CZ235795A3

CZ235795A3 - Disintegrating medium with zirconium orthosilicate and grinding process

Info

Publication number: CZ235795A3
Application number: CZ952357A
Authority: CZ
Inventors: Thomas Ian Brownbridge; Phillip M Story
Original assignee: Kerr Mc Gee Chem Corp
Priority date: 1994-01-25
Filing date: 1995-01-24
Publication date: 1996-02-14
Also published as: EP0690749A4; DE69515935D1; CN1042104C; AU1690095A; CN1122112A; EP0930098B1; ES2190624T3; DE69515935T2; SK117895A3; PL310446A1; ES2143616T3; JP2693039B2; PL176837B1; EP0690749A1; EP0690749B1; TW276208B; CA2158969C; WO1995019846A1; ATE191160T1; EP0930098A1

Abstract

A grinding medium including naturally occurring zirconium silicate sand characterized by a density in the range of from about 4g/cc absolute to about 6g/cc absolute is provided. Also provided is a method for milling a powder which includes steps of forming a milling slurry including a naturally occurring zirconium silicate sand grinding medium having a density in the range of from about 4g/cc absolute to about 6g/cc absolute.

Description

Zirkonfčitým, a způsob mletíZirconia, and the method of grinding

Oblast techniky _ „ ___ __ _....!BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention

Vynález se týká mlecího média a zvláště mlecího média s orthokřemičitanem zirkoničitým.The invention relates to a grinding medium and in particular to a zirconium silicate grinding medium.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

U nových výrobních operací, jako je například výroba keramických dílů, magnetických médií a barev, je vyžadováno, aby keramický, magnetický, případně barvivový prášek by co možná nejdokonaleji rozptýlen v konkrétním pojivu, vhodném pro danou výrobu. V důsledku velkého rozptýlení keramických prášků vznikají keramické díly o vyšší hustotě a pevnosti, než je tomu u dílů, které jsou vyrobeny s méně dokonale rozptýlenými tuhými látkami. Schopnosti uchovávání dat u magnetických médií jsou omezeny velikostí částic, a magnetického média s dokonale rozptýleným, jemně mletým práškem dosahují maximální schopnosti úschovy dat. Optické vlastnosti barev, například krycí schopnost, jasnost, barva a trvanlivost jsou silně závislé na dosaženém stupni rozptýlení barviva. U jemně pomletých prášků je požadováno takovéto dokonalé rozptýlení. Obvykle se mlecí přístroje, například kotoučové mlýny, klečové mlýny a/nebo atriční mlýny, používají s mlecím médiem, za účelem výroby takovýchto jemně mletých prášků, v ideálním případě ke snížení velikosti prášku na mezní hodnotu rozmělnění, například na velikost jediného krystalu prášku.In new manufacturing operations, such as the manufacture of ceramic parts, magnetic media and paints, it is required that the ceramic, magnetic or dye powder be dispersed as perfectly as possible in a particular binder suitable for the production. Due to the large dispersion of the ceramic powders, ceramic parts with higher density and strength are produced than those made with less perfectly dispersed solids. Data storage capabilities for magnetic media are limited by particle size, and magnetic media with perfectly dispersed, finely divided powder achieves maximum data storage capability. The optical properties of the dyes, such as opacity, brightness, color and durability, are strongly dependent on the degree of dye dispersion achieved. For finely ground powders such a perfect distribution is required. Typically, grinding devices, such as disc mills, cage mills and / or attritor mills, are used with a grinding medium to produce such finely ground powders, ideally to reduce the powder size to a comminution limit, for example, to a single powder crystal size.

Mletí některých prášků zahrnuje rozdružovací proces, podle kterého musí být přerušeny nebo překonány chemické vazby, například vodíkovými můstky povrchově vázaná vlhkost, Van derThe grinding of some powders involves a de-agglomeration process according to which chemical bonds must be broken or overcome, for example by hydrogen bonded surface moisture,

Waalsovy a elektrostatické síly, například mezi částicemi, ale také jakékoli další vazby, které udržují částice pohromadě, a to za účelem získání částic v jejich mezním stavu rozmělnění. Jedním z barvivových prášků, který vyžaduje rozdružovací mlecí proces, aby se získal jemně mletý prášek, je oxid titaničitý. Optimální rozptýlení prášku barviva oxidu titaničitého má za následek optimalizované vlastnosti, konkrétně zlepšený lesk, trvanlivost a krycí schopnost.Waals and electrostatic forces, for example between the particles, but also any other bonds that keep the particles together, in order to obtain the particles in their comminution limit state. One of the dye powders that requires a de-grinding process to obtain a finely divided powder is titanium dioxide. Optimal dispersion of the titanium dioxide dye powder results in optimized properties, namely improved gloss, durability and hiding power.

Rozdružovací proces se nejlépe provádí pomocí mlecího média, charakterizovaného malou velikostí částic, která je nejmenším násobkem skutečné velikosti výsledných částic mletého produktu, která může být ještě účinně oddělena od výsledného prášku. V kontinuálním procesu může být rozmělňovací médium oddělováno od výsledných částic pomocí separačních technologiích na principu hustoty. V typickém zrnovém nebo pískovém mlýnu pracujícím v kontinuálním provozu se separace rozmělňovacího média od produktu může uskutečňovat na základě rozdílů mezi rychlostí usazování, velikostí částic nebo obou parametrů, které existují mezi částicemi rozmělňovacího média a výsledného prášku.The disintegration process is preferably carried out with a grinding medium characterized by a small particle size which is the smallest multiple of the actual particle size of the milled product that can still be effectively separated from the resulting powder. In a continuous process, the comminution medium can be separated from the resulting particles by density separation techniques. In a typical grain or sand mill operating in continuous operation, the separation of the comminution medium from the product can be accomplished based on differences between the settling rate, particle size, or both parameters that exist between the comminution medium particles and the resulting powder.

Komerční aplikace procesu mletí obvykle využívají jako rozmělňovací médium křemičitý písek, skleněný zrna, keramická média nebo ocelové broky. Mezi nimi, nízká hustota, přibližněCommercial applications of the grinding process typically use silica sand, glass grains, ceramic media or steel shot as a comminuting medium. Among them, low density, approximately

2,6 g/cm³, u písku a skleněných zrn, a nízká tvrdost skleněných zrn omezují výběr materiálu, který může být mlet pomocí písku nebo skleněných zrn. Využití ocelových broků je omezeno pouze na ty aplikace, kde může být tolerována kontaminace železem, vznikající v důsledku opotřebení ocelových broků během procesu mletí.2.6 g / cm ³ for sand and glass grains, and the low hardness of glass grains limit the choice of material that can be grinded using sand or glass grains. The use of steel shot is limited only to those applications where iron contamination resulting from wear of the steel shot during grinding can be tolerated.

Tedy existuje potřeba relativně laciného, netoxického rozmělňovacího média s vysokou hustotou, které je charakterizováno malou velikostí částic, hustotou dostatečně vysokou pro účely separace, aby bylo možné je použít pro mletí velkého rozsahu materiálů, a u kterého nevznikají vedlejší produkty, které by způsobovaly kontaminaci výsledného prášku.Thus, there is a need for a relatively inexpensive, nontoxic high density comminution medium characterized by a small particle size, a density sufficiently high for separation purposes to be used for grinding a wide range of materials without producing by-products that would contaminate the resulting powder .

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Vynález se týká relativně levného, hustého a netoxického rozmělňovacího média s přirozeně se vyskytujícím pískem orthokřemičitanu zirkoničitého, který má malou velikost částic a dostatečně velkou hustotu,m aby byl vhodný pro rozmělňování širokého spektra materiálů, a při tom nekontaminoval výsledný prášek svými produkty opotřebení, a také způsob mletí prášku pomocí tohoto rozmělňovacího média.The invention relates to a relatively inexpensive, dense and nontoxic grinding medium with naturally occurring zirconium silicate sand having a small particle size and a sufficiently high density to be suitable for grinding a wide range of materials without contaminating the resulting powder with its wear products, and also a method of grinding powder with this comminution medium.

Podle jednoho význaku vynálezu přirozeně se vyskytující písek orthokřemičitanu zirkoničitého je charakterizován hustotou v rozmezí 4 g/cm³ až 6 g/cm³, s výhodou v rozmezí 4,6 ažAccording to one aspect of the invention, the naturally occurring zirconium silicate sand is characterized by a density in the range 4 g / cm ³ to 6 g / cm ³ , preferably in the range 4.6 to ³ g / cm ³ .

4,9 g/cm³, nejlépe v rozmezí 4,75 až 4,85 g/cm³.4.9 g / cm ³ , preferably in the range of 4.75 to 4.85 g / cm ³ .

Jiný význak tohoto vynálezu se týká způsobu mletí prášku, který zahrnuje kroky zajištění výchozího prásku charakterizovaného velikostí částic výchozího prášku a rozmělňovacího média obsahujícího přirozeně se vyskytující písek orthokřemičitanu zirkoničitého, charakterizovaného hustotou rozmělňovacího média v rozmezí od 4,0 do 6,0 g/cm³, a smíchání uvedeného výchozího prášku a rozmělňovacího média s kapalným médiem, čímž se vytvoří mlecí břečka,mletí uvedené mlecí břečky po dobu dostatečnou pro vytvoření výsledné břečky, zahrnující výsledný prášek, který je charakterizovaný požadovanou velikostí částic výsledného prášku a má v zásadě stejné složení jako uvedený výchozí prášek, a oddělení uvedené výsledné břečky od uvedené mlecí břečky.Another aspect of the present invention relates to a powder milling method comprising the steps of providing a starting powder characterized by a particle size of the starting powder and a grinding medium comprising naturally occurring zirconium silicate sand, characterized by a grinding medium density ranging from 4.0 to 6.0 g / cm ³ and mixing said starting powder and comminution medium with a liquid medium to form a grinding slurry, grinding said grinding slurry for a time sufficient to produce a resulting slurry comprising a resulting powder characterized by the desired particle size of the resulting powder and having substantially the same composition as said starting powder, and separating said resulting slurry from said grinding slurry.

Úkolem vynálezu je podat rozmělňovací médium s přirozeně se vyskytujícím pískem orthokřemičitanu zirkoničitého.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a grinding medium with naturally occurring zirconium silicate sand.

Dalším úkolem vynálezu je podat způsob mletí prášku pomocí rozmělňovacího média s přirozeně se vyskytujícím pískem orthokřemičitanu zirkoničitého.Another object of the present invention is to provide a method of grinding a powder using a naturally occurring zirconium silicate sand grinding medium.

Další úkoly, znaky a výhody vynálezu budou odborníkovi z dané oblasti zřejmé po přečtení následujícího popisu výhodných provedení.Other objects, features and advantages of the invention will be apparent to those skilled in the art upon reading the following description of preferred embodiments.

Příkladná provedení vynálezuExemplary embodiments of the invention

V tomto popise a následujících nárocích znamená výraz přirozeně se vyskytující, že písek orthokřemičitanu zirkoničitého je těžen ve formě písku orthokřemičitanu zirkoničitého o konkrétní velikosti částic a ke odlišován od materiálů, které jsou získávány synteticky, vyráběny, nebo jinak uměle člověkem produkovány. Rozmělňovací médium písku orthokřemičitanu zirkoničitého podle vynálezu se v přírodě vyskytuje ve vhodné velikosti a vhodném tvaru, který může být tříděn, aby se získala vhodná frakce pro použití v konkrétní operaci rozmělňování. Těžený písek orthokřemičitanu zirkoničitého je tříděn, aby se pro použití jako rozmělňovací médium izolovala vhodná frakce písku orthokřemičitanu zirkoničitého, a to na základě velikosti částic. V tomto popise a v následujících nárocích znamená výraz rozmělňovací médium materiál, který se umístí do mlecího přístroje, například kotoučového mlýnu, klečového mlýnu nebo atričního mlýnu, spolu s práškem, který má být jemněji pomlet nebo rozdružen, za účelem přenosu střižné síly mlecího přístroje na vyráběný prášek, čímž se mají rozmělňovat částice prášku.In this specification and the following claims, the term naturally occurring means that zirconium silicate sand is mined in the form of zirconium silicate sand of a particular particle size and distinguished from materials that are obtained synthetically, manufactured or otherwise artificially produced by man. The zirconium silicate sand grinding medium of the invention is naturally present in a suitable size and shape that can be screened to obtain a suitable fraction for use in a particular grinding operation. The extracted zirconium silicate sand is screened to isolate a suitable zirconium silicate sand fraction for use as a comminution medium, based on the particle size. In this specification and in the following claims, the disintegrating medium means a material that is placed in a grinding apparatus, such as a disc mill, cage mill or attrition mill, together with the powder to be finely ground or separated to transmit the shear force of the grinder to the powder being produced, thereby grinding the powder particles.

Vynález podává rozmělňovací médium zahrnující přirozeně se vyskytující písek orthokřemičitanu zirkoničitého, který je o charakterizovaný hustotou přibližně v rozmezí 4g/cm až 6 g/cm³, s výhodou 4,6 g/cm³ až 4,9 g/cm³, a nejlépe v rozmezí od 4,75 do 4,85 g/cm³.The invention provides a comminution medium comprising naturally occurring zirconium silicate sand which is characterized by a density in the range of about 4 g / cm to 6 g / cm ³ , preferably 4.6 g / cm ³ to 4.9 g / cm ³ , and most preferably in the range of 4.75 to 4.85 g / cm ³ .

Přirozeně se vyskytující písek orthokřemičitanu zirkoničitého má sklon být jedinou fází, zatímco syntetická keramická zrna orthokřemičitanu zirkoničitého jsou obvykle vícefázové materiály. Povrchové znečišťující látky, jako je například hliník, železo, uran, thorium, a další těžké kovy, stejně jako oxid titaničitý, mohou být přítomny na povrchu částic přirozeně se vyskytujícího písku orthokřemičitanu zirkoničitého. Když se jakýmkoli známým způsobem povrchové úpravy odstraní povrchové znečišťující látky, například mytím a tříděním, ukazuje chemická analýza, že zbývající znečišťující látky jsou uvnitř struktury krystalu orthokřemičitanu zirkoničitého a neovlivňují nepříznivě mletý prášek.Naturally occurring zirconium silicate sand tends to be a single phase, while synthetic ceramic zirconium silicate grains are usually multiphase materials. Surface contaminants such as aluminum, iron, uranium, thorium, and other heavy metals, as well as titanium dioxide, may be present on the surface of particles of naturally occurring zirconium silicate sand. When surface contaminants are removed by any known surface treatment method, for example by washing and sorting, chemical analysis shows that the remaining contaminants are within the zirconium silicate crystal structure and do not adversely affect the milled powder.

Protože hustota přirozeně se vyskytujícího písku orthokřemičitanu zirkoničitého, tak, jak bylo popsáno výše, přesahuje hustotu 3,8 g/cm³, která je charakteristická pro vyráběná zrna orthokřemičitanu zirkoničitého, může být použito rozmělňovací médium s přirozeně se vyskytujícím pískem orthokřemičitanu zirkoničitého o menší velikosti částic než by tomu bylo u vyráběných zrn orthokřemičitanu zirkoničitého, aniž by se písek orthokřemičitanu zirkoničitého vyplavoval z mlecí břečky, a tím ztrácel účinnost jako rozmělňovací médium.Because the density of naturally occurring zirconium silicate sand, as described above, exceeds the density of 3.8 g / cm ³ that is characteristic of the zirconium silicate grains produced, a smaller size naturally occurring zirconium silicate sand can be used % of the zirconium silicate grains produced, without the zirconium silicate sand being washed out of the grinding slurry, thereby losing efficiency as a disintegrating medium.

Rozmělňovací médium s pískem orthokřemičitanu zirkoniči6 tého může být charakterizováno velikostí částic, která je nejmenším násobkem velikosti částic konečného produktu, velikosti částic pomletého výsledného prášku, která ještě může být účinně odstraněna z výsledného mletého prášku. Obvykle je velikost částic přirozeně se vyskytujícího písku orthokřemičitanu zirkoničitého větší než 100 mikronů a může být přibližně v rozmezí od 100 mikronů do 1500 mikronů, s výhodou od 100 do 500 mikronů, nejlépe přibližně v rozmezí od 150 do 250 mikronů. Těžený, přirozeně se vyskytující písek orthokřemičitanu zirkoničitého může být proséván pomocí dobře známých technologií, aby se izolovala hrubá frakce písku, která zahrnuje částice o vhodné velikosti pro použití jako účinné rozmělňovací médium.The zirconium silicate sand grinding medium can be characterized by a particle size that is the smallest multiple of the final product particle size, a particle size of the milled resulting powder, which can still be effectively removed from the resulting milled powder. Typically, the particle size of the naturally occurring zirconium silicate sand is greater than 100 microns, and may range from about 100 microns to about 1500 microns, preferably from about 100 to about 500 microns, most preferably from about 150 to about 250 microns. The extracted naturally occurring zirconium silicate sand can be sieved using well known technology to isolate a coarse fraction of sand that includes particles of a suitable size for use as an effective grinding medium.

Rozmělňovacím médiem může být jakékoli kapalné médium kompatibilní s mletým produktem a mlecím procesem a může zahrnovat vodu, olej a jakékoli další organické sloučeniny nebo jejich směsi, a může být kombinováno s přirozeně se vyskytujícím pískem orthokřemičitanu zirkoničitého, aby se vytvořila břečka. Kapalné médium je vybráno v závislosti na mletém produktu. Výsledný mletý prášek může a nemusí být po ukončení mlecího procesu oddělen od kapalného média, avšak rozmělňovací médium se obvykle po ukončení mlecího procesu odděluje od kapalného média.The comminution medium may be any liquid medium compatible with the milled product and the grinding process and may include water, oil and any other organic compounds or mixtures thereof, and may be combined with naturally occurring zirconium silicate sand to form a slurry. The liquid medium is selected depending on the product to be ground. The resulting milled powder may or may not be separated from the liquid medium after the grinding process, but the comminution medium usually separates from the liquid medium after the grinding process.

Pokud je mletým práškem barvivo pro použití v inkoustu nebo barvách na základě oleje, může být kapalným médiem olej, například přirozený olej, jako je tungový olej, lněný olej, sojový olej, tálový olej nebo jejich směsi. Tyto přirozeně se vyskytující oleje mohou být míšeny s rozpouštědly, jako je například lehký benzín, nafta nebo toluol, nebo jejich směsi,When the milled powder is a dye for use in an ink or oil based paint, the liquid medium may be an oil, for example a natural oil such as tung oil, linseed oil, soybean oil, tall oil or mixtures thereof. These naturally occurring oils may be mixed with solvents such as light petroleum, diesel or toluene, or mixtures thereof,

Ί které mohou zahrnovat další látky, například rostlinnou gumu, pryskyřici, dispergační prostředky a/nebo vysoušeči činidla. Kapalné médium může také zahrnovat další materiály, používané při výrobě inkoustu nebo barev na základě oleje, například alkydové pryskyřice, epoxydové pryskyřice, nitrocelulózu, melaminy, urethany a silikony.Ί which may include other substances such as vegetable gum, resin, dispersants and / or desiccants. The liquid medium may also include other materials used in the manufacture of oil-based ink or dyes, for example alkyd resins, epoxy resins, nitrocellulose, melamines, urethanes and silicones.

Pokud je mletým práškem barvivo pro použití v barvách na základě vody, například latexových barvách, může být kapalným médiem voda, případně zahrnující odpěňovací a/nebo dispergační činidla.When the milled powder is a colorant for use in water-based paints, for example latex paints, the liquid medium may be water, optionally including defoaming and / or dispersing agents.

Přirozeně se vyskytující písek orthokřemičitanu zirkoničitého a kapalné médium mohou být kombinovány za účelem vytvoření rozmělňovací břečky, která je dále charakterizována svou viskozitou, jež může být přibližně v rozmezí od 1,0 do 10000 s^-1, s výhodou od 1,0 do 500 s^-1, nejlépe od 1, 0 do 100 s“¹. Obecně je viskozita rozmělňovací břečky dána koncentrací tuhých látek v rozmělňovací břečce, a tedy čím vyšší bude koncentrace tuhých látek rozmělňovací břečky, tím vyšší bude její viskozita a hustota. Neexistuje absolutní horní mez pro viskozitu rozmělňovací břečky, avšak při určité viskozitě je dosaženo bodu, kdy už není zapotřebí žádné rozmělňovací médium, jako je tomu v případě plastů slučovaných v extrudérech, kotoučových mlýnech a podobně bez rozmělňovacího média.Naturally occurring zirconium silicate sand and the liquid medium may be combined to form a crushing slurry which is further characterized by its viscosity, which may range from about 1.0 to 10,000 s ^-1 , preferably from 1.0 to 500 s. ^-1 , preferably from 1.0 to 100 s “ ¹ . Generally, the viscosity of the crushing slurry is determined by the solids concentration of the crushing slurry, and hence the higher the solids concentration of the crushing slurry, the higher its viscosity and density. There is no absolute upper limit on the viscosity of the crushing slurry, but at a certain viscosity, a point is reached where no crushing medium is needed, as is the case with plastics compounded in extruders, disc mills and the like without crushing medium.

Vynález také podává způsob mletí prášku, který zahrnuje kroky zajištění výchozího prášku charakterizovaného svou velikostí částic, zajištění mlecího média, které zahrnuje přirozeně se vyskytující písek orthokřemičitanu zirkoničitého, charakterizovaný hustotou mlecího média v rozmezí od 4,0 do 6,0 g/cm³, zajištění kapalného média, smísení výchozího prášku s kapalným médiem, aby se vytvořila mlecí břečka, mletí mlecí břečky po dobu dostatečnou, aby se vytvořila výsledná břečka, obsahující výsledný prášek, charakterizovaný požadovanou velikostí výsledného prášku, a mající v podstatě stejné sloužení jako výchozí prášek, a separaci výsledné břečky obsahující výsledný prášek od mlecí břečky.The invention also provides a method of grinding a powder, comprising the steps of providing a starting powder characterized by its particle size, providing a grinding medium comprising naturally occurring zirconium silicate sand, characterized by a grinding medium density in the range of 4.0 to 6.0 g / cm ³ , providing a liquid medium, mixing the starting powder with the liquid medium to form a grinding slurry, grinding the grinding slurry for a time sufficient to produce a resulting slurry containing the resulting powder, characterized by the desired size of the resulting powder, and having substantially the same serving as the starting powder, and separating the resulting slurry containing the resulting powder from the grinding slurry.

Výchozí prášek použitý podle tohoto způsobu podle vynálezu může být aglomerovaný a/nebo agregovaný prášek. Aglomerovaný prášek může být charakterizován svou velikostí částic, která je menší než 500 mikronů a s výhodou bude přibližně v rozmezí od 0,01 do 200 mikronů. Pro prášky barviva oxidu titaničitého je velikost částic aglomerováného prášku přibližně v rozmezí od 0,05 do 100 mikronů, což může být mleto, aby se přiblížila velikost částic velikosti jednotlivého krystalu oxidu titaničitého.The starting powder used according to the process of the invention may be an agglomerated and / or aggregated powder. The agglomerated powder may be characterized by its particle size which is less than 500 microns and preferably will be in the range of about 0.01 to 200 microns. For titanium dioxide dye powders, the particle size of the agglomerated powder is in the range of about 0.05 to 100 microns, which can be milled to approximate the particle size of a single titanium dioxide crystal.

Výchozí prášek může být také charakterizován svou hustotou, která je přibližně v rozmezí 0,8 do 5,0 g/cm³. Způsob podle vynálezu je vhodný pro organické prášky, které mají typicky hustotu v nižší oblasti výše uvedeného rozmezí, ale také pro anorganické prášky, například oxid titaničitý, uhličitan vápenatý, bentonit nebo kaolin nebo jejich směsi. Výchozí prášek oxidu titaničitého může být aglomerovaný prášek barviva oxidu titaničitého, který má hustotu přibližně v rozmezí odThe starting powder can also be characterized by its density, which is about 0.8 to 5.0 g / cm ³ . The process according to the invention is suitable for organic powders which typically have a density in the lower range of the above-mentioned range, but also for inorganic powders, for example titanium dioxide, calcium carbonate, bentonite or kaolin or mixtures thereof. The starting titanium dioxide powder may be an agglomerated titanium dioxide dye powder having a density in the range of approximately

3,7 do 4,2 g/cm³.3.7 to 4.2 g / cm ³ .

Přirozeně se vyskytující písek orthokřemičitanu zirkoničitého použitý ve způsobu podle vynálezu , může být také charakterizován velikostí částic písku orthokřemičitanu zirkoničitého, která je větší než 100 mikronů, a může být přibližně v rozmezí od 100 do 1500 mikronů, s výhodou od 100 do 500 mi9 kronů, nejlépe od 150 do 250 mikronů.The naturally occurring zirconium silicate sand used in the method of the invention may also be characterized by a particle size of zirconium silicate sand that is greater than 100 microns, and may range from about 100 to 1500 microns, preferably from 100 to 500 mi9 krons, preferably from 150 to 250 microns.

Kapalným médiem použitým ve způsobu podle vynálezu může být olej nebo voda, vybrané podle výše popsaného kritéria.The liquid medium used in the process of the invention may be an oil or water selected according to the criteria described above.

Krok (5) mletí může být uskutečňován v jakémkoli vhodném mlecím přístroji, který využívá rozmělňovací médium, například, ale nikoli pouze zrnový mlýn, klečový mlýn, kotoučový mlýn nebo čepový mlýn, které mají konstrukci uzpůsobenou k podpoře svislého proudění nebo horizontálního proudění. Proces mletí může být uskutečňován po dávkách nebo kontinuálně.The grinding step (5) may be carried out in any suitable grinding apparatus that utilizes a comminution medium, for example, but not limited to a grain mill, a grinder mill, a disc mill or a pin mill having a structure adapted to support vertical flow or horizontal flow. The grinding process can be carried out in batches or continuously.

Krok (6) separace výsledné břečky od mlecí břečky může být uskutečňován rozlišováním výsledné břečky, která obsahuje výsledný prášek spolu s kapalným médiem od mlecí břečky na základě rozdílu fyzikálních vlastností výchozího prášku a rozmělňovacího média a fyzikálních vlastností výsledného prášku, například velikosti částic, hustoty částic a rychlosti usazování částic. Jak již bylo výše popsáno, může a nemusí být výsledný prášek oddělen od kapalného média poté, co je proces mletí ukončen, avšak rozmělňovací médium se obvykle od kapalného média po ukončení procesu mletí odděluje. Výsledný prášek může být oddělen od výsledné břečky a podroben dalšímu zpracovávání, například rozptylování prášku v dispergačním médiu, aby se vytvořila disperze. V závislosti na tom, zda je disperzí inkoust nebo barva na základě oleje, nebo inkoust nebo barva na základě vody, nebo se jedná o disperzi keramického nebo magnetického prášku, může být disperzní médium vybráno podle stejného kritéria, jako již bylo popsáno pro výběr kapalného média. Pokud se má výsledný prášek použít v výsledné břečce, není zapotřebí dalších kroků za účelem rozptýlení.The step (6) of separating the resulting slurry from the grinding slurry may be accomplished by distinguishing the resulting slurry which contains the resulting powder together with the liquid medium from the grinding slurry based on the difference in physical properties of the starting powder and grinding medium and physical properties of the resulting powder, e.g. and particle settling rates. As described above, the resulting powder may or may not be separated from the liquid medium after the grinding process is completed, but the comminution medium is usually separated from the liquid medium after the grinding process is completed. The resulting powder may be separated from the resulting slurry and subjected to further processing, for example, dispersing the powder in a dispersing medium to form a dispersion. Depending on whether the dispersion is an oil-based ink or ink or a water-based ink or ink or a ceramic or magnetic powder dispersion, the dispersion medium can be selected according to the same criteria as described for the selection of liquid medium . If the resulting powder is to be used in the resulting slurry, no further dispersion steps are required.

Pro další ilustraci vynálezu jsou uvedeny následující příklady. Konkrétní sloučeniny, procesy a podmínky použité v příkladech jsou pouze ilustrativní a neomezují rozsah vynálezu.The following examples are provided to further illustrate the invention. The specific compounds, processes and conditions used in the examples are illustrative only and do not limit the scope of the invention.

Příklad 1Example 1

Následující příklad je uveden pro srovnání výkonu konvenčních, na trhu dostupných, syntetických zrn orthokřemičitanu zirkoničitého jako rozmělňovací médium, s výkonem standardního křemičitého písku o velikosti 3,937 až 15,748 ok/cm.The following example is given to compare the performance of conventional commercially available zirconium silicate grains as a comminuting medium with the performance of standard silica sand of 3.937 to 15.748 mesh / cm.

Pískové mlýny, které mají jmenovitou kapacitu mlecí komory 1041 litrů a celkovou kapacitu 1893 litrů se naplnily odděleně 1361 kg syntetických keramických zrn orthokřemičitanu zirkoničitého o jmenovité velikosti 300 mikronů a 210 mikronů a s 544 kg standardního křemičitého písku 3,937-15,748 ok/cm, největší náplň mlýnu přijatelná pro křemičitý písek. Mlýny naplněné 1361 kg syntetických keramických zrn orthokřemičitanu zirkoničitého, stejně jako mlýn naplněný 544 kg křemičitého písku 3,937-15,748 ok/cm pracovaly rychlostí proudění 61, 87 a 114 za minutu. Břečky, kterými se plnily všechny mlýny, měly hustotu 1,35 g/cm³ a obsahovaly oxid titaničitý, z něhož 40% mělo velikost menší než 0,5 mikronů, ve vodě. Velikost částic oxidu titaničitého ve výsledné břečce se měřila pomocí analyzátoru velikosti částic Leeds and Northrupp 9200 série Microtrac^Xil ve vodě natriumhexamethafosfátovým povrchové aktivním činidlem při pokojové teplotě. Výsledky jsou shrnuty v Tabulce I a ukazují, že účinnost rozmělňování syntetických keramických zrn orthokřemičitanu zirkoničitého, jak je indikováno procentuálním množstvím výsledného prášku o velikosti menší nebo rovné 0,5 mikronů, je v porovnání s účinností rozmělňování u křemičitého písku 3,937 až 15,748 ok/cm lepší.Sand mills having a nominal grinding chamber capacity of 1041 liters and a total capacity of 1893 liters were filled separately with 1361 kg of synthetic ceramic zirconium silicate grains of nominal size 300 microns and 210 microns and with 544 kg of standard quartz sand of 3.937-15.748 mesh / cm, largest mill charge acceptable for quartz sand. Mills filled with 1361 kg of synthetic ceramic zirconium silicate grains, as well as a mill filled with 544 kg of silica sand of 3.937-15.748 mesh / cm, operated at a flow rate of 61, 87 and 114 per minute. The slurries filling all mills had a density of 1.35 g / cm ³ and contained titanium dioxide, of which 40% had a size of less than 0.5 microns, in water. The titanium dioxide particle size in the resulting slurry was measured using a Leeds and Northrupp 9200 series Microtrac ^Xil particle size analyzer in water with a sodium hexametaphosphate surfactant at room temperature. The results are summarized in Table I and show that the grinding efficiency of synthetic ceramic zirconium silicate grains, as indicated by a percentage of the resulting powder of less than or equal to 0.5 microns, is 3.937 to 15.748 mesh / cm compared to the grinding efficiency of silica sand. better.

Tabulka ITable I

Mlýn Mill Rychlost toku (litr/minutu) Flow rate (liter / minute) Mlecí médium Grinding medium %prouduktu <0,5 mikronů % of the product <0.5 microns A AND 114 114 300mikronová syntetická keramická zrna orthokřemičitanu zirkoničitého 300 micron synthetic zirconium silicate ceramic grains 66,57 66.57 B (B) 114 114 300mikronová syntetická keramická zrna orthokřemičitanu zirkoničitého 300 micron synthetic zirconium silicate ceramic grains 64,42 64.42 A AND 87 87 300mikronová syntetická keramická zrna orthokřemičitanu zirkoničitého 300 micron synthetic zirconium silicate ceramic grains B (B) 87 87 300mikronová syntetická keramická zrna orthokřemičitanu zirkoničitého 300 micron synthetic zirconium silicate ceramic grains 70,41 70.41 A AND 61 61 300mikronová syntetická keramická zrna orthokřemičitanu zirkoničitého 300 micron synthetic zirconium silicate ceramic grains 79,96 79.96 B (B) 61 61 300mikronová syntetická keramická zrna orthokřemičitanu zirkoničitého 300 micron synthetic zirconium silicate ceramic grains 71,26 71.26 A AND 114 114 210mikronová syntetická keramická zrna orthokřemičitanu zirkoničitého 210 micron synthetic ceramic zirconium silicate grains 85,29 85.29 B (B) 114 114 210mikronová syntetická keramická zrna orthokřemičitanu zirkoničitého 210 micron synthetic ceramic zirconium silicate grains 74,72 74.72 A AND 87 87 210mikronová syntetická keramická zrna orthokřemičitanu zirkoničitého 210 micron synthetic ceramic zirconium silicate grains 91,51 91.51 B (B) 87 87 210mikronová syntetická keramická zrna orthokřemičitanu zirkoničitého 210 micron synthetic ceramic zirconium silicate grains 83,11 83.11 A AND 61 61 210mikronová syntetická keramická zrna orthokřemičitanu zirkoničitého 210 micron synthetic ceramic zirconium silicate grains 95,22 95.22 B (B) 61 61 210mikronová syntetická keramická zrna orthokřemičitanu zirkoničitého 210 micron synthetic ceramic zirconium silicate grains 95,22 95.22 A AND 114 114 křemičitý písek 3,937 až 15,748 ok/cm silica sand 3.937 to 15.748 mesh / cm 65,17 65.17 B (B) 114 114 křemičitý písek 3,937 až 15,748 ok/cm silica sand 3.937 to 15.748 mesh / cm 54,28 54.28 A AND 87 87 křemičitý písek 3,937 až 15,748 ok/cm silica sand 3.937 to 15.748 mesh / cm 61,96 61.96 B (B) 87 87 křemičitý písek 3,937 až 15,748 ok/cm silica sand 3.937 to 15.748 mesh / cm 57,76 57.76 A AND 61 61 křemičitý písek 3,937 až 15,748 ok/cm silica sand 3.937 to 15.748 mesh / cm 67,09 67.09 B (B) 61 61 křemičitý písek 3,937 až 15,748 ok/cm silica sand 3.937 to 15.748 mesh / cm 59,48 59.48

Dále, když se vlastnosti konečného barviva vyrobeného se syntetickými keramickými zrny orthokřemičitanu zirkoničitého velikost 210 mikronů porovnaly s vlastnostmi barviv vyrobených s křemičitým pískem, bylo pozorováno několik zlepšení vzhledem k vlastnostem konečného barviva vyrobeného s křemičitým pískem. Zlepšení zahrnovala přibližně 57% snížení doby drcení, která je definována jako doba k začleněné barviva do alkydové pryskyřice, přibližně 42% snížení soudržnosti, která je definována jako kroutící moment nutný pro míšení systému barviva alkydové pryskyřice, když do něj bylo barvivo začleněno, zvýšení pololesku B235 o přibližně 6 jednotek, přičemž pololesk je definován jako 60 stupňové měřítko lesku v systému latexových barev, snížení zakalení B202H od přibližně 12 jednotek, přičemž zakalení je definováno jako relativní hloubka, ve které je znatelný obraz na povrchu barvy, a zvýšení lesku B202, o přibližně 2 jednotky, přičemž lesk B202 je definován jako 20 stupňové měřítko odráženého světla od systému barvy provedeného v akrylové pryskyřici.Further, when the properties of the final dye produced with synthetic ceramic grains of zirconium silicate size 210 microns were compared with those of the dyes made with quartz sand, several improvements were observed with respect to the properties of the final dye produced with quartz sand. The improvements included an approximately 57% reduction in crushing time, which is defined as the time to incorporate the dye into the alkyd resin, an approximately 42% reduction in cohesion, defined as the torque required to mix the alkyd resin dye system when the dye was incorporated. B235 by about 6 units, semi-gloss being defined as a 60 degree gloss scale in the latex paint system, reducing the haze of B202H from about 12 units, the haze being defined as the relative depth at which the image on the color surface is noticeable, and of about 2 units, the gloss of B202 being defined as a 20 degree scale of reflected light from an acrylic resin paint system.

Je nutno poznamenat, že mlecí médium přirozeně se vyskytujícího písku orthokřemičitanu zirkoničitého vzhledem ke své vysoké hustotě a mikrostruktuře s jedinou fází, může vytvářet pigmentový prášek, který má lepší vlastnosti než jsou vlastnosti získané při použití výše popsaných syntetických keramických zrn orthokřemičitanu zirkoničitého.It should be noted that the grinding medium of naturally occurring zirconium silicate sand, due to its high density and single phase microstructure, can produce a pigment powder that has better properties than those obtained using the synthetic zirconium silicate cereal grains described above.

Příklad 2Example 2

Příklad 2 je uveden pro srovnání výkonu syntetických keramických zrn orthokřemičitanu zirkoničitého s výkonem rozmělňovacího média přirozeně se vyskytujícího písku orthokřemičitanu zirkoničitého podle vynálezu. Přirozeně se vyskytující písek orthokřemičitanu zirkoničitého má větší hustotu než 3,8 g/cm³, což je hustota syntetických produktů orthokřemičitanu zirkoničitého, což umožňuje použití menších částic přirozeně se vyskytujícího písku orthokřemičitanu zirkoničitého v porovnání s velikostmi částic syntetického produktu orthokřemičitanu zirkoničitého, a tím se zajištuje větší účinnost rozmělňování .Example 2 is given to compare the performance of synthetic ceramic zirconium silicate grains with that of the naturally occurring zirconium silicate grinding media of the invention. Naturally occurring zirconium silicate sand has a density greater than 3.8 g / cm ³ , which is the density of synthetic zirconium silicate products, allowing the use of smaller particles of naturally occurring zirconium silicate sand compared to particle sizes of zirconium silicate synthetic product, ensures greater comminution efficiency.

Provozy využívající mlecí médium s přirozeně se vyskytujícím pískem orthokřemičitanu zirkoničitého o velikosti částic přibližně v rozmezí 180 až 210 mikronů v klečových mlýnech ukázaly, že přirozeně se vyskytující písek orthokřemičitanu zirkoničitého může být s úspěchem použit při provozních rychlostech proudění k odstraňování hrubých částic, které mají velikost větší než 0,5 mikronů v barvivu oxidu titaničitého. Nebyla pozorována žádná znatelná ztráta média z mlýnu.Plants using naturally occurring zirconium silicate grinding media having a particle size of approximately 180 to 210 microns in cage mills have shown that naturally occurring zirconium silicate sand can be used successfully at operating flow rates to remove coarse particles of a size greater than 0.5 microns in the titanium dioxide dye. No noticeable loss of media from the mill was observed.

Příklad 2 byl uskutečněn při měnící se rychlosti v mlýnu B, který pracoval s konvenčním křemičitým pískem, a v mlýnu C, který pracoval s přirozeně se vyskytujícím pískem orthokřemičitanu zirkoničitého. Pískové náplně v mlýnu B a C byly podobné jako v příkladě 1, to znamená 544 kg křemičitého písku v mlýnu B a 1361 kg přirozeně se vyskytujícího písku orthokřemičitanu zirkoničitého v mlýnu C. Vzorky se získávaly současně z obou mlýnů. Byly také brány vzorky náplně mlýnu, aby se změřily veškeré odchylky částic náplně.Example 2 was carried out at varying speeds in mill B, which worked with conventional quartz sand, and mill C, which worked with naturally occurring zirconium silicate sand. The sand fillings in mill B and C were similar to Example 1, i.e. 544 kg of silica sand in mill B and 1361 kg of naturally occurring zirconium silicate sand in mill C. Samples were obtained simultaneously from both mills. Mill fill samples were also taken to measure any deviations of the fill particles.

Údaje o velikosti částic, které jsou uvedeny v tabulce 2, ukazují, že jak při nízké rychlosti proudění (přibližně 49 litrů/minutu), tak při vysoké rychlosti proudění (přibližně 132 litrů/minutu) je přirozeně se vyskytující písek orthokřemičitanu zirkoničitého účinnější pro snižování velikosti čás14 tic, v porovnání s výkonem konvenčního křemičitého písku.The particle size data presented in Table 2 shows that at low flow rates (approximately 49 liters / minute) and at high flow rates (approximately 132 liters / minute), naturally occurring zirconium silicate sand is more effective in reducing 14 tics, compared to the performance of conventional quartz sand.

Po údobí kontinuálního provozu byly vzaty vzorky z obu přepadů mlýnů, aby se zjistila optická kvalita a kontaminace barviva.After a period of continuous operation, samples were taken from both mill overflows to determine optical quality and dye contamination.

Kontaminace barvivového produktu z rozrnělňovacího média s přirozeně se vyskytujícím pískem orthokřemičitanu zirkoničitého byla minimální, jak bylo změřeno rentgenovou fluorescenční zkouškou tuhých barvivových látek nalezených v přepadu mlýna. Úrovně kovových znečišťujících látek, taktéž naměřené rentgenovou fluorescencí byly podobné úrovním, zjištěným u barviv mletých pomocí konvenčního mlecího média s křemičitým pískem. Optická kvalita barviva mletého přirozeně se vyskytujícím pískem orthokřemičitanu zirkoničitého, jak byla naměřena zkouškou jasnosti a suché barvy B381, která se definuje jako celkové světlo odražené od kompaktního povrchu prášku a spektrum odraženého světla, to znamená barva, bylo srovnatelné s těmito hodnotami získanými pro vzorky pomleté pomocí konvenčního křemičitého písku. Výsledky těchto zkoušek jsou shrnuty v tabulce 3.Contamination of the dye product from the comminution medium with naturally occurring zirconium silicate sand was minimal as measured by the X-ray fluorescence assay of the solid dyes found in the mill overflow. The levels of metallic pollutants, also measured by X-ray fluorescence, were similar to those found with dyes ground using a conventional silica sand grinding medium. The optical quality of the dye ground by naturally occurring zirconium silicate sand, as measured by the B381 Brightness and Dry Color Test, which is defined as total light reflected from the compact powder surface and the reflected light spectrum, i.e. color, was comparable to those obtained for ground samples using conventional quartz sand. The results of these tests are summarized in Table 3.

Tabulka 2Table 2

Údaje o velikosti částic barvivaDye particle size data

Parametr Parameter Mlýn B Mlýn B Mlýn C Mlýn C Rychlost proudění (litr/min) Flow rate (liter / min) 50 50 50 50 Střední průměr částice Mean particle diameter 0,37 0.37 0,37 0.37 Frakce částic < 0,5 mikronů Particle fraction < 0.5 microns 86,94 86.94 99,55 99.55 Rychlost proudění (litr/min) Flow rate (liter / min) 133 133 133 133 Střední průměr částice Mean particle diameter 0,38 0.38 0,37 0.37 Frakce částic < 0,5 mikronů Particle fraction < 0.5 microns 75,64 75.64 87,55 87.55

Tabulka 3Table 3

Chemické složení barviva a optické vlastnostiChemical composition of dye and optical properties

Charakteristika Characteristics Mlýn B Mlýn B Mlýn C Mlýn C %ai₂o₃ % ai ₂ o ₃ 0,71 0.71 0,72 0.72 %Zr₂O% Zr ₂ O 0,01 0.01 0,01 0.01 % Calgon % Calgon 0,06 0.06 0,06 0.06 Fe (ppm) Fe (ppm) 35 35 34 34 Ni (ppm) Ni (ppm) 10 10 8 8 Jasnost B381 Clarity B381 97,87 97.87 97,94 97.94 Barva B381 Color B381 1,14 1.14 1,09 1.09

Po devatenácti dnech provozu s přirozeně se vyskytujícím pískem orthokřemičitanu zirkoničitého, byl mlýn C prohlédnut, přičemž byly hledány znaky opotřebení na pryžovém obložení pomocí vláknového optického vzorku vloženého skrz přírubu do spodní části mlýna. V zásadě nebyly na pryžovém obložení pozorovány žádné znaky opotřebení, které jsou obvykle přítomny na povrchu čerstvě obložených mlýnů. Naopak, mlýn, který pracoval pouze jeden týden s konvenčním rozmělňovacím médiem z křemičitého písku, obložení mlýna vykazovalo značné opotřebení, zvláště k vodicím hranám rotorových tyčí mlýna, kdy byl vlnoví tý vzor téměř setřen.After nineteen days of operation with naturally occurring zirconium silicate sand, the mill C was inspected for signs of wear on the rubber lining with a fiber optic sample inserted through the flange into the bottom of the mill. In principle, no signs of wear, which are usually present on the surface of freshly lined mills, have been observed on the rubber lining. Conversely, the mill, which only worked for one week with a conventional quartz sand grinding medium, the mill lining showed considerable wear, especially to the leading edges of the mill's rotor bars, when the wave pattern was almost wiped off.

Příklad 3Example 3

Následující příklad byl uveden pro znázornění rozdílů velikostí částic, obsahů nečistot a účinnosti rozmělňování, mezi přirozeně se vyskytujícími písky orthokřemičitanu zirkoničitého získanými z různých přírodních zdrojů.The following example was given to illustrate differences in particle size, impurity content, and comminution efficiency between naturally occurring zirconium silicate sands obtained from different natural sources.

Tři vzorky přirozeně se vyskytujícího písku orthokřemičitanu zirkoničitého, dále nazývané vzorek 1, vzorek 2 a vzorek 3, se hodnotily z hlediska velikosti části pomocí sítové ana16 lýzy prováděné po dobu třiceti minut na Rotap™. Na základě údajů uvedených v tabulce 4, vzorky 2 a 3 jsou podobné s ohledem na velikost částic, zatímco vzorek 1 je menší, což může znesnadnit uchování písku vzorku 1 v klečovém mlýnu během kontinuálního procesu.Three samples of naturally occurring zirconium silicate sand, hereinafter referred to as Sample 1, Sample 2, and Sample 3, were evaluated for particle size by sieve ana16 lysis performed for 30 minutes on Rotap ™. Based on the data presented in Table 4, samples 2 and 3 are similar with respect to particle size, while sample 1 is smaller, which may make it difficult to retain the sand of sample 1 in a cage mill during a continuous process.

Tabulka 4Table 4

Velikosti částic vzorků písku orthokřemičitanu zirkoničitéhoParticle sizes of zirconium silicate sand samples

Původ vzorku Origin of the sample Vzorek 1 Sample 1 Vzorek 2 Sample 2 Vzorek 3 Sample 3 %180 mikronů % 180 microns 0,61 0.61 75,1 75.1 67,2 67.2 %150 mikronů % 150 microns 5,73 5.73 16 16 32,1 32.1 % menší než 150 mikronů % smaller than 150 microns 93,66 93.66 8,9 8.9 0,7 0.7

Tyto tři vzorky přirozeně se vyskytujícího písku orthokřemičitanu zirkoničitého jsou také podrobeny elementární analýze technologií rentgenové fluorescence. Výsledky elementární analýzy jsou podány v tabulce 5.These three samples of naturally occurring zirconium silicate sand are also subjected to elemental analysis by X-ray fluorescence technologies. The results of elemental analysis are given in Table 5.

Tabulka 5Table 5

Elementární chemická analýza písků orthokřemičitanu zirkoničitéhoElemental chemical analysis of zirconium silicate sands

Vzorek Sample Vzorek 1 Sample 1 Vzorek 2 Sample 2 Vzorek 3 Sample 3 % prvku % element %Na %On 0.38 0.38 0.41 0.41 0.2 0.2 %A1 % A1 0.16 0.16 0.16 0.16 0.73 0.73 %Si % Si 15.15 15.15 15.43 15.43 14.5 14.5 %C1 %NO. 1 0.2 0.2 0.24 0.24 0.1 0.1 %Ti % Ti 0.13 0.13 0.13 0.13 0.21 0.21 %Y % Y 0.2 0.2 0.19 0.19 0.19 0.19 %Zr % Zr 48.16 48.16 47.69 47.69 48.88 48.88 %Hf % Hf 0.92 0.92 0.99 0.99 0.93 0.93 %O %O 34.49 34.49 35 35 34.07 34.07 Stopová analýzí Trace analysis P(ppm) P (ppm) 659 659 — - — - K(ppm) K (ppm) — - — - 134 134 Ca (ppm) Ca (ppm) 327 327 614 614 689 689 Cr (ppm) Cr (ppm) — - 177 177 — - Mn (ppm) Mn (ppm) — - 201 201 — - Fe(ppm) Fe (ppm) 729 729 714 714 711 711 Sr (ppm) Sr (ppm) 81 81 — - — - Pb (ppm) Pb (ppm) 50 50 — - — - Th (ppm) Th (ppm) 90 90 200 200 180 180 U (ppm) U (ppm) 180 180 200 200 220 220

S těmito třemi vzorky přirozeně se vyskytujícího psíku orthokřemičitanu zirkoničitého byla také provedena laboratorní studie stupňů rozmělnění. Studie byla prováděna v klečovém mlýnu za standardní laboratorní pískové náplně s poměrem zirkonového písku a barviva 1,8:1. Tabulka 6 ukazuje procenta částic prošlých přes 0,5 mikronů, to je, částice, které mají velikost menší než 0,5 mikronů, po 2, 4 a 8 minutách rozmělňování, stejně jako střední velikosti částic v těchto údobích. Barvivém bylo neošetřené barvivo s oxidem titaničitým ve smaltovaném stavu. Velikosti částic byly určeny pomocí analyzátoru velikosti částic Microtrac™, jak bylo popsáno výše.A laboratory study of the degree of comminution was also performed with these three samples of naturally occurring zirconium silicate dog. The study was conducted in a cage mill using a standard laboratory sand charge with a 1.8: 1 zircon sand to dye ratio. Table 6 shows the percentage of particles passed over 0.5 microns, i.e., particles having a size of less than 0.5 microns after 2, 4 and 8 minutes of comminution, as well as the mean particle sizes in these periods. The dye was an untreated dye with titanium dioxide in an enamelled state. Particle sizes were determined using a Microtrac ™ particle size analyzer as described above.

Tabulka 6Table 6

Výkon při rozmělňování barvivaDye grinding performance

Vzorek Sample Vzorek 1 Velikost částic Sample 1 Particle size Vzorek 2 Velikost částic Sample 2 Particle size Vzorek 3 Velikost částic Sample 3 Particle size Čas Time Střední Medium % prošlo % passed Střední Medium %prošlo % passed Střední Medium %prošlo % passed průměr diameter 0,5 mikron 0.5 micron průměr diameter 0,5 mikron 0.5 micron průměr diameter 0,5 mikron 0.5 micron Náplň (Omin.) Refill (Omin.) 1 1 21,9 21.9 1 1 21,9 21.9 1 1 21,9 21.9 2minuty 2 minutes 0,45 0.45 61,93 61.93 0,48 0.48 53,45 53.45 0,48 0.48 53,66 53.66 4minuty 4minutes 0,38 0.38 80,96 80.96 0,42 0.42 69,84 69.84 0,42 0.42 71,53 71.53 8minut 8minutes 0,33 0.33 94,02 94.02 0,35 0.35 87,97 87.97 0,36 0.36 88,66 88.66

7-917-91

Claims

A comminution medium comprising a naturally occurring zirconium silicate sand which is characterized by a density in the range of 4 g / cm ³ to 6 g / cm ³ , preferably in the range of 4.6 to 4.9 oog / cm, preferably in the range of 4.75 to 4.85 g / cm.

The comminution medium of claim 1, wherein said naturally occurring zirconium silicate sand is characterized by a particle size, the size being the smallest multiple of the portion of the resultant ground powder that can

be from the resulting ground powder separated. 3. Pulverizing medium according to claim 2, in indicating s e by the indicated size

The zirconium silicate sand particles are greater than 100 microns.

Grinding medium according to claim 3, characterized in that said particle size of the zirconium silicate sand is in the range of 100 to 1500 microns, preferably in the range of 100 to 500 microns, most preferably in the range of 150 to 250 microns.

5. The comminution medium of claim 1, further comprising a liquid medium.

6. The comminution medium of claim 5 wherein said liquid medium is selected from the group consisting of water, oil, organic compounds, and mixtures thereof.

7. Pulverizing medium according to Claim 5 v y z c and is three m that listed naturally occurring sand and zirconium silicate liquid medium are combined so that forms grinding slush. 8. Pulverizing medium according to Claim 7 v y z c and is three m that crushing sludge

ka is further characterized by a viscosity which is in the range of 1.0 s ^-1 to about 10,000 s ^-1 , preferably in the range of 1.0 s ^-1 to 500 s ^-1 , most preferably in the range of 1.0 s ^{- 1} to 100 s ^-1 .

A method of grinding a powder, comprising the steps of:

(1) providing a starting powder characterized by a particle size of the starting powder, (2) providing a comminution medium comprising naturally occurring zirconium silicate sand, characterized by a comminution medium density in the range of 4.0 to 6.0 g / cm ³ , and a particle size in the range from 100 to 500 microns (3) providing a liquid medium, (4) mixing said starting powder, comminution medium and liquid medium to form a grinding slurry, (5) grinding said grinding slurry in a high throughput mill for a time sufficient to produce the resulting slurry, comprising a resulting powder characterized by the desired particle size of the resulting powder and having substantially the same composition as said starting powder, and (6) separating said resulting slurry comprising the resulting powder from said grinding slurry so that said grinding medium is stored in said grinding slurry.

The method of claim 9, wherein the high throughput mill has a nominal shear rate of from 6000 to 14000 s ^-1 and a mixer peripheral speed in the range of 305 m / s ^-1 to 762 m / s ^-1 .

The method of claim 10, wherein the high throughput mill is selected from the group consisting of disc mills and cage mills.

The method of claim 9, wherein the starting powder is an agglomerated powder.

Method according to claim 12, characterized in that said agglomerated powder is characterized by its particle size which is in the range of 0.01 microns to 500 microns, and preferably in the range of 0.01 to 200 microns.

The method of claim 13, wherein the agglomerated powder has a particle size in the range of 0.01 to 200 microns.

The method of claim 9, wherein the starting powder is an aggregate powder.

The method of claim 9, wherein said starting powder and the resulting powder are further characterized by a powder density that is in the range of 0.8 g / cm ³ to 5 g / cm ³ .

17. The method of claim 9, wherein said starting powder is an organic powder.

The method of claim 9, wherein said starting powder is an inorganic powder.

19. The process of claim 9 wherein said starting powder is an agglomerated titanium dioxide dye.

The method of claim 9, wherein the particle size of the zirconium silicate sand is in the range of 150 to 250 microns.

21. The method of claim 9, wherein said liquid medium is a liquid compatible with said method and with said powder.

The method of claim 10, wherein said grinding apparatus is designed for vertical flow.

The method of claim 10, wherein said grinding apparatus is designed for horizontal flow.

Method according to claim 9, characterized in that said step (6) of separating the resulting slurry from the grinding slurry is performed by distinguishing the resulting slurry from the grinding slurry based on the difference in physical properties of the starting powder, grinding medium and resulting powder, from the group consisting of particle size, particle density, and particle deposition rate.

25. The method of claim 9, wherein said steps are carried out continuously.

26. The method of claim 9 wherein said steps are performed in batches.

27. The method of claim 9, further comprising the steps of separating said resulting powder from said resulting slurry and dispersing said resulting powder in a dispersion medium thereby forming a dispersion.

28. The method of claim 27, wherein said dispersion medium is a liquid medium compatible with said powder and with said method.

The method of claim 9, wherein said particle size of the zirconium silicate sand is the smallest multiple of the particle size of the resulting milled powder that can still be separated from the resulting milled powder.

The method of claim 9, further comprising a liquid medium.

31. The method of claim 30, wherein said liquid medium is selected from the group consisting of water, oil, organic compounds, and mixtures thereof.

32. The method of claim 30 wherein said naturally occurring zirconium silicate sand and said liquid medium are mixed to form a crushing slurry.

33. The method of claim 32, wherein said grinding slurry is further characterized by a viscosity that is in the range of 1.0 s ^-1 to

10000 s ¹ .

34. The method of claim 9, wherein said comminution medium has a density in the range of 4.6 to 4.9 g / cm < ^{2 &gt};.

35. The method of claim 34 wherein said comminution medium has a density in the range of 4.75 to 4.85 g / cm < ^{2 &gt};.

36. The method of claim 9 wherein said zirconium silicate sand particle size is in the range of 150 to 250 microns.

37. The method of claim 33 wherein said grinding slurry is further characterized by their viscosity, which is in the range of 1.0 to 500 s ^- ^.

38. The method of claim 37 wherein said grinding slurry is further characterized by a viscosity that is in the range of 1.0 to 100 s ^-1 .