JP6118299B2 - 二硫化モリブデン粉末およびそれを製造するための方法と装置 - Google Patents

Description

本発明は概してモリブデンの加工に関し、特に、二硫化モリブデン粉末の製造に関する。

二硫化モリブデン（ＭｏＳ_２）は一般に、「一次鉱区」と「二次鉱区」および採鉱地を含めた、様々な鉱区から得られるモリブデナイト鉱石から取り出される。概して言えば、モリブデナイト鉱石は、（例えば、平均の濃度で鉱石全体のわずか約０．０３〜０．６重量％で）中に広く分散した軟質、黒色および六方晶のＭｏＳ_２結晶構造物の鉱床を含むケイ化花崗岩組成物からなる。ＭｏＳ_２含有鉱石（例えばモリブデナイト）の最も大きな供給地のうちの一つは、近年Climax Molybdenum Companyによって経営されている、エンパ
イア（Empire、米国コロラド州）の近くのヘンダーソンモリブデン鉱山であるが、しかし、世界中のその他の鉱区においてもこの物質を大量に生産することができる。ヘンダーソン鉱区は一次鉱山として特徴づけられ、大量のモリブデナイト鉱石を生産することができる。

二硫化モリブデンは、二次鉱区から得られる二次モリブデナイトまたは副生モリブデナイトから取り出すこともできる。例えば、二次モリブデナイトは銅鉱山から得ることができ、この場合、二次モリブデナイトは典型的に銅含有物質（例えば硫化銅）と結合している。そのような場合、硫化銅と二硫化モリブデンの分離プロセスからの副産物として二硫化モリブデンの濃縮物が得られる。

典型的な加工処理操作において、モリブデナイト鉱石は最初に物理的な粉砕プロセスに供され、このとき、鉱石は多数の小さな粒子（例えば、約１００Ｕ.Ｓ.メッシュ以下の典型的な粒子サイズを有するもの）になるようにサイズが小さくされる。次いで、鉱石の粒子は、その中から所望のＭｏＳ_２を取り出すためにさらに処理される。この処理工程は、様々な方法を用いて達成することができ、それらの方法には、この目的のために当分野で知られる様々な炭化水素組成物と湿潤剤を用いる泡沫浮遊抽出工程が含まれる。その結果、所望のＭｏＳ_２を、シリカ、シリケート、クレーおよびその他の望まれない物質のような、鉱石を基とする屑材料（すなわち「脈石」）から効果的に分離することができる。所望のＭｏＳ_２組成物は、脈石と比べてそれらの最小重量と密度レベルのために、泡沫浮遊選鉱において容易に単離されるだろう。

得られた二硫化モリブデンの濃縮物（すなわち、上で述べたように、一次供給源と非一次供給源のいずれかからのもの）は（例えば、粉砕工程とそれに続く分別工程によって）乾燥およびサイズ調整がなされ、それにより所望の等級と粒子サイズを有する二硫化モリブデン粉末生成物が製造される。二硫化モリブデンの典型的な等級には、「工業（technical）」、「工業的微細（technical fine）」および「超微細（superfine）」の各等級が含まれるが、その他の等級のものも知られていて、また市販されている。二硫化モリブデンの工業等級のものは典型的に、（重量で）約９８％の二硫化モリブデンを含み、残部は、様々な因子に応じて、様々な量の鉄、三酸化モリブデン、水、油および炭素からなる。

二硫化モリブデン粉末生成物の粒子サイズも、特定の等級の中で様々であろう。例えば、工業等級の二硫化モリブデン粉末は約１５〜２０μｍの範囲の中央値の粒子サイズを有し、少ない割合の粒子は２００μｍ程度に大きいであろう。工業的微細等級のものは約４〜６μｍの範囲の中央値（メジアン：median）の粒子サイズを有し、一方、超微細等級のものは約０．９〜約１．６μｍの範囲の中央値の粒子サイズを有するだろう。

二硫化モリブデン粉末生成物は「酸価（acid number）」および「油価（oil number）
」によって特徴づけすることもできる。二硫化モリブデンの酸価は典型的には、特定の量の二硫化モリブデンの中の酸を中和するのに要する塩基（例えば、水酸化カリウム（ＫＯＨ））の量を指す。酸価は典型的には絶対値として表され、それは、二硫化モリブデンの１グラムのサンプル中の酸を中和するのに要する水酸化カリウム（ＫＯＨ）のミリグラム数（ｍｇ数）である。

二硫化モリブデン生成物の酸価は製造者によって様々であり、また所定の等級の中でも粒子サイズに伴って変動する傾向がある。一般的に言えば、酸価は粒子サイズが低下するとともに大きくなる。従って、普通の工業等級の二硫化モリブデンは典型的には最も小さな酸価を有し、工業的微細等級および超微細等級のものは次第に大きくなる酸価を有する。

油価は、二硫化モリブデン粉末生成物の中に含まれる残留油の分量である。残留油は、選鉱を行う間に用いられる様々な泡沫浮遊選鉱を含めた様々な供給源から発生し、また、二硫化モリブデン粉末生成物を所望の粒子サイズのものに小さくするのに要する様々な粉砕または微粉砕のプロセスを行う間に二硫化モリブデンに添加される油から発生する場合がある。油価は典型的には、二硫化モリブデン粉末生成物の中に含まれる油の重量パーセントとして表される。

二硫化モリブデン粉末生成物の最終的な用途によっては、酸価および／または油価をできるだけ小さくするのが望ましいか、あるいは有利であろう。様々なプロセスが知られていて、酸価および／または油価を小さくするためにそれらのプロセスを用いることができるであろうが、それらのプロセスは典型的に追加の加工工程を含むものであり、従って、二硫化モリブデン生成物が所望の酸価および／または油価を有するようになる前に追加の時間と加工費用を伴う。従って、二硫化モリブデン生成物における酸価および／または油価を効果的に制御するとともに、所望の生成物の仕様を達成するのに追加の時間または加工工程の必要性が最小限となるような方法が引き続き求められるべきである。

二硫化モリブデンの粉末生成物であって、二硫化モリブデンの先駆物質をジェット粉砕し、そして新たにサイズが小さくなった粒子を油と実質的に連続的に合体させることによって前記二硫化モリブデンの粉末生成物が製造され、前記二硫化モリブデンの粉末生成物は４μｍ未満のＤ５０粒子サイズと約０．５ｍｇＫＯＨ/ｇ未満の酸価を有する。

また、油を含む雰囲気中で二硫化モリブデンの先駆物質をジェット粉砕することによって製造される二硫化モリブデンの粉末生成物も開示され、これにより、サイズが小さくなった粒子の新たに露出した表面は、ジェット粉砕プロセスの実質的に全体にわたって油で被覆される。

粉末生成物を製造するための方法は次の工程を含むであろう：先駆体粉末物質の供給物を用意すること；この先駆体粉末物質の粒子をガスの流れと合体させることによって加速すること；加速された粒子を粉砕室の中に閉じ込め、それにより粒子を互いに衝突させてサイズを低下させること；そしてサイズが小さくなった粒子の新たに露出した表面を油で被覆すること。

本発明の一つの態様に従う、流体エネルギーの衝撃によって先駆体粉末物質の粒子サイ
ズを小さくするための装置は、周壁を有する内部粉砕キャビティ（空洞部）を画定しているハウジング（囲い）を有するだろう。ハウジングと作動が連関する粉末供給物の入口により、先駆体粉末物質を内部粉砕キャビティの中に導入する。ハウジングと作動が連関する生成物の排出口により、粉砕された粉末生成物を内部粉砕キャビティから取り出す。生成物の排出口と作動が連関する油注入ノズルアセンブリにより、生成物の排出口からの粒子を伴った生成物流れの中に油を注入する。

流体エネルギーの衝撃によって先駆体粉末物質の粒子サイズを小さくするための装置の別の態様は、周壁を有する内部粉砕キャビティを画定しているハウジングを有するだろう。ハウジングと作動が連関する粉末供給物の入口により、先駆体粉末物質を内部粉砕キャビティの中に導入する。ハウジングと作動が連関する生成物の排出口により、粉砕された粉末生成物を内部粉砕キャビティから取り出す。ハウジングと作動が連関する油の供給口により、油をハウジングの内部粉砕キャビティの中に導入する。

本発明の例証的であってそして現在のところ好ましい態様を添付図面で示す。
図１は、二硫化モリブデンの粒子を製造するために本発明の一つの態様において用いることのできる様々な構成要素と物質の経路を概略的に表すものである。 図２は、内部粉砕室を示すためにハウジングの一部を取り去ったジェット粉砕装置の一つの態様の正面図である。 図３は、内部粉砕室を示すためにハウジングの一部を取り去った、図２に例示するジェット粉砕機の上面図である。 図４は、二硫化モリブデンの粒子を製造するために用いることのできるタンデム型（縦列型）ジェット粉砕機の一つの態様の正面図である。 図５は、二硫化モリブデンの粒子を製造するために本発明の別の態様において用いることのできる様々な構成要素と物質の経路を概略的に表すものである。

酸価を小さくした二硫化モリブデンの粉末生成物１２を製造するための装置１０が図１に例示されていて、これは、二硫化モリブデンの先駆体粉末物質１６の粒子サイズを流体エネルギー衝撃プロセスによって小さくするのに適した少なくとも一つの流体エネルギー衝撃粉砕機または「ジェット」粉砕機（jet mill）１４を有する。一つの態様において、ジェット粉砕機１４は、流体エネルギー衝撃プロセス（すなわち、粒子サイズの低下）のために必要なエネルギーを与える加圧された加工ガス１８の供給物と作動が連関している。加工ガス１８は、装置１０によって加工される様々な粉末要素（例えば、最終的な粉末生成物１２および粉末の先駆体物質１６）のためのキャリヤー媒体としても用いられる。ジェット粉砕機１４の排出ポートまたは排出口２４と作動が連関している生成物収集装置２２により、「キャリヤー」加工ガス１８から粉末生成物１２が分離される。

装置１０は油２０の供給物を備えていてもよく、これを装置１０における様々な箇所で新たにサイズが小さくなった粒子に注入するか、あるいはこれらの粒子と合体させてもよい。例えば、図１に例示する態様において、油２０を、ジェット粉砕機１４よりも下流の一つ以上の箇所で粒子の流れの中に注入してもよい。本明細書においてはこのタイプの油の注入を、その選択肢において、「粉砕後の油の注入」と呼んでもよい。あるいは、他の態様において、油２０を粉砕機１４よりも上流の一つ以上の箇所で注入してもよい（本明細書においては、その選択肢において、「粉砕前の油の注入」と呼ぶ）。さらに他の態様においては、粉砕前と粉砕後の油の注入の両方を採用してもよい。図５を参照されたい。

油２０は、最終的な粉末生成物１２の酸価を小さくするために、サイズが小さくなった粒子の新たに露出した表面を被覆するために添加される。さらに、（図５に例示するよう
な）粉砕前の油の注入を含む態様において、油２０は、粉砕工程の際に粒子を潤滑および／または冷却するように作用してもよい。また、粉砕前の油の注入により、粉砕工程またはサイズの低下工程を行う間に粒子は油２０で連続的に被覆され、従って、サイズが小さくなった粒子の新たに露出した表面は粉砕工程の間に油２０で実質的に連続的に被覆される。粉砕後の油の注入の場合は、粒子が生成物収集装置２２に到達する前に、粒子は粉砕工程の直後に油で被覆される。

幾つかの態様においては、追加の量の先駆体粉末物質１６を加工するために、装置１０は第二の流体エネルギー衝撃粉砕機またはジェット粉砕機２６を有していてもよい。図１と図４を参照されたい。このような態様においては、第二のジェット粉砕機２６は第一のジェット粉砕機１４の生成物の「アンダーフロー（底流）」の出口２８と作動が連関していてもよく、この場合、第二のジェット粉砕機２６は第一の粉砕機１４からの追加の量の先駆体粉末物質１６を受け入れる。第二のジェット粉砕機２６はまた、加圧された加工ガス３０の供給物とつながっていてもよく、一つの態様において、この加工ガスは第一のジェット粉砕機１４のために用いられる加工ガスの供給物１８と同じものであってもよい。図１を参照されたい。第二のジェット粉砕機２６の生成物排出口３２もまた、生成物収集装置２２と作動が連関している。このような態様においては、このとき、最終的な粉末生成物１２は第一の粉砕機１４と第二の粉砕機２６の両方からの粉砕された粉末が合体したものを含むだろう。第二のジェット粉砕機２６を含む態様において、（図１で示すように）油２０を第二のジェット粉砕機２６よりも下流の一つ以上の箇所で注入するのが望ましいか、または有利であるかもしれない。

ここで主に図１〜３を参照すると、装置１０は、先駆体粉末物質１６から二硫化モリブデンの粉末生成物１２を製造するために次のように操作することができる。そのプロセスにおける最初の工程は、適当な先駆体物質１６を用意することを含むだろう。最終的な粉末生成物１２が小さな酸価を有する二硫化モリブデン（ＭｏＳ_２）の粉末を含む態様においては、先駆体粉末物質１６も二硫化モリブデンの粉末を含んでいてもよい。しかし、二硫化モリブデンの先駆体粉末物質１６は典型的には、最終的な粉末生成物１２を含む粒子よりも大きな粒子を含むだろう。

例えば、最終的な二硫化モリブデンの粉末生成物１２が二硫化モリブデンの超微細等級と典型的に関連する範囲のサイズを有する粒子（例えば、約０．９μｍ〜約１．６μｍの範囲の中央値または「Ｄ５０」の粒子サイズを有する粒子）を含むような態様においては、二硫化モリブデンの先駆体粉末物質１６は二硫化モリブデンの工業等級と典型的に関連する範囲の粒子（例えば、約１６μｍ〜約３０μｍの範囲の中央値またはＤ５０の粒子サイズを有する粒子）を含んでいてもよい。あるいは、当然のことながら、他の粒子サイズを有する最終的な粉末生成物１２と先駆体物質１６を用いてもよく、そして／または、それらが本発明によって製造されてもよく、このことは、本明細書で提示される教示を熟知した後には、当業者にとって明らかなこととなるだろう。従って、本発明は、粒子サイズについて何らかの特定の粒子のサイズまたは範囲を有する物質に限定されるとみなされるべきではない。また、本明細書の中でさらに詳しく説明されるであろうが、幾つかの態様において、先駆体物質１６は、粉砕を行う前に少量の油と混合されてもよい。

図１において最もわかりやすいが、二硫化モリブデンの先駆体物質１６は、粉末の供給口３４を通して第一のジェット粉砕機１４に供給することができる。ここで示され、そして説明される特定の態様において、ジェット粉砕機１４の粉末供給口３４はまた、加圧された加工ガス１８の供給物とつながっている供給ガスの入口３６と作動が連関している。そのような構成において、先駆体粉末物質１６は、ジェット粉砕機１４の内部粉砕キャビティ３８の中に導入される前に、粒子を伴った物質の供給物流れ４０として加工ガス（または供給ガス）１８と合体される。図２と図３を参照されたい。

図１に示す特定の態様において、加圧された加工ガス１８はまた、壁のガス入口４４を介してジェット粉砕機１４の中に供給される。壁のガス入口４４は加工ガス１８を複数のノズル４６へ運ぶか、あるいは分配し、ノズルの各々は、加工ガス１８を壁のガス流れ４２としてジェット粉砕機１４の内部粉砕キャビティ３８の中に高速度で放出する。図２と図３を参照されたい。

粒子を伴った物質の供給物流れ４０が内部粉砕キャビティ３８の中に入るとき、その流れは、個々のノズル４６によって放出される壁のガス流れ４２によって急激に高速度に加速される。先駆体物質１６を含む粒子（このとき、これは高速度で移動している）は、流体エネルギー衝撃と一般に呼ばれるプロセスによって、ジェット粉砕機１４の内部粉砕キャビティ３８の中で粉砕されるか、あるいはサイズが小さくされる。このプロセスにおいて、粒子サイズの低下は、先駆体粉末物質１６自体の粒子の間の高速度の衝突の結果として起こる。粉砕媒体は何も含まれない。この粉砕プロセスが続くと、サイズが小さくなった粒子は、ジェット粉砕機１４に設けられた中央に位置する生成物の排出口２４に向かって自然に移動し、そこで粒子は、粒子を伴った生成物の流れ４８としてジェット粉砕機１４から出る。粒子を伴った生成物の流れ４８は最後に生成物収集装置２２に到達し、この装置により、（図１において最もわかりやすく示されているように）キャリヤーガス１８から最終的な粉末生成物１２が分離される。

図１に示す特定の態様（すなわち、縦に並べて配置された第一および第二のジェット粉砕機１４および２６を含む態様）において、追加の量の先駆体粉末物質１６（すなわち、粒子を伴った物質の供給物流れ４０の中に含まれるもの）は、第一のジェット粉砕機１４に設けられたアンダーフローの出口２８を介して第二のジェット粉砕機２６の中に供給される。もっと具体的に言うと、アンダーフローの出口２８を介して第一のジェット粉砕機１４から出る生成物のアンダーフローの流れ４３（図２）の中に含まれる先駆体物質１６は、第一のジェット粉砕機１４におけると実質的に同様のやり方で、第二の粉砕機２６の中で粉砕されるか、あるいはサイズが小さくされる。サイズが小さくなった粒子は、粒子を伴った排出流れ４８’として生成物の排出口３２を介して第二のジェット粉砕機２６から出る。第二のジェット粉砕機２６からの粒子を伴った排出流れ４８’は、生成物収集装置２２に到達する前に、第一の粉砕機１４からの粒子を伴った生成物の流れ４８と合体されてもよい。あるいは、それら二つの排出流れ４８および４８’は、生成物収集装置２２に到達する前に合体されなくてもよい。

前に簡単に説明したように、粉砕後の油の注入を含む態様において、粉砕機１４からの粒子を伴った排出流れ４８の中に油２０を注入してもよい。二つのジェット粉砕機が用いられる場合は、ジェット粉砕機１４および２６のいずれか一方または両方からの粒子を伴った排出流れ４８および４８’の中に油２０を注入してもよい。ジェット粉砕機１４および２６のいずれか一方または両方からの粒子を伴った排出流れ４８および４８’の中に油２０を注入するかどうかは、ジェット粉砕機からの予想される物質の流れ、いずれかの流れの中に注入される油２０の量、粉砕前の油の注入が用いられるかどうか、および粉砕を行う前に何らかの油が先駆体物質１６と合体されるかどうかなど、広範囲の因子に依存するだろう。一般的に言えば、特定の酸価と油価の仕様を達成するために粉砕された粒子に添加されるであろう油２０の総量（例えば、重量パーセントに基づく量）は、いずれの特定の構成においてもほぼ同じであろう。添加される油２０の総量は、様々な油の添加箇所または注入箇所の中で（またはそれらの間で）分割されてもよい。従って、粉砕前の油の注入を用いる態様においては、そうでない場合と比べて、粉砕後の油の注入を行う量は少ないだろう。同様に、粉砕粒子の大部分が第一のジェット粉砕機１４によって製造される場合は、粉砕後の油２０の大部分または全てが、第一のジェット粉砕機１４からの粒子を伴った排出流れ４８の中に注入されるだろう。反対に、粉砕粒子の大部分が第二のジェッ
ト粉砕機２６によって製造される場合は、粉砕後の油２０の大部分または全てが、第二のジェット粉砕機２６からの粒子を伴った排出流れ４８’の中に注入されるだろう。さらに別の変形として、両方のジェット粉砕機１４および２６においてほぼ同じ量の粉砕粒子が製造される場合の態様においては、両方のジェット粉砕機１４および２６からの粒子を伴った排出流れ４８および４８’の中に粉砕後の油２０が注入されるだろう。

ジェット粉砕機１４、２６から出た後、そして（例えば、後に油を注入する態様において）油２０と合体させた後に、粉砕機１４および２６からの粒子を伴った生成物の流れ４８および４８’を生成物収集装置２２へ送ることができ、そこで最終的な二硫化モリブデンの粉末生成物１２が加工ガス１８から分離される。

一つの態様において、二硫化モリブデンの粉末生成物１２は約０．９μｍ〜約１．６μｍの範囲の中央値またはＤ５０の粒子サイズと約０．５ｍｇＫＯＨ/ｇ未満の酸価を有し
ていてもよく、より典型的には約０．３ｍｇ ＫＯＨ/ｇ未満の酸価を有する。別の言い方をすれば、本発明の二硫化モリブデンの粉末生成物１２は「超微細」等級を有する（すなわち、中央値の粒子サイズに基づく等級）が、しかし、一般的に得られる超微細な二硫化モリブデンの等級と典型的に関連する酸価と比較して、かなり低い酸価（約１オーダーの等級だけ低い酸価）を有する。しかし、二硫化モリブデンの粉末生成物１２の油価は、一般的に得られる超微細な二硫化モリブデンの等級の油価とほぼ同じである。

本発明の大きな利点は、同じ等級の一般的に得られる粉末物質の酸価よりもかなり低い酸価を有する二硫化モリブデンの粉末生成物を製造するための方法と装置を本発明が提供する、ということである。例えば、本発明の教示に従って製造される二硫化モリブデンの粉末生成物１２の超微細等級のものは、典型的に、約０．５ｍｇＫＯＨ/ｇ未満（より典
型的には、約０．３ｍｇ ＫＯＨ/ｇ未満）の酸価を有し、これは、二硫化モリブデンの一般的に得られる超微細等級に伴う酸価（これは約３ｍｇＫＯＨ/ｇのオーダーである）よ
りもかなり低い。さらに、本発明は、最終的な粉末生成物の油価を相応して増大させることなく、そのような酸価の実質的な低下を達成するものである。

知られているように、酸価は二硫化モリブデン粒子の表面酸化の度合いを表す。酸価によって判定される酸化の度合いは、二硫化モリブデンの製造と使用においてかなり実際的な重要性を有する。二硫化モリブデンの酸化挙動によって影響を受ける特性と因子としては、少し例を挙げれば、（これらに限定はされないが）製品の保存寿命、（例えば、他の物質と接触したときの）腐食因子、フィルムの寿命、摩擦係数、ゲル化の能力、および分解温度がある。

さらに他の利点は、本発明と関連する油の注入プロセスと関連している。例えば、従来の二硫化モリブデンの加工においては、油は典型的に、ジェット粉砕機の中で物質が粉砕される前に二硫化モリブデンの供給物質と混合される。混合の工程は典型的に、定められた量の二硫化モリブデンの供給物質と油を混合ドラムまたは混合室の中に供給することを含む。次いで、油と二硫化モリブデンは、油を二硫化モリブデンと完全に混合させるために、ある定められた時間にわたってドラムの中で一緒に混合される。混合された後、物質は次に、粉砕のためにジェット粉砕機の中に供給される。

二硫化モリブデンの粉末生成物を製造するためのこの従来のプロセスは決して最適なものではない。というのは、それは、同一の製造ラインまたは製造シーケンスの中に回分工程と連続工程の両方を含むからである。単一の製造ラインの中に回分工程と連続工程が混ざっていることは、多くの点で決して理想的ではなく、非効率的であるし、また材料と資源の使用において最適なやり方ではない。この従来のプロセスに対して、本発明によれば、二硫化モリブデンの先駆体物質をジェット粉砕機の中に供給する前にこの物質を油で最
初に被覆する必要性が不要になり、それにより、油の被覆プロセスに関連する加工工程、装置および時間が解消されるだろう。

本発明の基本的な態様とその比較的重要な特徴および利点を簡単に説明したが、様々な粉末生成物を製造するための方法と装置についての様々な典型的な態様を、これから詳細に説明する。しかし、その説明を進める前に、約０．３ｍｇＫＯＨ/ｇ未満の酸価を有す
る超微細等級の二硫化モリブデン（すなわち、約０．９μｍ〜約１．６μｍの範囲の中央値またはＤ５０の粒子サイズを有するもの）を製造するために用いることができるものとして、様々な態様をここで説明するが、本発明の方法と装置は、他の一般的に特定される等級と同一程度の他の粒子サイズを有する二硫化モリブデンの粉末生成物１２を製造するために用いることができることに留意すべきである。さらに、本発明は二硫化モリブデン粉末の製造には限定されず、他の種類の粉末を製造するために用いることもでき、そして特に、他の種類の先駆物質と被覆物質からの被覆された粒子を製造するために用いることもできることに留意すべきである。従って、本発明は、ここで示されて説明される特定の生成物、物質および用途に限定されるものとみなされるべきではない。

ここで再び図１〜３を参照すると、小さな酸価を有する超微細等級の二硫化モリブデンのような粉末生成物１２を製造するための装置１０の一つの態様は、流体エネルギー衝撃粉砕機またはジェット粉砕機１４を含むだろう。ジェット粉砕機１４は、周壁５４を境とする概ね円形の内部粉砕室または内部粉砕キャビティ３８を画定しているハウジング５２を有するだろう。ジェット粉砕機１４のハウジング５２にはまた、先駆体物質１６をジェット粉砕機１４の中に供給し、そしてそこから粉末生成物１２を取り出すために、粉末の供給口３４と生成物の排出口２４も設けられるだろう。

粉末の供給口３４はまた、供給ガスの入口３６と作動が連関している。この構成により、先駆体粉末物質１６は供給ガスまたは加工ガス１８と混合または合体され、それにより粒子を伴った物質の供給物流れ４０が形成される。さらに、ジェット粉砕機１４には壁のガス入口４４も設けられるだろう。壁のガス入口４４により、「壁の」ガス流れ４２（例えば、加工ガス１８を含むもの）が、周壁５４に隣接する位置から内部粉砕室３８の中に注入される。（図１と図４に示すように）ジェット粉砕機１４が第二のジェット粉砕機２６と縦に並んで用いられる場合の態様においては、第一のジェット粉砕機１４に、アンダーフローの出口２８と作動が連関する内部サイクロン収集器（図示せず）を設けてもよい。第一のジェット粉砕機１４の内部でサイクロン収集器（図示せず）によって集められた大きな（すなわち、過大な）粒子は、アンダーフローの出口２８を介してアンダーフローの流れ４３として排出される。図２を参照されたい。

ここで主に図２と図３を参照すると、ジェット粉砕機１４の周壁５４には複数のノズル４６を設けてもよい。ノズル４６の各々は、例えば環状のプレナム（充気空間）６６を介して、壁のガス入口４４と流体的に結合している。ノズル４６の各々は、壁のガス入口４４を介して供給された「壁の」ガス（例えば、加工ガス１８）を加速し、それにより、壁のガス流れ４２は内部粉砕室３８の中に高速度で放出される。個々のノズル４６は周壁５４に対してある角度をもっていて、それにより、壁のガス流れ４２は粉砕室３８の中で実質的に接線方向に向けられる。図３を参照されたい。ノズル４６によって放出された高速度の壁のガス流れ４２は、粒子を伴った物質の供給物流れ４０の中に含まれる先駆体物質１６を、粒子サイズの低下プロセスが開始するのに十分な速度に加速する。

前に述べたように、装置１０は第二の流体エネルギー衝撃粉砕機またはジェット粉砕機２６も有していてもよい（これは図１と図４において最もわかりやすく示されている）。第二のジェット粉砕機２６は、第一のジェット粉砕機１４からの追加の量の先駆体粉末物質１６を加工するために用いることができる。もっと具体的に言うと、第二のジェット粉
砕機２６は、第一のジェット粉砕機１４の生成物のアンダーフローの出口２８と作動が連関している。第二のジェット粉砕機２６にはまた、加圧された加工ガス３０の供給物が連結されていてもよく、その加工ガスは、ある態様において、第一のジェット粉砕機１４のために用いられる加工ガスの供給物１８と同じものであってもよい。また、第二のジェット粉砕機２６の生成物の排出口３２は、生成物収集装置２２と作動が連関している。第二のジェット粉砕機２６は、すでに説明した第一のジェット粉砕機１４と構造が実質的に同様のものであってもよい。従って、第二のジェット粉砕機２６については、ここではさらに詳しくは説明しないであろう。

第一および第二のジェット粉砕機１４および２６は、当分野で現在知られている広範囲のジェット粉砕装置、あるいはここで説明する流体エネルギー衝撃プロセスによって粒子サイズの低下を行わしめるのに適当な（あるいは適当であろう）将来開発されるかもしれないいかなる装置であってよい。従って、本発明は、何らかの特定の構成を有する何らかの特定のジェット粉砕装置に限定されるものと見なされるべきではない。しかし、例を挙げれば、一つの態様において、第一および第二のジェット粉砕機１４および２６には、Jet Pulverizer Company（Moorestown、ニュージャージー州（米国））から「Micron-Master」の商品名で得られる１５インチのタンデム型（縦列型）ジェット粉砕装置が含まれる
。あるいは、他の製造者から得られる他のタイプのジェット粉砕機を用いることもできる。

ここで再び図１を参照すると、ジェット粉砕機１４は先駆体粉末物質１６の供給物と作動上連関しているだろう。最終的な粉末生成物１２が二硫化モリブデンの粉末を含む態様においては、先駆体粉末物質１６も二硫化モリブデン（ＭｏＳ_２）の粉末を含んでいてもよい。本発明において用いるのに適した二硫化モリブデンの粉末は、Climax Molybdenum Company、a FreeportMcMoRan Company、Ft. Madison Operations（Ft. Madison、米国ア
イオワ州）から市販されている。あるいは、他の供給元から得られる二硫化モリブデンの粉末を用いてもよい。例として、二硫化モリブデンの先駆体物質１６はClimax Molybdenum Companyから市販されている工業等級の二硫化モリブデンの粉末を含む。

ジェット粉砕機１４に供給される加圧された加工ガス１８は、流体エネルギーによる粒子の縮小プロセスのために必要なエネルギーを与え、また先駆体粉末物質１６および最終的な粉末生成物１２のためのキャリヤー媒体としても用いられる。第二のジェット粉砕機２６を用いる態様においては、第二のジェット粉砕機２６は加圧された加工ガス３０の供給物と作動上連関していてもよく、その加工ガスは、第一のジェット粉砕機１４のための加圧された加工ガス１８の供給物と同じものであってもよい。第一のジェット粉砕機１４の場合と同様に、第二のジェット粉砕機２６のための加圧された加工ガス３０は、粉砕プロセスのために必要なエネルギーを与え、また装置１０によって加工される様々な粉末（例えば、先駆体粉末物質１６および最終的な粉末生成物１２）のためのキャリヤー媒体としても用いられる。

図１に示すように、加圧された加工ガス１８を、適当な分配マニホールド５８を介して、ジェット粉砕機１４に設けられる供給ガスの入口と壁のガス入口３６および４４に供給することができる。あるいは、他の構成も可能である。第二のジェット粉砕機２６を用いる態様においては、第二のジェット粉砕機２６もまた、分配マニホールド６０を介して加圧された加工ガス３０の供給物とつながっていてもよい。やはり図１において最もわかりやすく示されているように、分配マニホールド６０は、第二のジェット粉砕機２６の供給ガスの入口と壁のガス入口６２および６４のそれぞれに加圧された加工ガス３０を供給するために用いられる。

加工ガス１８および３０は、意図される用途と関連する特定の物質のために適した任意
の広範囲のガスを含んでいてもよい。一つの態様において、加圧された加工ガス１８および３０は乾燥空気を含み、そしてそれらの加工ガスは、特定のジェット粉砕機または関連する粉砕機のために適した圧力と流量および様々な他の因子に関して適した圧力と流量で供給されるが、様々な他の因子については、本明細書で与えられる教示を理解した後に当業者にとって明らかになるであろう。従って、本発明は何らかの特定のタイプの加工ガス１８および３０を用いるものとみなされるべきではなく、またそれらの加工ガスは何らかの特定の圧力で分配されるとみなされるべきではない。

装置１０には、ここで説明されるやり方でジェット粉砕機１４および２６の下流または上流の任意の広範囲の位置で付与または注入することのできる油２０の供給物も含まれる。幾つかの態様において、油２０は、ジェット粉砕機１４および２６よりも下流の一つ以上の位置で注入してもよく（すなわち、粉砕後の油の注入を含む態様において）、一方、他の態様において、油２０は、ジェット粉砕機１４および２６よりも上流の一つ以上の位置で注入してもよい（すなわち、粉砕前の油の注入を含む態様において）。さらに他の態様において、油２０は上流と下流の位置の両方で注入してもよい。

ここで特に図１を参照すると、一つの態様において、油２０を、ジェット粉砕機２６の生成物排出口３２に連結された排出管（図示せず）と作動が連関するノズル装置７２によって、第二のジェット粉砕機２６からの粒子を伴った生成物の流れ４８’の中に注入することができる。油２０がノズル装置７２によって十分に噴霧されて、それにより粒子を伴った生成物の流れ４８’の中に含まれる粒子の実質的に全てが油２０で均一に被覆されるのに十分な圧力で油２０を供給するために、ポンプ５０を用いることができる。ポンプ５０は、ここで与えられる教示に従って加工ガスの流れ１８の中への油２０の流れを調節するのに適した計量装置（図示せず）を有していてもよい。

ノズル装置７２は、粒子を伴った生成物の流れ４８’の中に含まれる粒子に実質的に均一な被覆が付与されるのに十分な程度に油２０を噴霧するのに適した任意の広範囲のノズルを有していてもよい。例として、一つの態様において、ノズル装置７２は空気噴霧ノズルを有していてもよく、これにおいては、ノズル装置７２に入る油２０を噴霧するために、空気のような気体が用いられる。そのような空気噴霧ノズルが用いられる場合、ノズル装置７２に空気の適当な供給物をつなげる必要はないだろう。一つの態様において、図１において最もわかりやすく示されているように、ノズル装置７２にマニホールド６０を介して加工ガス３０の供給物がつながっていてもよいが、しかし他の構成も可能である。

ノズル装置７２は空気噴霧ノズルを含む必要はないが、しかし高圧ノズルまたは油圧ノズルを含んでいてもよく、それにおいては油がノズルへ高圧で供給される、ということに留意すべきである。そのような高圧ノズルまたは油圧ノズルが用いられる場合、ポンプ５０は十分な噴霧化を行うのに必要な高い圧力で油２０を供給することができなければならない。

前に述べたように、本発明の特定の態様においては、第一の粉砕機１４から粒子を伴った生成物の流れ４８の中への粉砕後の油の注入を行うのが望ましいだろう。そのような構成は、ここで説明しているように、第一のジェット粉砕機１４がかなりの量の粉砕物質を生成するような態様、あるいはそれが他の因子に基づいて作動する態様において望ましいか、あるいは有利であろう。その場合、ポンプ５０’およびノズル装置７２’を介して追加の量の油２０を供給することができ、それらのポンプとノズル装置は、第一の油注入位置についてすでに説明したポンプ５０およびノズル７２と同じものであってもよい。ノズル装置７２’が空気噴霧ノズルを含む場合、図１において最もわかりやすく示されているように、ノズル装置７２’はマニホールド５８を介して加圧された加工ガス１８の供給物につながっていてもよい。あるいは、ポンプ５０’によって十分な圧力が与えられる場合
は、高圧ノズルまたは油圧タイプのノズルを用いることもできる。

油２０は、当分野で現在知られているあらゆる広範囲の油、あるいは特定の先駆体物質１６を用いるのに適した（あるいは適当しているであろう）将来利用できるかもしれない油を含んでいてもよい。従って、本発明は、何らかの特定のタイプの油に限定されるものと見なされるべきではない。しかし、例を挙げれば、先駆体物質１６が二硫化モリブデンを含むような一つの態様において、油２０は、（流動点降下剤として）ポリメチルメタクリレートを含むパラフィン系の低粘度油、シリコーン消泡添加剤および（摩擦調整剤として）脂肪酸エステルを含んでいてもよい。そのような油２０はAmerican Refining Group
から「Kendex LMO」として入手できる。

すでに説明したように、油２０と合体させた後、ジェット粉砕機１４によって排出された粒子を伴った生成物の流れ４８、そして場合によりジェット粉砕機２６によって排出された流れ（例えば、粒子を伴った生成物の流れ４８’）は、生成物収集装置２２へ送られる。生成物収集装置２２は、粒子を伴った流れ４８から（すでに油で被覆された）最終的な粉末生成物１２を分離するように作動する。生成物収集装置２２は、あらゆる広範囲のサイクロン型および／または「バグハウス」型の分離装置を含んでいてもよく、それらはそのような目的のために当分野で周知であり、また商業的に容易に入手できる。従って、本発明の一つの態様において用いることのできる特定の生成物収集装置２２については、ここではさらに詳しくは説明しないだろう。

先駆体粉末物質１６から粉末生成物１２を製造するために、装置１０を以下のように運転することができる。しかし、説明を進める前に、ジェット粉砕機１４および２６によって粒子サイズの低下プロセスが行われるのであるから、最終的な粉末生成物１２よりも大きな粒子サイズを有する先駆体粉末物質１６を選択するのが一般に望ましい、ということに留意するべきである。しかし、先駆体物質１６の粒子サイズは、望ましい粒子サイズを有する最終的な粉末生成物１２を製造するのが不可能になるほど大きいものであってはならない。すなわち、先駆体物質１６の粒子サイズは、望ましい粒子サイズを有する最終的な粉末生成物１２が粉砕プロセスによって首尾よく製造されるように選択すべきである。さらに、大部分の用途において、先駆体粉末物質１６は一般に、最終的な粉末生成物１２と同じ物質を含むことに留意するべきである。しかし、二つの物質が異なる物質を含む場合もあるかもしれない。

例として、最終的な粉末生成物１２が二硫化モリブデン（ＭｏＳ_２）の粉末を含む場合の態様においては、先駆体粉末物質１６も二硫化モリブデンの粉末を含みうる。「実施例」の項で説明する特定の実施態様において、二硫化モリブデンの粉末生成物１２が二硫化モリブデンの超微細等級のものと典型的に関連する範囲のサイズを有する粒子（例えば、約０．９μｍ〜約１．６μｍの範囲の中央値またはＤ５０の粒子サイズを有する粒子）を含む場合、二硫化モリブデンの先駆体粉末物質１６は二硫化モリブデンの工業等級のものと典型的に関連する範囲の粒子（例えば、約１６μｍ〜約３０μｍの範囲の中央値またはＤ５０の粒子サイズを有する粒子）を含むだろう。幾つかの態様において、先駆体物質がジェット粉砕機１４に供給される前に、少量の油と先駆体粉末物質１６を混合するのが望ましいか、または有利であろう。

図１において最もわかりやすく示されているように、二硫化モリブデンの先駆体物質１６は粉末の供給口３４を介して第一のジェット粉砕機１４に供給される。ジェット粉砕機１４の粉末供給口３４はまた、供給ガスの入口３６と作動が連関しているので、先駆体粉末物質１６は加工ガス１８の中に連行され、従って、粒子を伴った物質の供給物流れ４０が形成される。次いで、図２と図３において最もわかりやすく示されているように、粒子を伴った物質の供給物流れ４０はジェット粉砕機１４の内部粉砕室３８の中に入る。この
物質供給プロセスを行う間に、追加の量の加工ガス１８が壁のガス入口４４を介してジェット粉砕機１４の中に供給され、それは複数のノズル４６を介して壁のガス流れ４２として内部粉砕キャビティ３８の中に入る。

先駆体粉末物質１６が内部粉砕キャビティ３８の中に入ると（すなわち、粒子を伴った物質の供給物流れ４０の中の浮遊物として入ると）、その中に含まれる粒子はノズル４６から出る壁のガス流れ４２によって高速度に加速される。その速度は、粉砕または粒子サイズの低下プロセスを開始させるのに十分なものである。もっと詳しく言うと、先駆体物質１６の粒子が内部粉砕室３８の中で円形状に移動すると、それらは互いに衝突し、そして砕ける。粉砕プロセスが継続すると、サイズが小さくなった粒子はジェット粉砕機１４の中に設けられた中央に配置された生成物の排出口２４に向かって移動し、そこでそれらは粒子を伴った生成物の流れ４８としてジェット粉砕機１４から出る。

縦に配置された第一および第二のジェット粉砕機１４および２６を含む態様においては、追加の量の先駆体粉末物質１６（すなわち、生成物のアンダーフローの流れ４３の中に含まれるもの）が、アンダーフローの出口２８を介して第二のジェット粉砕機２６の中に供給される。前に説明したように、生成物のアンダーフローの流れ４３は、粒子を伴った物質の供給物流れ４０と壁のガス流れ４２の混合物を含む。アンダーフローの流れ４３の中に含まれる先駆体物質１６は、第一のジェット粉砕機１４の中で行われたのと実質的に同じやり方で第二の粉砕機２６の中で粉砕され（またはサイズが小さくされ）、そして粒子を伴った排出流れ４８’として生成物の排出口３２を介して第二のジェット粉砕機２６から出る。

特定の態様に応じて、粒子を伴った排出流れ４８および４８’（すなわち、新たにサイズが小さくなった粒子を含むもの）のいずれか一方または両方は、生成物収集装置２２に到達する前に油２０と合体される。第二のジェット粉砕機２６において物質の大部分が加工される場合の態様においては、第二の粉砕機２６からの粒子を伴った排出流れ４８’だけをノズル装置７２からの油２０と合体させてもよい。あるいは、第一の粉砕機１４からの粒子を伴った排出流れ４８も、ノズル装置７２’からの油２０と合体させてもよい。いずれにしても、また粒子を伴った生成物の流れ４８および４８’のいずれか一方または両方を油２０と合体させるのかどうかにかかわらず、流れ４８および４８’は次に生成物収集装置２２へ送られ、そこで最終的な粉末生成物１２が加工ガス１８から分離される。

第一および第二のジェット粉砕機１４および２６によって製造される二硫化モリブデンの粉末生成物１２は約０．９μｍ〜約１．６μｍの範囲の中央値または「Ｄ５０」の粒子サイズと約０．５ｍｇＫＯＨ/ｇ未満の酸価を有し、より典型的には約０．３ｍｇ ＫＯＨ/ｇ未満の酸価を有する。フィッシャー空気透過装置（ＦＳＳＳ（Fisher Sub-Sieve Sizer））によって測定される粒子サイズは約０．６μｍ未満で、さらに特定すれば約０．４
μｍ〜約０．４５μｍの範囲であり、また約０．５ｍｇＫＯＨ/ｇ未満の酸価を有する。
従って、二硫化モリブデンの粉末生成物１２は二硫化モリブデンの超微細等級のものと一致する粒子サイズを有する。しかし、一般的に得られる超微細等級の二硫化モリブデンとは異なって、二硫化モリブデンの粉末生成物１２の酸価は、一般的に得られる超微細な二硫化モリブデンの等級と典型的に関連する酸価と比較して、一般にかなり低い（例えば、約１オーダーの等級だけ低い）。二硫化モリブデンの粉末生成物１２の油価は、一般的に得られる超微細な二硫化モリブデンの等級のものの油価とほぼ同じである。

前に述べたように、本発明の他の態様のものは粉砕前の油の注入を用いて得ることができ、これにおいては、ジェット粉砕機よりも上流の一つ以上の位置において油が付与または注入される。さらに他の態様のものは、粉砕前の油の注入と粉砕後の油の注入の両方を用いて得られるだろう。さらに、粉砕前の油の注入と粉砕後の油の注入の両方について構
成される態様は、油の注入装置を様々な位置において選択的に作動させたり作動させなかったりすることによって、注入モードのうちのいずれか一方または両方で操作することができる。

例えば、ここで主に図５を参照すると、本発明の装置と方法の別の態様１１０は、粉砕前の油の注入と粉砕後の油の注入の両方を採用するためのシステムを有するだろう。態様１１０は、縦に並んで連結した第一のジェット粉砕機１１４と第二のジェット粉砕機１２６を含む。すでに説明した態様についてと同様に、態様１１０の第一の粉砕機１１４は加圧された加工ガス１１８の供給物と作動が連関していて、一方、第二の粉砕機１２６は加圧された加工ガス１３０の供給物と作動が連関している。加圧された加工ガス１１８および１３０は同じガスを含んでいてもよく、またそれらはそれぞれのマニホールド１５８および１６０を備えていてもよい。

ジェット粉砕機１１４はまた、油１２０の供給物と作動が連関している。ジェット粉砕機１１４に設けられる油１２０は、粉砕前の油の注入の機能または作動モードを態様１１０に与える。油１２０は粉砕プロセスを行う間に粒子を潤滑するように作用し、また粉砕プロセスまたはサイズの低下プロセスを行う間に粒子を連続的に被覆し、それにより、サイズが低下した粒子の新たに露出した表面は、粉砕プロセスを行う間に実質的に連続して油で被覆される。

一般的に言って、ジェット粉砕機１１４に油１２０を注入または付与し、それにより内部粉砕室または内部粉砕キャビティ（例えば、図２および図３のキャビティ３８）において粉砕するのとほぼ同時に油１２０と物質との混合を行うのが望ましいだろう。ジェット粉砕機１１４からかなり「上流」の位置において、例えば分配マニホールド１５８の上流端での位置１７２において油１２０を付与することは、マニホールド１５８とガス（すなわち、空気）のラインを過剰な量の油１２０で汚す結果になるかもしれない。さらに、「供給ガス」（すなわち、供給ガスの入口１３６を介して付与されるもの）とは反対に、「壁のガス」（すなわち、壁のガス入口１４４を介してジェット粉砕機１１４に付与されるもの）と油１２０を混合するのは、一般に望ましい。油１２０を供給ガスと混合することは、油と加工される粉末物質を含むスラッジ状の堆積物でジェット粉砕機１１４を汚すか、または詰まらせる結果になるかもしれない。第二のジェット粉砕機１２６が設けられる場合は、第一の粉砕機１１４に油１２０を十分な量で付与して、第二のジェット粉砕機１２６への十分な油の「持ち越し」が行われ（すなわち、アンダーフローの流れの成分として）、それにより第二のジェット粉砕機１２６に追加の油１２０を供給する必要性が省かれることも望ましいであろう。

上の考察に従って、この場合、一つの態様においては、ジェット粉砕機１１４の壁のガス入口１４４の位置の付近で油１２０を加圧された加工ガス１１８と合体させる。その結果生じる油を含む加工ガスの流れは、次に、第一の態様についてすでに説明したやり方で、壁のガスノズルを介してジェット粉砕機１１４の内部粉砕室の中に入る。壁のガス入口１４４に流入する加圧された加工ガス１１８と混合させるのに十分な圧力で油１２０を付与するために、ポンプ１５０を用いてもよい。ポンプ１５０は、ここで与えられる教示に従って加工ガスの流れ１１８の中への油１２０の流れを調節するのに適した計量装置（図示せず）を有していてもよい。

ここで説明するやり方で（すなわち、ジェット粉砕機１１４の壁のガス入口１４４の位置の付近で）油１２０を付与することにより、空気のライン（例えば、加圧された加工ガス１１８を運ぶライン）やジェット粉砕機１１４の内部粉砕室または内部粉砕キャビティの油による汚染を伴わない良好な結果が得られる。さらに、アンダーフローの流れ（例えば、アンダーフローの出口１２８を介してジェット粉砕機１１４から出る流れ）は十分な
「持ち越し」の油を含み、従って、第二の粉砕機１２６に油１２０を追加して供給する必要はない。

装置１１０に粉砕後の油の注入システムを設け、それにより装置１１０が粉砕前の油の注入モード、粉砕後の油の注入モード、あるいは両方を備えたモードのいずれかで作動するようにしてもよい。粉砕後の油の注入システムは、図１において例示した態様についてすでに説明したシステムと実質的に同じであってもよく、また第二の油の供給物１２０’を含んでいてもよく、しかしながら、この目的のために第一の油の供給物１２０を用いることもできる。第一のノズル装置１７２は、第二のジェット粉砕機１２６の生成物排出口１３２に連結された排出管（図示せず）と作動が連関していてもよい。第一のノズル１７２は、第二の粉砕機１２６によって製造された粒子を伴った生成物の流れ１４８’を油１２０’と合体させるだろう。所望により、第二のノズル装置１７２’が、第一のジェット粉砕機１１４の生成物排出口１２４に連結された排出管（これも図示していない）と作動が連関していてもよい。図５において最もわかりやすく示されているように、ノズル装置１７２、１７２’に油１２０’を供給するために、それぞれのポンプ１５０’、１５０”を設けてもよい。図１において例示した態様１０についてすでに説明したやり方で、ノズル装置１７２、１７２’を加圧された加工ガスの供給物１１８および１３０に、それぞれのマニホールド１５８、１６０を介してつなげてもよい。態様１１０にはまた、キャリヤー加工ガス１１８、１３０から粉末生成物１１２を分離するための生成物収集装置１２２を設けてもよい。

先駆体粉末物質１１６から二硫化モリブデンの粉末生成物１１２を製造するために、装置１１０を次のように運転することができる。二硫化モリブデンの先駆体物質１１６を粉末の供給口１３４を介して第一のジェット粉砕機１１４へ供給すると、それは供給ガスの入口１３６からの加工ガス１１８の中に連行されるだろう。

この物質供給プロセスを行う間に、ジェット粉砕機１１４へ油１２０も供給され（すなわち、粉砕前の油の注入プロセスにおいて）、従って、ジェット粉砕機１１４の内部チャンバにおいて生じる流体エネルギーによるサイズ低下プロセスが、油を含む雰囲気の中で行われる。もっと具体的に言うと、油１２０が、ジェット粉砕機１１４の中に供給される直前に、加圧された加工ガス１１８と合体される。生じた油を含む加工ガスの流れが壁のガス入口１４４を介してジェット粉砕機１１４の中に入り、それは複数のノズル（例えば、図２と図３に示すノズル４６）を介して内部粉砕キャビティの中に入る。

先駆体粉末物質１１６がジェット粉砕機１１４の内部粉砕キャビティの中に入ると、それらの粒子はノズルから出る油を含む加工ガスの流れによって高速度に加速される。その速度は、粉砕または粒子サイズの低下プロセスを開始させるのに十分なものである。もっと詳しく言うと、先駆体物質１１６の粒子が内部粉砕室の中で円形状に移動すると、それらは互いに衝突し、そして砕ける。それらのサイズが小さくなると、破壊した粒子の新たに露出した表面は、油を含む加工ガスの流れの中に浮遊する油１２０で急速に被覆される。粒子の新たに露出した表面を急速に被覆することによって、その酸化が最少限となり、その結果、二硫化モリブデンの粉末生成物１１２の酸価はかなり低下する。

粉砕プロセスが継続すると、油で被覆されてサイズが小さくなった粒子はジェット粉砕機１１４の中に設けられた中央に配置された生成物の排出口１２４に向かって移動し、そこでそれらは粒子を伴った生成物の流れ１４８としてジェット粉砕機１１４から出る。次いで、粒子を伴った生成物の流れ１４８は生成物収集装置１２２へ送られ、そこでキャリヤーガス１１８から最終的な粉末生成物１１２が分離される。

図５に示すように、縦に配置された第一および第二のジェット粉砕機１１４および１２
６を含む態様においては、追加の量の先駆体粉末物質１１６（すなわち、粉砕機１１４からの生成物のアンダーフローの流れの中に含まれるもの）が、第一の粉砕機１１４のアンダーフローの出口１２８を介して第二のジェット粉砕機１２６の中に供給される。生成物のアンダーフローの流れは、粒子を伴った物質の供給物流れと油を含む加工ガスの流れの混合物を含む。生成物のアンダーフローの流れの中には十分な油１２０が残っているので、第二のジェット粉砕機１２６における粒子サイズの低下プロセスも油を含む雰囲気の中で行われる。第二のジェット粉砕機１２６へ追加の油１２０を供給する必要はない。

第一の粉砕機１１４からのアンダーフローの流れの中に含まれる先駆体物質１１６は、第二の粉砕機１２６の中で粉砕され（またはサイズが小さくされ）、そして粒子を伴った排出流れ１４８’として生成物の排出口１３２を介して第二のジェット粉砕機１２６から出る。次いで、第二のジェット粉砕機１２６からの粒子を伴った排出流れ１４８’は生成物収集装置１２２へ送られ、そこで加工ガス１１８から最終的な粉末生成物１１２が分離される。

追加の量の油１２０’を第一および第二の粉砕機１１４、１２６のそれぞれからの粒子を伴った生成物の流れ１４８、１４８’と合体させるためにノズル装置１７２、１７２’の一方または両方を作動させることによって、粉砕後の油の注入を行うことができる。粒子を伴った生成物の流れ１４８、１４８’についてのそのような粉砕後の注入のいずれを行うかは、様々な因子に依存し、それらの多くは本明細書の中で説明されているが、その他の因子については本明細書で提示された教示を理解した後に当業者に明らかになるであろう。

粉砕後の油の注入：
二つの別個の粉砕の試験または試行（ここでは試行１および試行２と言う）を、実質的に図１で示されていて粉砕後の油の注入モードで作動する粉砕装置を用いて行ったが、このとき第二のジェット粉砕機２６からの粒子を伴った生成物の流れ４８’の中に油２０を注入した（第一のジェット粉砕機１４からの粒子を伴った生成物の流れ４８の中には油２０を注入しなかった）。最初の試行において、約２２６８ｋｇ（約５０００ポンド）の先駆体物質１６を加工して、それにより、ほぼ同量の最終的な粉末生成物１２を得た。粉砕を行う前に、約５．９ｋｇ（約１３ポンド）の油２０を先駆体物質１６と混合することによって、先駆体粉末物質１６に油を予め付与した。最初の試行によって、生成物の収集装置２２に組み付けた回転弁６８のすぐ下に配置した収集口７０から粉末生成物１２の２４の別個のサンプルを収集した。図１を参照されたい。次いで、各々のサンプルを油価と酸価について分析した。分析の結果を表１に示す。

第２の粉砕後の油の注入の試行（すなわち、試行２）は最初の試行（すなわち、試行１）と基本的に同一で、約２２６８ｋｇ（約５０００ポンド）の先駆体物質１６を用いたが、ただし、粉砕を行う前に先駆体物質１６と混合させた油の量は約４．５ｋｇ（約１０ポンド）に減らした。第２の試行によって、収集口７０から粉末生成物１２の３９の別個のサンプルを収集した。次いで、各々のサンプルを油価と酸価について分析した。分析の結果を表２に示す。

試行１と試行２についての操作のパラメーターは基本的に同一であったが、ただし、前もって油を付与する工程を行う間に先駆体粉末物質に添加した油の量は異なっていた（すなわち、試行１について約５．９ｋｇ（約１３ポンド）で試行２について約４．５ｋｇ（約１０ポンド））。前もって油を付与する工程において用いた油の減少量を補うために、粉砕後に注入した油２０の量についても、試行１についての約０．１４ｋｇ/時〜約０．
１８ｋｇ/時（約０．３〜０．４ポンド/時）の範囲から試行２についての約０．１８ｋｇ
/時〜約０．２３ｋｇ/時（約０．４〜０．５ポンド/時）の範囲に増大させた。

両方の試行についての装置も同じであり、そしてジェット粉砕機１４および１６としてここで説明しているとともに図１に示されるタイプのタンデム型で１５インチのジェット粉砕機の使用を含む。両方の試行についての先駆体粉末物質１６は、本明細書で明示しているClimax Molybdenum Company、Ft. Madison Operationsから得られた工業等級の二硫
化モリブデンの粉末から成る。二硫化モリブデンの先駆体粉末物質１６は、約１６μｍ〜約３０μｍの範囲の中央値またはＤ５０の粒子サイズを有していた。先駆体物質についての酸価の仕様は０．０５ｍｇＫＯＨ/ｇ（最大）であり、一方、油価の仕様は０．０５重
量パーセント（最大）であった（予め油を塗布する前において）。

粉末の先駆体物質１６の供給量は約６４ｋｇ/時（約１４０ポンド/時）において制御された。予めの油の塗布と粉砕後の油の注入の両方のための油２０は、本明細書で明示しているKendex LMOオイルであり、試行１について約０．１４ｋｇ/時〜約０．１８ｋｇ/時（約０．３〜０．４ポンド/時）の範囲の量で装置１０の中に供給または計量された。試行
２の先駆体物質について前もって油を付与する工程において用いた油の減少を補うために、油の供給量を約０．１８ｋｇ/時〜約０．２３ｋｇ/時（約０．４〜０．５ポンド/時）
の範囲の供給量に増大させた。両方の試行について、第二のジェット粉砕機２６からの粒子を伴った生成物の流れ４８’の中へ油２０を注入した。すなわち、第一の粉砕機１４からの粒子を伴った生成物の流れ４８の中へは油２０を何ら注入しなかった。加工ガス１８、３０を、ジェット粉砕機１４および２６のそれぞれの供給口３６および６２へ約０．６２ＭＰａ（約９０ポンド/平方インチ、ゲージ（ｐｓｉｇ））の圧力で送給した。加工ガ
ス１８、３０を、それぞれのジェット粉砕機１４および２６の壁のガス入口４４および６４へ約０．５９ＭＰａ（約８５ｐｓｉｇ）の圧力で送給した。

両方の試行について、二硫化モリブデンの粉末生成物１２の中央値またはＤ５０の粒子サイズは、二硫化モリブデンの一般的な超微細等級について明示されている範囲、すなわち、約０．９μｍ〜約１．６μｍの範囲であり、そして酸価と油価は表１および表２に明示されている。

前に説明したように、表１と表２に示す特定のサンプルは、生成物の収集装置２２の回転弁６８のすぐ下に配置した収集口７０から採取された。図１を参照されたい。しかしながら、試行１と試行２の両方においてかなりの量の二硫化モリブデンの粉末生成物１２が製造された。次いで、それぞれの試行からの粉末生成物１２をドラムの中に装填し、このとき各々のドラムに約６８ｋｇ（約１５０ポンド）の粉末生成物１２を充填した。次いで
、それらのドラムのうちの４個をパレットの上に置いた。試行１によって製造された粉末生成物１２により、それぞれが生成物質の３６個のドラムからなる二つのロット（すなわち、ロット１およびロット２）が得られた。次いで、選択されたドラムからの粉末生成物１２を分析した。それぞれの選択されたドラムについての油価と酸価を、試行１のロット１の物質について表３に示し、また試行１のロット２の物質について表４に示す。

試行１のロット１の合成されたロット分析評価（すなわち、全てのロットを通して採取されたサンプルの平均）は、０．２０（重量％）の油価および０．４５（ｍｇＫＯＨ/ｇ
）の酸価であった。試行１のロット２の合成されたロット分析評価は、０．２９（重量％）の油価および０．２５（ｍｇ ＫＯＨ/ｇ）の酸価であった。

試行２によって製造された粉末生成物１２により、全部で三つのロットが得られ、それらは、それぞれが生成物の３３個のドラムからなる二つのロット（ロット１およびロット２）および２５個のドラムからなる一つのロット（ロット３）であった。次いで、選択されたドラムからの粉末生成物１２を分析した。それぞれの選択されたドラムについての油価と酸価を、試行２のロット１の物質について表５に示し、試行２のロット２の物質について表６に示し、そして試行２のロット３の物質について表７に示す。

試行２のロット１の合成されたロット分析評価は、このロットについて０．３２（重量％）の油価および０．１８（ｍｇＫＯＨ/ｇ）の酸価であった。試行２のロット２の合成
されたロット分析評価は、このロットについて０．２１（重量％）の油価および０．３６（ｍｇＫＯＨ/ｇ）の酸価であり、一方、試行２のロット３の合成されたロット分析評価
は、０．２９の油価および０．２０の酸価であった。

粉砕前の油の注入：
二つの別個の粉砕の試験または試行（ここでは試行３および試行４と言う）を、実質的に図５で示されていて粉砕前の油の注入モードで作動する粉砕装置１１０を用いて行ったが、このとき下に説明する装置１１０の中に油１２０を注入した。第三の試行（すなわち、試行３）において、約１３６０ｋｇ（約３０００ポンド）の先駆体物質１１６を加工し
て、それにより、ほぼ同量の最終的な粉末生成物１１２を得た。第三の試行によって、生成物の収集装置１２２に組み付けた回転弁１６８のすぐ下に配置した収集口１７０から粉末生成物１１２の９の別個のサンプルを収集した。図５を参照されたい。次いで、各々のサンプルを油価と酸価について分析した。分析の結果を表８に示す。

第三の試行（すなわち、試行３）によって許容できる粉末生成物１１２が製造されたが、試行３は、装置１１０において油または二硫化モリブデンの「スラッジ」を伴う過剰な汚れが生じやすかったという加工処理上の観点から、特に好結果のものではなかった。もっと具体的に言うと、試行３において、図５において最もわかりやすく示されているように、各々の加工ガスの分配マニホールド１５８および１６０上の「上流」の位置１７２、１７４において油１２０が添加された。これらの特定の油の注入位置のために、分配マニホールド１５８、１６０とジェット粉砕機１１４、１２６の、油およびスラッジ状の物質による過剰な汚れと詰まりが生じた。さらに、油の注入位置１７２、１７４のために、両方の供給ガスの流れ（例えば、各々の供給ガスの入口１３６および１６２を介して粉砕機１１４および１２６に入る流れ）と両方の壁のガス流れ（例えば、各々の壁のガス入口１４４および１６４を介して粉砕機１１４および１２６に入る流れ）に油１２０が送給されることとなった。

第四の試行（すなわち、試行４）は、試行４のための油１２０を第一のジェット粉砕機１１４の壁のガス入口１４４の近傍で注入した点で、第三の試行（すなわち、試行３）と異なる。図５を参照されたい。第二のジェット粉砕機１２６への油１２０の別の供給は行われなかった。試行３において生じた詰まりや汚れの問題は装置１１０において実質的に生じなかった、という加工処理上の観点から、第四の試行はかなりの好結果を収めた。試行４によって製造された粉末生成物１１２の１４の異なるサンプルも収集口１７０から収集され、そして表９に示すように、油価と酸価について分析した。比較のために、現在入手できる二硫化モリブデンのClimax超微細等級のものについての対応する仕様も表８と表９に示す。

粉砕前の油の注入の試行３と試行４についての操作のパラメーターは基本的に同一であったが、ただし、上で述べたように、油の注入位置は異なっていた。両方の試行についての装置も同じであり、そしてジェット粉砕機１１４および１２６としてここで説明しているとともに図５に示されるタイプのタンデム型で１５インチのジェット粉砕機の使用を含む。両方の試行についての先駆体粉末物質１１６は、本明細書で明示しているClimax Molybdenum Company、Ft. Madison Operationsから得られた工業等級の二硫化モリブデンの
粉末から成る。しかし、試行１および試行２とは異なって、先駆体物質の予めの油の塗布は行わなかった。二硫化モリブデンの先駆体粉末物質１１６は、約１６μｍ〜約３０μｍの範囲の中央値またはＤ５０の粒子サイズを有していた。先駆体物質についての酸価の仕様は０．０５ｍｇＫＯＨ/ｇ（最大）であり、一方、油価の仕様は０．０５重量パーセン
ト（最大）であった。

粉末の先駆体物質１１６の供給量は約６４ｋｇ/時（約１４０ポンド/時）において制御された。油１２０は、本明細書で明示しているKendex LMOオイルであり、約０．３ｋｇ/
時（約０．７ポンド/時）の量で装置１１０の中に供給または計量された。上で述べたよ
うに、試行３において、油１２０は位置１７２、１７４において注入され、一方、試行４において、油１２０は第一の粉砕機１１４の壁のガス入口１４４において注入された。加工ガス１１８、１３０を、ジェット粉砕機１１４および１２６のそれぞれの供給口１３６および１６２へ約０．６２ＭＰａ（約９０ポンド/平方インチ、ゲージ（ｐｓｉｇ））の
圧力で送給した。加工ガス１１８、１３０を、それぞれのジェット粉砕機１１４および１２６の壁のガス入口１４４および１６４へ約０．５９ＭＰａ（約８５ｐｓｉｇ）の圧力で送給した。

試行３と試行４について、二硫化モリブデンの粉末生成物１１２の中央値またはＤ５０の粒子サイズは、二硫化モリブデンの一般的な超微細等級について明示されている範囲、すなわち、約０．９μｍ〜約１．６μｍの範囲であり、そして酸価と油価は表８および表９に明示されている。

表８と表９に示す特定のサンプルは、生成物の収集装置１２２の回転弁１６８のすぐ下に配置した収集口１７０から採取された。図５を参照されたい。しかしながら、試行３と試行４の両方においてかなりの量の二硫化モリブデンの粉末生成物１１２が製造された。粉末生成物１１２をドラムの中に装填し、このとき各々のドラムに約６８ｋｇ（約１５０ポンド）の粉末生成物１１２を充填した。次いで、それらのドラムのうちの４個をパレットの上に置いた。試行３によって製造された粉末生成物１１２により、５個のパレットの上に置かれた生成物質の２０個のドラムが得られ、一方、試行４によって製造された粉末生成物１１２は３２個のドラムの中に装填され、全部で８個のパレットが得られた。次いで、それぞれのドラムからの粉末生成物１１２を分析した。それぞれのパレットについての平均の油価と酸価を、試行３の物質について表１０に示し、また試行４の物質について表１１に示す。

本発明の好ましい態様を本明細書で示した。それらの態様には適当な変更をなしうることが予想されるが、そのようなものであっても本発明の範囲内のものであろう。従って、本発明は以下の特許請求の範囲に従ってのみ解釈されるべきである。

１０ 二硫化モリブデンの粉末生成物の製造装置、 １２ 二硫化モリブデンの粉末生成物、 １４ （第一の）ジェット粉砕機、 １６ 二硫化モリブデンの先駆体粉末物質、 １８ 加工ガス、 ２０ 油、 ２２ 生成物収集装置、 ２４ （生成物の）排出口、 ２６ 第二のジェット粉砕機、 ２８ 生成物のアンダーフローの出口、 ３０ 加工ガス、 ３２ （生成物の）排出口、 ３４ 粉末の供給口、 ３６ 供給ガスの入口、 ３８ 内部粉砕キャビティ、 ４０ 粒子を伴った物質の供給物流れ、 ４２ 壁のガス流れ、 ４３ 生成物のアンダーフローの流れ、 ４４ 壁のガス入口、 ４６ ノズル、 ４８、４８’ 粒子を伴った生成物の流れ、 ５０、５０’ ポンプ、 ５２
ハウジング、 ５４ 周壁、 ５８、６０ 分配マニホールド、 ６２ 供給ガスの入口、 ６４ 壁のガス入口、 ６６ プレナム、 ６８ 回転弁、 ７０ 収集口、 ７
２、７２’ ノズル装置、 １１０ 二硫化モリブデンの粉末生成物の製造装置、 １１２ 二硫化モリブデンの粉末生成物、 １１４ 第一のジェット粉砕機、 １１６ 二硫化モリブデンの先駆体粉末物質、 １１８ 加工ガス、 １２０、１２０’ 油、 １２２ 生成物収集装置、 １２４ 生成物排出口、 １２６ 第二のジェット粉砕機、 １２８ アンダーフローの出口、 １３０ 加工ガス、 １３２ 生成物の排出口、 １３４ 粉末の供給口、 １３６ 供給ガスの入口、 １４４ 壁のガス入口、 １４８、１４８’ 粒子を伴った生成物の流れ、 １５０、１５０’、１５０” ポンプ、 １５８、１６０ マニホールド、 １６８ 回転弁、 １７０ 収集口、 １７２、１７２’ ノズル装置、 １７２、１７４ 油の注入位置。

Claims (7)

1. 流体エネルギーの衝撃によって先駆体粉末物質の粒子サイズを小さくするための装置であって、
   中に周壁を有する内部粉砕キャビティを画定している第一のハウジング、
   前記第一のハウジングと作動が連関する粉末供給物の入口、このとき、前記粉末供給物の入口は先駆体粉末物質を前記第一のハウジングの前記内部粉砕キャビティの中に導入するものである、
   前記粉末供給物の入口と作動が連関する供給ガス入口、このとき、前記供給ガス入口は供給ガスを前記第一のハウジングの前記内部粉砕キャビティの中に導入するものである、
   前記第一のハウジングと作動が連関する生成物の排出口、このとき、前記生成物の排出口は粉砕された粉末生成物を前記第一のハウジングの前記内部粉砕キャビティから取り出すものである、
   前記第一のハウジングと作動が連関するアンダーフローの出口、
   中に周壁を有する内部粉砕キャビティを画定している第二のハウジング、
   前記第二のハウジングと作動が連関する粉末供給物の入口、このとき、前記粉末供給物の入口は前記アンダーフローの出口と作動が連結していて、それにより前記第一のハウジングの前記内部粉砕キャビティから取り出す先駆体粉末物質を前記第二のハウジングの前記内部粉砕キャビティの中に導入するものである、
   前記第二のハウジングと作動が連関する生成物の排出口、このとき、前記生成物の排出口は粉砕された粉末生成物を前記第二のハウジングの前記内部粉砕キャビティから取り出すものであり；および
   前記生成物の排出口と作動が連関する油注入ノズルアセンブリ、このとき、前記油注入ノズルアセンブリは前記第二のハウジングの前記生成物の排出口から粒子を伴った生成物流れの中に油を注入するものである、
   を有する前記装置。
2. 前記供給ガス入口と作動が連関する油の供給口をさらに含み、このとき、前記油の供給口は油を該供給ガス入口内で供給ガスと混合し、それにより、供給ガスと一緒に油を前記第一のハウジングの前記内部粉砕キャビティの中に導入するものである、請求項１に記載の装置。
3. 前記第一のハウジングと作動が連関する壁のガス入口、このとき、前記壁のガス入口は壁のガスを前記第一のハウジングの前記内部粉砕キャビティの前記周壁に隣接する位置から前記第一のハウジングの前記内部粉砕キャビティの中に導入するものである、および
   前記壁のガス入口と作動が連関する油の供給口、それにより、壁のガスと一緒に油を前記第一のハウジングの前記内部粉砕キャビティの中に導入するものである、
   をさらに有する、請求項１に記載の装置。
4. 流体エネルギーの衝撃によって先駆体粉末物質の粒子サイズを小さくするための装置であって、
   中に周壁を有する内部粉砕キャビティを画定している第一のハウジング、
   前記第一のハウジングと作動が連関する粉末供給物の入口、このとき、前記粉末供給物の入口は先駆体粉末物質を前記第一のハウジングの前記内部粉砕キャビティの中に導入するものである、
   前記粉末供給物の入口と作動が連関する供給ガス入口、このとき、前記供給ガス入口は供給ガスを前記第一のハウジングの前記内部粉砕キャビティの中に導入するものである、
   前記第一のハウジングと作動が連関する生成物の排出口、このとき、前記生成物の排出口は粉砕された粉末生成物を前記第一のハウジングの前記内部粉砕キャビティから取り出すものである、
   前記第一のハウジングと作動が連関する油の供給口、このとき、前記油の供給口は油を前記第一のハウジングの前記内部粉砕キャビティの中に導入するものである、
   前記第一のハウジングと作動が連関するアンダーフローの出口、前記アンダーフローの出口は先駆体粉末物質を前記第一のハウジングの前記内部粉砕キャビティから取り出すものである、
   中に周壁を有する内部粉砕キャビティを画定している第二のハウジング、
   前記第二のハウジングと作動が連関する粉末供給物の入口、このとき、前記粉末供給物の入口は前記アンダーフローの出口と作動が連結していて、それにより前記第一のハウジングの前記内部粉砕キャビティから取り出す先駆体粉末物質を前記第二のハウジングの前記内部粉砕キャビティの中に導入するものである、
   前記第二のハウジングの前記粉末供給物の入口と作動が連関する供給ガス入口、このとき、前記供給ガス入口は供給ガスを前記第二のハウジングの前記内部粉砕キャビティの中に導入するものである、
   前記第二のハウジングと作動が連関する生成物の排出口、このとき、前記生成物の排出口は粉砕された粉末生成物を前記第二のハウジングの前記内部粉砕キャビティから取り出すものである、および
   前記第二のハウジングの前記生成物の排出口と作動が連関する油注入ノズルアセンブリ、このとき、前記油注入ノズルアセンブリは油を前記第二のハウジングの前記生成物の排出口から粒子を伴った生成物流れの中に注入するものである、
   を有する前記装置。
5. 前記油の供給口は前記第一のハウジングと作動が連関する前記供給ガス入口と作動が連関し、このとき、前記油の供給口は、当該油の供給口中で油を供給ガスと混合し、それにより、供給ガスと一緒に油を前記第一のハウジングの前記内部粉砕キャビティの中に導入するものである、請求項４に記載の装置。
6. 前記第一のハウジングと作動が連関する壁のガス入口をさらに含み、このとき、前記壁のガス入口は壁のガスを前記第一のハウジングの前記内部粉砕キャビティの前記周壁に隣接する位置から前記第一のハウジングの前記内部粉砕キャビティの中に導入するものであり、および
   前記油の供給口は前記壁のガス入口と作動が連関していて、それにより、壁のガスと一緒に油を前記第一のハウジングの前記内部粉砕キャビティの中に導入する、請求項４に記載の装置。
7. 前記第一のハウジングの前記生成物の排出口と作動が連関する油注入ノズルアセンブリをさらに含み、このとき、前記油注入ノズルアセンブリは前記第一のハウジングの前記生成物の排出口から粒子を伴った生成物流れの中に油を注入するものである、請求項１に記載の装置。

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