EP1100620B1 - Verfahren und vorrichtung zur ultrafein-mahlung und -mischung von festen materialien - Google Patents

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EP1100620B1
EP1100620B1 EP99939380A EP99939380A EP1100620B1 EP 1100620 B1 EP1100620 B1 EP 1100620B1 EP 99939380 A EP99939380 A EP 99939380A EP 99939380 A EP99939380 A EP 99939380A EP 1100620 B1 EP1100620 B1 EP 1100620B1
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    • B02C19/18—Use of auxiliary physical effects, e.g. ultrasonics, irradiation, for disintegrating
    • B02C19/186—Use of cold or heat for disintegrating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
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    • B02C17/14—Mills in which the charge to be ground is turned over by movements of the container other than by rotating, e.g. by swinging, vibrating, tilting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C23/00—Auxiliary methods or auxiliary devices or accessories specially adapted for crushing or disintegrating not provided for in preceding groups or not specially adapted to apparatus covered by a single preceding group
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    • Y10S977/90—Manufacture, treatment, or detection of nanostructure having step or means utilizing mechanical or thermal property, e.g. pressure, heat

Definitions

  • the invention relates to a method and the use of a known device for ultrafine grinding and - Mix of solid materials to medium grain sizes wide less than 1 ⁇ m or on so-called nano-fineness and / or Mixture of powders with medium grain sizes in the nano range (so-called nano powder), in which the feed and an additive placed in a grinding container with loose grinding media and by means of the releasable relocatable to each other Grinding media crushed or mixed to the desired fineness and then the additive from the regrind is separated.
  • mills with loose grinding media are used. Such mills are next to ball mills, vibratory mills and agitator mills also planetary ball mills.
  • Reagglomeration has been done by adding additives to the Tries to counteract regrind. You have to shred it Material soft substances, so-called additives, z. B. rock salt (DE 35 05 024 A1) or graphite are softer or more viscous than the regrind and in which the particle fragments when crushed in dispersed Form remain distributed. This allows particles produce in the size range of well below 1 ⁇ m, i.e. nano-particles. After grinding, the soft additive is removed - with rock salt by dissolving in water, with graphite by burning.
  • the invention has for its object a method and to indicate the use of a mill known per se for this purpose, with which particles in the nanometer range are generated and / or mix completely homogeneously for which the described restrictions no longer apply and the possible uses open up for materials that have existed up to now do not crush to finenesses well below 1 ⁇ m or in the nanometer range let mix.
  • This problem is solved with a method for ultrafine grinding from solid materials to grain sizes less than 1 ⁇ m and / or for mixing powders and agglomerates with grain sizes in the nanometer range, for the feed and an additive placed in a grinding container with loose grinding media and by means of the relative movement Walls and grinding bowl walls and, if necessary, grinding tools (agitator mills) crushed or mixed to the desired fineness and then the additive is separated from the material is, according to the invention in that the grinding in cooled Atmosphere in the presence of a frozen, facing each other inert to the goods, at ambient pressure at temperatures Additive vaporizable below 50 ° C at temperatures below its melting or sublimation temperature is carried out and that then the additive is removed from the ground material by evaporation.
  • the additive should be liquid or at ambient or room temperature vaporous or gaseous and in solid state during grinding / mixing available.
  • Water-ice has become an additive or carbon dioxide ice (solid carbon dioxide) or the like Substances such as refrigerant R134a have proven particularly effective.
  • refrigerant R134a refrigerant
  • the admixture of fine-grained water-ice or solid carbon dioxide as an additive for grinding / mixing at deep Temperatures have the advantage that the ground or mixed material is treated gently and that no impurities remain. A re-agglomeration of already shredded, very much fine particles are suppressed during grinding.
  • the grinding device works discontinuously.
  • a continuous grinding is also possible with appropriate flexible heat-insulated supply and discharge lines. Furthermore must constantly pre-cooled feed and fine-grained additive generated and abandoned. The same is the finished / mixed Good to drain continuously and are gfs. discharged Separate grinding media and, if necessary, in the circuit, possibly after Classification, attributed to the grinding room.
  • the fields of application of the invention include the generation of Using nanoparticles from pharmaceutical substances in particular of solid carbon dioxide as an additive, less often of water ice. Cold grinding makes even sensitive ones Substances not harmed. A conventional one Cool grinding without the addition of additives would not lead to production of nano-particles.
  • the invention can also be used in the production of high-purity nano-particles for nanostructured materials (Ceramics, metals, nano-composite materials, optoelectronic Nano-materials). Finally, the invention is also suitable for mixing nano powders made in a different way were. Nano-particles are extremely difficult to be homogeneous to mix with each other.
  • a vibratory mill 1 has a spring-loaded support on the floor 16 Grinding container 2, the cooling jacket 3 and one Isolation 4 is completely surrounded.
  • supply and discharge of a refrigerant are in the right end wall in FIG. 1 of the cooling jacket 3 supply connections 7 and discharge connections 8 for e.g. liquid nitrogen is provided as a refrigerant.
  • On the left side of the grinding container 2 in FIG. 1 a loading and unloading opening 10 is provided is closed by a cover 11. About this an insulating plate 5 is provided which is used to open the Cover is removable.
  • the loading takes place through the opening 10 of the grinding container 2 with grinding balls, the one to be crushed pre-shredded material and lumpy, sufficient fine-grained, solidified additive in the form of water-ice or sublimed carbon dioxide or equivalent Additive such as R134a refrigerant.
  • Fig. 3 shows the flow diagram of a continuously operated Plant with a vibrating mill 1 for performing the method according to the invention.
  • the vibratory mill 1 is a Line 44 from a pre-cooling device 30 for the regrind or the mix, which is at room temperature via a Line 31 supplied and discharged through a line 32 becomes.
  • the additive is transferred to a processing device 40 a line 41 is supplied and discharged via a line 42.
  • the device 40 serves to pre-cool the additive to To bring solidification and the solidified coarser particles pre-shred to obtain a fine-grained additive.
  • the Cooling jacket supplied via line 7 liquefied nitrogen and from which the nitrogen after heating, if necessary gaseous - is withdrawn via line 8.
  • the good is continuously discharged via a line 46, the Outlet of the grinding container with a separation device for retention the grinding balls can be provided.
  • the supply line 44 and the discharge line 46 must be flexible, the supply line 44 also be isolated.
  • the finished product is placed in an additive evaporator 50, from which the finished goods via the line 52 is subtracted.
  • the good withdrawn from line 46 can if necessary, all or only fine grinding media which are not were withheld. These can then be optional fed to the feed line 44 via a return line 48 become.
  • the additive evaporator 50 exits via a line 54 the additive in vapor form and can, if necessary, again processed and used again. That over the line 52 removed finished goods can optionally be used for drying abandoned a known freeze dryer be what is required when using water ice as an additive could be.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und die Verwendung einer an sich bekannten Vorrichtung zur Ultrafein-Mahlung und - Mischung von festen Materialien auf mittlere Korngrößen weit unter 1µm bzw. auf sogenannte Nano-Feinheiten und/oder zur Mischung von Pulvern mit mittleren Korngrößen im Nano-Bereich (sogenannte Nano-Pulver), bei dem das Aufgabegut und ein Additiv in einen Mahlbehälter mit losen Mahlkörpern gegeben und mittels der in Relativbewegung zueinander versetzbaren losen Mahlkörper auf die gewünschte Feinheit zerkleinert oder vermischt werden und anschließend das Additiv aus dem Mahlgut abgetrennt wird.
Zur Ultrafein-Mahlung und ―Mischung von festen Materialien werden Mühlen mit losen Mahlkörpern eingesetzt. Solche Mühlen sind neben Kugelmühlen, Schwingmühlen und Rührwerksmühlen auch Planetenkugelmühlen. Je kleiner Partikel sind, desto höher ist die Festigkeit der Primärteilchen oder - bei Nano-Pulvern - die der stets vorhandenen Teilchenagglomerate, und desto mehr volumenspezifische mechanische Energie ist zur Mahlung der Primär- oder Agglomeratteilchen notwendig. Man hat eine untere, materialabhängige Partikelgröße beobachtet, unter der keine Sprödzerkleinerung mehr stattfindet. Feinste Partikel verhalten sich plastisch. Nano-Pulver sind mit bekannten Methoden nur grob, aber nicht fein bzw. vollständig mischbar, da deren Agglomerate nicht ausreichend zerkleinert oder aufgeteilt werden.
Das plastische Verhalten und die hohen volumenspezifischen mechanischen Energien, die beim Zusammenprall von losen Mahlkörpern auf die Mahlgutpartikel übertragen werden, führen bei der Zerkleinerung dazu, dass bereits zerkleinerte Partikel zu festen Agglomeraten zusammengepresst werden, also reagglomerieren. Die dabei auftretenden hohen Temperaturen können sogar zu einem Zusammensintern führen, so dass die Agglomerate Festigkeiten des ursprünglichen Partikelmaterials erreichen. Bei der herkömmlichen Mahlung gibt es daher eine untere Partikelgröße, die nicht wesentlich unterschritten werden kann. Sie hängt vom Material ab und liegt in der Größenordnung von 1µm.
Zur Minderung des plastischen Verhaltens hat man den Mahlbehälter z. B. von Kugel-, Schwing- oder Rührwerksmühlen von außen (über einen Kühlmantel) oder von innen (z. B. über die Rührwerkswelle oder andere Innenteile) gekühlt, meist auf Temperaturen wenig unter dem Gefrierpunkt, (DE 92 08 275 U1), oder man hat Flüssiggas in den Mahlbehälter zugegeben.
Bei der Zerkleinerung von Gummiabfällen wird flüssiger Stickstoff in dem von außen gekühlten Mahlbehälter einer Schwingmühle (Stabmühle) versprüht und verdampft (US 5,513,809 A).
Bei der Herstellung von wässrigen Pigment-Dispersionen hat man zum Dispergieren durch Zerkleinern eines 70 bis 80% Wasser enthaltenden Filterkuchens diesen nach Zusatz eines Stabilisators teilweise, das heißt zu etwa 50%, gefroren und durch Rühren mittels eines Rührers, z. B. Blattrührers, mittels der gebildeten Eiskristalle die Agglomerate zu Primärteilchen mit einer Korngröße von etwa 0,2 bis 0,3 µm und darüber zerkleinert (US 4,013,232 A).
Man hat auch feste Partikel auf Feinheiten von 1 bis 20 µm dadurch zu zerkleinern versucht (DE 37 02 484 A1), dass man zuvor in üblicherweise auf etwa 50 µm vorzerkleinerte Partikel mit Quellflüssigkeit, insbesondere Wasser, durchsetzt bzw. getränkt (gegebenenfalls unterstützt durch Ultraschall) und dann wiederholt gefroren und wiederaufgetaut hat. Dieses Verfahren eignet sich - wenn überhaupt - nur für wenige Materialien und ist äußerst engerieaufwendig.
Der Reagglomeration hat man durch Zusatz von Additiven zum Mahlgut entgegenzuwirken versucht. Dabei hat man dem zu zerkleinernden Material weiche Substanzen, sog. Additive zugemischt, z. B. Steinsalz (DE 35 05 024 A1) oder Graphit, die weicher oder zähplastischer als das Mahlgut sind und in denen die Partikelbruchstücke beim Zerkleinern in dispergierter Form verteilt vorliegen bleiben. Dadurch lassen sich Partikel im Größenbereich von weit unter 1µm, also Nano-Partikel, erzeugen. Nach der Zerkleinerung wird das weiche Additiv entfernt - bei Steinsalz durch Auflösen in Wasser, bei Graphit durch Verbrennen.
Dieses Verfahren hat Einschränkungen und Nachteile. Das fertig zerkleinerte bzw. gemahlene Mahlgut muß in dem Lösungsmittel, mit dem die zugesetzte Substanz, das Additiv, ausgewaschen wird, unlöslich sein. Im allgemeinen bleiben gewisse Verunreinigungen zurück, was bei vielen Produkten nicht annehmbar ist. Ist als Additiv Graphit verwendet worden und wird dieser durch Verbrennen entfernt, besteht die Gefahr chemischer Reaktionen mit dem Mahlgut.
Hochdispergierte Partikelsysteme höchster Feinheit im Nanometer-Bereich erlangen zunehmend Bedeutung, weshalb eine geeignete Mahl- und Mischtechnologie nötig wird, mit der sich auch neuere Materialien im Bereich keramischer Stoffe, Materialien für die optische und elektronische Industrie, supraleitfähige keramische Stoffe und Verbundstoffe sowie pharmazeutische Stoffe zerkleinern lassen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Verwendung einer an sich bekannten Mühle hierfür anzugeben, mit denen sich Teilchen im Nanometer-Bereich erzeugen und/oder vollständig homogen vermischen lassen, für die die beschriebenen Einschränkungen entfallen und die Anwendungsmöglichkeiten für Materialien eröffnen, die sich bisher nicht auf Feinheiten weit unter 1µm zerkleinern oder im Nanometer-Bereich mischen ließen.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht bei einem Verfahren zur Ultrafein-Mahlung von festen Materialien auf Korngrößen weit unter 1µm und/oder zur Mischung von Pulvern und Agglomeraten mit Korngrößen im Nanometer-Bereich, bei dem Aufgabegut und ein Additiv in einen Mahlbehälter mit losen Mahlkörpern gegeben und mittels der in Relativbewegung zueinander versetzten Mahlkörper und Mahlbehälter wände und gegebenenfalls Mahlwerkzeugen (Rührwerksmühlen) auf die gewünschte Feinheit zerkleinert oder vermischt werden und anschließend das Additiv aus dem Gut abgetrennt wird, erfindungsgemäß darin, dass die Mahlung in gekühlter Atmosphäre in Gegenwart eines erstarrten, sich gegenüber dem Gut inert verhaltenden, bei Umgebungsdruck bei Temperaturen unterhalb von 50°C verdampfbaren Additivs bei Temperaturen unterhalb dessen Schmelz- oder Sublimationstemperatur vorgenommen wird und dass anschließend das Additiv durch Verdampfen aus dem Mahlgut entfernt wird. Das Additiv soll somit bei Umgebungs- oder Raumtemperatur flüssig oder dampf- bzw. gasförmig und beim Mahlen/Mischen in festem Aggregatzustand vorliegen. Als Additiv haben sich Wasser-Eis oder Kohlendioxid-Eis (festes Kohlendioxid) oder ähnliche Stoffe wie Kältemittel R134a besonders bewährt. Bei der Mahlung unter Zugabe von Wasser-Eis wird zweckmäßigerweise eine Temperatur unterhalb von etwa -30°C, insbesondere -50°C, eingehalten, während bei der Mahlung unter Verwendung von Kohlendioxid-Eis Temperaturen unterhalb etwa -80°C vorteilhaft sind. Eine Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass das Mahlgut bzw. das Mischgut aus Mahlgut und Additiv vor Aufgabe in den Mahlbehälter vorgekühlt wird.
Zur Kühlung der Atmosphäre im Mahlbehälter auf niedrige Temperaturen, die ein Schmelzen oder Verdampfen des Additivs verhindern, eignen sich entsprechend abgekühlte Kältemittel, aber auch verflüssigte Gase wie flüssiger Stickstoff.
Die Zumischung von feinkörnigem Wasser-Eis oder festem Kohlendioxid als Additiv bei der Mahlung/Mischung bei tiefen Temperaturen hat den Vorzug, dass das Mahl- oder Mischgut schonend behandelt wird und dass keine Verunreinigungen zurückbleiben. Eine Reagglomeration bereits zerkleinerter, sehr feiner Teilchen wird bei der Mahlung unterdrückt.
Die in Anspruch 7 angegebene Verwendung Mahlvorrichtungen bekannter Art, wie die genannten Schwingmühlen und Rührwerksmühlen, ist nach entsprechender Ergänzung für die Erfordernisse der Kühlung auf sehr tiefe Temperaturen möglich. Dazu ist ein Kühlmantel mit Zu- und Abführanschlüssen für das Kühlwasser um den Mahlbehälter herum vorgesehen. Erfindungsgemäß ist jedoch ein Kühlmantel und ein Mahlbehälter vorzusehen, die sehr niedrigen Temperaturen eines Kältemittels auch im Mahlbetrieb zu widerstehen geeignet sind. Das Kältemittel wird auf die erforderlichen, sehr niedrigen Temperaturen durch eine Kältemaschine gebracht, wenn es nicht in flüssigem Zustand angeliefert wird. Die Kältekapazität muss so groß sein, dass die im Mahlraum von der Mühle aufgenommene elektrische Energie, die nahezu vollständig in Wärme umgesetzt wird, abtransportiert wird. Bei Verwendung von Kugel- und Schwingmühlen genügt im allgemeinen ein den Mahlbehälter umgebender Kühlmantel, weil die Mahlkörper und das Mahlgut ausreichend umgewälzt und immer wieder an die Mahlbehälterwände zur Wärmeabfuhr gelangen. Bei Rührwerksmühlen ist zusätzlich eine Kühlung der Rührwelle vorzusehen, um einen intensiven Wärmetausch sicherzustellen.
Eine diskontinuierlich arbeitende Schwingmühle wird mit folgenden Schritten betrieben:
  • 1. Kühlen des Mahlraumes durch Einleiten von flüssigem Stickstoff in den den Mahlraum umgebenden Kühlmantel;
  • 2. Befüllen der gekühlten Mühle durch eine Befüllungsöffnung mit Mahlkörpern, dem zu zerkleinernden, gfs. vorgekühlten Material geeigneter Ausgangsfeinheit, mittlere Partikelgröße, vornehmlich unter etwa 20µm, bzw. den zu mischenden Nano-Pulvern und dem kalten, festen, feinkörnigen Additiv;
  • 3. Inbetriebnahme der Mühle und Mahlen oder Mischen; und
  • 4.Abschalten, Erwärmen, Gutentnahme, Trocknen (wenn das Additiv Wasser ist).
    • Die Mahlvorrichtung arbeitet hierbei diskontinuierlich. Eine kontinuierliche Mahlung ist auch möglich mit entsprechenden flexiblen wärmeisolierten Zu- und Ableitungen. Darüberhinaus muss ständig Aufgabegut vorgekühlt und feinkörniges Additiv erzeugt und aufgegeben werden. Ebenso ist das fertig gemahlene/vermischte Gut stetig abzuführen und sind gfs. ausgetragene Mahlkörper abzutrennen und gfl. im Kreislauf, evt. nach Klassierung, in den Mahlraum zurückzuführen.
    Zu den Einsatzgebieten der Erfindung zählen die Erzeugung von Nano-Partikeln aus pharmazeutischen Substanzen unter Verwendung insbesondere von festem Kohlendioxid als Additiv, seltener von Wasser-Eis. Durch die Kaltmahlung werden selbst empfindliche Substanzen nicht geschädigt. Eine herkömmliche Kühlmahlung ohne Zusatz von Additiven würde nicht zur Erzeugung von Nano-Partikeln führen.
    Die Erfindung ist ferner einsetzbar bei der Erzeugung von hochreinen Nano-Partikeln für nanostrukturierte Materialien (Keramik, Metalle, Nano-Verbundmaterialien, optoelektronische Nano-Materialien). Schließlich eignet sich die Erfindung auch für das Mischen von Nano-Pulvern, die auf andere Art hergestellt wurden. Nano-Partikel sind äußerst schwierig homogen miteinander zu vermischen.
    Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Mahlvorrichtung ist anhand einer Zeichnung näher erläutert, in der zeigt:
    Fig. 1
    eine Draufsicht einer Schwingmühle, z. T. im Schnitt,
    Fig. 2
    die Schwingmühle nach Fig. 1 in einer Schnittansicht längs der Linie II-II, und
    Fig. 3
    ein Fließbild einer Mahlanlage für die kontinuierliche Ultrafein-Mahlung.
    Eine Schwingmühle 1 hat einen federnd auf dem Boden 16 abgestützten Mahlbehälter 2, der von einem Kühlmantel 3 und einer Isolation 4 vollständig umgeben ist. Für die Zu- und Ableitung eines Kältemittels sind in der in Fig. 1 rechten Stirnwand des Kühlmantels 3 Zufuhranschlüsse 7 und Abführanschlüsse 8 für z.B. flüssigen Stickstoff als Kältemittel vorgesehen. Auf der in Fig. 1 linken Seite des Mahlbehälters 2 ist eine Beschickungs- und Entnahmeöffnung 10 vorgesehen, die durch einen Verschlussdeckel 11 verschlossen ist. Über diesem ist eine Isolierstoffplatte 5 vorgesehen, die zum Öffnen des Deckels abnehmbar ist. Durch die Öffnung 10 erfolgt die Beschickung des Mahlbehälters 2 mit Mahlkugeln, dem zu zerkleinernden vorzerkleinerten Material sowie stückigem, ausreichend feinkörnigem, erstarrtem Additiv in Form von Wasser-Eis oder sublimiertem Kohlendioxid oder einem entsprechenden anderen Additiv, wie Kältemittel R134a. Ein Schwingrahmen 14, auf welchem der Mahlbehälter mit dem Kühlmantel und der Isolierung befestigt ist und der sich mittels Federelementen 15 auf dem Maschinenrahmenboden 16 abstützt, nimmt auch eine Antriebswelle 17 auf, auf der eine Exzentermasse 18 in bekannter Weise gelagert ist. Diese wird über die Antriebswelle 17 von einem Elektromotor angetrieben und versetzt so den Mahlbehälter 2 in Schwingungen. Aus diesem Grund müssen die Zuleitungen und Ableitungen 7,8 zum Kühlmantel entsprechend elastisch ausgebildet sein.
    Vor dem Beschicken des Mahlbehälters durch seine Beschickungsöffnung 10 mit Mahlkörpern, Aufgabegut und Additiv wird dieser durch Einleitung des Kältemittels in den Kühlmantel abgekühlt. Anschließend wird der Antrieb eingeschaltet, und der Mahl- bzw. Mischvorgang beginnt. Dieser kann über längere Zeit bis zu mehreren Stunden zur Erzielung ausreichender Feinheit im Nanometer-Bereich dauern.
    Fig. 3 zeigt das Fließbild einer kontinuierlich betriebenen Anlage mit einer Schwingmühle 1 zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung. Die Schwingmühle 1 wird über eine Leitung 44 aus einer Vorkühleinrichtung 30 für das Mahlgut bzw. das Mischgut beschickt, das bei Raumtemperatur über eine Leitung 31 zugeführt und durch eine Leitung 32 abgeführt wird. Das Additiv wird einer Aufbereitungseinrichtung 40 über eine Leitung 41 zugeführt und über eine Leitung 42 abgeführt. Die Einrichtung 40 dient dazu, das Additiv vorzukühlen, zum Erstarren zu bringen und die erstarrten gröberen Teilchen vorzuzerkleinern um ein feinkörniges Additiv zu erhalten. Gemeinsam werden das vorgekühlte Gut und das aufbereitete Additiv über eine Leitung 44 der Schwingmühle 1 aufgegeben, deren Kühlmantel über die Leitung 7 verflüssigter Stickstoff zugeführt und aus dem der Stickstoff nach Erwärmung, gegebenenfalls gasförmig - über die Leitung 8 abgezogen wird. Das Gut wird über eine Leitung 46 kontinuierlich abgeführt, wobei der Auslass des Mahlbehälters mit einer Trenneinrichtung zum Zurückhalten der Mahlkugeln versehen sein kann. Die Zufuhrleitung 44 und die Abfuhrleitung 46 müssen flexibel, die Zufuhrleitung 44 darüber hinaus isoliert ausgebildet sein.
    Zum Entfernen des Additivs gelangt das Fertiggut in einen Additiv-Verdampfer 50, aus dem das Fertiggut über die Leitung 52 abgezogen wird. Das aus der Leitung 46 abgezogene Gut kann gegebenenfalls auch alle oder nur feine Mahlkörper, die nicht zurückgehalten wurden, enthalten. Diese können dann optional über eine Rückführleitung 48 der Aufgabeleitung 44 zugeführt werden. Aus dem Additiv-Verdampfer 50 tritt über eine Leitung 54 das Additiv dampfförmig aus und kann gegebenenfalls wieder aufbereitet und erneut eingesetzt werden. Das über die Leitung 52 abgezogene Fertiggut kann gegebenenfalls zur Trocknung einer bekannten Gefriertrocknungsvorrichtung aufgegeben werden, was bei Verwendung von Wasser-Eis als Additiv erforderlich sein könnte.

    Claims (9)

    1. Verfahren zur Ultrafein-Mahlung und -Mischung von festen Materialien auf Korngrößen weit unter 1µm und/oder zur Mischung von Pulvern und Agglomeraten mit Korngrößen im Nanometer-Bereich, bei dem Aufgabegut und ein Additiv in einen Mahlbehälter mit losen Mahlkörpern gegeben und mittels der in Relativbewegung zueinander versetzbaren losen Mahlkörper und Mahlbehälter wände auf die gewünschte Feinheit zerkleinert werden und anschließend das Additiv aus dem Mahlgut abgetrennt wird,
      dadurch gekennzeichnet, daß die Mahlung in gekühlter Atmosphäre in Gegenwart eines erstarrten, sich gegenüber dem Mahlgut inert verhaltenden, bei Umgebungsdruck und Temperaturen unterhalb von 50°C verdampfbaren Additivs bei Temperaturen unterhalb dessen Schmelz- oder Sublimationstemperatur vorgenommen wird, und
      daß anschließend das Additiv durch Verdampfen aus dem Gut entfernt wird.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Additiv Wasser-Eis eingesetzt wird.
    3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Additiv Kohlendioxid-Eis eingesetzt wird.
    4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mahlung bei Temperaturen unterhalb von etwa -50°C vorgenommen wird.
    5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mahlung bei Temperaturen unterhalb von etwa -80°C vorgenommen wird.
    6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Mahlgut bzw. das Mischgut aus Mahlgut und Additiv vor Aufgabe in den Mahlbehälter vorgekühlt wird.
    7. Verwendung einer Mahlvorrichtung mit einem Mahlbehälter (2), der von einem Zu- und Abführanschlüsse (7, 8) für ein Kältemittel aufweisenden Kühlmantel (3) umgebenen und mit Mahlkörpern, Mahlgut und einem Additiv beschickbar ist, zur Ultrafein-Mahlung und -Mischung von festen Materialien auf Korngrößen weit unter 1µm und/oder zur Mischung von Pulvern und Agglomeraten mit Korngrößen im Nanometer-Bereich, bei dem das in den Mahlbehälter aufgegebene Aufgabegut durch die in Relativbewegung zueinander versetzbaren losen Mahlkörper und Mahlbehälter wände in Gegenwart eines erstarrten, sich gegenüber dem Mahlgut inert verhaltenden, bei Umgebungsdruck und Temperaturen unterhalb von 50°C verdampfbaren Additivs bei Temperaturen unterhalb dessen Schmelz- oder Sublimationstemperatur auf die gewünschte Feinheit zerkleinert wird und anschließend das Additiv aus dem Mahlgut durch Verdampfen entfernt wird.
    8. Verwendung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch den Einsatz einer Schwingmühle als Mahlbehälter.
    9. Verwendung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch den Einsatz einer Rührwerksmühle als Mahlbehälter.
    EP99939380A 1998-07-17 1999-07-16 Verfahren und vorrichtung zur ultrafein-mahlung und -mischung von festen materialien Expired - Lifetime EP1100620B1 (de)

    Applications Claiming Priority (3)

    Application Number Priority Date Filing Date Title
    DE19832304 1998-07-17
    DE19832304A DE19832304A1 (de) 1998-07-17 1998-07-17 Verfahren und Vorrichtung zur Ultrafein-Mahlung von festen Materialien
    PCT/EP1999/005089 WO2000003806A1 (de) 1998-07-17 1999-07-16 Verfahren und vorrichtung zur ultrafein-mahlung und -mischung von festen materialien

    Publications (2)

    Publication Number Publication Date
    EP1100620A1 EP1100620A1 (de) 2001-05-23
    EP1100620B1 true EP1100620B1 (de) 2004-03-17

    Family

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