DE2605248A1 - METHOD OF GRINDING A REGRIND USING A VIBRATING MILL - Google Patents

METHOD OF GRINDING A REGRIND USING A VIBRATING MILL

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DE2605248A1 DE19762605248 DE2605248A DE2605248A1 DE 2605248 A1 DE2605248 A1 DE 2605248A1 DE 19762605248 DE19762605248 DE 19762605248 DE 2605248 A DE2605248 A DE 2605248A DE 2605248 A1 DE2605248 A1 DE 2605248A1
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Description

260524$$ 260,524

Anlage zum Patentgesuch der H 76/10Annex to the patent application for H 76/10

ELöckner-Humboldt-Deutz Ch./Li.ELöckner-Humboldt-Deutz Ch./Li.

AktiengesellschaftCorporation

' 3.'3.

vom 4.Januar 1976dated January 4, 1976

Verfahren zum Mahlen eines Mahlgutes mittels einer Schwingmühle Zusatz zu Patent....
(Patentanmeldung P 25 29 855.9-23)
Method for grinding a material to be ground by means of a vibrating mill Addition to patent ....
(Patent application P 25 29 855.9-23)

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Mahlen eines Mahlgutes mittels einer Schwingmühle, bei dem ein Mahlbehälter, der Mahlkörper und das Mahlgut enthält, in schnelle Kreissehwingungen versetzt wird, wobei die Schwingmühle mit einer großen Schwingungsamplitude betrieben wird, insbesondere nach Patent.,... (Patentanmeldung P 25 29 855.9-23).The invention relates to a method for grinding a material to be ground by means of a vibrating mill, in which a grinding container, the grinding media and the grinding stock contains, is set in rapid circular vibrations, the vibrating mill is operated with a large oscillation amplitude, in particular according to patent., ... (patent application P 25 29 855.9-23).

Es wurde bereits versucht, in Drehrohrmühlen die Stahlmahlkörper, zum Seispiel Stahlkugeln, durch grobe Brocken des Mahlgutes zu ersetzen, zum Beispiel bei der Erzmahlung durch grobe Erzbrocken· Dieses sogenannte autogene Mahlverfahren ist bisher nur sehr begrenzt zur Anwendung gekommen, da die Mahlleistung infolge des niedrigen spezifischen Gewichts solcher Mahlkörper, das nur etwa ein Drittel des spezifischen Gewichts von Stahl beträgt, stark hinterAttempts have already been made in rotary mills to use the steel grinding bodies, For example, steel balls to be replaced by coarse chunks of the ground material, for example in ore grinding by coarse ore chunks This so-called autogenous grinding process has only been used to a very limited extent so far, because the grinding capacity due to the low specific weight of such grinding media is only about a third the specific gravity of steel is far behind

70r "-!3/038070 r "-! 3/0380

der von Stahlmahlkörpern zurückbleibt. Da also bekannt ist, daß die Mahlleistung vom spezifischen Gewicht der Mahlkörper stark abhängig ist und da es weiterhin bekannt ist, daß es besonders bei der Schwingmahlung auf starke Schlaginpulse der aufschlagenden Mahlkörper ankommt, hat man eine Autogenmahlung in einer Schwingmühle bisher nicht in Betracht gezogen.left behind by steel grinders. So since it is known that the grinding capacity is strongly dependent on the specific weight of the grinding media and since it is still known, It has been found that strong impact pulses from the impacting grinding media are particularly important in vibratory grinding an autogenous grinding in a vibrating mill has not yet been considered.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Schwingmahlverfahren der Hauptanaeldung weiter auszubilden.The invention is based on the object of developing the vibratory milling process of the main application further.

Zur lösung dieser Aufgabe wird beim Schwingmahlverfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß als Mahlkörper grobe Körner des Mahlguts verwendet werden.To solve this problem, it is proposed according to the invention in the case of the vibratory milling process of the type mentioned at the outset, that coarse grains of the grist are used as grinding media.

Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, daß die Mahlleistung einer Schwingmühlt, die mit einem vergleichsweise großen Schwingkreisdurchmesser arbeitet und in der autogen gemahlen wird, hoch ist trotz der vergleichsweise leichtgewichtigen, zur Verwendung kommenden Mahlkörper. Diese Mahlleistung ist sogar größer als diejenige einer Schwingmühle, die mit einem üblichen Schwingkreisdurchmesser arbeitet und in der nicht autogen gemahlen wird, was ausIt has surprisingly been found that the grinding capacity of a vibratory mill that works with a comparatively large oscillating circle diameter and in which autogenous grinding is high despite the comparatively light-weight grinding media used. This grinding capacity is even greater than that of a vibrating mill with a conventional oscillating circle diameter works and in the non-autogenous grinding what from

709833/0380709833/0380

. Jaden weiter unten angeführten Vergleichsversuchen hervorgeht.. Jaden can be seen in the comparative tests listed below.

Es hat sich als günstig herausgestellt, wenn vor der Autogenmahlung in der Schwingmühle die Korngröße der Mahlkörper über 20 mm und die Korngröße des Mahlguts unter 7 mm liegt. Gemäß dem unten angegebenen Versuch wurden gute Ergebnisse erzielt, wenn vor der Autogenmahlung die Mahlkörper einen Korngrößenbereich von 30 bis 50 mm und das Mahlgut einen Korngrößenbereich von 0 bis 4 mm haben. Vor der Autogenmahlung kann das Gewichtsverhältnis von Mahlkörper zu Mahlgut in einem Bereich etwa von 4:1 bis 10:1 liegen.It has been found to be beneficial if, prior to autogenous grinding in the vibrating mill, the grain size of the grinding media is over 20 mm and the grain size of the millbase is less than 7 mm lies. According to the experiment given below, good results were achieved if the grinding media had a grain size range of 30 to 50 mm and the Regrind have a grain size range of 0 to 4 mm. Before the autogenous grinding, the weight ratio of grinding media to grinding stock can be in a range from approximately 4: 1 to 10: 1 lie.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung können Mahlkörper, Mahlgut und Mahlbehälter-auskleidung aus dem gleichen Material bestehen. Damit ist ausgeschlossen, daß Stahlabrieb von Stahlmahlkörpern in das gemahlene Gut gerät und dessen Qualität verschlechtert oder die anschließende Verarbeitung stört. Diese absolut reine Autogenmahlung findet zum Beispiel Anwendung zur autogenen Keramik - oder Porzellanmahlung, zur Herstellung chemisch reiner Metallpulver, legierungen usw.. Die Mahlkörper können vor ihrem Einsatz zur Autogenmahlung aus dem Mahlgut mit oder ohneAccording to a further feature of the invention, grinding media, The material to be ground and the lining of the grinding container are made of the same material. This prevents steel abrasion from steel grinding bodies from getting into the ground material and whose quality deteriorates or interferes with the subsequent processing. This absolutely pure autogenous grinding is used, for example, for autogenous ceramic or porcelain grinding, for the production of chemically pure metal powders, alloys, etc. Use for oxy-fuel grinding from the grist with or without

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260524a - ΚΙ. 260524a - ΚΙ.

Bindemittel zusammengepreßt werden, zum Beispiel zu harten Keramik - oder Porzellankörpern. Zur Herstellung von hundertprozentig chemisch reinen Metallpulvern können die Mahlkörper aus einem Material, welches gleiche Zusammensetzung hat wie das Metallpulver, gegossen oder sonstwie geformt werden. Sie Mahlbehälterauskleidung besteht dann aus der gleichen Metallzusammensetzung·Binders are compressed, for example too hard Ceramic or porcelain bodies. To produce one hundred percent Chemically pure metal powders can make the grinding media from a material which has the same composition like metal powder, has to be cast or otherwise shaped. The lining of the grinding container then consists from the same metal composition

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung können während der Autogenmahlung das Mahlgut sowie die Mahlkörper von einem Laugungsmittel bzw. Lösungsmittel gelaugt werden. Hier ist ein Angriff des Laugungsmittelsbzw. Lösungsmittels auf die sogenannten "Mahlkörper11 nicht schädlich, sondern sogar erwünscht, da Mahlkörper und Mahlgut aus demselben Material bestehen. Wenn der Angriff des Laugungsmittels auf die Mahlkörper sehr stark ist, können in die Schwingmühle gegebenenfalls nur Mahlkörper aufgegeben werden. Auf jeden fall erfolgt die Laugung unter günstigen physikalisch - chemischen Bedingungen an frischen Bruchflächen, die während des autogenen Mahlvorgangs sowohl am Mahlgut als auch an den Mahlkörpern freigelegt werden. Sie Verwendung von vom Laugungsmittel bzw. Lösungsmittel nicht angreifbaren Mahlkörpern wird vermieden; es kann als Laugungsmittel also zum Beispiel auch SchwefelsäureAccording to a further feature of the invention, the ground material and the grinding media can be leached by a leaching agent or solvent during the autogenous grinding. Here is an attack by the leaching agent or Solvent on the so-called "grinding media 11 is not harmful, but even desirable, since the grinding media and grinding stock are made of the same material. If the attack of the leaching agent on the grinding media is very strong, only grinding media can possibly be fed into the vibrating mill Leaching under favorable physico-chemical conditions on fresh fracture surfaces that are exposed during the autogenous grinding process on both the ground material and the grinding media. The use of grinding media that cannot be attacked by the leaching agent or solvent is avoided; sulfuric acid can also be used as a leaching agent

709833/0360709833/0360

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angewendet werden, wozu bisher Keramik - Mahlkörper erforderlich waren, die aber zu leichtgewichtig und zu teuer waren.be used, for which ceramic grinding media were previously required, but which are too light and too expensive was.

Weitere Anwendungsmöglichkeiten des erfindungsgemäßen Verfahrens bestehen beispielsweise in der Dispergierung von farbstoffen und anderen Materialien mit Hilfe von Keramik - Mahlkörpern und in der Beschleunigung von chemischen Reaktionen in Lösungen mit Hilfe von Keraaik - Mahlkörpern durch Ausnutzung der hohen Schlag - und Rühraktion im schwingenden Zylinder.Further possible uses of the process according to the invention are, for example, dispersion of dyes and other materials with the help of ceramic grinding media and in the acceleration of chemical Reactions in solutions with the help of Keraaik grinding media by utilizing the high impact and stirring action in the vibrating cylinder.

Die Wirkung und der Erfolg der erfindungsgemäßen Autogenmahlung in einer Hochleistungsschwingmühle wird nachfolgend anhand eines Versuchs beschrieben und anhand der beigefügten Zeichnung veranschaulicht·The effect and the success of the oxy-fuel grinding according to the invention in a high-performance vibratory mill is shown below described on the basis of an experiment and illustrated with the aid of the accompanying drawing

Als Versuchsgüter dienten Bausand 0 bis 4- mm und Eies 30 bis 50 mm, wobei Bausand als Mahlgut und Kies als Mahlkörper eingesetzt wurden. Beide Materialien hatten einen hohen Quarzgehalt und stammten aus derselben Grube.Construction sand 0 to 4 mm and eggs were used as test goods 30 to 50 mm, with building sand being used as the ground material and gravel as the grinding media. Both materials had one high quartz content and came from the same pit.

Das Versuchsziel war, das Versuchsgut auf Killerfeinheit zu mahlen (15 Gewichts - j6 Rückstand bei 90 am). DieThe aim of the experiment was to bring the test material to killer fineness to grind (15 weight - j6 residue at 90 am). the

709833/0380709833/0380

HochleistuDgsschwingmühle sollte aufgrund der erzielten Ergehnisse als mögliches Aggregat für die Autogenmahlung untersucht werden.High-performance vibratory mill should be achieved due to the Results are examined as a possible aggregate for oxy-fuel grinding.

Die Versuche wurden diskontinuierlich auf einer Hochleistungsschwingmühle hei einem Schwingkreisdurchmesser yon 28 mm ( Schwingungsamplitude yon H mm) und einer Drehzahl yon 1000 U/min, durchgeführt. Als Mahlrohr diente ein Stahlrohr mit den Innenahmessungen 200 nmr und 300 mm Länge.The experiments were carried out discontinuously on a high-performance vibratory mill with an oscillating circle diameter of 28 mm (oscillation amplitude of H mm) and a speed of 1000 rpm. One served as a grinding tube Steel tube with the inside dimensions 200 nmr and 300 mm length.

Das Mahlrohr wurde mit folgender Charge beschickt:The grinding tube was charged with the following batch:

Kies 30 bis50 mm (Mahlkörper) 11 kgGravel 30 to 50 mm (grinding media) 11 kg

Bausand 0 his 4 mm (Mahlgut) 1.58 kg Gesaut 12,58 kgConstruction sand 0 to 4 mm ( regrind) 1.58 kg Total 12.58 kg

In der beigefügten Zeichnung, welche ein Körnungsnetz nach Rosin - Rammler - Sperling zeigt, in welchem drei Rückstandssuamenkurven dargestellt sind, zeigt die Kurve A die 1,58 kg Einwaage des Mahlguts ( Bausand 0 bis 4 mm).In the attached drawing, which shows a grain network according to Rosin - Rammler - Sperling, in which three Residue seed curves are shown, curve A shows the 1.58 kg weight of the regrind (construction sand 0 to 4 mm).

Stach 4 Minuten Mahldauer wurde der gesamte Inhalt der Mühle bei 4 mm gesiebt. Beide Fraktionen wurden gewogen und auf einem luftstrahlsieb analysiert. Die MassenanteileAfter a grinding time of 4 minutes, the entire contents of the mill were sieved at 4 mm. Both fractions were weighed and analyzed on an air jet sieve. The mass fractions

709833/03B0709833 / 03B0

26052492605249

der Fraktionen betrugen:of the political groups were:

fraktion 0 bis 4 mm 4,13 kg Praktion 4 bis 50 mm 8.45 kg Summe 12,58 kgfraction 0 to 4 mm 4.13 kg fraction 4 to 50 mm 8.45 kg total 12.58 kg

Die 4,13 kg fraktion 0 bis 4 mm ist als Mahlprodukt in der Zeichnung durch die Kurve B dargestellt.The 4.13 kg fraction 0 to 4 mm is shown as a ground product in the drawing by curve B.

Die fraktion 4 bis 50 mm hatte folgenden Kornaufbau:The fraction 4 to 50 mm had the following grain structure:

Masse-anteileMass fractions

0,80.8

7,3 11.3 80,67.3 11.3 80.6

Summe 100,0Total 100.0

Der Kornaufbau der Traktionen 0 bis 4 mm und 4 bis 50 mm zeigt, daß nach 4 Minuten Mahldauer im Korngrößenbereich 1 bis 10 mm der Massenanteil bezogen auf die Gesaatcharge nur 0,75* beträgt. Es bildet sich bei der AutogenaahlungThe grain structure of the tractions 0 to 4 mm and 4 to 50 mm shows that after 4 minutes of grinding time in the grain size range 1 to 10 mm the mass fraction based on the total seed batch is only 0.75 * . It forms during the autogenous payment

KornklasseGrain class mmmm 1010 bisuntil 2020th 44th bisuntil 3030th 1010 bisuntil 5050 2020th bisuntil 3030th

709833/03Ö0709833 / 03Ö0

also eine Korngrößenlüeke im Bereich von 1 bis 10 mm aus, die auf eine sehr schnelle Zerkleinerung der Partikel, die unter 10 mm Korngröße liegen, zurückzuführen ist. Eine solche Erscheinung ist für die Autogenmahlung günstig, weil dadurch der Korngrößenunterschied zwischen "Mahlkörperη" und "Mahlgut" erhalten bleibt und die Mahlkinetik nicht durch eine zu rasche Uniformierungstendenz der Charge in Richtung einer für "Mahlkörper" zu kleinen Kornklasse gehindert wirdt thus a grain size gap in the range from 1 to 10 mm, which is due to a very rapid comminution of the particles that are below 10 mm grain size. Such a phenomenon is favorable for the Autogenmahlung because it remains the grain size difference between "Mahlkörperη" and "ground material" and the Mahlkinetik is not prevented to small grain class by too rapid Uniformierungstendenz the batch towards a for "grinding medium" t

Sie 4,13 kg fraktion 0 bis 4 mm (Kurve B) wurde mit einem Klassierer bei 125 jU-m Trennschnitt klassiert. Man erhielt 2,9 kg iertigprodukt (füller) kleiner als 125 μα mit 15# Rückstand bei 90 ^m (Kurve C).The 4.13 kg fraction 0 to 4 mm (curve B) was classified with a classifier at 125 jU-m separating cut. 2.9 kg of finished product (filler) smaller than 125 μα with 15 # residue at 90 ^ m (curve C) were obtained.

Nachfolgend werden zwei Yergleichsversuche angegeben, bei denen jeweils Bausand von 0 bis 4 mm als Mahlgut in einer Schwingmühle zerkleinert wurde unter Erhalt von gleichen Endprodukten (15# Rückstand bei 90 fim)t Two comparison tests are given below, in each of which building sand from 0 to 4 mm was comminuted as ground material in a vibrating mill to obtain the same end products (15 # residue at 90 μm)

a) Schwingmühle ohne Autogenaahlung.a) Vibrating mill without autogenous grinding. Scowingungsaaplitude (Schwingkreieradius) 6 mm Drehzahl des Unwuchtantriebs 1000 U/minScowing amplitude (oscillation circle radius) 6 mm Speed of the unbalance drive 1000 rpm

709833/0330709833/0330

' /IA. ' / IA.

Mahlkörper: Stahlstäbe 20 mn 4 Grinding media: steel rods 20 mn 4

Endprodukt: 15# Rückstand bei 90 ^m Durchsatz (Mahlleistung): 80 kg/hEnd product: 15 # residue at 90 ^ m Throughput (grinding capacity): 80 kg / h

b) Erfindungsgemäße Hochleistnngsschwingaühle mit Autogenmahlung: b) High-performance vibrating mill according to the invention with oxy-fuel grinding:

Schwingungsamplitude (Schwingkreisradius) 14 mm Drehzahl des Unwuchtantriebs 1000 U/min Mahlkörper: grobe Körner (30 bis 50mm) des MahlgutsOscillation amplitude (oscillation circle radius) 14 mm Speed of the unbalance drive 1000 rpm Grinding media: coarse grains (30 to 50mm) of the grist

Endprodukt: 15# Rückstand bei 90 ttmEnd product: 15 # residue at 90 ttm Durchsatz (Mahlleistung): 325 kg/hThroughput (grinding capacity): 325 kg / h

Die Tergleichsversuche zeigen, daß die Mahlleistung der Hochleistungsschwingmühle mit Autogenmahlung 4 - fach höher liegt ale die Mahlleistung einer üblichen Schwingmühle mit üblichen Stahlmahlkörpern, obwohl die Mahlkörper der Hochleistungsschwingmühle ein geringeres spezifisches Gewicht haben als die Stahlmahlkörper der üblichen 'Schwingmühle, also 4-fache Mahlleistung bei gleichen Mahlraumrolumen·The comparison tests show that the grinding performance of the High-performance vibratory mill with oxy-fuel grinding is 4 times higher than the grinding capacity of a conventional vibratory mill with conventional steel grinding media, although the grinding media the high-performance vibratory mill has a lower specific Have weight than the steel grinding bodies of the usual 'vibrating mill, i.e. 4 times the grinding capacity with the same grinding chamber volume

Zum Vergleichsversuch bjmuß noch bemerkt werden, daß bei der Autogenmahlung außer des als Fertigprodukt bezeichneten Material (feiner als 125/4m) noch eine große Menge an fein-With regard to the comparison experiment bj it must also be noted that with autogenous grinding except for the finished product Material (finer than 125 / 4m) still contains a large amount of fine

- 10 -- 10 -

709833/03BO709833 / 03BO

260524a - yi- 260524a - yi-

gut (125 f<im Ms 4 mm) entstanden ist, welche letztere in die Berechnungen nicht eingezogen worden ist. Daher müßte oei einer kontinuierlichen Mahlung des Versuchs o) die Mahlleistung noch höher liegen.well (125 f <i m Ms 4 mm), which the latter has not been included in the calculations. Therefore, o in the case of a continuous milling of the experiment o) the milling capacity would have to be even higher.

PatentansprücheClaims

709833/0380709833/0380

Claims (6)

26Q524826Q5248 PatentansprücheClaims 1· Verfahren zum Mahlen eines Mahlgutes mittels einer Schwingmühle, bei dem ein Mahlbehälter, der Mahlkörper und das Mahlgut enthält, in schnelle Kreisschwingungen versetzt wird, wobei die Schwingmühle mit einer großen Schwingungsamplitude betrieben wird, insbesondere nach Patent....(Patentanmeldung P 25 29 855.9-23), dadurch gekennzeichnet, daß als Mahlkörper grobe Körner des Mahlguts verwendet werden.1 · Method for grinding a regrind by means of a Vibrating mill with a grinding container, the grinding body and the grist contains, is set in rapid circular oscillations, the vibrating mill with a large Vibration amplitude is operated, in particular according to patent .... (patent application P 25 29 855.9-23), thereby characterized in that coarse grains of the grist are used as grinding media. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Autogenmahlung die Korngröße der Mahlkörper über 20 mm und die Korngröße des Mahlguts unter 7 mm liegt.2. The method according to claim 1, characterized in that the grain size of the grinding media before the oxy-fuel grinding over 20 mm and the grain size of the grist is less than 7 mm. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Autogenmahlung die Mahlkörper einen Korngrößenbereich von 30 bis 50 mm und das Mahlgut einen Korngrößenbereich von 0 bis 4 nun haben.3. The method according to claim 2, characterized in that before the autogenous grinding, the grinding media have a grain size range of 30 to 50 mm and the grist a grain size range of 0 to 4 now. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß vor der Autogenmahlung das Gewichtsverhältnis von Mahlkörper zu Mahlgut in einea Bereich etwa von 4:1 bis 10:1 liegt.4. The method according to claims 1 to 3 »characterized in that before the autogenous grinding, the weight ratio of grinding media to grist in einea range approximately from 4: 1 to 10: 1. - 12 -- 12 - 709833/0380709833/0380 ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Mahlkörper» Mahlgut und Mahlbehälterauskleidung aus dem gleichen Material bestehen.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that grinding media »grinding stock and grinding container lining are made of the same material. 6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Mahlkörper vor ihrem Einsatz zur Autogenmahlung aus dem Mahlgut zusammengepreßt werden·6. The method according to claims 1 to 5 »thereby characterized in that the grinding media are pressed together from the grinding stock before they are used for oxyfuel grinding 7· Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß während der Autogenmahlung das Mahlgut sowie die Mahlkörper von einem Laugungsmittel bzw. Lösungs mittel gelaugt werden·7 · Method according to claims 1 to 6, characterized characterized in that the grist and the grinding media from a leaching agent or solution during the autogenous grinding be medium leached 9-333/03809-333 / 0380
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