DE102004040368B3

DE102004040368B3 - Mahlkörper zur Herstellung feinstkörniger Produkte

Info

Publication number: DE102004040368B3
Application number: DE200410040368
Authority: DE
Inventors: Michael Juhnke; Reiner Weichert
Original assignee: Juhnke Michael Dipl-Ing
Current assignee: Juhnke Michael Dipl-Ing
Priority date: 2004-08-20
Filing date: 2004-08-20
Publication date: 2006-02-23
Anticipated expiration: 2024-08-21

Abstract

Mahlkörper zur Herstellung feinstkörniger Produkte oder von Produkten, die feinstkörnige Stoffe beinhalten, durch Mahlen von festen Materialien oder durch Mischen von Pulvern in Mühlen, die mittels in Relativbewegung zueinander versetzten Mahlkörpern und bei Mahltemperaturen unterhalb von 0 °C betrieben werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Mahlkörper im Wesentlichen aus einem Material besteht, das bei Mahltemperatur fest und bei Raumtemperatur und atmosphärischem Druck nicht fest ist.

Description

Die Erfindung betrifft Mahlkörper zur Herstellung feinstkörniger Produkte oder von Produkten, die feinstkörnige Stoffe beinhalten, durch Mahlen von festen Materialien oder durch Mischen von Pulvern in Mühlen, die mittels in Relativbewegung zueinander versetzten Mahlkörpern und bei Mahltemperaturen unterhalb von 0 °C betrieben werden.

Das Mahlen von festen Materialien oder das Mischen von Pulvern zur Herstellung von feinstkörnigen Produkten oder von Produkten, die feinstkörnige Stoffe beinhalten, wird beispielsweise in Mühlen, die mittels in Relativbewegung zueinander versetzten Mahlkörpern betrieben werden, wie zum Beispiel Kugelmühlen, Schwingmühlen, Planetenmühlen und Rührwerksmühlen, ausgeführt. Die Relativbewegung der Mahlkörper wird bei Kugelmühlen, Schwingmühlen und Planetenmühlen über bewegte, zum Beispiel drehende oder taumelnde, mit den Mahlkörpern gefüllte Mahlgefäße erzielt oder erfolgt bei Rührwerksmühlen durch rotierende Rührwerke. Nachfolgend werden alle derartigen Mühlen als Mahlkörpermühlen bezeichnet. Die Bauteile der Mahlkörpermühlen umfassen im Allgemeinen ein Mahlgefäß, das den Mahlraum begrenzt, die losen Mahlkörper im Mahlraum und gegebenenfalls Einbauten im Mahlgefäß, wie zum Beispiel Rührwerke. Das Mahlgefäß und die Einbauten bestehen im Allgemeinen aus metallischen, keramischen oder polymeren Werkstoffen oder sind mit Beschichtungen aus diesen Werkstoffen versehen. Während des Mahlens von festen Materialien oder des Mischens von Pulvern unterliegen die Bauteile der Mahlkörpermühlen einem Verschleiß, der als Abrieb des Mahlgefäßes und der Einbauten und insbesondere als Mahlkörper-Abrieb, selbst in Spurenmengen, unzulässige Verunreinigungen verursachen kann.

Zur Verringerung oder Vermeidung unzulässiger Verunreinigungen durch Mahlkörper-Abrieb sind verschiedene Vorschläge bekannt. DE 43 35 462 A1 beinhaltet chemisch gehärtete Mahlkörper aus silikatischem Material. DE 693 17 691 T2 einhaltet Mahlkörper aus gesintertem Zirkoniumoxid mit Yttriumoxid als Stabilisator. DE 695 30 132 T2 beinhaltet Mahlkörper aus natürlich vorkommendem Zirkoniumsilikat-Sand für die Mahlung von Titandioxidpigmenten. DE 196 02 525 A1 beinhaltet Mahlkörper aus überwiegend gemahlenem alpha-Aluminiumoxid, die durch Wirbelschicht-Sprühgranulation geformt und im Anschluss durch Sintern hergestellt werden. DE 102 21 650 A1 beinhaltet Mahlkörper aus durch Sol-Gel-Verfahren hergestelltem alpha-Aluminiumoxid, das, zu Mahlkörpern gesintert, beim Mahlen von Aluminiumoxidpulver eingesetzt wird. DE 698 09 914 T2 beinhaltet Mahlkörper, die im Wesentlichen aus gesintertem Titandioxid bestehen und insbesondere zum Mahlen von Titandioxidpigmenten verwendet werden. DE 693 28 815 T2 einhaltet Mahlkörper mit Durchmessern von 0,1 bis 3 mm aus einem polymeren Harz zur Mahlung von pharmazeutischen Materialien für therapeutische oder diagnostische Anwendungen. DE 695 18 981 T2 beinhaltet Mahlkörper mit mittleren Durchmessern unterhalb von 0,1 mm aus einem polymeren Harz zur Mahlung von pharmazeutischen Materialien für therapeutische oder diagnostische Anwendungen. DE 695 03 840 T2 beinhaltet Mahlkörper mit Durchmessern von 0,1 bis 3 mm aus einem polymeren Harz zur Mahlung von Materialien für Bildaufzeichnungselemente. DE 695 11 936 T2 beinhaltet Mahlkörper mit mittleren Durchmessern unterhalb von 0,1 mm aus einem polymeren Harz zur Mahlung von Materialien für Bildaufzeichnungselemente. DE 696 11 509 T2 beinhaltet polymere Mahlkörper mit mittleren Durchmessern unterhalb von 0,1 mm zur Mahlung von organischen Pigmenten für Tintenstrahl-Tinten. EP 1 163 294 A1 einhaltet Mahlkörper aus einem anorganischen Salz, die in Knetern organische Pigmente zusammen mit organischen Flüssigkeiten kneten und nach dem Kneten ausgewaschen werden. EP 1 411 091 A1 beinhaltet Mahlkörper aus einem anorganischen Salz, die in Hochgeschwindigkeits- oder Heizmischern mit schnellrotierenden Rührwerken organische Pigmente trocken mahlen. DE 100 02 054 A1 einhaltet eine Tieftemperaturzerkleinerung mit Mahlkörpern aus Aluminiumoxid oder Zirkonoxid.

Die aus dem Stand der Technik bekannten Mahlkörper können durch den Mahlkörper-Abrieb beim Mahlen von festen Materialien oder beim Mischen von Pulvern, zumindest in Spurenmengen, metallische, silikatische, keramische oder polymere Verunreinigungen in den feinstkörnigen Produkten oder Produkten, die feinstkörnige Stoffe beinhalten, erzeugen, oder es verbleiben nach dem Mahlen von festen Materialien oder dem Mischen von Pulvern mit auswaschbaren Mahlkörpern in den feinstkörnigen Produkten oder Produkten, die feinstkörnige Stoffe beinhalten, zumindest in Spurenmengen, Verunreinigungen durch unvollständiges Auswaschen. Es können somit bei Produkten für verschiedene Anwendungen, zum Beispiel in der elektrotechnischen oder pharmazeutischen Industrie, unzulässige Verunreinigungen durch Rückstände, aufgrund des unvollständigen Auswaschens der auswaschbaren Mahlkörper, oder Mahlkörper-Abrieb entstehen. Daher sind Mahlkörper gefordert, die a) keine Verunreinigungen durch Mahlkörper-Abrieb oder Rückstände von auswaschbaren Mahlkörpern verursachen oder b) eine Entfernung der Verunreinigungen durch Mahlkörper-Abrieb oder Rückstände von auswaschbaren Mahlkörpern ermöglichen oder c) nur zulässige Verunreinigungen durch Mahlkörper-Abrieb oder Rückstände von auswaschbaren Mahlkörpern verursachen.

Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem beim Mahlen von festen Materialien oder beim Mischen von Pulvern in Mahlkörpermühlen zugrunde, Mahlkörper zur Verfügung zu stellen, deren Mahlkörper-Abrieb in den feinstkörnigen Produkten oder Produkten, die feinstkörnige Stoffe beinhalten, keine Verunreinigungen verursachen oder die entfernt werden können.

Dieses Problem wird durch die im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale von gattungsgemäßen Mahlkörpern zur Herstellung feinstkörniger Produkte oder von Produkten, die feinstkörnige Stoffe beinhalten, erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Oberfläche der Mahlkörper im Wesentlichen aus einem Material besteht, das bei Mahltemperatur fest und bei Raumtemperatur und atmosphärischem Druck nicht fest ist. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden mit „im Wesentlichen" Massenanteile oberhalb von 50 Massen-% bezeichnet. Die vorliegende Erfindung stellt gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform Mahlkörper zur Verfügung, deren Oberfläche im Wesentlichen aus einem Material besteht, das bei Mahltemperatur fest und bei Raumtemperatur und atmosphärischem Druck flüssig ist und in einer bevorzugten Ausführungsform bei Mahltemperatur im Wesentlichen aus Wasser-Eis besteht. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform besteht die Oberfläche der Mahlkörper bei Mahltemperatur im Wesentlichen aus festem organischen Material. Die vorliegende Erfindung stellt gemäß einer anderen besonders bevorzugten Ausführungsform Mahlkörper zur Verfügung, die im Wesentlichen aus einem Material bestehen, das bei Mahltemperatur fest und bei Raumtemperatur und atmosphärischem Druck gasförmig ist und in einer bevorzugten Ausführungsform bei Mahltemperatur im Wesentlichen aus festem Kohlendioxid bestehen. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform bestehen die Mahlkörper bei Mahltemperatur im Wesentlichen aus festem organischen Material. Ansonsten sind weitere Ausgestaltungen der Erfindung in den Unteransprüchen beschrieben.

Ein besonderer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass durch den Mahlkörper-Abrieb keine metallischen, silikatischen, keramischen oder polymeren Verunreinigungen verursacht werden.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass der Mahlkörper-Abrieb ein Bestandteil des Produktes sein kann und somit keine Verunreinigungen des Produktes verursacht werden.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass der Mahlkörper-Abrieb nach der Mahlung von festen Materialien oder der Mischung von Pulvern durch einen einfachen Trennprozess entfernt werden kann.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass bei einer Beschichtung des Mahlgefäßes und der, falls vorhandenen, Einbauten mit dem Material der Oberfläche der Mahlkörper eine vollständige Vermeidung von zum Beispiel metallischen, silikatischen, keramischen oder polymeren Verunreinigungen in den Produkten erzielt werden kann.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass keine Einschränkungen hinsichtlich der Mahlverfahren mit den erfindungsgemäßen Mahlkörpern bestehen, da sowohl Trockenmahlverfahren als auch Nassmahlverfahren mit geeigneten Flüssigkeiten durchgeführt werden können.

Weitere Vorteile sind aus der nachstehenden Beschreibung und den weiteren Ausführungsformen der Erfindung ersichtlich.

Die erfindungsgemäßen Mahlkörper können sowohl bei Trockenmahlverfahren (die kontinuierliche Phase ist bei Mahltemperatur ein Gas) als auch bei Nassmahlverfahren (die kontinuierliche Phase ist bei Mahltemperatur eine Flüssigkeit) verwendet werden.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist im Patentanspruch 2 angegeben und offenbart Mahlkörper, deren Oberfläche im Wesentlichen aus einem Material besteht, das bei Mahltemperatur fest und bei Raumtemperatur und atmosphärischem Druck flüssig ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform bestehen die Mahlkörper bei Mahltemperatur im Wesentlichen aus Wasser-Eis, und in einer anderen bevorzugten Ausführungsform bestehen die Mahlkörper im Inneren aus herkömmlichen Mahlkörpermaterialien, zum Beispiel metallischen, keramischen oder polymeren Materialien, und einer äußeren Beschichtung, die bei Mahltemperatur im Wesentlichen aus Wasser-Eis besteht.

Eine Ausführungsform besteht darin, dass feinstkörnige Stoffe, die zu wässrigen Suspensionen weiterverarbeitet werden, mit Mahlkörpern, die bei Mahltemperatur im Wesentlichen aus Wasser-Eis bestehen, ohne Verunreinigungen durch Mahlkörper-Abrieb in der wässrigen Suspension hergestellt werden, da das Material der Mahlkörper und der Mahlkörper-Abrieb nach dem Erwärmen, zum Beispiel durch Auftauen, Bestandteil der wässrigen Suspension sind.

Eine andere Ausführungsform besteht darin, dass Mahlkörper verwendet werden, die im Inneren aus herkömmlichen Mahlkörpermaterialien bestehen und eine äußere Beschichtung aus einem Material aufweisen, das bei Mahltemperatur im Wesentlichen aus Wasser-Eis besteht. Nach dem Erwärmen auf Raumtemperatur wird das Innere der Mahlkörper durch einen Trennprozess, zum Beispiel durch Siebung, entfernt, so dass die wässrige Suspension, die feinstkörnige Stoffe beinhaltet, ohne Verunreinigungen durch Mahlkörper-Abrieb hergestellt wird.

Eine andere Ausführungsform besteht darin, dass die Mahlkörper bei Mahltemperatur im Wesentlichen aus Wasser-Eis bestehen, und dass nach dem Mahlen oder Mischen die Mahlkörper und der Mahlkörper-Abrieb von den feinstkörnigen Produkten durch einen Trennprozess entfernt werden. Der Trennprozess kann mehrere Teilprozesse beinhalten und erfolgt zum Beispiel durch Gefriertrocknung oder nach dem Erwärmen auf eine Temperatur oberhalb von 0 °C durch Filtration und Trocknung.

Eine andere Ausführungsform besteht darin, dass die Mahlkörper im Inneren aus herkömmlichen Mahlkörpermaterialien bestehen und außen eine Beschichtung aus einem Material aufweisen, das bei Mahltemperatur im Wesentlichen aus Wasser-Eis besteht, und dass nach dem Mahlen oder Mischen das Innere der Mahlkörper und das Material der Beschichtung und des Mahlkörper-Abriebs von den feinstkörnigen Produkten durch Trennprozesse entfernt werden. Das Innere der Mahlkörper wird zum Beispiel durch Siebung und das Material der Beschichtung sowie des Mahlkörper-Abriebs nach dem Erwärmen auf eine Temperatur oberhalb von 0 °C durch Filtration und Trocknung entfernt.

Eine andere Ausführungsform besteht darin, dass das Mahlen oder Mischen in Mahlkörpermühlen bei Mahltemperaturen unterhalb von 0 °C mit Mahlkörpern erfolgt, die bei Mahltemperatur im Wesentlichen aus Wasser-Eis oder innen aus herkömmlichen Mahlkörpermaterialien und außen im Wesentlichen aus Wasser-Eis bestehen, und dass die den Mahlkörpern zugewandten Oberflächen des Mahlgefäßes und gegebenenfalls der Einbauten bei Mahltemperatur im Wesentlichen aus Wasser-Eis bestehen. Diese Ausführungsform kann nicht nur Verunreinigungen durch Mahlkörper-Abrieb sondern auch durch Abrieb der Mahlgefäße und Einbauten verhindern.

Eine andere Ausführungsform besteht darin, dass das Mahlen oder Mischen in Mahlkörpermühlen bei Mahltemperaturen unterhalb von 0 °C mit Mahlkörpern erfolgt, die bei Mahltemperatur im Wesentlichen aus Wasser-Eis oder innen aus herkömmlichen Mahlkörpermaterialien und außen im Wesentlichen aus Wasser-Eis bestehen, und dass die den Mahlkörpern zugewandten Oberflächen des Mahlgefäßes und gegebenenfalls der Einbauten im Wesentlichen aus einem anderen Material bestehen, das bei Mahltemperatur fest und bei Raumtemperatur und atmosphärischem Druck nicht fest ist. Diese Ausführungsform kann nicht nur Verunreinigungen durch Mahlkörper-Abrieb sondern auch durch Abrieb der Mahlgefäße und Einbauten verhindern.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform bestehen die Mahlkörper bei Mahltemperatur im Wesentlichen aus festem organischen Material, das bei Raumtemperatur und atmosphärischem Druck flüssig ist, und in einer anderen bevorzugten Ausführungsform bestehen die Mahlkörper im Inneren aus herkömmlichen Mahlkörpermaterialien, zum Beispiel metallischen, keramischen oder polymeren Materialien, und einer äußeren Beschichtung, die bei Mahltemperatur im Wesentlichen aus festem organischen Material besteht.

Eine Ausführungsform besteht darin, dass feinstkörnige Stoffe, die zu organischen Suspensionen weiterverarbeitet werden, mit Mahlkörpern, die bei Mahltemperatur im Wesentlichen aus festem organischen Material bestehen, ohne Verunreinigungen durch Mahlkörper-Abrieb in der organischen Suspension hergestellt werden, da das Material der Mahlkörper und der Mahlkörper-Abrieb nach dem Erwärmen, zum Beispiel durch Auftauen, Bestandteil der organischen Suspension sind.

Eine andere Ausführungsform besteht darin, dass Mahlkörper verwendet werden, die im Inneren aus herkömmlichen Mahlkörpermaterialien bestehen und eine äußere Beschichtung aus einem Material aufweisen, das bei Mahltemperatur im Wesentlichen aus festem organischen Material besteht. Nach dem Erwärmen auf Raumtemperatur wird das Innere der Mahlkörper durch einen Trennprozess, zum Beispiel durch Siebung, entfernt, so dass die organische Suspension, die feinstkörnige Stoffe beinhaltet, ohne Verunreinigungen durch Mahlkörper-Abrieb hergestellt wird.

Eine andere Ausführungsform besteht darin, dass die Mahlkörper bei Mahltemperatur im Wesentlichen aus festem organischen Material bestehen, und dass nach dem Mahlen oder Mischen die Mahlkörper und der Mahlkörper-Abrieb von den feinstkörnigen Produkten durch einen Trennprozess entfernt werden. Der Trennprozess kann mehrere Teilprozesse beinhalten und erfolgt zum Beispiel durch Gefriertrocknung oder nach dem Erwärmen auf eine Temperatur oberhalb von 0 °C durch Filtration und Trocknung.

Eine andere Ausführungsform besteht darin, dass die Mahlkörper im Inneren aus herkömmlichen Mahlkörpermaterialien bestehen und außen eine Beschichtung aus einem Material aufweisen, das bei Mahltemperatur im Wesentlichen aus festem organischen Material besteht, und dass nach dem Mahlen oder Mischen das Innere der Mahlkörper und das Material der Beschichtung und des Mahlkörper-Abriebs von den feinstkörnigen Produkten durch Trennprozesse entfernt werden. Das Innere der Mahlkörper wird zum Beispiel durch Siebung und das Material der Beschichtung sowie des Mahlkörper-Abriebs nach dem Erwärmen auf eine Temperatur oberhalb von 0 °C durch Filtration und Trocknung entfernt.

Eine andere Ausführungsform besteht darin, dass das Mahlen oder Mischen in Mahlkörpermühlen bei Mahltemperaturen unterhalb von 0 °C mit Mahlkörpern erfolgt, die bei Mahltemperatur im Wesentlichen aus festem organischen Material oder innen aus herkömmlichen Mahlkörpermaterialien und außen im Wesentlichen aus festem organischen Material bestehen, und dass die den Mahlkörpern zugewandten Oberflächen des Mahlgefäßes und gegebenenfalls der Einbauten bei Mahltemperatur im Wesentlichen aus festem organischen Material bestehen. Diese Ausführungsform kann nicht nur Verunreinigungen durch Mahlkörper-Abrieb sondern auch durch Abrieb der Mahlgefäße und Einbauten verhindern.

Eine andere Ausführungsform besteht darin, dass das Mahlen oder Mischen in Mahlkörpermühlen bei Mahltemperaturen unterhalb von 0 °C mit Mahlkörpern erfolgt, die bei Mahltemperatur im Wesentlichen aus festem organischen Material oder innen aus herkömmlichen Mahlkörpermaterialien und außen im Wesentlichen aus festem organischen Material bestehen, und dass die den Mahlkörpern zugewandten Oberflächen des Mahlgefäßes und gegebenenfalls der Einbauten im Wesentlichen aus einem anderen Material bestehen, das bei Mahltemperatur fest und bei Raumtemperatur und atmosphärischem Druck nicht fest ist. Diese Ausführungsform kann nicht nur Verunreinigungen durch Mahlkörper-Abrieb sondern auch durch Abrieb der Mahlgefäße und Einbauten verhindern.

Eine andere besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist im Patentanspruch 3 angegeben und offenbart Mahlkörper, die im Wesentlichen aus einem Material bestehen, das bei Mahltemperatur fest und bei Raumtemperatur und atmosphärischem Druck gasförmig ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform bestehen die Mahlkörper bei Mahltemperatur im Wesentlichen aus festem Kohlendioxid.

Eine Ausführungsform besteht darin, dass die Mahlkörper bei Mahltemperatur im Wesentlichen aus festem Kohlendioxid bestehen, und dass nach dem Mahlen oder Mischen die Mahlkörper und der Mahlkörper-Abrieb durch Erwärmen aus den feinstkörnigen Produkten oder aus Produkten, die feinstkörnige Stoffe beinhalten, durch Sublimation entfernt werden.

Eine andere Ausführungsform besteht darin, dass das Mahlen oder Mischen in Mahlkörpermühlen bei Mahltemperaturen unterhalb der Verfestigungstemperatur von Kohlendioxid mit Mahlkörpern erfolgt, die bei Mahltemperatur im Wesentlichen aus festem Kohlendioxid bestehen, und dass die den Mahlkörpern zugewandten Oberflächen des Mahlgefäßes bei Mahltemperatur im Wesentlichen aus festem Kohlendioxid bestehen. Diese Ausführungsform kann nicht nur Verunreinigungen durch Mahlkörper-Abrieb sondern auch durch Abrieb der Mahlgefäße verhindern.

Eine andere Ausführungsform besteht darin, dass das Mahlen oder Mischen in Mahlkörpermühlen bei Mahltemperaturen unterhalb der Verfestigungstempeartur von Kohlendioxid mit Mahlkörpern erfolgt, die bei Mahltemperatur im Wesentlichen aus festem Kohlendioxid bestehen, und dass die den Mahlkörpern zugewandten Oberflächen des Mahlgefäßes und gegebenenfalls der Einbauten im Wesentlichen aus anderem Material bestehen, das bei Mahltemperatur fest und bei Raumtemperatur und atmosphärischem Druck nicht fest ist. Diese Ausführungsform kann nicht nur Verunreinigungen durch Mahlkörper-Abrieb sondern auch durch Abrieb der Mahlgefäße und Einbauten verhindern.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform bestehen die Mahlkörper bei Mahltemperatur im Wesentlichen aus festem organischen Material.

Eine Ausführungsform besteht darin, dass die Mahlkörper bei Mahltemperatur im Wesentlichen aus festem organischen Material bestehen, und dass nach dem Mahlen oder Mischen die Mahlkörper und der Mahlkörper-Abrieb durch Erwärmen aus den feinstkörnigen Produkten oder aus Produkten, die feinstkörnige Stoffe beinhalten, durch Verdampfen entfernt werden.

Eine andere Ausführungsform besteht darin, dass das Mahlen oder Mischen in Mahlkörpermühlen bei Mahltemperaturen unterhalb von 0 °C mit Mahlkörpern erfolgt, die bei Mahltemperatur im Wesentlichen aus festem organischen Material bestehen, und dass die den Mahlkörpern zugewandten Oberflächen des Mahlgefäßes und gegebenenfalls der Einbauten bei Mahltemperatur im Wesentlichen aus festem organischen Material bestehen. Diese Ausführungsform kann nicht nur Verunreinigungen durch Mahlkörper-Abrieb sondern auch durch Abrieb der Mahlgefäße verhindern.

Eine andere Ausführungsform besteht darin, dass das Mahlen oder Mischen in Mahlkörpermühlen bei Mahltemperaturen unterhalb von 0 °C mit Mahlkörpern erfolgt, die bei Mahltemperatur im Wesentlichen aus festem organischen Material bestehen, und dass die den Mahlkörpern zugewandten Oberflächen des Mahlgefäßes und gegebenenfalls der Einbauten im Wesentlichen aus einem anderen Material bestehen, das bei Mahltemperatur fest und bei Raumtemperatur und atmosphärischem Druck nicht fest ist. Diese Ausführungsform kann nicht nur Verunreinigungen durch Mahlkörper-Abrieb sondern auch durch Abrieb der Mahlgefäße und Einbauten verhindern.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist im Patentanspruch 4 angegeben und offenbart Mahlkörper, deren Oberfläche aus einem Material besteht, das Additive enthält, welche die Produkteigenschaften, vorzugsweise die Dispergiereigenschaften der Produkte, nach dem Erwärmen gezielt beeinflussen.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist im Patentanspruch 5 angegeben und offenbart Mahlkörper, deren Oberfläche aus einem Material besteht, das Additive enthält, welche die physikalischen Eigenschaften der Mahlkörper gezielt beeinflussen. In einer Ausführungsform bestehen die Additive aus Stoffen zur gezielten Beeinflussung der mechanischen Eigenschaften der Mahlkörper.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist im Patentanspruch 6 der Erfindung angegeben und offenbart Mahlkörper, deren Oberfläche aus einem Material besteht, das Additive enthält, welche bei einem Nassmahlverfahren die rheologischen Eigenschaften der Mahlsuspension gezielt beeinflussen.

Eine Ausführung der Erfindung wird im Folgenden am Beispiel des Mahlens mit Mahlkörpern aus entgastem Wasser-Eis näher beschrieben. Durch Eintropfen von entgastem Wasser über eine Kapillare mit einem Durchmesser von 4mm in Flüssigstickstoff wurden Mahlkörper aus Wasser-Eis hergestellt. Die Mahlkörper hatten annähernd eine kugelförmige Gestalt und einen Durchmesser von etwa 5 mm. 650 g der Mahlkörper wurden in ein zylindrisches Mahlgefäß aus einem Chrom-Nickel Stahl gefüllt, dessen Außenfläche mit Flüssigstickstoff kontinuierlich gekühlt wurde. Das zylindrische, gasdicht verschließbare Mahlgefäß hatte einen Durchmesser von 73 mm und ein Volumen von 1,5 dm³. Zu den Mahlkörpern wurde feinkörniges Material als Mahlgut gegeben. Als Mahlgut wurden 20 g Schwefel der Firma RdH Laborchemikalien GmbH & Co. KG verwendet. Der Schwefel hatte eine mittlere massenbezogene Partikelgröße von 20,5 μm, gemessen mit dem Laserbeugungsmeßgerät Helos, Firma Sympatec GmbH. Zusätzlich wurde die Partikelgrößenverteilung durch Mikroskopaufnahmen, erstellt mit dem Rasterelektronenmikroskop DSM 982 Gemini, Firma Carl Zeiss NTS GmbH, veranschaulicht. Die Mikroskopaufnahmen waren in guter Übereinstimmung mit der durch Laserbeugung bestimmten Partikelgröße. Die Mahlung wurde als Trockenmahlung mit Luft als kontinuierliche Phase ausgeführt. Das Mahlgefäß war horizontal auf einer Schwingmühle Palla 20U, Firma Klöckner-Humboldt-Deutz AG, montiert und wurde durch die Schwingmühle mit einer Taumelbewegung, Drehzahl 1000 min^–1 und Schwingkreisradius 3 mm, betrieben. Die Mahlung wurde über 4 Stunden bei einer Mahltemperatur unterhalb von –120 °C durchgeführt. Nach der Mahlung wurde das Mahlgut mit den Mahlkörpern aus dem Mahlgefäß genommen und bei atmosphärischen Druck durch Auftauen auf Raumtemperatur erwärmt. Das Wasser der Mahlkörper und das Wasser des Mahlkörper-Abriebs wurden vom vermahlenen Schwefel durch Vakuumtrocknung bei Raumtemperatur über 12 Stunden entfernt. Vom vermahlenen Schwefel wurden im Anschluß wieder Mikroskopaufnahmen angefertigt. Die Mikroskopaufnahmen zeigten, dass der Schwefel auf Primärpartikel mit einer mittleren Größe von etwa 0,5 μm, die zu Partikeln von etwa 5 μm Größe agglomeriert waren, vermahlen wurde. Das Beispiel verdeutlicht, dass mit Mahlkörpern aus entgastem Wasser-Eis eine Mahlung ohne erunreinigungen durch Mahlkörper-Abrieb möglich ist.

Claims

Mahlkörper zur Herstellung feinstkörniger Produkte oder von Produkten, die feinstkörnige Stoffe beinhalten, durch Mahlen von festen Materialien oder durch Mischen von Pulvern in Mühlen, die mittels in Relativbewegung zueinander versetzten Mahlkörpern und bei Mahltemperaturen unterhalb von 0 °C betrieben werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Mahlkörper im Wesentlichen aus einem Material besteht, das bei Mahltemperatur fest und bei Raumtemperatur und atmosphärischem Druck nicht fest ist.
Mahlkörper nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Mahlkörper im Wesentlichen aus einem Material besteht, das bei Mahltemperatur fest und bei Raumtemperatur und atmosphärischem Druck flüssig ist.
Mahlkörper nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mahlkörper im Wesentlichen aus einem Material bestehen, das bei Mahltemperatur fest und bei Raumtemperatur und atmosphärischem Druck gasförmig ist.
Mahlkörper nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Material der Oberfläche der Mahlkörper Additive sind, mit denen die Produkteigenschaften gezielt beeinflusst werden.
Mahlkörper nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Material der Oberfläche der Mahlkörper Additive sind, mit denen die physikalischen Eigenschaften der Mahlkörper gezielt beeinflusst werden.
Mahlkörper nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Material der Oberfläche der Mahlkörper Additive sind, mit denen die rheologischen Eigenschaften der Mahlsuspension gezielt beeinflusst werden.
Mahlkörper nach Patentanspruch 1, 2 und 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mahlkörper bei Mahltemperatur im Wesentlichen aus Wasser-Eis bestehen.
Mahlkörper nach Patentanspruch 1, 2 und 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mahlkörper im Inneren aus Materialien bestehen, die bei atmosphärischem Druck und Raumtemperatur fest sind und eine äußere Beschichtung aufweisen, die bei Mahltemperatur im Wesentlichen aus Wasser-Eis besteht.
Mahlkörper nach Patentanspruch 1, 2 und 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mahlkörper bei Mahltemperatur im Wesentlichen aus festem organischen Material bestehen.
Mahlkörper nach Patentanspruch 1, 2 und 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mahlkörper im Inneren aus Materialien bestehen, die bei atmosphärischem Druck und Raumtemperatur fest sind und eine äußere Beschichtung aufweisen, die bei Mahltemperatur im Wesentlichen aus festem organischen Material besteht.
Mahlkörper nach Patentanspruch 1, 3 und 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mahlkörper bei Mahltemperatur im Wesentlichen aus festem Kohlendioxid bestehen.
Mahlkörper nach Patentanspruch 1, 3 und 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mahlkörper bei Mahltemperatur im Wesentlichen aus festem organischen Material bestehen.