CN108380358B - 制备纳米级矿物混合粉粒的系统 - Google Patents

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Abstract

一种制备纳米级矿物混合粉粒的系统，包括：一中央控制系统、物料系统、配料系统、湿式研磨系统、过滤系统、湿式精研筛粒系统及干式精研筛粒系统，通过以上各系统的循序运作，将十数种至数十种矿物混合粉料，制成粒径尺寸在100nm(含)以下的纳米级粉粒。

Description

制备纳米级矿物混合粉粒的系统
技术领域
本发明是将多种矿物材料混合粉末制成分散型纳米粉粒的系统。
背景技术
纳米级材料广泛应用于绿能、电子、光电、医药生化、化纤、建材、金属以及各种重要的基础产业。如何制得纳米级粉体并以适当界面改质后，成功应用于最终产品，已成为目前产业及学术界共同的研究课题。
制得纳米粉体的方法大致分为化学法和物理法。化学法例如化学沈淀法、溶胶凝胶法。物理法例如机械球磨法。化学法涉及许多操作参数的选择和设定，且容易引起环境污染。而不论化学法或物理法，目前多针对单一材料使其粉粒尺寸纳米化，并且无法同时间大量产制。
发明内容
本发明提出一种系统，其可将多种矿物材料混合粉末制成分散型纳米粉粒。
一种制备纳米级矿物混合粉粒的系统，包括：
一中央控制系统，用以指挥、控制、命令、管理以下各系统；
一物料系统，分类储存多种矿物粉料、耐高温分散剂及助剂；
一配料系统，按一配方数据库所提供的配方，从该物料系统中选取该配方所指定的多种矿物粉料、耐高温分散剂及助剂，并按该配方所指定的比例将纯水、耐高温分散剂、助剂及该多种矿物粉料混合均匀，配制成混合物料；所述的比例为重量百分比；
一湿式研磨系统，包含至少20台依序密闭贯连的湿式研磨机所构成的至少20道依序密闭贯连的湿式研磨程序；该湿式研磨系统以第一台湿式研磨机接收该配料系统配制好的混合物料，该混合物料依序通过每一台湿式研磨机的每一道湿式研磨程序；通过最终一道湿式研磨程序该混合物料成为纳米级混合物料；
一过滤系统，包含至少3台依序密闭贯连的过滤机所构成的至少3道依序贯连的过滤程序；第一台过滤机与前述湿式研磨系统的最后一台湿式研磨机密闭贯连；3道过滤程序将粒径无法缩减至纳米级的所有杂质从该混合物料中排除；
一湿式精研筛粒系统，包括一湿式精研机和一筛粒机，两者为密闭式贯连；该湿式精研机与上述过滤系统的最后一道过滤机密闭贯连，该湿式精研机接收最后一道过滤机所过滤的纳米级混合物料进行湿式精致研磨，解除该纳米级混合物料的粉粒团聚现象，将精研后的纳米级混合物料输送至该筛粒机进行精致过筛，将粒径尺寸在100nm及以下的A级粉粒筛出，输送至与该湿式精研筛粒系统密闭贯连的一密闭式储槽中储存；
一干式精研筛粒系统，包括一喷雾干燥机及一筛粒机，两者为密闭式贯连；该喷雾干燥机与该湿式精研筛粒系统的该筛粒机密闭贯连，接收该湿式精研筛粒系统的该筛粒机精致过筛后粒径尺寸在100nm以上因粉粒团众现象所形成的B级粉粒，该B级粉粒于该喷雾干燥机中以热空气进行撞击分散，之后于该干式精研筛粒系统的该筛粒机进行精致过筛，将粒径尺寸在100nm及其以下的A级粉粒筛出，送入前述的储槽中储存；若仍然有B级粉粒，则再送入该喷雾干燥机，再进行空气撞击分散，如此重复循环，直到所有混合粉粒均达到A级并送入储槽中储存为止。
较佳的，所述混合物料的重量为200公斤。
较佳的，所述多种矿物粉料包含10种不同的矿物粉料。
较佳的，所述多种矿物粉料包含20种不同的矿物粉料。
较佳的，每一道湿式研磨程序将该混合物料中每一矿物粉料的粒径较前次研磨后的粒径缩小50％。
较佳的，通过最终一道湿式研磨程序的混合物料中的每一矿物粉料的粒径小于或等于100nm。
本发明的功效：
通过本发明的系统将十数种至数十种矿物混合粉料，制成粒径尺寸在100nm(含)以下的纳米级粉粒。所有在储槽中储存的A级粉粒均因耐高温分散剂包覆其表面而呈分散状。
本发明是一种可大量生产(每次产量至少200kg)纳米级矿物混合粉粒的系统。
附图说明
图1为本发明的方块图；
图2为本发明的流程图。
标号说明：
10-中央控制系统；20-物料系统；21-配方数据库；22-配料系统；
30-湿式研磨系统；301-湿式研磨机；320-湿式研磨机；40-过滤系统；
41-过滤机；42-过滤机；43-过滤机；50-湿式精研筛粒系统；51-湿式精研机；52-筛粒机；60-干式精研筛粒系统；61-喷雾干燥机；62-筛粒机；
70-密闭式储槽；
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
如图1-2，本发明一种制备纳米级矿物混合粉粒的系统，包括：
一中央控制系统10，用以指挥、控制、命令、管理以下各系统；
一物料系统20，分类储存多种矿物粉料、耐高温分散剂、及助剂；
一配料系统22，按一配方数据库21所提供的配方，从该物料系统20中选取该配方所指定的多种矿物粉料、耐高温分散剂(耐高温800℃)及助剂，并按该配方所指定的比例将纯水、耐高温分散剂、助剂及该多种矿物粉料混合均匀，配制成混合物料；所述混合物料的重量至少200公斤(kg)；所述“多种矿物粉料”包含至少10种不同的矿物粉料；所述的“比例”包含但不限于重量百分比。
一湿式研磨系统30，包含至少20台湿式研磨机301,320所构成的至少20道依序贯连的湿式研磨序列；所述的“贯连”为密闭式贯连，将前一道湿式研磨机所研磨的混合物料在不接触外部环境的情况下输送至下一道湿式研磨机；该湿式研磨系统以第一台湿式研磨机接收该配料系统配制好的混合物料，进行第一道湿式研磨程序，之后输送至第二台湿式研磨机进行第二道湿式研磨程序，如此依序完成所有的湿式研磨程序；每一道湿式研磨程序将每一矿物粉料的粒径较前次研磨后的粒径缩小50％。
一过滤系统40，包含至少3台过滤机41,42,43所构成的至少3道依序贯连的过滤序列；第一台过滤机与前述湿式研磨系统的最后一台湿式研磨机贯连；所述的“贯连”仍是如前所述密闭式的；3道过滤序列将粒径无法缩减至纳米(奈米)级的所有杂质从该混合物料中排除。
一湿式精研筛粒系统50，包括一湿式精研机51和一筛粒机42，两者为密闭式贯连；该湿式精研机51与上述过滤系统40的最后一道过滤机43密闭贯连，该湿式精研机51接收最后一道过滤机43所过滤的混合物料进行湿式精致研磨，该湿式精致研磨的目的将该混合物料完全打散，解除粉粒的团聚现象，将精研后的混合物料输送至该筛粒机52进行精致过筛，将粒径尺寸在100nm(含)以下的A级粉粒筛出，输送至与该湿式精研筛粒系统密闭贯连的密闭式储槽70中储存。
一干式精研筛粒系统60，包括一喷雾干燥机61及一筛粒机62，两者为密闭式贯连；该喷雾干燥机61与该湿式精研筛粒系统50的筛粒机52密闭贯连，接收该筛粒机精致过筛后粒径尺寸在100nm以上的B级粉粒，所述B级粉粒通常是因粉粒团聚现象所形成，因此，只要将团聚粉粒予分散即可，而分散的手段是于该喷雾干燥机61中以热空气对团聚粉粒进行撞击分散，之后于该干式精研筛粒系统的该筛粒机62进行精致过筛，将粒径尺寸在100nm(含)以下的A级粉粒筛出，送入前述的储槽70中储存；若仍然有B级粉粒，则再送入该喷雾干燥机，再进行空气撞击分散，如此重复循环，直到所有混合粉粒均达到A级并送入储槽中储存。
所有在储槽中储存的A级粉粒均因耐高温分散剂包覆其表面而呈分散状。
综上所述，本发明制备纳米级矿物混合粉粒的系统以全自动序列机构及程序将十数种至数十种矿物混合粉料制成粒径尺寸在100nm(含)以下的纳米级粉粒；且本发明每次产量可达到至少200kg的纳米级矿物混合粉粒的系统，且制得的纳米级矿物混合粉粒呈分散状。以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种制备纳米级矿物混合粉粒的系统，其特征在于，包括：
一中央控制系统，用以指挥、控制、命令、管理以下各系统；
一物料系统，分类储存多种矿物粉料、耐高温分散剂及助剂；
一配料系统，按一配方数据库所提供的配方，从该物料系统中选取该配方所指定的多种矿物粉料、耐高温分散剂及助剂，并按该配方所指定的比例将纯水、耐高温分散剂、助剂及该多种矿物粉料混合均匀，配制成混合物料；所述的比例为重量百分比；
一湿式研磨系统，包含至少20台依序密闭贯连的湿式研磨机所构成的至少20道依序密闭贯连的湿式研磨程序；该湿式研磨系统以第一台湿式研磨机接收该配料系统配制好的混合物料，该混合物料依序通过每一台湿式研磨机的每一道湿式研磨程序；通过最终一道湿式研磨程序该混合物料成为纳米级混合物料；
一过滤系统，包含至少3台依序密闭贯连的过滤机所构成的至少3道依序贯连的过滤程序；第一台过滤机与前述湿式研磨系统的最后一台湿式研磨机密闭贯连；3道过滤程序将粒径无法缩减至纳米级的所有杂质从该混合物料中排除；
一湿式精研筛粒系统，包括一湿式精研机和一筛粒机，两者为密闭式贯连；
该湿式精研机与上述过滤系统的最后一道过滤机密闭贯连，该湿式精研机接收最后一道过滤机所过滤的纳米级混合物料进行湿式精致研磨，解除该纳米(奈米)级混合物料的粉粒团聚现象，将精研后的纳米级混合物料输送至该筛粒机进行精致过筛，将粒径尺寸在100nm及以下的A级粉粒筛出，输送至与该湿式精研筛粒系统密闭贯连的一密闭式储槽中储存；
一干式精研筛粒系统，包括一喷雾干燥机及一筛粒机，两者为密闭式贯连；
该喷雾干燥机与该湿式精研筛粒系统的该筛粒机密闭贯连，接收该湿式精研筛粒系统的该筛粒机精致过筛后粒径尺寸在100nm以上因粉粒团众现象所形成的B级粉粒，该B级粉粒于该喷雾干燥机中以热空气进行撞击分散，之后于该干式精研筛粒系统的该筛粒机进行精致过筛，将粒径尺寸在100nm及其以下的A级粉粒筛出，送入前述的储槽中储存；若仍然有B级粉粒，则再送入该喷雾干燥机，再进行空气撞击分散，如此重复循环，直到所有混合粉粒均达到A级并送入储槽中储存为止。
2.如权利要求1所述制备纳米级矿物混合粉粒的系统，其特征在于，所述混合物料的重量为200公斤。
3.如权利要求1所述制备纳米级矿物混合粉粒的系统，其特征在于，所述多种矿物粉料包含10种不同的矿物粉料。
4.如权利要求1所述制备纳米级矿物混合粉粒的系统，其特征在于，所述多种矿物粉料包含20种不同的矿物粉料。
5.如权利要求1所述制备纳米级矿物混合粉粒的系统，其特征在于，每一道湿式研磨程序将该混合物料中每一矿物粉料的粒径较前次研磨后的粒径缩小50％。
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