UA52583C2 - Спосіб подрібнення порошку - Google Patents

Спосіб подрібнення порошку Download PDF

Info

Publication number
UA52583C2
UA52583C2 UA96083262A UA96083262A UA52583C2 UA 52583 C2 UA52583 C2 UA 52583C2 UA 96083262 A UA96083262 A UA 96083262A UA 96083262 A UA96083262 A UA 96083262A UA 52583 C2 UA52583 C2 UA 52583C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
powder
fact
grinding
specified
item
Prior art date
Application number
UA96083262A
Other languages
English (en)
Russian (ru)
Inventor
Томас Ян Браунбрідж
Томас Ян БРАУНБРИДЖ
Філліп М. Сторі
Original Assignee
Керр-Макджі Кемікал Ллс
Керр Мак Джи Кемикал Корпорейшн
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Керр-Макджі Кемікал Ллс, Керр Мак Джи Кемикал Корпорейшн filed Critical Керр-Макджі Кемікал Ллс
Publication of UA52583C2 publication Critical patent/UA52583C2/uk

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02CCRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C23/00Auxiliary methods or auxiliary devices or accessories specially adapted for crushing or disintegrating not provided for in preceding groups or not specially adapted to apparatus covered by a single preceding group
    • B02C23/18Adding fluid, other than for crushing or disintegrating by fluid energy
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02CCRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C17/00Disintegrating by tumbling mills, i.e. mills having a container charged with the material to be disintegrated with or without special disintegrating members such as pebbles or balls
    • B02C17/18Details
    • B02C17/20Disintegrating members

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
  • Crushing And Grinding (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
  • Disintegrating Or Milling (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)

Abstract

Спосіб подрібнення порошку у високоенергетичних млинах, який включає стадії одержання подрібнюючої суспензії, що включає подрібнююче середовище на основі цирконій-силікатного піску природного походження, яке має абсолютну щільність в межах від приблизно 4 г/см3 до приблизно 6 г/см3. Також готують подрібнююче середовище, яке включає цирконій-силікатний пісок природного походження з абсолютною щільністю в межах від приблизно 4 г/см3 до приблизно 6 г/см3.

Description

Зта заявка являєтся частичньм продолжением заявки находящейся на рассмотрении за номером 08/186085, поданной 25 января 1994 г.
Предпосьілки создания изобретения
Область техники
Изобретение относится к измельчающей среде и более конкретно к цирконий силикатной измельчающей среде.
Описание предшествующего уровня техники
Многие применения, такие как производство керамических изделий, производство магнитньїх сред и производство красок, требует чтобьї керамический, магнитньй или пигментньій порошок, соответственно, бьіл как можно полнее диспергирован в пределах связующего соответствующего данному применению.
Вьісокодиспергированнье керамические порошки дают в результате керамические изделия более вьісокой плотности и более вьісокой прочности, чем те, которье приготовленьії из менеє полно диспергированньх твердьїх частиц. Показатели магнитньїх сред по способности к хранению информации ограничень! размером частиц и ополнотой диспергирования, тонкоизмельченньй порошок магнитной средьй приводит к максимальному хранению информации. Оптические свойства красок, такие как кроющая способность, яркость, окраска и озксплуатационноеє качество сильно зависят от достигаемой степени пигментного диспергирования. Для достижения полной порошковой диспергированности требуются тонкоизмельченнье порошки. Обьічно, измельчающие устройства, такие как дисковье мельницьі, мельниць! типа клеточного барабана, и/или атриторнье мельниць используют с измельчающей средой для получения таких тонкоизмельченньїх порошков, идеально до получения порошка в его однородном состояниий измельчения, таком как, например, до размера единичного порошкового кристаллита.
Измельчение некоторьїх порошков включаєт деагломерационньи процесс в соответствии с которьм химические связи, такие как водородно-связанная поверхностная влажность, силь Ван дер Ваальса и злектростатические сильі, например, между частицами, а также любье другие связи, которне сохраняют частицьї вместе, должнь! бьіть разрушеньї и/или преодолень! для того, чтобь! получить частиць! в состояний однородного измельчения. Единственньй пигментньй порошок, которьій вьіїзьшвает деагломерационньй процесс измельчения до доведения его до тонкоизмельченного порошка, представляєт двуокись титана.
Оптимальное диспергирование пигментного порошка двуокиси титана дает в результате оптимальнье зксплуатационньюе характеристики, в частности, улучшенньй блеск, износоустойчивость и кроющую способность.
Процессьії де-агломерации найлучшим способом проводят используя измельчающую среду, характеризующуюся мальм размером частиц, которьій является найменьшим кратньм действительного размера частиц продукта, которьій перемальшвают, и которьій может еще бьть зффективно отделен от порошка продукта. В непрерьівном процессе, измельчающая среда может бьїіть отделена от частиц продукта, используя технику разделения. В обьічньїх шаровьїх или песчаньїх мельницах, действующих в непрерьівном процессе, отделение измельчающей средь от продукта может бьть осуществлено в результате различия между скоростью ооседания, размером частицьй или различия параметров, существующих между измельчающей средой и порошкообразньіми частицами продукта.
Коммерческие применения способов измельчения обьчно используют, например, в качестве измельчающей средь силикатньй песок, стеклянньій бисер, керамическую среду или стальнье шарики.
Среди зтих сред, низкая плотность, около 2.бг/см?, песка и стеклянного бисера и низкая твердость стеклянного бисера ограничивают материаль, которье могут бьть измельчень), используя песок или стеклянньій бисер. Использование стальной дроби допустимо только для тех применений, где загрязнение железом вьізванное продуктами износа стальной дроби в процессе измельчения, может бьіть допустимо.
Таким образом, существует необходимость в относительно недорогой, плотной и нетоксичной измельчающей среде, которая характеризуется небольшим размером частиц, плотностью достаточно вьісокой для отделения для того, чтобь! бьіть использованной для измельчения широкого ряда материалов и которая не образует побочньх продуктов износа, вьізьівающих загрязнение порошка продукта.
Краткое описание изобретения
Изобретение создает относительно недорогую, плотную и нетоксичную измельчающую среду на основе цирконий силикатного песка естественного происхождения, которая характеризуется небольшим размером частиц, достаточно вьісокой плотностью для того, чтобьі! бьіть пригодной для измельчения широкого ряда материалов и в то же время не загрязняющую порошок продукта побочньмми продуктами износа, а также способ измельчения порошка, используя зту измельчающую среду.
Согласно одному из аспектов изобретения, приготавливается цирконий силикатньій песок естественного происхождения, которьйй характеризуется абсолютной плотностью в пределах от около 4г/см3 до около бг/см3у, более предпочтительно, в пределах от около 4.бг/см? до около 4.9г/см3 , и найболеє предпочтительно, в пределах от около 4.75г/см3 до около 4.85г/см3.
Другой аспект изобретения создает способ для измельчения порошка, включающий стадий приготовления исходного порошка, характеризующегося размером частиц исходного порошка и измельчающей средьй она основе цирконий силикатного песка естественного происхождения, характеризующейся абсолютной плотностью измельчающей средь в пределах от около 4.0г/см3 до около 6.Ог/см3, и смешения исходного порошка и измельчающей средьй с жидкой средой с образованием измельчающей суспензии; измельчения измельчающей суспензии в течение времени, которое является достаточньм для получения суспензиий продукта, включающей порошок продукта, имеющего желаемьй размер частиц порошка продукта и имеющего по существу тот же состав, что и исходньій порошок и отделения суспензии продукта от измельчающей суспензии.
Целью настоящего изобретения является создание измельчающей средь она основе цирконий силикатного песка естественного происхождения.
Другой целью настоящего изобретения является создание способа для измельчения порошка, используя измельчающую среду на основе цирконий силикатного песка естественного происхождения.
Другие и дальнейшие цели, признаки и преимущества настоящего изобретения будут вполне очевиднь! специалисту в зтой области при прочтений описания предпочтительньїх вариантов, которне следуют далее.
Описание предпочтительньх вариантов вьіполнения изобретения
Термин "естественного происхождения", как он использован здесь в описаний и в формуле изобретения, которая следует далее, указьваєт на то, что цирконий силикатньй песок добьшвают в виде цирконий силикатного песка определенного размера частиц и отличают от цирконий силикатньїх материалов, которье синтезируют, производят или получают любьм другим искусственньм способом. Измельчающая среда изобретения на основе цирконий силикатного песка находится в природе в виде соответствующего размера и формь!, которье могут бьть сохраненьї для получения соответствующей фракции для использования в конкретной измельчающей операции. Добьтьй цирконий силикатньй песок сортируют для вьіделения соответствующей фракции цирконий силикатного песка на оснований рассмотрения размера частиц, которая будет использована в качестве измельчающей средьі. Термин "измельчающая среда" как он использован в описаний и формуле изобретения следующей далее, относится к материалу, которьй помещают в вьісокознергетическое размальввающее устройство, такое как дисковая мельница, мельница типа клеточного барабана или атриторная мельница, вместе с порошком, которьій должен бьіть измельчен более однородно или де-агломерирован с применением сдвигового воздействия измельчающего устройства до порошка, которьйй обрабатьзвают для разрушения частиц порошка.
Изобретение создает измельчающую среду, включающую цирконий силикатньй песок естественного происхождения, характеризующийся плотностью в пределах от около 4г/см? до около бг/см?, более предпочтительно, в пределах от около 4.6бг/см3 до около 4.9г/см3, наиболеє предпочтительньйй песок имеет плотность в пределах от около 4.75г/см3 до около 4.85г/см3.
Цирконий силикатньій песок естественного происхождения имеет склонность находиться в виде одной фазь, в то время как синтетические цирконий силикатнье керамические шарики являются обьчно многофазньми материалами. Поверхностнье загрязнители, такие как алюминий, железо, уран, торий и другие тяжелье металль, а также ТіОг могут присутствовать на поверхности частиц цирконий силикатного песка естественного происхождения. Если только поверхностнье загрязнители удаляют любьм способом предварительной очистки поверхности, известньм специалистам в зтой области, таким как, например, промьіванием, и фракционированием, химический анализ указьувает на то, что остающиеся загрязнители находятся в пределах кристаллической структурь! цирконий силиката и не оказьівают отрицательного влияния на порошок, которьій перемальвают.
Так как плотность цирконий силикатного песка естественного происхождения, как описано вьше, превьшаєт величину 3.8г/см3 плотности, обьічно характерную для изготовленного цирконий силикатного песка, может бьіть использована измельчающая среда на основе цирконий силикатного песка естественного происхождения меньшего размера, чем изготовленнье цирконий силикатнье шарики, без расслаийвания измельчающей суспензии на основе цирконий силикатного песка, которая в зтом случає перестаєт бьть зффективной в качестве измельчающей средь!.
Измельчающая среда на основе цирконий силикатного песка может характеризоваться размером частиц, которьій является найменьшим кратньм частицьї конечного размера частиц продукта, размера частиц измельченного порошка продукта, которьій может бьть зффективно отделен от измельченного порошка продукта. Обьічно размер частиц цирконий силикатного песка естественного происхождения больше чем 100 микрон и может находиться в пределах от около 100 микрон до около 1500 микрон, более предпочтительно, в пределах от около 100 микрон до около 500 микрон и найболее предпочтительно в пределах от около 150 микрон до около 250 микрон. Добьтьй цирконий силикатньйй песок естественного происхождения может бьіть подвергнут рассеиванию с использованием техники хорошо известной специалистам в зтой области для вьіделения грубой фракции песка, имеющей частицьі соответствующего размера для функционирования в качестве зффективной измельчающей средь!.
Измельчающая среда может бьіть любой жидкой средой совместимой с продуктом, которьій является размолоть!м и способом измельчения и может включать воду, масло, любое другое органическое соединение или их смесь и может бьть обьединена с цирконий силикатньм песком естественного происхождения с образованием суспензии. Жидкую среду вьібирают в зависимости от продукта, которьй будет размальваться.
Размолотьй порошок продукта может бьіть, а может и не бьіть отделен от жидкой средь! после того как оканчивают процесс измельчения; однако, измельчающую среду обьмчно отделяют от жидкой средь! после того, как оканчивают процесс измельчения.
Если порошок, которьй размальвают, представляєт пигмент для использования в краске или чернилах на масляной основе, жидкая среда может бьіть маслом, таким как натурально полученное масло подобное тунговому маслу, льняному маслу, соевому маслу или талловому маслу или их смесям. Зти масла естественного происхождения могут бьіть смешаньі с растворителями, такими как неорганические спирть, нафта или толуол или их смесями, которне могут далее включать вещества такие как натуральнье смольі,, синтетические смольі, диспергирующий агентьь и/или осушающие агенть. Жидкая среда может также включать другие материаль! используемье при производстве красок и чернил на масляной основе, такие как алкиднье смоль, зпоксиднье смоль, нитроцеллюлоза, меламинь, уретань! и силиконь!.
Если порошок, которьій измельчают, представляет пигмент для использования в краске на водной основе, такой как латексная краска, жидкая среда может бьть водой, необязательно включающей антивспенивающие агентьь и/или диспергирующие вещества. Кроме того, если порошок представляет керамический или магнитньйй порошок, среда может бьіть водой и может также включать диспергирующие вещества.
Цирконий силикатньй песок естественного происхождения и жидкая среда могут бьть смешань! с образованием измельчающей суспензии, которая далее характеризуется вязкостью измельчающей суспензии, которая может находиться в пределах от около 1.0 спуаз до около 10000 спуаз, более предпочтительно, в пределах от около 1.0 спуаз до около 500 спуаз, и найболее предпочтительно, в пределах от около 1.0 спуаз до около 100 спуаз. Вообще, вязкость измельчающей суспензий определяют за счет концентрации твердьїх частиц в измельчающей суспензии и, таким образом, более вьісокая концентрация твердьх частиц в измельчающей суспензии, будет давать более вьісокую вязкость измельчающей суспензий и плотность. Не существует абсолютного верхнего предела для вязкости измельчающей суспензии; однако, при некоторой вязкости возникают условия при которьїх нет необходимости в измельчающей среде, как в случаеє компаундирования пластиков в зкструдерах, шаровьх мельницах и т.д. без измельчающей средь!.
Изобретение также создаєт способ для измельчения порошка, включающий стадии приготовления порошка, характеризующегося исходньмм размером частиц; оприготовления измельчающей средь, включающей цирконий силикатньйй песок естественного происхождения, характеризующийся абсолютной плотностью измельчающей средь! в пределах от около 4г/см3 до около бг/см? приготовления жидкой средьі; смешивания исходного порошка с жидкой средой с образованием измельчающей суспензии; и измельчения измельчающей суспензии в вьісокознергетической дисковой мельнице или мельнице типа клеточного барабана в течение времени, которое достаточно для получения суспензии продукта, включающей порошок продукта, характеризующийся желаемьм размером частиц порошка продукта и имеющим, по существу, тот же состав, что и исходньій порошок; и отделения суспензии продукта, включающей порошок продукта, от измельчающей суспензии.
Исходньій порошок, использованньій в способе изобретения, может бьїть агломерированньм порошком и/или агрегированньм порошком. Агломерированньй порошок может бьть охарактеризован размером частиц агломерированного порошка меньше чем около 500 микрон и более предпочтительно, может находиться в пределах от около 0.1 микрона до около 200 микрон. Для пигментньїх порошков двуокиси титана агломерированньй порошок имеет размер частиц в пределах от около 0.05 микрон до около 100 микрон, которьій может бьіть размолот до соответствующего размера частиц индивидуального кристаллита двуокиси титана.
Исходньій порошок может бьть охарактеризован также абсолютной плотностью исходного порошка в пределах от около 0.8г/см? до около 5.0г/см3. Способ изобретения являєтся пригодньім для органических порошков, которне обьчно имеют плотности в нижней части указанного вьише предела, а также для неорганических порошков таких как двуокись титана, карбонат кальция, бентонит или каолин или их смеси.
Исходньій порошок двуокиси титана может бьїть агломерированньмм пигментом двуокиси титана, которьй имеет плотность в пределах от около 3,7г/см3 до около 4,2г/см3.
Цирконий силикатньй песок естественного происхождения, использованньй в способе изобретения, может бьіть охарактеризован размером частиц цирконий силикатного песка больше чем около 100 микрон и может находиться в пределах от около 100 микрон до около 1500 микрон, более предпочтительно в пределах от около 100 микрон до около 100 микрон и найболее предпочтительно, в пределах от около 150 микрон, до около 250 микрон.
Жидкая среда, использованная в способе изобретения, может бьіть маслом или водой, вьібранньми в соответствий с критериями, описанньїми ранее.
Стадия (5) измельчения может бьть проведена в любом опригодном вьсокознергетическом измельчающем устройстве, которое применяет измельчающую среду, таком как мельнице типа клеточного барабана или дисковой мельнице, сконструированной для поддержания вертикального потока или горизонтального потока.
Точньім типом применяємой песчаной мельницьй является дисковая мельница или мельница типа клеточного барабана с номинальньми скоростями сдвига от около 6000 минут " до около 14000 минут" и с периферийньми скоростями перемешивания от около 300 до около 800 метров в минуту. Шаровье мельницьї обьічно работают со скоростями сдвига около 1000 минут 7" и с периферийнь!ми скоростями около 45 метров в минуту и не будут давать приемлемьїх результатов, если будут использовань! в зтом изобретении.
Среду поддерживают в вертикальньїх дисковьїх мельницах или мельницах типа клеточного барабана за счет гравитационного осаждения. Закон Стокса утверждает, что требуются гораздо более вьісокие плотности, когда уменьшаеєтся размер частиц. Так как зффективность измельчения увеличиваєтся в виде функции числа частиц измельчающей средьі, то желательно использование средьї с меньшим размером частиц. Позтому плотность средьі определяет оптимальньй размер, которьй является технологичнь!м в зтих мельницах.
Зто достигают комбинацией рабочих параметров дисковьїх мельниц или мельниц типа клеточного барабана и вьісокой плотностью циркониевого песка, которая позволяет воспользоваться преимуществом описанного специфического размера песка с достижением, в результате, увеличения числа измельчающих центров на единицу веса.
Настоящее изобретениє предусматриваєт время измельчения от около 30 секунд до около 1 часа.
Предпочтительное время измельчения составляет от около 1 до около 4 минут и найболее предпочтительноеє время измельчения составляєт от около 2 до около З минут. Известнье ранее шаровье мельниць не могут обеспечить достаточную зффективность измельчения за такое короткое время измельчения, потому что такие мельницьї являются низкознергетическими шаровьми мельницами, т.е. материал, которьй измельчают, снабжают обьічно измельчающим материалом в горизонтальном реакторе, и реактор затем переворачивают или опрокидьшвают. Обьічно время измельчения на шаровьх мельницах составляет около 24 часов, если используют для измельчения порошков описанньх здесь.
Способ измельчения может бьть периодическим или непрерьввньм способом. Стадия (б) отделения суспензии продукта от измельчающей суспензий может вьіполняться за счет различия между суспензией продукта, которая содержит порошок продукта вместе с жидкой средой, и измельчающей суспензией на оснований различия между физическими свойствами исходного порошка и измельчающей средь и физическими свойствами частиц порошка продукта, такими как размер частиц, плотность частиц и скорость оседания частиц. Как уже описано, порошок продукта может бьіть отделен, а может и не бьть отделен, от жидкой средь после того как оканчивают процесс измельчения; однако, измельчающую среду обьічно отделяют от жидкой средь после того, как оканчивают процесс измельчения. Порошок продукта может бьть отделен от суспензии продукта и подвергнут дальнейшей обработке, такой как диспергирование порошка в диспергирующей среде, с образованием дисперсии. В зависимости от того является ли дисперсия краской или чернилом на масляной основе или краской или чернилом на водной основе или керамической или магнитной порошковой дисперсией, диспергирующая среда может бьїть вьібрана в соответствии с теми же критериями, которье бьіли описань для вьібора жидкой средьі. Если порошок продукта будут использовать в суспензии продукта, то нет необходимости в дальнейшей стадии диспергирования.
Для того, чтобьї далее проиллюстрировать настоящее изобретение, приводятся следующие примернь!.
Конкретнье соединения, способь и условия, использованньсе в примерах, предназначаются для:
Пример 1
Следующий пример представляет сравнение характеристики измельчающей средь обьчньх коммерчески доступньїх керамических шариков на основе синтетического цирконий силиката с характеристикой стандартного 470-7000 микрон силикатного песка.
Дисковне мельницьй с номинальной скоростью сдвига 14000 минут "7", периферийной скоростью перемешивания 800 метров в минуту и номинальной емкостью измельчающей камерь! 1000 литров и общей емкостью 1900 литров загружают раздельно с 13бОкг керамического бисера на основе синтетического цирконий силиката с номинальньім размером 300 микрон и 210 микрон и 545кг стандартного 470-7000 микрон силикатного песка, с найвьісшей возможной загрузкой силикатньм песком. Мельницьї, загруженнье 136Окг керамического бисера на основе синтетического цирконий силиката, а также мельница, загруженная 545кг силикатного песка 470-7000 микрон, работали при скоростях потока 60, 87 и 114 литров в минуту. Суспензия, загруженная во все мельниць, имела плотность 1,35г/см? и содержала двуокись титана, приблизительно 4095 которой имела размер меньше 0,05 микрон, в воде. Размер частиц двуокиси титана в суспензии продукта бьіл измерен с использованием анализатора размера частиц ГГ еєдв5 апа Моппгирр 9200 зегівз Містоїгас"м в воде с 0,295 поверхностно-активного вещества гексаметафосфата натрия при комнатной температуре. Результать приведеньі в Таблице 1 и указьивают, что зффективность измельчения керамического бисера на основе синтетического цирконий силиката, которая показана в виде процентного содержания порошка продукта с размером, меньшим или равньм 0.5 микрон, хорошо сравнима с зффективностью измельчения силикатного песка 470-7000 микрон.
Таблица 1 кети ой Й продукт меньше|потока литр среда 9Уо 0,5 микрон /мин 300 микронньй керамический
А 114 бисер на основе | 66,57 синтетического цикроний силиката 300 микронньй 114 бисер на основе | 64,42 синтетического цирконий силиката 300 микронньй керамический
ШЕ синтетического цирконий силиката 300 микронньй керамический
ШЕ синтетического цирконий силиката 300 микронньй керамический
А бисер на основе | 79,96 синтетического цирконий силиката 300 микронньй бисер на основе | 71,26 синтетического цирконий силиката 210 микронньй керамический
А 114 бисер на основе | 85,29 синтетического цирконий силиката 210 микронньй 114 бисер на основе | 74,72 синтетического цирконий силиката
210 микронньй керамическийи синтетического цирконий силиката керамический 87 бисер на основе | 83,11 синтетического цирконий силиката керамический
А бисер наоснове | 95,22 синтетического цирконий силиката 210 микронньй бисер на основе | 95,22 синтетического цирконий силиката силикатньюи песок вро силистнмилесюк ЗА28 силикатньши песок 470-7000 микрон 8087 силальйлесюю 5. силикатньши песок
А во онлнаньйлеоююі ЛОВ. силикатньюи песок 470-7 микрон ов | во | оилииньйпесюк| 5848.
Кроме того, при сравнений свойств конечньїх пигментов обработанньїх 210 микронньмм керамическим бисером на основе синтетического цирконий силиката сравнивали со свойствами пигмента обработанного силикатньм песком, наблюдалось некоторое улучшение свойств конечньх пигментов обработанньх силикатньм песком. Улучшения включали приблизительно 5795 уменьшение времени разрушения, которое определялось как время введения пигмента в алкидную смолу, приблизительно 4295 снижение по консистенции, которую определяют, как крутящий момент для смешивания окрашивающей системь на основе алкидной смоль! после того, как в нее вводят пигмент, приблизительно увеличение на 6 единиц в величине
В235 полу-глянца, которьій определяют как 60 градусньй глянец, измеренньй в латексной системе, снижение приблизительно на 12 единиц В202Н помутнения, которое определяют как относительную глубину изображения, которое может бьть достигнуто на поверхности краски, и увеличение приблизительно на 2 единиць в 8202 глянце, которьій определяют как измеренньй при 20 градусах отраженного света от окрашенной системьї, изготовленной в акриловой смоле.
Отмечают, что измельчающая среда на основе цирконий силикатного песка естественного происхождения из-за ее вьісокой плотности и однофазной микроструктурь! может давать пигментньій порошок обладающий превосходньми свойствами относительно тех, которне получают, используя керамический бисер на основе синтетического цирконий силиката, как описано вьіше.
Пример 2
Пример 2 представляеєт сравнение характеристик керамического бисера на основе синтетического цирконий силиката с характеристиками измельчающей средь на основе цирконий силикатного песка естественного происхождения настоящего изобретения. Отмечено, что цирконий силикатньй песок естественного происхождения имеет более вьісокую плотность, чем 3,8 плотность продуктов на основе синтетического цирконий силиката, что позволяет использовать более мелкие частиць! на основе цирконий силикатного песка естественного происхождения по сравнению с размерами частиц продукта на основе синтетического цирконий силиката, обеспечивая тем самьмм большую зффективность измельчения.
Заводские испьтания измельчающей средьй на основе цирконий силикатного песка естественного происхождения, имеющего размерь! частиц в области от около 180-210 микрон в мельнице типа клеточного барабана, имеющей номинальную скорость сдвига 6000 минут " и периферийную скорость перемешивания 300 метров в минуту, показьівают, что цирконий силикатньїй песок естественного происхождения может бьть успешно использован при созданий скоростей потока для зффективного удаления грубьїх частиц, имеющих размер частиц больше, чем 0,5 микрон в титан диоксидном пигменте. Заметной потери средь! из мельниць не происходит.
Пример 2 осуществляют путем изменения скоростей потока в мельнице В, работающей с обьічньім силикатньм песком, и мельницьй С, работающей с цирконий силикатньм песком естественного происхождения. Песчаньсе загрузки в мельницу В и мельницу С бьіли аналогичнь! тем, которне использовали в Примере 1, т.е.
Б545кг силикатного песка в мельницу В и 136бОкг цирконий силикатного песка естественного происхождения в мельницу С. Образцьі получали одновременно из обеих песчаньх мельниц. Отбирались также пробь загрузки мельниць для измерения любого изменения размера частиц в размере частиц загрузки.
Данньєе размера частиц, как они представлень! в Таблице 2, показьівают, что либо при низкой скорости потока (приблизительно 50 литров/минуту), либо при вьісокой скорости потока (133 литра/мин) цирконий силикатньій песок естественного происхождения является более зффективнь!м в снижений размера частиц, по сравнению с характеристиками обьічного силикатного песка.
После периода непрерьшвной работь, также отбирались пробьї из сливов мельниц для анализа на оптическиєе свойства пигмента и на загрязнение.
Загрязнение пигментного продукта от измельчающей средь на основе цирконий силикатного песка естественного происхождения бьло минимальньм по данньм, измеренньм с помощью рентгеновской флуоресценции твердьх частиц пигмента в сливе мельниць». Уровни загрязнения металлом, также измереннье с помощью рентгеновской флуоресценции, бьли аналогичньй тем, которне наблюдали в пигментах, измельченньїх с использованием обьічной измельчающей средь на основе силикатного песка.
Оптическое качество пигмента, измельченного с помощью цирконий силикатного песка естественного происхождения, измеренное с помощью В 381 пигмента, и тесть! по яркости, которне определяют как полньй свет, отраженньй от уплотненной поверхности порошка й спектр отраженного света, т.е. окраска, сравнивали с тем, которое получают для образцов, измельченньх с использованием обьчного силикатного песка.
Результать зтих испьітаний представлень! в Таблице 3.
Таблица 2 (литр /мин) частиць (микронь
Фракция частиц с размером меньше 86,94 99,55 0,5 микрон
Скорость потока частиць (микронь
Фракция с размером частиц меньше 0,5 75,64 87,55 микрон
Таблица З
Химический состав пигмента и оптические свойства
ЗеКальон. | 006 | 006 ( миллион
Не вай ННЯ ПИЛЬНІ миллион
Через 19 суток работьі с цирконий силикатньм песком естественного происхождения мельницу С проверяли на признаки износа на каучуковой облицовке, используя волоконную оптическую пробу, введенную через фланец в нижнюю боковую часть мельниць.
По существу, не наблюдалось признаков износа на каучуковой облицовке, как показано с помощью испьітаний волнистоподобной структурьї на каучуковой облицовке мельниць, которьій обьічно присутствует на поверхности свежефутерованньїх мельниц. В противоположность мельнице, которая работаєт в течение только одной недели, используя оббічную измельчающую среду на основе силикатного песка, футеровка мельниць показьівает значительньй износ, особенно в футерованньх углах роторньїх планок мельниць,, где волнистоподобная структура бьіла почти полностью истерта.
Пример З
Следующий пример иллюстрирует различия в размере частиц, содержаний примеси и измельчающей характеристике среди цирконий силикатньїх песков естественного происхождения, полученньх из различньх естественньїх источников.
Три образца цирконий силикатньїх песков естественного происхождения, на которне далее ссьлаются как на Образец 1, Образец 2 и Образец З бьли оцененьі относительно размера частиц, используя ситовьй анализ, проведенньій в течение 30 минут на Коїар'М. На оснований данньїх, приведенньїх в Таблице 4,
Образец 2 и Образец З бьіли аналогичньми в отношений размера частиц, в то время как Образец 1 имел меньший размер частиц, которьій делал трудньм удерживание Образца 1 в мельнице типа клеточного барабана в непрерьівном процессе.
Таблица 4
Размер частиц образцов цирконий силикатньх песков
Исходньй | Образец 1 |Образец 2| Образец З образец о, микрон до 150 о меньше чем 150 93.66 0.7 микрон
Три Образца цирконий силикатньх песков естественного происхождения бьли также подвергнуть злементному анализу, используя технику рентгеновской флуоресценции. Результать! злементного анализа дань! в Таблице 5.
Таблица 5
Злементньй химический анализ цирконий силикатньїх песков
Исходньй |Образец 1 | Образец 2 | Образец З образец 95 злемента 15,15 15,43 сі 1 02 | 024 | од 48,16 47.69 48,88 ен | 092 | 099 | 093 34,49 34,07
Р (частиц на мил (9
К (частиц на 134 миллион)
Са (частиц на
Бека ННЕЗНН НЕСЕ НН миллион
Мп (частиц на 201 миллион)
Ре(частицна/ 729 714 7 миллион)
Рені НИЄТННІ НЕННЯ НЕННЯ миллион
РЬ (частиц на БО миллион)
ТЯ (частиц на малюю | 0020 миллион
В лабораторном масштабе измельчающие исследования также бьли вьшполненьі с тремя цирконий силикатньмми песками естественного происхождения. Исследования проводили в мельнице типа клеточного барабана, имеющей номинальную скорость сдвига 10000 минут " и периферийную скорость перемешивания 533 метра в минуту при стандартной лабораторной нагрузке. 1.8:1 циркониевого песка к загрузке пигмента.
Таблица б показьшваєт процентное содержание частиц, прошедших черев сито 0,5 микрон, т.е. частиц, имеющих размер меньше чем 0,5 микрон, после 2, 4 и 8 минут измельчения, а таюже средний диаметр частиць! в данньіе моменть! времени. Пигмент представлял необработанньй пигмент двуокиси титана марки внутренней змалевой краски. Размерь! частиц определяли, используя анализатор размера частиц Місгоїгас "м, как бьіло описано ранее.
Таблица 6
Измельчающие характеристики пигмента
ИСХОДНЬЙ Образец 1 Образец2 Образец З образец
Средний жчастиц, Средний то частиц, Средний то частиц, диаметр прошедших диаметр прошедших диаметр прошедших микронь 0,5 микрон микроньї! 0,5 микрон микроньї 0,5 микрон
Загрузка (О минут) 1 21,09 1 21,09 1 21,09 61,93 53,45 53,66 80,96 69,84 71,53 94,02 87,97 88,66

Claims (34)

1. Способ измельчения порошка, при котором приготовляют исходньй порошок с исходньм размером частиц порошка, приготавливают измельчающую среду, включающую цирконий-силикатньй песок природного происхождения, имеющую плотность в диапазоне от около 4 0 г/см 7 до 6.0 г/см 7, приготавливают жидкую среду, смешивают исходньй порошок, измельчающую среду и жидкую среду для образования измельчающей суспензии, обрабатьгвают измельчающую суспензию в течение времени, достаточного для получения готовой суспензии, включающей готовБиЙ порошок с заданньм размером частиц порошка и, по существу, того же состава, что и ИсхХодньйЙй порошок, и отделяют готовую суспензию, включающую готовБІЙ порошок, от измельчающей суспензии таким образом, что измельчающая среда остаєтся в измельчающей суспензиий, отличающийся тем, что измельчающую суспензию обрабатьвают в ввІСОКОСКОростной мельнице, имеющей номинальную скорость сдвига от около 6000 до около 14000 минут "7 и периферийную скорость перемешивания от около 300 до около 800 метров в минуту.
2.Способ по пункту І, отличающийся тем, что внсокоскоростная мельница вьібрана из группьі, состоящей из дисковьіх мельниц и мельниц типа клеточного барабана.
3. Способ по пункту І, отличающийся тем, что указанньй исходньій порошок представляест собой агломерированньйй порошок.
4. Способ по пункту 3, отличающийся тем, что указанньйй агломерированньй порошок характеризуется далее размером частиц агломерированного порошка, и указанньйй размер частиц агломерированного порошка находится в пределах от около 0,01 микрон до около 500 микрон.
5. Способ по пункту 4, отличающийся тем, что агломерированньй порошок имеет размер частиц в области от около 0,01 микрон до около 200 микрон.
б. Способ по пункту І, отличающийся тем, что указанньй исходньій порошок представляст собой агрегированньй порошок.
7. Способ по пункту І, отличающийся тем, что указанньй исходньій порошок и указанньй порошок продукта характеризуются далеє абсолютной плотностью порошка в области от около 0,8 г/см" до около 5 г/см".
8. Способ по пункту І, отличающийся тем, что указанньй исходньй порошок представляст собой органический порошок.
9. Способ по пункту І, отличающийся тем, что указанньй исходньій порошок представляст собой неорганический порошок.
10. Способ по пункту І, отличающийся тем, что указанньй исходньй порошок представляст собой агломерированньй пигмент двуокиси титана.
11. Способ по пункту І, отличающийся тем, что указанньй цирконий- силикатньій песок естественного происхождения характеризуєтся размером частиц цирконий-силикатного песка и указанньй размер частиц цирконий- силикатного песка находится в пределах от около 100 микрон до около 1500 микрон.
12. Способ по пункту 1І, отличающийся тем, что размер частиц цирконий- силикатного песка находится в пределах от около 100 микрон до около 500 микрон.
13. Способ по пункту 12, отличающийся тем, что размер частиц цирконий- силикатного песка находится в пределах от около 150 микрон до около 250 микрон.
14. Способ по пункту І, отгличающийся тем, что указанная жидкая среда представляст собой жидкость, виібранную в соответствий с используємьІмМ в нем порошком.
15. Способ по п. І, отличающийся тем, что используют измельчающее устройство, имеющеєе конструкцию с вертикальньїм потоком.
16. Способ по п. І, отличающийся тем, что используют измельчающее устройство, имеющеєе конструкцию с горизонтальньм потоком.
17. Способ по пункту І, отличающийся тем, что указанную стадию (б) отделения указанной суспензиийи продукта от указанной измельчающей суспензии вьполняют за счет установления различия между указанной суспензиєй продукта и указанной измельчающей суспензией на оснований различия между физическими свойствами исходного порошка, измельчающей средьі и порошка продукта, где физические свойства вьібрань из группьі, состоящей из размера частиц, плотности частиц и скорости оседания частиц.
185. Способ по пункту І, отличающийся тем, что указаннькье стадии проводят непрерьвно.
19. Способ по пункту І, отличающийся тем, что указанньсе стадии проводят в соответствии с периодическим процессом.
20. Способ по пункту І, отличающийся тем, что включаєт далее стадий отделения указанного порошка продукта от указанной суспензии продукта и диспергирования указанного порошка продукта в диспергирующей среде с образованием дисперсии.
21. Способ по пункту 20, отличающийся тем, что указанная диспергирующая среда представляст жидкую среду, виібранную в соответствии с используемьм в нем порошком.
22. Способ по пункту І, отличающийся тем, что измельчающая среда включаєт цирконий-силикатньй песок естественного происхождения, характеризующийся абсолютной плотностью в области от около 4 г/см?" до около 6 г/см".
23. Способ по пункту 22, отличающийся тем, что указанньй цирконий- силикатньій песок естественного происхождения характеризуєтся размером частиц цирконий-силикатного песка, причем указанньій размер частиц цирконий-силикатного песка являстся найменьшим кратньім размером частиц измельченного порошка продукта, которьй может бьіть оотделен от измельченного порошка продукта.
24. Способ по пункту 23, отличающийся тем, что размер частиц указанного цирконий-силикатного песка превьішаєт предел около 100 микрон.
25. Способ по пункту 24, отличающийся тем, что размер частиц указанного цирконий- силикатного песка находится в области от около 100 микрон до около 1500 микрон.
26. Способ по пункту І, отличающийся тем, что указанная жидкая среда вбрана из группьі, состоящей из водьі, масла, органических соединений их смесей.
27. Способ по пункту І, отличающийся тем, что цирконий-силикатньйй песок естественного происхождения и указанную жидкую среду смешивают таким образом, что они образуют измельчающую суспензию.
28. Способ по пункту 27, отличающийся тем, что указанная измельчающая среда характеризуєтся далее вязкостью измельчающей суспензии, и указанная вязкость измельчающей суспензии находится в пределах от около 1,0 спуаза до около 10000 спуаз.
29. Способ по пункту 22, отличающийся тем, что измельчающая среда имеет абсолютную плотность в пределах от около 4 6 г/см" до около 4 9 г/см".
30. Способ по пункту 29, отличающийся тем, что измельчающая среда имеет абсолютную плотность в области от около 4.75 г/см" до около 4,85 г/см".
31. Способ по пункту 24, отличающийся тем, что размер частиц указанного цирконий-силикатного песка находится в пределах от около 100 микрон до около 500 микрон.
32. Способ по пункту 3І, отличающийся тем, что размер частиц указанного цирконий-силикатного песка находится в пределах от около 150 микрон до около 250 микрон.
33. Способ по пункту 285, отличающийся тем, что указанная измельчающая суспензия характеризуєтся далеє вязкостью измельчающей суспензии в пределах от около 1,0 спуаза до около 500 спуаз.
34. Способ по пункту 33, отличающийся тем, что указанная измельчающая суспензия характеризуєтся далеє вязкостью измельчающей суспензии в пределах от около 1,0 спуаза до около 100 спуаз.
UA96083262A 1994-12-19 1995-08-12 Спосіб подрібнення порошку UA52583C2 (uk)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/359,219 US5544817A (en) 1994-01-25 1994-12-19 Zirconium silicate grinding method and medium
PCT/US1995/016148 WO1996019291A1 (en) 1994-12-19 1995-12-08 Zirconium silicate grinding method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA52583C2 true UA52583C2 (uk) 2003-01-15

Family

ID=23412860

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UA95094234A UA26356C2 (uk) 1994-01-25 1995-01-24 Засіб для перетираhhя пігмеhту і hаповhювача та спосіб перетираhhя пігмеhту і hаповhювача
UA96083262A UA52583C2 (uk) 1994-12-19 1995-08-12 Спосіб подрібнення порошку

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UA95094234A UA26356C2 (uk) 1994-01-25 1995-01-24 Засіб для перетираhhя пігмеhту і hаповhювача та спосіб перетираhhя пігмеhту і hаповhювача

Country Status (9)

Country Link
US (1) US5544817A (uk)
CN (1) CN1098126C (uk)
BR (1) BR9506599A (uk)
CZ (1) CZ285879B6 (uk)
MX (1) MX9602461A (uk)
MY (1) MY116385A (uk)
SK (1) SK281811B6 (uk)
UA (2) UA26356C2 (uk)
WO (1) WO1996019291A1 (uk)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5957398A (en) * 1996-06-07 1999-09-28 Toray Industries, Inc. Composite ceramic materials as a pulverization medium and for working parts of a pulverizer
US7140567B1 (en) * 2003-03-11 2006-11-28 Primet Precision Materials, Inc. Multi-carbide material manufacture and use as grinding media
US20080022900A1 (en) * 2006-07-25 2008-01-31 Venkata Rama Rao Goparaju Process for manufacturing titanium dioxide pigment
US20080069764A1 (en) 2006-09-18 2008-03-20 Tronox Llc Process for making pigmentary titanium dioxide
JP2008248238A (ja) * 2007-03-07 2008-10-16 Hitachi Maxell Ltd 磁性塗料の製造方法及びその磁性塗料を用いた磁気記録媒体
CN101722085B (zh) * 2008-10-15 2012-06-13 许兴康 高纯亚纳米级超细硅酸锆粉的研磨工艺
CN107934977B (zh) * 2017-12-07 2020-04-07 美轲(广州)化学股份有限公司 超细硅酸锆粉末及其制备方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2536962A (en) * 1949-05-24 1951-01-02 Stackpole Carbon Co Ceramic resistor
GB679552A (en) * 1949-08-29 1952-09-17 British Titan Products Improvements relating to methods and apparatus for grinding, crushing and disintegrating
US3337140A (en) * 1964-06-03 1967-08-22 Pittsburgh Plate Glass Co Dispersion process
DE2832761B1 (de) * 1978-07-26 1979-10-31 Basf Ag Verfahren zur UEberfuehrung von rohen und/oder grobkristallisierten Perylen-tetracarbonsaeurediimiden in eine Pigmentform
JPS5815079A (ja) * 1981-07-14 1983-01-28 日本化学陶業株式会社 ジルコニア質焼結体からなる粉砕機用部材
US4547534A (en) * 1983-03-18 1985-10-15 Memorex Corporation Method to disperse fine solids without size reduction
GB9012709D0 (en) * 1990-06-07 1990-08-01 Pick Anthony N Improvements in grinding media
DE4106536A1 (de) * 1991-03-01 1992-09-03 Degussa Thermisch gespaltenes zirkonsilikat, verfahren zu seiner herstellung und verwendung

Also Published As

Publication number Publication date
CZ285879B6 (cs) 1999-11-17
BR9506599A (pt) 1997-09-09
CN1098126C (zh) 2003-01-08
SK281811B6 (sk) 2001-08-06
MY116385A (en) 2004-01-31
CN1140423A (zh) 1997-01-15
US5544817A (en) 1996-08-13
UA26356C2 (uk) 1999-08-30
MX9602461A (es) 1997-02-28
WO1996019291A1 (en) 1996-06-27
CZ215896A3 (en) 1997-06-11
SK99796A3 (en) 1997-02-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1103642A (en) Comminution of materials
US4775393A (en) Autogenous attrition grinding
JPH07206518A (ja) 溶融セラミックビーズ
KR890006298A (ko) 분쇄 방법
UA52583C2 (uk) Спосіб подрібнення порошку
KR0164652B1 (ko) 지르코늄 실리케이트 연마 매체 및 분쇄 방법
CN1821160A (zh) 中国高岭土的处理方法和产品
EP3484962B1 (en) Clays with low packing density
RU2107548C1 (ru) Средство для перетира пигмента и наполнителя и способ перетира пигмента и наполнителя
US6036999A (en) Method of preparing grinding media consisting essentially of sintered TiO2 particles
KR100508961B1 (ko) 표면처리복합분체 및 그 제조방법
Zheng Stirred media mills: Dynamics, performance, and physio-chemical aspects
JPH0231844A (ja) 粉砕機及びセラミック粉体の粉砕方法
JP2002201022A (ja) 紡錘状軽質炭酸カルシウムスラリー及びその製造方法
JP2006143787A (ja) 気相中のホルムアルデヒド分解機能を有する塗料
Smith et al. Some misconceptions about comminution and particle size
KR20010014358A (ko) 소결된 TiO₂입자를 주성분으로 하는 분쇄 매체
JPH0790304A (ja) 硬質粉末混合用メジア