Спосіб подрібнення порошку

1 Способ измельчения порошка, при котором приготовляют исходный порошок с исходным размером частиц порошка, приготавливают измельчающую среду, включающую цирконийсиликатный песок природного происхождения имеющую плотность в диапазоне от около 4,0г/см до 6,0г/см3, приготавливают жидкую среду, смешивают исходный порошок, измельчающую среду и жидкую среду для образования измельчающей суспензии, обрабатывают измельчающую суспензию в течение времени, достаточного для получения готовой суспензии, включающей готовый порошок с заданным размером частиц порошка и, по существу, того же состава, что и исходный порошок, и отделяют готовую суспензию, включающую готовый порошок, от измельчающей суспензии таким образом, что измельчающая среда остается в измельчающей суспензии, отличающийся тем, что измельчающую суспензию обрабатывают в высокоскоростной мельнице, имеющей номинальную скорость сдвига от около 6000 до около 14000 минут и периферийную скорость перемешивания от около 300 до около 800 метров в минуту 2 Способ по пункту 1, отличающийся тем, что высокоскоростная мельница выбрана из группы, состоящей из дисковых мельниц и мельниц типа клеточного барабана 3 Способ по пункту 1, отличающийся тем, что указанный исходный порошок представляет собой агломерированный порошок 4 Способ по пункту 3, отличающийся тем, что указанный агломерированный порошок характеризуется далее размером частиц агломерированного порошка, и указанный размер частиц агломери рованного порошка находится в пределах от около 0,01 микрон до около 500 микрон 5 Способ по пункту 4, отличающийся тем, что агломерированный порошок имеет размер частиц в области от около 0,01 микрон до около 200 микрон 6 Способ по пункту 1, отличающийся тем, что указанный исходный порошок представляет собой агрегированный порошок 7 Способ по пункту 1, отличающийся тем, что указанный исходный порошок и указанный порошок продукта характеризуются далее абсолютной плотностью порошка в области от около 0,8г/см3 до около 5г/см3 8 Способ по пункту 1, отличающийся тем, что указанный исходный порошок представляет собой органический порошок 9 Способ по пункту 1, отличающийся тем, что указанный исходный порошок представляет собой неорганический порошок 10 Способ по пункту 1, отличающийся тем, что указанный исходный порошок представляет собой агломерированный пигмент двуокиси титана 11 Способ по пункту 1, отличающийся тем, что указанный цирконий-силикатный песок естественного происхождения характеризуется размером частиц цирконий-силикатного песка и указанный размер частиц цирконий-силикатного песка находится в пределах от около 100 микрон до около 1500 микрон 12 Способ по пункту 11, 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 1, отличающийся тем, что указанная жидкая среда представляет собой жидкость, выбранную в соответствии с используемым в нем порошком 15 Способ по п 1, отличающийся тем, что используют измельчающее устройство, имеющее конструкцию с вертикальным потоком 16 Способ по п 1, отличающийся тем, что используют измельчающее устройство, имеющее конструкцию с горизонтальным потоком о го 00 ю ю 52583 17 Способ по пункту 1, отличающийся тем, что указанную стадию (6) отделения указанной суспензии продукта от указанной измельчающей суспензии выполняют за счет установления различия между указанной суспензией продукта и указанной измельчающей суспензией на основании различия между физическими свойствами исходного порошка, измельчающей среды и порошка продукта, где физические свойства выбраны из группы, состоящей из размера частиц, плотности частиц и скорости оседания частиц 18 Способ по пункту 1, отличающийся тем, что указанные стадии проводят непрерывно 19 Способ по пункту 1, отличающийся тем, что указанные стадии проводят в соответствии с периодическим процессом 20 Способ по пункту 1, отличающийся тем, что включает далее стадии 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 представляет жидкую среду, выбранную в соответствии с используемым в нем порошком 22 Способ по пункту 1, отличающийся тем, что измельчающая среда включает цирконийсиликатный песок естественного происхождения, характеризующийся абсолютной плотностью в области от около 4г/см3 до около 6г/см3 23 Способ по пункту 22, отличающийся тем, что указанный цирконий-силикатный песок естественного происхождения характеризуется размером частиц цирконий-силикатного песка, причем указанный размер частиц цирконий-силикатного песка является наименьшим кратным размером частиц измельченного порошка продукта, который может быть отделен от измельченного порошка продукта 24 Способ по пункту 23, отличающийся тем, что размер частиц указанного цирконий-силикатного песка превышает 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 1, отличающийся тем, что указанная жидкая среда выбрана из группы, состоящей из воды, масла, органических соединений их смесей 27 Способ по пункту 1, отличающийся тем, что цирконий-силикатный 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 характеризуется 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 4,6г/см3 до около 4,9г/см3 30 Способ по пункту 29, отличающийся тем, что измельчающая среда имеет абсолютную плотность в области от около 4,75г/см3 до около 4,85г/см3 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 31, отличающийся тем, что размер частиц указанного цирконий-силикатного песка находится в пределах от около 150 микрон до около 250 микрон 33 Способ по пункту 28, отличающийся тем, что указанная измельчающая суспензия характеризуется далее 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 характеризуется далее вязкостью измельчающей суспензии в пределах от около 1,0 спуаза до около 100 спуаз Эта заявка является частичным продолжением заявки находящейся на рассмотрении за номером 08/186085, поданной 25 января 1994 г Изобретение относится к измельчающей среде и более конкретно к цирконий силикатной измельчающей среде Многие применения, такие как производство керамических изделий, производство магнитных сред и производство красок, требует чтобы керамический, магнитный или пигментный порошок, соответственно, был как можно полнее диспергирован в пределах связующего соответствующего данному применению Высокодиспергированные керамические порошки дают в результате керамические изделия более высокой плотности и более высокой прочности, чем те, которые приготовлены из менее полно диспергированных твердых частиц Показатели магнитных сред по способности к хранению информации ограничены размером частиц и полнотой диспергирования, тонкоизмельченный порошок магнитной среды приводит к максимальному хранению информации Оптические свойства красок, такие как кроющая способность, яркость, окраска и эксплуатационное качество сильно зависят от достигаемой степени пигментного диспергирования Для достижения полной порошковой диспергированное™ требуются тонкоизмельченные порошки Обычно, измельчающие устройства, такие как дисковые мельницы, мельницы типа клеточного барабана, и/или атриторные мельницы используют с измельчающей средой для получения таких тонкоизмельченных порошков, идеально до получения порошка в его однородном состоянии измельчения, таком как, например, до размера единичного порошкового кристаллита 52583 Измельчение некоторых порошков включает деагломерационныи процесс в соответствии с которым химические связи, такие как водородносвязанная поверхностная влажность, силы Ван дер Ваальса и электростатические силы, например, между частицами, а также любые другие связи, которые сохраняют частицы вместе, должны быть разрушены и/или преодолены для того, чтобы получить частицы в состоянии однородного измельчения Единственный пигментный порошок, который вызывает деагломерационныи процесс измельчения до доведения его до тонкоизмельченного порошка, представляет двуокись титана Оптимальное диспергирование пигментного порошка двуокиси титана дает в результате оптимальные эксплуатационные характеристики, в частности, улучшенный блеск, износоустойчивость и кроющую способность Процессы деагломерации наилучшим способом проводят используя измельчающую среду, характеризующуюся малым размером частиц, который является наименьшим кратным действительного размера частиц продукта, который перемалывают, и который может еще быть эффективно отделен от порошка продукта В непрерывном процессе, измельчающая среда может быть отделена от частиц продукта, используя технику разделения В обычных шаровых или песчаных мельницах, действующих в непрерывном процессе, отделение измельчающей среды от продукта может быть осуществлено в результате различия между скоростью оседания, размером частицы или различия параметров, существующих между измельчающей средой и порошкообразными частицами продукта Коммерческие применения способов измельчения обычно используют, например, в качестве измельчающей среды силикатный песок, стеклянный бисер, керамическую среду или стальные шарики Среди этих сред, низкая плотность, около 2 6г/см3, песка и стеклянного бисера и низкая твердость стеклянного бисера ограничивают материалы, которые могут быть измельчены, используя песок или стеклянный бисер Использование стальной дроби допустимо только для тех применений, где загрязнение железом вызванное продуктами износа стальной дроби в процессе измельчения, может быть допустимо Таким образом, существует необходимость в относительно недорогой, плотной и нетоксичной измельчающей среде, которая характеризуется небольшим размером частиц, плотностью достаточно высокой для отделения для того, чтобы быть использованной для измельчения широкого ряда материалов и которая не образует побочных продуктов износа, вызывающих загрязнение порошка продукта Изобретение создает относительно недорогую, плотную и нетоксичную измельчающую среду на основе цирконий силикатного песка естественного происхождения, которая характеризуется небольшим размером частиц, достаточно высокой плотностью для того, чтобы быть пригодной для измельчения широкого ряда материалов и в то же время не загрязняющую порошок продукта побочными продуктами износа, а также способ измель чения порошка, используя эту измельчающую среду Согласно одному из аспектов изобретения, приготавливается цирконий силикатный песок естественного происхождения, который характеризуется абсолютной плотностью в пределах от около 4г/см3 до около 6г/см3, более предпочтительно, в пределах от около 4 6г/см3 до около 4 9г/см3 , и наиболее предпочтительно, в пределах от около 4 75г/см3 до около 4 85г/см3 Другой аспект изобретения создает способ для измельчения порошка, включающий стадии приготовления исходного порошка, характеризующегося размером частиц исходного порошка и измельчающей среды на основе цирконий силикатного песка естественного происхождения, характеризующейся абсолютной плотностью измельчающей среды в пределах от около 4 Ог/см3 до около 6 Ог/см3, и смешения исходного порошка и измельчающей среды с жидкой средой с образованием измельчающей суспензии, измельчения измельчающей суспензии в течение времени, которое является достаточным для получения суспензии продукта, включающей порошок продукта, имеющего желаемый размер частиц порошка продукта и имеющего по существу тот же состав, что и исходный порошок и отделения суспензии продукта от измельчающей суспензии Целью настоящего изобретения является создание измельчающей среды на 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 очевидны специалисту в этой области при прочтении описания предпочтительных вариантов, которые следуют далее Описание предпочтительных вариантов выполнения изобретения Термин "естественного происхождения", как он использован здесь в описании и в формуле изобретения, которая следует далее, указывает на то, что цирконий силикатный песок добывают в виде цирконий силикатного песка определенного размера частиц и отличают от цирконий силикатных материалов, которые синтезируют, производят или получают любым другим искусственным способом Измельчающая среда изобретения на основе цирконий силикатного песка находится в природе в виде соответствующего размера и формы, которые могут быть сохранены для получения соответствующей фракции для использования в конкретной измельчающей операции Добытый цирконий силикатный песок сортируют для выделения соответствующей фракции цирконий силикатного песка на основании рассмотрения размера частиц, которая будет использована в качестве измельчающей среды Термин "измельчающая среда" как он использован в описании и формуле изобретения следующей далее, относится к материалу, который помещают в высокоэнергетическое размалывающее устройство, та 52583 кое как дисковая мельница, мельница типа клеточного барабана или атриторная мельница, вместе с порошком, который должен быть измельчен более однородно или де-агломерирован с применением сдвигового воздействия измельчающего устройства до порошка, который обрабатывают для разрушения частиц порошка Изобретение создает измельчающую среду, включающую цирконий силикатный песок естественного происхождения, характеризующийся плотностью в пределах от около 4г/см3 до около 6г/см3, более предпочтительно в пределах от около 4 6г/см3 до около 4 9г/см , наиболее предпочтительный песок имеет плотность в пределах от около 4 75г/см3 до около 4 85г/см3 Цирконий силикатный песок естественного происхождения имеет склонность находиться в виде одной фазы, в то время как синтетические цирконий силикатные керамические шарики являются обычно многофазными материалами Поверхностные загрязнители, такие как алюминий, железо, уран, торий и другие тяжелые металлы, а также Т1О2 могут присутствовать на поверхности частиц цирконий силикатного песка естественного происхождения Если только поверхностные загрязнители удаляют любым способом предварительной очистки поверхности, известным специалистам в этой области, таким как, например, промыванием, и фракционированием, химический анализ указывает на то, что остающиеся загрязнители находятся в пределах кристаллической структуры цирконий силиката и не оказывают отрицательного влияния на порошок, который перемалывают Так как плотность цирконий силикатного песка естественного происхождения, как описано выше, превышает величину 3 8г/см3 плотности, обычно характерную для изготовленного цирконий силикатного песка, может быть использована измельчающая среда на основе цирконий силикатного песка естественного происхождения меньшего размера, чем изготовленные цирконий силикатные шарики, без расслаивания измельчающей суспензии на основе цирконий силикатного песка, которая в этом случае перестает быть эффективной в качестве измельчающей среды Измельчающая среда на основе цирконий силикатного песка может характеризоваться размером частиц, который является наименьшим кратным частицы конечного размера частиц продукта, размера частиц измельченного порошка продукта, который может быть эффективно отделен от измельченного порошка продукта Обычно 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 наиболее предпочтительно в пределах от около 150 микрон до около 250 микрон Добытый цирконий силикатный песок естественного происхождения может быть подвергнут рассеиванию с использованием техники хорошо известной специалистам в этой области для выделения грубой фракции песка, имеющей частицы соответствующего размера для функционирования в качестве 8 эффективной измельчающей среды Измельчающая среда может быть любой жидкой средой совместимой с продуктом, который является размолотым и способом измельчения и может включать воду, масло, любое другое органическое соединение или их смесь и может быть объединена с цирконий силикатным песком естественного происхождения с образованием суспензии Жидкую среду выбирают в зависимости от продукта, который будет размалываться Размолотый порошок продукта может быть, а может и не быть отделен от жидкой среды после того как оканчивают процесс измельчения, однако, измельчающую среду обычно отделяют от жидкой среды после того, как оканчивают процесс измельчения Если порошок, который размалывают, представляет пигмент для использования в краске или чернилах на масляной основе, жидкая среда может быть маслом, таким как натурально полученное масло подобное тунговому маслу, льняному маслу, соевому маслу или талловому маслу или их смесям Эти масла естественного происхождения могут быть смешаны с растворителями, такими как неорганические спирты, нафта или толуол или их смесями, которые могут далее включать вещества такие как натуральные смолы, синтетические смолы, диспергирующий агенты и/или осушающие агенты Жидкая среда может также включать другие материалы используемые при производстве красок и чернил на масляной основе, такие как алкидные смолы, эпоксидные смолы, нитроцеллюлоза, меламины, уретаны и силиконы Если порошок, который измельчают, представляет пигмент для использования в краске на водной основе, такой как латексная краска, жидкая среда может быть водой, необязательно включающей антивспенивающие агенты и/или диспергирующие вещества Кроме того, если порошок представляет керамический или магнитный порошок, среда может быть водой и может также включать диспергирующие вещества Цирконий силикатный песок естественного происхождения и жидкая среда могут быть смешаны с образованием измельчающей суспензии, которая далее характеризуется вязкостью измельчающей суспензии, которая может находиться в пределах от около 1 0 спуаз до около 1000 спуаз, более предпочтительно, в пределах от около 1 0 спуаз до около 500 спуаз, и наиболее предпочтительно, в пределах от около 1 0 спуаз до около 100 спуаз Вообще, вязкость измельчающей суспензии определяют за счет концентрации твердых частиц в измельчающей суспензии и, таким образом, более высокая концентрация твердых частиц в измельчающей суспензии, будет давать более высокую вязкость измельчающей суспензии и плотность Не существует абсолютного верхнего предела для вязкости измельчающей суспензии, однако, при некоторой вязкости возникают условия при которых нет необходимости в измельчающей среде, как в случае компаундирования пластиков в экструдерах, шаровых мельницах и т д без измельчающей среды Изобретение также создает способ для измельчения порошка, включающий стадии приго 52583 товления порошка, характеризующегося исходным размером частиц, приготовления измельчающей среды, включающей цирконий силикатный песок естественного происхождения, характеризующийся абсолютной плотностью измельчающей среды в пределах от около 4г/см3 до около 6г/см3 приготовления жидкой среды, смешивания исходного порошка с жидкой средой с образованием измельчающей суспензии, и измельчения измельчающей суспензии в высокоэнергетической дисковой мельнице или мельнице типа клеточного барабана в течение времени, которое достаточно для получения суспензии продукта, включающей порошок продукта, характеризующийся желаемым размером частиц порошка продукта и имеющим, по существу, тот же состав, что и исходный порошок, и отделения суспензии продукта, включающей порошок продукта, от измельчающей суспензии Исходный порошок, использованный в способе изобретения, может быть агломерированным порошком и/или агрегированным порошком Агломерированный порошок может быть 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 пигментных порошков двуокиси титана агломерированный порошок имеет размер частиц в пределах от около 0 05 микрон до около 1ОО микрон, который может быть размолот до соответствующего размера частиц индивидуального кристаллита двуокиси титана Исходный порошок может быть охарактеризован также абсолютной плотностью исходного порошка в пределах от около 0 8г/см3 до около 5 Ог/см3 Способ изобретения является пригодным для органических порошков, которые обычно имеют плотности в нижней части указанного выше предела, а также для неорганических порошков таких как двуокись титана, карбонат кальция, бентонит или каолин или их смеси Исходный порошок двуокиси титана может быть агломерированным пигментом двуокиси титана, который имеет плотность в пределах от около 3,7г/см до около 4,2г/см3 Цирконий силикатный песок естественного происхождения, использованный в способе изобретения, может быть 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 наиболее предпочтительно, в пределах от около 150 микрон, до около 250 микрон Жидкая среда, использованная в способе изобретения, может быть маслом или водой, выбранными в соответствии с критериями, описанными ранее Стадия (5) измельчения может быть проведена в любом пригодном высокоэнергетическом измельчающем устройстве, которое применяет измельчающую среду, таком как мельнице типа клеточного барабана или дисковой мельнице, сконструированной для поддержания вертикаль 10 ного потока или горизонтального потока Точным типом применяемой песчаной мельницы является дисковая мельница или мельница типа клеточного барабана с номинальными скоростями сдвига от около 6000 минут 1 до около 14000 минут 1 и с периферийными скоростями перемешивания от около 300 до около 800 метров в минуту Шаровые мельницы обычно работают со скоростями сдвига около 1000 минут 1 и с периферийными скоростями около 45 метров в минуту и не будут давать приемлемых результатов, если будут использованы в этом изобретении Среду поддерживают в вертикальных дисковых мельницах или мельницах типа клеточного барабана за счет гравитационного осаждения Закон Стокса утверждает, что требуются гораздо более высокие плотности, когда уменьшается размер частиц Так как эффективность измельчения увеличивается в виде функции числа частиц измельчающей среды, то желательно использование среды с меньшим размером частиц Поэтому плотность среды определяет оптимальный размер, который является технологичным в этих мельницах Это достигают комбинацией рабочих параметров дисковых мельниц или мельниц типа клеточного барабана и высокой плотностью циркониевого песка, которая позволяет воспользоваться преимуществом описанного специфического размера песка с достижением, в результате, увеличения числа измельчающих центров на единицу веса Настоящее изобретение предусматривает время измельчения от около 30 секунд до около 1 часа Предпочтительное время измельчения составляет от около 1 до около 4 минут и наиболее предпочтительное время измельчения составляет от около 2 до около 3 минут Известные ранее шаровые мельницы не могут обеспечить достаточную эффективность измельчения за такое короткое время измельчения, потому что такие мельницы являются низкоэнергетическими шаровыми мельницами, т е материал, который измельчают, снабжают обычно измельчающим материалом в горизонтальном реакторе, и реактор затем переворачивают или опрокидывают Обычно время измельчения на шаровых мельницах составляет около 24 часов, если используют для измельчения порошков описанных здесь Способ измельчения может быть периодическим или непрерывным способом Стадия (6) отделения суспензии продукта от измельчающей суспензии может выполняться за счет различия между суспензией продукта, которая содержит порошок продукта вместе с жидкой средой, и измельчающей суспензией на основании различия между физическими свойствами исходного порошка и измельчающей среды и физическими свойствами частиц порошка продукта, такими как размер частиц, плотность частиц и скорость оседания частиц Как уже описано, порошок продукта может быть отделен, а может и не быть отделен, от жидкой среды после того как оканчивают процесс измельчения, однако, измельчающую среду обычно отделяют от жидкой среды после того, как оканчивают процесс измельчения Порошок про 11 52583 дукта может быть 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 быть выбрана в соответствии с теми же критериями, которые были описаны для выбора жидкой среды Если порошок продукта будут использовать в суспензии продукта, то нет необходимости в дальнейшей стадии диспергирования 12 Таблица 1 Измельченный Скорость продукт меньше потока литр 0,5 микрон /мин А 114 Измельчающая среда % 300 микронный керамический би66,57 сер на основе синтетического цикро 114 А 87 В 87 А 60 В 60 А 114 В 114 А 87 В 87 А 60 В 60 А 114 В 114 А 87 В Для того, чтобы далее проиллюстрировать настоящее изобретение, приводятся следующие примеры Конкретные соединения, способы и условия, использованные в примерах, предназначаются для Пример 1 Следующий пример представляет сравнение характеристики измельчающей среды обычных коммерчески доступных керамических шариков на основе синтетического цирконий силиката с характеристикой стандартного 470-7000 микрон силикатного песка Дисковые мельницы с номинальной скоростью сдвига 14000 минут , периферийной скоростью перемешивания 800 метров в минуту и номинальной емкостью измельчающей камеры 1000 литров и общей емкостью 1900 литров загружают раздельно с 1360кг керамического бисера на основе синтетического цирконий силиката с номинальным размером 300 микрон и 210 микрон и 545кг стандартного 470-7000 микрон силикатного песка, с наивысшей возможной загрузкой силикатным песком Мельницы, загруженные 1360кг 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 мельницы, имела плотность 1,35г/см3 и содержала двуокись титана, приблизительно 40% которой имела размер меньше 0,05 микрон, в воде Размер частиц двуокиси титана в суспензии продукта был измерен с использованием анализатора размера частиц Leeds and Northrupp 9200 series Microtrac™ в воде с 0,2% поверхностно-активного вещества гексаметафосфата натрия при комнатной температуре Результаты приведены в Таблице 1 и указывают, что эффективность измельчения керамического бисера на основе синтетического цирконий силиката, которая показана в виде процентного содержания порошка продукта с размером, меньшим или равным 0 5 микрон, хорошо сравнима с эффективностью измельчения силикатного песка 470-7000 микрон В 87 А 60 В 60 ний силиката 300 микронный керамический бисер на основе синтетического цирконий силиката 300 микронный керамический бисер на основе синтетического цирконий силиката 300 микронный керамический бисер на основе синтетического цирконий силиката 300 микронный керамический бисер на основе синтетического цирконий силиката 300 микронный керамический бисер на основе синтетического цирконий силиката 210 микронный керамический бисер на основе синтетического цирконий силиката 210 микронный керамический бисер на основе синтетического цирконий силиката 210 микронный керамический бисер на основе синтетического цирконий силиката 210 микронный керамический бисер на основе синтетического цирконий силиката 210 микронный керамический бисер на основе синтетического цирконий силиката 210 микронный керамический бисер на основе синтетического цирконий силиката 470-7000 микрон силикатный песок 470-7000 микрон силикатный песок 470-7000 микрон силикатный песок 470-7000 микрон силикатный песок 470-7000 микрон силикатный песок 470-7000 микрон силикатный песок 64,42 70,41 79,96 71,26 85,29 74,72 91,51 83,11 95,22 95,22 65,17 54,28 61,96 57,76 67,09 59,48 Кроме того, при сравнении свойств конечных пигментов обработанных 210 микронным керамическим бисером на основе синтетического цирконий силиката сравнивали со свойствами пигмента 14 13 52583 обработанного силикатным песком, наблюдалось венного происхождения Песчаные загрузки в некоторое улучшение свойств конечных пигментов мельницу В и мельницу С были аналогичны тем, обработанных силикатным песком Улучшения которые использовали в Примере 1, т е включали приблизительно 57% уменьшение вре545кг силикатного песка в мельницу В и 1360кг мени разрушения, которое определялось как врецирконий силикатного песка естественного происмя введения пигмента в алкидную смолу, приблихождения в мельницу С Образцы получали однозительно 42% снижение по консистенции, которую временно из обеих песчаных мельниц Отбираопределяют, как крутящий момент для смешивались также пробы загрузки мельницы для ния окрашивающей системы на основе алкидной измерения любого изменения размера частиц в смолы после того, как в нее вводят пигмент, приразмере частиц загрузки близительно увеличение на 6 единиц в величине Данные размера частиц, как они представлеВ235 полу-глянца, который определяют как 60 ны в Таблице 2, показывают, что либо при низкой градусный глянец, измеренный в латексной сисскорости потока (приблизительно 50 литтеме, снижение приблизительно на 12 единиц ров/минуту), либо при высокой скорости потока В202Н помутнения, которое определяют как отно(133 литра/мин) цирконий силикатный песок естесительную глубину изображения, которое может ственного происхождения является более эффекбыть достигнуто на поверхности краски, и увелитивным в снижении размера частиц, по сравнению чение приблизительно на 2 единицы в В202 глянс характеристиками обычного силикатного песка це, который определяют как измеренный при 20 После периода непрерывной работы, также градусах отраженного света от окрашенной сисотбирались пробы из сливов мельниц для анализа темы, изготовленной в акриловой смоле на оптические свойства пигмента и на загрязнение Отмечают, что измельчающая среда на основе цирконий силикатного песка естественного Загрязнение пигментного продукта от измельпроисхождения из-за ее высокой плотности и одчающей среды на основе цирконий силикатного нофазной микроструктуры может давать пигментпеска естественного происхождения было мининый порошок обладающий превосходными своймальным по данным, измеренным с помощью ствами относительно тех, которые получают, рентгеновской флуоресценции твердых частиц используя керамический бисер на основе синтетипигмента в сливе мельницы Уровни загрязнения ческого цирконий силиката, как описано выше металлом, также измеренные с помощью рентгеновской флуоресценции, были аналогичны тем, Пример 2 которые наблюдали в пигментах, измельченных с Пример 2 представляет сравнение характерииспользованием обычной измельчающей среды стик керамического бисера на основе синтетичена основе силикатного песка Оптическое качество ского цирконий силиката с характеристиками изпигмента, измельченного с помощью цирконий мельчающей среды на основе цирконий силикатного песка естественного происхождения, силикатного песка естественного происхождения измеренное с помощью В 381 пигмента, и тесты настоящего изобретения Отмечено, что цирконий по яркости, которые определяют как полный свет, силикатный песок естественного происхождения отраженный от уплотненной поверхности порошка имеет более высокую плотность, чем 3,8 плотй спектр отраженного света, т е окраска, сравниность продуктов на основе синтетического цирковали с тем, которое получают для образцов, изний силиката, что позволяет использовать более мельченных с использованием обычного силикатмелкие частицы на основе цирконий силикатного ного песка Результаты этих испытаний песка естественного происхождения по сравнению представлены в Таблице 3 с размерами частиц продукта на основе синтетического цирконий силиката, обеспечивая тем самым большую эффективность измельчения Таблица 2 Заводские испытания измельчающей среды на основе цирконий силикатного песка естественДанные размера частиц пигмента ного происхождения, имеющего размеры частиц в Параметр Мельница В Мельница С области от около 180-210 микрон в мельнице типа Скорость потока 50 50 клеточного барабана, имеющей номинальную ско(литр /мин) рость сдвига 6000 минут 1 и периферийную скоСредний размер 0,37 0,24 рость перемешивания 300 метров в минуту, покачастицы (микроны) зывают, что цирконий силикатный песок Фракция частиц с естественного происхождения может быть успешразмером меньше 86,94 99,55 но использован при создании скоростей потока 0,5 микрон для эффективного удаления грубых частиц, Скорость потока имеющих размер частиц больше, чем 0,5 микрон в 133 133 (литр /мин) титан диоксидном пигменте Заметной потери Средний диаметр среды из мельницы не происходит 0,38 0,37 частицы (микроны) Пример 2 осуществляют путем изменения Фракция с размером скоростей потока в мельнице В, работающей с частиц меньше 0,5 75,64 87,55 обычным силикатным песком, и мельницы С, рамикрон ботающей с цирконий силикатным песком естест 52583 15 Таблица 3 Химический состав пигмента и оптические свойства Свойства Мельница В 0,71 % А12О3 0,01 % ZrO2 % Кальгон 0,06 Fe частиц на милли35 он Ni частиц на милли10 он В381 Яркость 97,87 В381 Цвет 1,14 Мельница С 0,72 0,01 0,06 34 8 97,94 1,09 Через 19 суток работы с цирконий силикатным песком естественного происхождения мельницу С проверяли на признаки износа на каучуковой облицовке, используя волоконную оптическую пробу, введенную через фланец в нижнюю боковую часть мельницы По существу, не наблюдалось признаков износа на каучуковой облицовке, как показано с помощью испытаний волнистоподобной структуры на каучуковой облицовке мельницы, который обычно присутствует на поверхности свежефутерованных мельниц В противоположность мельнице, которая работает в течение только одной недели, используя обычную измельчающую среду на основе силикатного песка, футеровка мельницы показывает значительный износ, особенно в футерованных углах роторных планок мельницы, где волнистоподобная структура была почти полностью истерта Пример 3 Следующий пример иллюстрирует различия в размере частиц, содержании примеси и измельчающей характеристике среди цирконий силикатных песков естественного происхождения, полученных из различных естественных источников Три образца цирконий силикатных песков естественного происхождения, на которые далее ссылаются как на Образец 1, Образец 2 и Образец 3 были оценены относительно размера частиц, используя ситовый анализ, проведенный в течение 30 минут на Rotap™ На основании данных, приведенных в Таблице 4, Образец 2 и Образец 3 были аналогичными в отношении размера частиц, в то время как Образец 1 имел меньший размер частиц, который делал трудным удерживание Образца 1 в мельнице типа клеточного барабана в непрерывном процессе Таблица 4 Размер частиц образцов цирконий силикатных песков Исходный Образец 1 Образец 2 образец %180микрон 0 61 75 1 %150микрон 5 73 16 Образец 3 67 2 32 1 16 %меньше чем 150 микрон 93 66 89 07 Три Образца цирконий силикатных песков естественного происхождения были также подвергнуты элементному анализу, используя технику рентгеновской флуоресценции Результаты элементного анализа даны в Таблице 5 Таблица 5 Элементный химический анализ цирконий силикатных песков Исходный об- Образец 1 Образец 2 Образец 3 разец % элемента % Na 0,38 0,41 0,2 % AI 0,16 0,16 0,73 %Si 15,15 15,43 14,5 %CI 0,2 0,24 ОД %Ti 0,13 0,13 0,21 %Y 0,2 0,19 0,19 %Zr 48,16 47,69 48,88 % Hf 0,92 0,99 0,93 %O 34,49 35 34,07 Анализ следов P (частиц на 659 --миллион) К (частиц на 134 --миллион) Са (частиц на 327 614 689 миллион) Сг (частиц на 177 --миллион) Мп (частиц на 201 --миллион) Fe (частиц на 729 714 711 миллион) Sr (частиц на 81 --миллион) РЬ (частиц на 50 --миллион) Тп (частиц на 90 200 180 миллион) U (частиц на 180 200 220 миллион) В лабораторном масштабе измельчающие исследования также были выполнены с тремя цирконий силикатными песками естественного происхождения Исследования проводили в мельнице типа клеточного барабана, имеющей номинальную скорость сдвига 10000 минут 1 и периферийную скорость перемешивания 533 метра в минуту при стандартной лабораторной нагрузке 1 8 1 циркониевого песка к загрузке пигмента Таблица б показывает 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 также средний диаметр частицы в данные моменты времени Пигмент представлял необработанный пигмент двуокиси титана марки внутренней эмалевой краски 17 52583 Размеры частиц определяли, используя аналисано ранее затор размера частиц Microtrac™, как было опи 18 Таблица 6 Измельчающие характеристики пигмента Исходный образец Время Загрузка (0 минут) 2 минуты 4 минуты 8 минут Образец 1 Образец 3 Образец 2 Размер частиц Размер частиц Размер частиц % частиц, Средний диа% частиц, Средний диа% частиц, Средний диаметр (микроны) прошедших метр (микроны) прошедших метр (микроны) прошедших 0,5 микрон 0,5 микрон 0,5 микрон 1 0,45 0,38 0,33 21,09 61,93 80,96 94,02 1 0,48 0,42 0,35 21,09 53,45 69,84 87,97 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24 1 0,48 0,42 0,36 21,09 53,66 71,53 88,66