a alta velocidad por dichos brazos agitadores giratorios, teniendo dicho polvo intermedio un perfil granulométrico drásticamente reducido con respecto al perfil granulométrico de dicha materia prima;

(c) hacer pasar dicho polvo intermedio (P) a través de un clasificador por aire (700) utilizando una corriente de aire a alta velocidad que se desplaza rápidamente a lo largo de una ruta determinada para transportar dicho producto de grano ultrafino (PF) a lo largo de dicha ruta y desde dicho clasificador y para permitir que el material de partículas gruesas (MG), incluidas las partículas de mayor tamaño que dicho producto ultrafino, se separen por fuerza centrífuga y sean expulsadas a continuación de dicho clasificador;

(d) recoger dicho producto ultrafino (PF); y,

(e) devolver dicho material grueso (MG) a dicho molino de bolas con agitación a alta velocidad (10) para volver a triturarlo.

2. Un procedimiento como se define en la reivindicación 1, en el que dicha materia prima (F) tiene un tamaño de partícula del 99 % de partículas inferior a aproximadamente 50 micrómetros.

3. Un procedimiento como se define en la reivindicación 1, en el que dicha velocidad seleccionada es de 200-450 rpm.

4. Un procedimiento como se define en la reivindicación 1, en el que dicho medio (M) son partículas que tienen un tamaño inferior a 5 mm.

5. Un procedimiento como se define en la reivindicación 1, en el que dicho medio (M) son partículas que tienen un tamaño de 2,0-2,5 mm.

6. Un procedimiento como se define en la reivindicación 1, en el que dicho medio (M) tiene un número de dureza de Mohs 9.

7. Un procedimiento como se define en la reivindicación 1, en el que dicho medio (M) se selecciona de la clase que consiste en óxido de circonio, óxido de aluminio y carburo de wolframio estabilizados o en el que dicho medio es óxido de circonio estabilizado con ceria.

8. Un procedimiento como se define en la reivindicación 1, en el que dicho medio (M) llena aproximadamente el 50 80 % de dicha cámara de trituración.

9. Un procedimiento como se define en la reivindicación 1, en el que dicho clasificador por aire (700) es un clasificador de tiro lateral que incluye una cámara clasificadora principal (716) con un rechazador de rotor de palas verticales (710) que funciona a una alta velocidad de rotación por debajo de una campana de salida (760) y una cámara de expansión inferior (714), separando dicho rechazador dicho producto ultrafino (PF) permitiendo que dicho producto (P) pase radialmente a través de dicho rechazador junto con dicha corriente de aire a alta velocidad, por lo que dicho material grueso (MG) se recoge en dicha cámara de expansión inferior (714) y por la misma.

10. Un procedimiento como se define en la reivindicación 9, en el que dicha alta velocidad de rotación es superior a aproximadamente 1400 rpm.

11. Un procedimiento como se define en la reivindicación 1, que incluye:

(f) introducir un adyuvante de la trituración en dicho medio en dicha cámara a una velocidad determinada.

12. Un procedimiento como se define en la reivindicación 11, en el que dicho adyuvante de la trituración es dietilglicol.

13. Un procedimiento como se define en la reivindicación 11, en el que dicha tasa determinada está en el intervalo de 50-150 ml/min.

14. Un procedimiento como se define en la reivindicación 1, en el que dicha velocidad de alimentación de dicho molino de bolas con agitación es de 0,5-2,3 kg/min.

15. Un procedimiento como se define en la reivindicación 1, en el que dicha materia prima tiene aproximadamente un 20-30 % de partículas con una granulometría inferior a aproximadamente 5-6 micrómetros, y dicho polvo intermedio tiene aproximadamente un 35-40 % de partículas con una granulometría inferior a aproximadamente 5-6 micrómetros.

16. Un procedimiento como se define en la reivindicación 1, en el que el tamaño D50 de dicho producto final está en el intervalo de 1,5 a 2,0.

17. Un procedimiento como se define en la reivindicación 1 o 9, que incluye: (f) controlar la humedad relativa en dicho clasificador por aire.