BRPI0619051A2 - método para produção industrial de pós especialmente finos - Google Patents

Abstract

MéTODO PARA PRODUçãO INDUSTRIAL DE PóS ESPECIALMENTE FINOS. A presente invenção se refere a um método para produção industrial de pós e pós minerais especialmente finos, em que o material a ser moído é misturado a uma suspensão de matéria gasoso/sólida, a qual através de bocais de aceleração (12) é conduzida a pelo menos dois jatos contrários que se encontram na câmara de moagem (13) para posterior moagem dos pós. A suspensão de matéria gasosa/sólida moída, por sua vez, é conduzida por meio do gás operacional para pelo menos dois recipientes intermediários (2a, 2b) na circulação de moagem, em cujos recipientes o gás é removido da mistura, sendo coletada dentro do recipiente intermediário (2) uma certa quantidade de matéria sólida, cuja quantidade é retornada para ser moída e levada para o outro recipiente (2) e a dita quantidade é circulada através do processo de moagem entre os recipientes intermediários (2a, 2b), até que em algum dos recipientes a qualidade estabelecida seja suficiente para remoção do processo.

Description

"MÉTODO PARA PRODUÇÃO INDUSTRIAL DE PÓS ESPECIALMENTE FINOS"

A presente invenção se refere a um método para produção industrial de pós e pós minerais extremamente finos, em que o material a ser moido é misturado a uma suspensão de matéria gasoso/sólida, a qual através de bocais de aceleração é conduzida a pelo menos dois jatos contrários que se encontram na câmara de moagem para posterior moagem dos pós contidos nos jatos.

Atualmente, em geral, são utilizados métodos de micronização de diferentes tipos, baseados no principio da fase 1, por meio dos quais agentes de carga secos e matérias e pigmentos de revestimento, necessários na indústria de processamento, são produzidos. Nos dispositivos baseados no principio da fase 1, são usados como meios de energia de moagem, gás operacional energético de alta pressão, ar comprimido e vapor ou algum gás de proteção.

Como uma parte essencial do processamento do dispositivo de micronização com técnicas da fase 1, se inclui, também, normalmente um classificador pneumático, geralmente fornecido com um rotor mecânico. O funcionamento dos processos que utilizam o principio da fase 1, é feito de modo que a matéria a ser moída seja alimentada ao processo numa tal fase, em que, por meio de simples alta pressão acelerada através de bocais de gás separados, por exemplo, é desenvolvido um gás operacional com pressão de 9 bar ou até mesmo 16 bar para energia cinética de corpúsculos/partículas, tendo como resultado a obtenção de uma pequena moagem. Evidentemente, a energia cinética formada nas partículas, a despeito do gás operacional energético de alta pressão, permanece bastante pequena e a energia de moagem é também considerada fraca. Assim, a produção mediante utilização de técnicas da fase 1 é particularmente difícil, onde partículas especiais são necessárias, cujo tamanho é de uma área de 0,1-5 mícrons ou a finura média de moagem é de 0,2-5 mícrons, por exemplo, para produção de tintas industriais. Depois, o consumo/custo de energia se eleva acentuadamente e a capacidade produtiva do equipamento diminui.

As matérias a serem moídas podem também conter diferentes tipos de minerais, que diferem acentuadamente devido às propriedades físicas e, necessariamente, devem ser separados entre si. Em diversas modalidades, o procedimento de separação é técnico, econômico e qualitativamente razoável de ser realizado antes da fase de moagem, uma vez que a mistura de minerais de diferentes propriedades não é desejável em todas as modalidades, devido ao problema de desgaste que prejudica o uso final ou, ainda, por exemplo, problemas correlacionados à cor de um produto final moído. Para evitar este fenômeno no funcionamento de dispositivos que utilizam o princípio da fase 1, se torna quase impossível, pelo fato de não se poder controlar e agitar a suspensão energética de matéria gasoso/sólida. Isso tem como resultado que se a separação não for feita como um processo separado antes da moagem, a qualidade do produto final será sofrivel e o consumo de energia será alto, pelo fato de que isso é determinado de acordo com o mineral mais difícil de ser moído.

As condições de funcionamento do método de moagem que utiliza o princípio da fase 1 também se tornam piores, pelo fato de que, ao mesmo tempo em que o tamanho das partículas se torna menor, a classificação ao usar um rotor fornecido com um classificador pneumático se torna extremamente difícil, devido às partículas de massa de tamanho abaixo de 5 mícrons se comportarem nos fluxos quase como um gás.

Os dispositivos que trabalham com um fluxo de fase 1 são normalmente também construídos, de modo que ocorra a moagem e classificação no mesmo espaço, e que estejam correlacionadas entre si, também, através da quantidade de gás operacional. Isto não é satisfatório, pelo fato de que uma pequena mudança em qualquer parte do processo pode proporcionar um efeito prejudicial sobre as outras partes do processo. Esse tipo de limitação que está presente nos procedimentos com base no princípio de fase 1, limita acentuadamente as possibilidades de se produzir produtos finais secos com uma finura média de moagem de 0,2-5,0 mícrons, que é necessária de forma econômica e efetiva para a indústria.

A eliminação das desvantagens acima mencionadas foi possível parcialmente com o método da fase 2 divulgado na Publicação da Patente FI 112782, em que o resultado da moagem obtido com o moedor por pulverização contrária é levado para pelo menos um recipiente intermediário no circuito de moagem, onde os gases removidos do mesmo são coletados. Dai, o material é retornado para ser moido junto com a nova matéria bruta, onde no circuito de moagem é objetivada a introdução de uma carga circulante, após o que o processo continua, de modo que a partir desse ponto, toda a quantidade de produto pronto é removida, na medida em que um novo material é adicionado.

Entretanto, essa solução não proporciona uma distribuição de partícula suficientemente satisfatória no resultado final. Em outras palavras, ocorre uma grande quantidade de partículas acentuadamente pequenas e, por outro lado, ocorre uma grande quantidade das mesmas no limite superior permitido em função do seu tamanho. A fim de tornar a distribuição de partículas mais uniforme, considerando como um adicional aperfeiçoamento da qualidade, se desenvolveu um novo método, caracterizado pelo fato de que a suspensão de matéria gasoso/sólida moída, é conduzida por meio do gás operacional para pelo menos dois recipientes intermediários na circulação de moagem, em cujos recipientes o gás é removido da mistura, sendo coletada dentro do recipiente intermediário uma certa quantidade de matéria sólida, cuja quantidade é retornada para ser moída e levada para o outro recipiente intermediário e a dita quantidade é circulada através do processo de moagem entre os recipientes intermediários, até que em algum dos recipientes intermediários a qualidade estabelecida seja indicada como suficiente para remoção do processo.

As outras características da invenção são divulgadas nas reivindicações dependentes.

A vantagem da invenção é que quando um lote de moagem de certo grau é levado para uma nova etapa de raoagem, sem a mistura de uma nova matéria bruta, o processo permanece sob controle, sendo possível, durante os ciclos de moagem que se aproximam devido ao ajuste dos bocais, mudar o impacto da pulverização entre os diferentes lotes de uma maneira desejada, por exemplo, dependendo qual ciclo de moagem está sendo processado no lote. Existe sempre no estágio de remoção do processo, um lote homogêneo que passou através de um certo tipo de moagem, e dentro do qual, em nenhuma fase qualquer produto de outro tipo foi misturado.

A seguir, a invenção é divulgada fazendo-se referência aos desenhos anexos, nos quais:

- a figura 1 mostra como exemplo, uma vista lateral do equipamento usado para realização do método de acordo com a invenção;

- a figura 2 mostra o equipamento da figura 1, visto a partir do lado direito; e

- a figura 3 mostra a câmara de moagem, na qual se apresentam quatro bocais.

0 material a ser moído, de acordo com a invenção, possivelmente, previamente moído em um moedor mecânico, ou, por exemplo, moído a úmido, contendo diversos minerais, é alimentado a partir do recipiente de alimentação (1), através de um alimentador de válvula (3) para um túnel de alimentação (5) , fora do qual é deixado cair passo a passo para o recipiente intermediário (6) do alimentador disposto entre as duas válvulas (3) , dentro do qual é possivel se gerar uma pressão negativa mediante o soprador no recipiente (1) . A diferença de pressão entre o recipiente (5) e o recipiente (6), antes da válvula superior (3) se abrir, acelera de forma acentuada o movimento lento do material, devido a sua baixa densidade de volume, através da moagem. Após receber o material, a válvula (3) é fechada e o recipiente intermediário (6) é pressurizado, por exemplo, para uma pressão de 5 bar, após o que a válvula inferior (3) do alimentador de válvula dupla no recipiente (6) é aberta e o lote de material pressurizado é forçado por meio de pressão excessiva para dentro do recipiente (7), fora do qual o mesmo é levado para um adequado moedor por pulverização (13), através da pressão operacional e de um possivel transportador de hélice, quando, inicialmente, a válvula inferior (3) no recipiente (6) tiver sido fechada. A pressão do recipiente intermediário (6) é abaixada para deixar sem pressão algumas outras partes adequadas do processo. O material do recipiente intermediário (6) é levado para o reservatório de distribuição (7), um lote de cada vez. O tamanho do lote pode ser pesado.

A partir do moedor por pulverização (13), a suspensão é levada ao longo do tubo (8) para um dos recipientes intermediários (2a) ou (2b). Quando o recipiente (2a) ou (2b) tiver, desse modo, se completado, o esvaziamento do recipiente para o túnel alimentador (5) começa e um lote, a cada vez, é alimentado através do reservatório de distribuição (7) para o moedor a jato e, depois, novamente ao longo do tubo (8) para o outro recipiente vazio (2) de espera. O grau de enchimento do recipiente (2) pode ser também verificado mediante adequada pesagem do mesmo.

A qualidade dos conteúdos dos recipientes (2a) e (2b) é controlada em ciclos. Quando um recipiente cheio é estabelecido para preencher o grau de distribuição determinado para o tamanho de partícula, a suspensão no dito recipiente (2) é esvaziada na forma de um produto pronto, ao longo do tubo (9) do processo.

A figura 2 mostra os recipientes (2a) e (2b) colocados lado a lado. O moedor por pulverização contrária (13) se dispõe na extremidade inferior do tubo (8) e os materiais chegam a ele a partir de duas direções, ao longo dos tubos (10a) e (10b).

O número de ciclos de moagem depende do resultado final requerido. Outros parâmetros são também disponíveis, como o ajuste do fluxo de massa da matéria sólida em relação ao fluxo de massa do gás operacional. Durante o procedimento de moagem, também a temperatura do gás operacional, pressão e quantidade de energia alimentada dentro do procedimento, podem ser modificados durante os ciclos de moagem e, da mesma maneira, os valores correspondentes do gás operacional levados para os bocais (12) podem ser modificados.

A figura 3 mostra um moedor por pulverização contrária, o qual apresenta quatro bocais (12). Uma importante maneira de se economizar é ajustar o número de bocais (12) do dito moedor por pulverização contrária (13) e a distância entre os mesmos. Com tais ajustes, é possível se influenciar a quantidade de energia cinética necessária e a distribuição de partículas que é gerada. Para a distância dos bocais (12), sempre uma ótima distância pode ser encontrada para todos os casos, com números de bocais e diferentes fluxos de massa e diferentes pressões de processamento e, logicamente, dependendo das qualidades dos minerais a serem moídos.

Claims (9)

1. Método para produção industrial de pós e pós minerais especialmente finos, em que o material a ser moido é misturado a uma suspensão de matéria gasoso-sólida, a qual através de bocais de aceleração (12) é conduzida a pelo menos dois jatos contrários que se encontram na câmara de moagem (13) para posterior moagem dos pós contidos nos jatos, caracterizado pelo fato de que a suspensão de matéria gasoso/sólida moida, por sua vez, é conduzida por meio do gás operacional para pelo menos dois recipientes intermediários (2a, 2b) na circulação de moagem, em cujos recipientes o gás é removido da mistura, sendo coletada dentro do recipiente intermediário (2) uma certa quantidade de matéria sólida, cuja quantidade é retornada para ser moida e levada para o outro recipiente (2) e a dita quantidade é circulada através do processo de moagem entre os recipientes intermediários (2a, 2b) , até que em algum dos recipientes a qualidade seja estabelecida como suficiente para remoção do processo.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o fluxo de massa de matéria sólida a ser levada para dentro da câmara de moagem esteja entre a matéria de moagem ajustada como diferente.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a temperatura, pressão do lote a ser circulado e quantidade de energia alimentada sejam medidas.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ser ajustada a distância mútua dos bocais (12) incluídos no moedor de pulverização contrária (13), a fim de otimizar a distribuição de partículas e o uso de energia.

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o número de ciclos de moagem é determinado de acordo com o tamanho de partícula inicial do pó e também com a energia de moagem alimentada ao processo.

6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a entrada principal de material para ser moído é interrompida durante o período de tempo dos ciclos de moagem e iniciada quando a começar a remoção do material moído do recipiente (2) .

7. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que se utiliza através dos diferentes ciclos de moagem uma ou mais das seguintes alternativas: temperatura do gás operacional ajustada de modo diferente, pressão diferente ou diferente número de bocais (12).

8. Método, de acordo com quaisquer das reivindicações 1-7, caracterizado pelo fato de que o tamanho do lote de material a ser levado para dentro dos recipientes intermediários (2) é verificado mediante pesagem.

9. Método, de acordo com quaisquer das reivindicações 1-8, caracterizado pelo fato de que é utilizado ar comprimido como gás operacional do procedimento de moagem.