SK117895A3

SK117895A3 - Zirconium silicate grinding medium

Info

Publication number: SK117895A3
Application number: SK1178-95A
Authority: SK
Inventors: Thomas I Brownbridge; Phillip Story
Original assignee: Kerr Mc Gee Chemical Corp A De
Priority date: 1994-01-25
Filing date: 1995-01-24
Publication date: 1996-01-10
Also published as: EP0690749A4; DE69515935D1; CN1042104C; AU1690095A; CN1122112A; EP0930098B1; ES2190624T3; DE69515935T2; PL310446A1; ES2143616T3; JP2693039B2; PL176837B1; EP0690749A1; EP0690749B1; TW276208B; CA2158969C; WO1995019846A1; ATE191160T1; EP0930098A1; AU671248B2

Abstract

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

Description

Oblasť technikyTechnical field

Vynález sa týka mlecej náplne a najmä mlecieho média s ortokremičitanom zirkoničitým.The invention relates to a grinding cartridge, and in particular to a zirconium silicate grinding medium.

Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Pri nových výrobných operáciách, ako je napríklad výroba keramických dielov, magnetických médií a farieb, sa vyžaduje, aby keramický, magnetický, prípadne pigmentový prášok bol čo možno najdokonalejšie rozptýlený v konkrétnom spojive, vhodnom pre danú výrobu. V dôsledku veľkého rozptýlenia keramických práškov vznikajú keramické diely s vyššou hustotou a pevnosťou, ako je to u dielov, ktoré sú vyrobené z menej dokonale rozptýlených tuhých látok. Schopnosti uchovávania dát u magnetických médií sú obmedzené veľkosťou častíc, a magnetického média s dokonale rozptýleným, jemne mletým práškom dosahujú maximálnej schopnosti úschovy dát. Optické vlastnosti farieb, napríklad krycia schopnosť, jasnosť, farba a trvanlivosť sú silne závislé od dosiahnutého stupňa rozptýlenia pigmentu. U jemne pomletých práškov sa požaduje takéto dokonalé rozptýlenie. Obvykle sa mlecie prístroje, napríklad tanierové mlyny, klietkové mlyny a/alebo trecie mlyny, používajú s mlecou náplňou, za účelom výroby takýchto jemne mletých práškov, v ideálnom prípade k zníženiu veľkosti prášku na hraničnú hodnotu rozomletia, napríklad na veľkosť jediného kryštálu prášku.In new manufacturing operations, such as the manufacture of ceramic parts, magnetic media and paints, it is required that the ceramic, magnetic or pigment powder be dispersed as perfectly as possible in a particular binder suitable for the production. Due to the large dispersion of the ceramic powders, ceramic parts with higher density and strength are produced than those made from less perfectly dispersed solids. The data storage capabilities of magnetic media are limited by particle size, and magnetic media with perfectly dispersed, finely ground powder achieves maximum data storage capability. The optical properties of dyes, such as hiding power, clarity, color and durability, are strongly dependent on the degree of pigment dispersion achieved. For finely divided powders, such a perfect distribution is required. Typically, grinding machines, such as plate mills, cage mills and / or friction mills, are used with a grinding cartridge to produce such finely ground powders, ideally to reduce the powder size to a grinding threshold, for example to a single powder crystal size.

Mletie niektorých práškov zahrňuje rozdružovací proces, podľa ktorého musia byť prerušené alebo prekonané chemické väzby, napríklad vodíkovými mostíkmi povrchovo viazaná vlhkosť, Van der Waalsove a elektrostatické sily, napríklad medzi časticami, ale taktiež akékoľvek ďalšie väzby, ktoré udržujú častice pohromade, a to za účelom získania častíc v ich hraničnom stave rozomletia. Jedným z pigmentových práškov, ktorý vyžaduje rozdružovací mlecí proces, aby sa získal jemne mletý prášok, je oxid titaničitý. Optimálne rozptýlenie prášku pigmentu oxidu titaničitého má za následok optimalizované vlastnosti, konkrétne zlepšený lesk, trvanlivosť a kryciu schopnosť.The grinding of some powders involves a decomposition process whereby chemical bonds, such as hydrogen bonded surface moisture, van der Waals and electrostatic forces, such as between particles, but also any other bonds that keep the particles together, must be broken or overcome obtaining particles at their milled limit. One pigment powder that requires a de-grinding process to obtain a finely divided powder is titanium dioxide. Optimal dispersion of the titanium dioxide pigment powder results in optimized properties, in particular improved gloss, durability and hiding power.

Rozdružovací proces sa najlepšie uskutočňuje pomocou mlecieho média, charakterizovaného malou veľkosťou častíc, ktorá je najmenším násobkom skutočnej veľkosti výsledných častíc mletého produktu, ktorá môže byť ešte účinne oddelená od výsledného prášku. V kontinuálnom procese môže byť mlecia náplň oddelovaná od výsledných častíc pomocou separačných technológií na princípe hustoty. V typickom guličkovom alebo pieskovom mlyne pracujúcom v kontinuálnej prevádzke sa separácia rozomieľacieho média od produktu môže uskutočňovať na základe rozdielov medzi rýchlosťou usadzovania, veľkosťou častíc alebo oboch parametrov, ktoré existujú medzi časticami mlecieho média a výsledného prášku.The disintegration process is preferably carried out with a grinding medium characterized by a small particle size which is the smallest multiple of the actual particle size of the milled product that can still be effectively separated from the resulting powder. In a continuous process, the grinding cartridge can be separated from the resulting particles by density-based separation technologies. In a typical ball or sand mill operating in continuous operation, the separation of the grinding medium from the product can be performed based on differences between the settling rate, particle size, or both, that exist between the grinding medium particles and the resulting powder.

Komerčné aplikácie procesu mletia obvykle využívajú ako mlecie médium kremičitý piesok, sklené zrná, keramické média alebo oceľové broky. Medzi nimi, nízka hustota, približne 2,6 g/cm³, u piesku a sklených zŕn, a nízka tvrdosť sklených zŕn obmedzujú výber materiálu, ktorý môže byť mletý pomocou piesku alebo sklených zŕn. Využitie oceľových brokov je obmedzené iba na tie aplikácie, kde môže byť tolerovaná kontaminácia železom, vznikajúca v dôsledku opotrebenia oceľových brokov počas procesu mletia.Commercial grinding applications typically use silica sand, glass grains, ceramic media or steel shot as a grinding medium. Among them, the low density, about 2.6 g / cm ³ , for sand and glass grains, and the low hardness of glass grains limit the choice of material that can be ground using sand or glass grains. The use of steel shot is limited to those applications where iron contamination resulting from wear of the steel shot during grinding can be tolerated.

Teda existuje potreba relatívne lacného, netoxického, mlecieho média s vysokou hustotou, ktoré je charakterizované malou veľkosťou častíc, dostatočne vysokou hustotou pre účely separácie, aby ho bolo možné použiť na mletie veľkého rozsahu materiálov, a u ktorého nevznikajú vedľajšie produkty, ktoré by spôsobovali kontamináciu výsledného prášku.Thus, there is a need for a relatively inexpensive, nontoxic, high density grinding medium characterized by a small particle size, sufficiently high density for separation purposes to be used to grind a wide range of materials without producing by-products that would contaminate the resulting powder.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Vynález sa týka relatívne lacného, hustého a netoxického mlecieho média s prírodným pieskom ortokremičitanú zirkoničitého, ktoré má malú veľkosť častíc a dostatočne veľkú hustotu, aby bolo vhodné na rozomieľanie širokého spektra materiálov, a pritom nekontaminovalo výsledný prášok svojimi produktami opotrebenia, a taktiež spôsob mletia prášku pomocou tohto mlecieho média.The invention relates to a relatively inexpensive, dense and non-toxic natural sand zirconium silicate grinding medium having a small particle size and a sufficiently high density to be suitable for grinding a wide variety of materials without contaminating the resulting powder with its wear products, using this grinding medium.

Podľa jedného význaku vynálezu prírodný piesok ortokremičitanu zirkoničitého sa vyznačuje hustotou v rozmedzí 4 g/cm³ až 6 g/cm³, s výhodou v rozmedzí 4,6 až 4,9 g/cm³, najlepšie v rozmedzí 4,75 až 4,85 g/cm³.According to one aspect of the invention, the natural sand of zirconium silicate is characterized by a density in the range of 4 g / cm ³ to 6 g / cm ³ , preferably in the range of 4.6 to 4.9 g / cm ³ , preferably in the range of 4.75 to 4, 85 g / cm ³ .

Iný význak tohto vynálezu sa týka spôsobu mletia kroky prípravy východiskového veľkosťou častíc východiskového obsahujúceho prírodný zirkoničitého, vyznačujúceho rozmedzí od 4,0 do 6,0 g/cm³ ktorý zahrňuje vyznačujúceho sa a rozomieľacieho média prášku, prášku prášku piesok sa hustotou , a zmiešanie ortokremičitanu mlecieho média v uvedeného východiskového prášku a mlecieho média s kvapalným médiom, čím sa vytvorí mlecia suspenzia, mletie uvedenej mlecej suspenzie počas doby dostatočnej na vytvorenie výslednej suspenzie, zahrňujúce výsledný prášok, ktorý sa vyznačuje požadovanou veľkosťou častíc výsledného prášku a má v zásade rovnaké zloženie ako uvedený východiskový prášok, a oddelenie uvedenej výslednej suspenzie od uvedenej mlecej suspenzie.Another aspect of the present invention relates to a method of grinding the steps of preparing a starting particle size of a starting material containing natural zirconium having a range of 4.0 to 6.0 g / cm ³ which comprises the characterizing and grinding powder powder, the sand powder powder with density, and mixing the orthosilicate a grinding medium in said starting powder and a grinding medium with a liquid medium to form a grinding suspension, grinding said grinding suspension for a time sufficient to form a resulting suspension, comprising the resulting powder, characterized by the desired particle size of the resulting powder and having substantially the same composition as said starting powder, and separating said resulting suspension from said grinding suspension.

Úlohou vynálezu je opísať mlecie médium s prírodným pieskom ortokremičitanu zirkoničitého.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a grinding medium with natural sand of zirconium silicate.

Ďalšou úlohou vynálezu je opísať spôsob mletia prášku pomocou mlecieho média s prírodným pieskom ortokremičitanu zirkoničitého.It is a further object of the present invention to provide a method of grinding a powder by means of a grinding medium with natural sand of zirconium silicate.

Ďalšie úlohy, znaky a výhody vynálezu budú odborníkovi z danej oblasti zrejmé po prečítaní nasledujúceho opisu výhodných uskutočnení.Other objects, features, and advantages of the invention will be apparent to those skilled in the art upon reading the following description of preferred embodiments.

Príkladné uskutočnenia vynálezuExemplary embodiments of the invention

V tomto opise a nasledujúcich nárokoch znamená výraz prírodný resp. prirodzene sa vyskytujúci, že piesok ortokremičitanu zirkoničitého sa ťaží vo forme piesku ortokremičitanu s konkrétnou veľkosťou častíc a odlišuje sa od materiálov, ktoré sa získavajú synteticky, vyrábajú, alebo inak umelo človekom produkujú. Mlecie médium (rozomieľacie médium) piesku ortokremičitanu zirkoničitého podľa vynálezu sa v prírode vyskytuje vo vhodnej veľkosti a vhodnom tvare, ktorý sa môže triediť, aby sa získala vhodná frakcia na použitie v konkrétnej operácii rozomieľania. Ťažený piesok ortokremičitanu zirkoničitého sa triedi, aby sa na použitie ako mlecie médium izolovala vhodná frakcia piesku ortokremičitanu zirkoničitého, a to na základe veľkosti častíc. V tomto opise a v nasledujúcich nárokoch znamená výraz mlecie médium materiál, ktorý sa umiestni do mlecieho prístroja, napríklad tanierového mlyna, klietkového mlyna alebo trecieho mlyna, spolu s práškom, ktorý má byť jemnejšie pomletý alebo rozdružený, za účelom prenosu strižnej sily mlecieho prístroja na vyrábaný prášok, čím sa majú rozomieľať častice prášku.In this specification and in the following claims, the term natural resp. It is naturally occurring that the zirconium silicate sand is extracted in the form of an orthosilicate sand of a particular particle size and differs from materials which are synthetically produced, produced or otherwise artificially produced by man. The grinding medium (grinding medium) of the zirconium silicate sand of the invention occurs naturally in a suitable size and shape that can be sorted to obtain a suitable fraction for use in a particular grinding operation. The drawn zirconium silicate sand is screened to isolate a suitable fraction of zirconium silicate sand for use as a grinding medium, based on the particle size. In this specification and in the following claims, the term grinding medium means a material which is placed in a grinding apparatus, for example a disk mill, cage mill or friction mill, together with a powder to be finely ground or separated to transfer the shear force of the grinding machine to powder, thereby grinding the powder particles.

Vynález opisuje mlecie médium zahrňujúce prírodný piesok ortokremičitanu zirkoničitého, ktorý je charakterizovaný hustotou približne v rozmedzí 4 g/cm³ až 6 g/cm³, s výhodou 4,6 g/cm³ až 4,9 g/cm³, a najlepšie v rozmedzí od 4,75 do 4,85 g/cm³.The invention discloses a grinding medium comprising natural sand of zirconium silicate, characterized by a density in the range of about 4 g / cm ³ to 6 g / cm ³ , preferably 4.6 g / cm ³ to 4.9 g / cm ³ , and preferably ranging from 4.75 to 4.85 g / cm ³ .

Prirodzene sa vyskytujúci piesok ortokremičitanu zirkoničitého má sklon byť jedinou fázou, zatiaľ čo syntetické keramické zrná ortokremičitanu zirkoničitého sú.obvykle viacfázové materiály. Povrchové znečisťujúce látky, ako je napríklad hliník, železo, urán, tórium, a ďalšie ťažké kovy, rovnako ako oxid titaničitý, môžu byť prítomné na povrchu častíc prirodzene sa vyskytujúceho piesku ortokremičitanu zirkoničitého. Keď sa akýmkoľvek známym spôsobom povrchovej úpravy odstránia povrchové znečisťujúce látky, napríklad umývaním a triedením, ukazuje chemická analýza, že zvyšné znečisťujúce látky sú vo vnútri štruktúry kryštálu ortokremičitanu zirkoničitého a neovplyvňujú nepriaznivo mletý prášok.Naturally occurring zirconium silicate sand tends to be a single phase, while synthetic ceramic zirconium silicate grains are typically multiphase materials. Surface contaminants such as aluminum, iron, uranium, thorium, and other heavy metals, as well as titanium dioxide, may be present on the surface of the particles of naturally occurring zirconium silicate sand. When surface pollutants are removed by any known surface treatment method, for example by washing and sorting, chemical analysis shows that the remaining pollutants are within the zirconium silicate crystal structure and do not adversely affect the ground powder.

Pretože hustota prírodného piesku ortokremičitanu zirkoničitého, tak, ako bolo opísané vyššie, presahuje hustotu 3,8 g/cm³, ktorá je charakteristická pre vyrábané zrná ortokremičitanu zirkoničitého, môže sa použiť mlecie médium s prírodným pieskom ortokremičitanu zirkoničitého s menšou veľkosťou častíc, než by to bolo u vyrábaných zŕn ortokremičitanu zirkoničitého, bez toho aby sa piesok ortokremičitanu zirkoničitého vyplavoval z mlecej suspenzie, a tým strácal účinnosť ako mlecie médium.Since the density of the natural zirconium silicate sand, as described above, exceeds the density of 3.8 g / cm ³ that is characteristic of the zirconium silicate grains produced, a grinding medium with natural zirconium silicate sand with a smaller particle size can be used than this was the case with the produced zirconium silicate grains, without the zirconium silicate sand being washed out of the grinding suspension, thereby losing its effectiveness as a grinding medium.

Mlecie médium s pieskom ortokremičitanu zirkoničitého môže sa vyznačovať veľkosťou častíc, ktorá je najmenším násobkom veľkosti častíc konečného produktu, veľkosti častíc pomletého výsledného prášku, ktorá ešte môže byť účinne odstránená z výsledného mletého prášku. Obvykle je veľkosť častíc prirodzene sa vyskytujúceho piesku ortokremičitanu zirkoničitého väčšia než 100 mikrónov a môže byť približne v rozmedzí od 100 mikrónov do 1500 mikrónov, s výhodou od 100 do 500 mikrónov, najlepšie približne v rozmedzí od 150 do 250 mikrónov. Ťažený, prirodzene sa vyskytujúci piesok ortokremičitanu zirkoničitého môže byť preosievaný pomocou dobre známych technológií, aby sa izolovala hrubá frakcia piesku, ktorá zahrňuje častice s vhodnou veľkosťou na použitie ako mlecie médium.The zirconium silicate sand grinding medium can be characterized by a particle size which is the smallest multiple of the particle size of the final product, the particle size of the milled resulting powder, which can still be effectively removed from the resulting milled powder. Typically, the particle size of the naturally occurring zirconium silicate sand is greater than 100 microns and can range from about 100 microns to about 1500 microns, preferably from about 100 to 500 microns, most preferably from about 150 to 250 microns. The drawn, naturally occurring zirconium silicate sand can be sieved using well known technology to isolate a coarse fraction of sand that includes particles of a suitable size for use as a grinding medium.

Mlecie médium môže byť akékoľvek kvapalné médium kompatibilné s mletým produktom a mlecím procesom a môže zahrňovať vodu, olej a akékoľvek ďalšie organické zlúčeniny alebo ich zmesi, a môže byť kombinované s prírodným pieskom ortokremičitanu zirkoničitého, aby sa vytvorila suspenzia. Kvapalné médium je vybrané v závislosti od mletého produktu. Výsledný mletý prášok môže a nemusí byť po ukončení mlecieho procesu oddelený od kvapalného média, avšak mlecie médium sa obyčajne po skončení mlecieho procesu oddeľuje od kvapalného média.The grinding medium may be any liquid medium compatible with the milled product and the grinding process and may include water, oil and any other organic compounds or mixtures thereof, and may be combined with natural zirconium silicate sand to form a suspension. The liquid medium is selected depending on the product to be ground. The resulting milled powder may or may not be separated from the liquid medium after the grinding process, but the grinding medium is usually separated from the liquid medium after the grinding process.

Pokiaľ je mletým práškom pigment na použitie v atramente alebo farbách na báze oleja, môže byť kvapalným médiom olej, napríklad prirodzený olej, ako je čínsky drevný olej, ľanový olej, sójový olej, tálový olej alebo ich zmesi. Tieto prirodzene sa vyskytujúce oleje môžu byť miešané s rozpúšťadlami, ako je napríklad ľahký benzín, nafta alebo toluol, alebo ich zmesi, ktoré môžu zahrňovať ďalšie látky, napríklad rastlinnú gumu, živicu, dispergačné prostriedky a/alebo vysúäacie činidlá. Kvapalné médium môže taktiež zahrňovať ďalšie materiály, používané pri výrobe tlačovej farby, atramentu alebo farieb na báze oleja, napríklad alkydové živice, epoxydové živice, nitrocelulózu, melamíny, uretány a silikóny.When the ground powder is a pigment for use in an oil-based ink or paint, the liquid medium may be an oil, for example, a natural oil such as Chinese wood oil, linseed oil, soybean oil, tall oil or mixtures thereof. These naturally occurring oils may be blended with solvents such as light petroleum, naphtha or toluene, or mixtures thereof, which may include other substances such as vegetable gum, resin, dispersants and / or desiccants. The liquid medium may also include other materials used in the manufacture of ink, ink or oil-based inks, for example alkyd resins, epoxy resins, nitrocellulose, melamines, urethanes and silicones.

Pokiaľ je mletým práškom pigment na použitie vo farbách na základe vody, napríklad latexových farbách, môže byť kvapalným médiom voda, prípadne zahrňujúce odpeňovacie a/alebo dispergačné činidlá.When the milled powder is a pigment for use in water-based paints, for example latex paints, the liquid medium may be water, optionally including defoaming and / or dispersing agents.

v prírode sa vyskytujúci piesok ortokremičitanu zirkoničitého a kvapalné médium môžu byť kombinované za účelom vytvorenia mlecej suspenzie, ktorá sa ďalej vyznačuje svojou viskozitou, ktorá môže byť približne v rozmedzí od 1,0 do 10000 s^-1, s výhodou od 1,0 do 500 s^-1, najlepšie od 1,0 donaturally occurring zirconium silicate sand and the liquid medium may be combined to form a grinding suspension, further characterized by its viscosity, which may range from about 1.0 to 10,000 s ^-1 , preferably from 1.0 to 500 s ^-1 , preferably from 1.0 to

100 s“‘. Všeobecne je viskozita rozomieľacej suspenzie daná koncentráciou tuhých látok v rozomieľacej suspenzii, a teda čím vyššia bude koncentrácia tuhých látok rozomieľacej suspenzie, tým vyššia bude jej viskozita a hustota. Neexistuje absolútna horná hranica pre viskozitu rozomieľacej suspenzie, avšak pri určitej viskozite sa dosiahne bod, keď už nie je nutné žiadne mlecie médium, ako je tomu v prípade plastov zlučovaných v extrudéroch, kotúčových mlynoch a podobne bez mlecieho média.100 s “‘. Generally, the viscosity of the grinding suspension is determined by the concentration of solids in the grinding suspension, and hence the higher the solids concentration of the grinding suspension, the higher its viscosity and density. There is no absolute upper limit for the viscosity of the grinding suspension, but at a certain viscosity, a point is reached when no grinding medium is necessary, as is the case with plastics compounded in extruders, disc mills and the like without grinding medium.

Vynález taktiež opisuje spôsob mletia prášku, ktorý zahrňuje kroky prípravy východiskového prášku vyznačujúceho sa svojou veľkosťou častíc, prípravy mlecieho média, ktoré zahrňuje prirodzene sa vyskytujúci piesok ortokremičitanu zirkoničitého, vyznačujúci sa hustotou mlecieho média v rozmedzí od 4,0 do 6,0 g/cm³, prípravy kvapalného média, zmiešania východiskového prášku s kvapalným médiom, aby sa vytvorila mlecia suspenzia, mletie mlecej suspenzie počas doby dostatočnej na vytvorenie výslednej suspenzie, obsahujúcej výsledný prášok, charakterizovaný požadovanou veľkosťou výsledného prášku, a majúci v podstate rovnaké zloženie ako východiskový prášok, a separáciu výslednej suspenzie obsahujúcej výsledný prášok od mlecej suspenzie.The invention also discloses a method of milling a powder, comprising the steps of preparing a starting powder characterized by its particle size, preparing a grinding medium, comprising naturally occurring zirconium silicate sand, characterized by a grinding medium density in the range of 4.0 to 6.0 g / cm 2 ³ , preparing a liquid medium, mixing the starting powder with the liquid medium to form a grinding suspension, grinding the grinding suspension for a time sufficient to form a resulting suspension containing the resulting powder, characterized by the desired size of the resulting powder, and having substantially the same composition as the starting powder, and separating the resulting suspension containing the resulting powder from the grinding suspension.

Východiskový prášok použitý podľa tohto spôsobu podľa vynálezu môže byť aglomerovaný a/alebo agregovaný prášok. Aglomerovaný prášok môže byť charakterizovaný svojou veľkosťou častíc, ktorá je menšia než 500 mikrónov a s výhodou bude približne v rozmedzí od 0,01 do 200 mikrónov. U práškov pigmentu oxidu titaničitého je veľkosť častíc aglomerovaného prášku približne v rozmedzí od 0,05 do 100 mikrónov, ktoré môžu byť mleté, aby sa priblížila veľkosť častíc veľkosti jednotlivého kryštálu oxidu titaničitého.The starting powder used according to the method of the invention may be agglomerated and / or aggregated powder. The agglomerated powder may be characterized by its particle size which is less than 500 microns and preferably will be in the range of about 0.01 to 200 microns. For titanium dioxide pigment powders, the particle size of the agglomerated powder is in the range of about 0.05 to 100 microns, which can be milled to approximate the particle size of a single titanium dioxide crystal.

Východiskový prášok môže byť taktiež charakterizovaný svojou hustotou, ktorá je približne v rozmedzí od 0,8 do 5,0 g/cm³. Spôsob podľa vynálezu je vhodný pre organické prášky, ktoré majú typicky hustotu v nižšej oblasti vyššie uvedeného rozmedzia, ale taktiež pre anorganické prášky, napríklad oxid titaničitý, uhličitan vápenatý, bentonit alebo kaolín alebo ich zmesi. Východiskový prášok oxidu titaničitého, ktorý má hustotu približne v rozmedzí od 3,7 do 4,2 g/cm³.The starting powder may also be characterized by its density, which is approximately in the range of from 0.8 to 5.0 g / cm ³ . The process according to the invention is suitable for organic powders which typically have a density in the lower range of the above-mentioned range, but also for inorganic powders, for example titanium dioxide, calcium carbonate, bentonite or kaolin or mixtures thereof. A starting titanium dioxide powder having a density in the range of about 3.7 to 4.2 g / cm ³ .

Prírodný piesok ortokremičitanú zirkoničitého použitý v spôsobe podľa vynálezu, môže byť taktiež charakterizovaný veľkosťou častíc piesku ortokremičitanú zirkoničitého, ktorá je väčšia než 100 mikrónov, a môže byť približne v rozmedzí od 100 do 1500 mikrónov, s výhodou od 100 do 500 mikrónov, najlepšie od 150 do 250 mikrónov.The natural zirconium silicate sand used in the method of the invention may also be characterized by a particle size of the zirconium silicate sand that is greater than 100 microns, and may range from about 100 to 1500 microns, preferably from 100 to 500 microns, preferably from 150 microns. up to 250 microns.

Kvapalným médiom použitým v spôsobe podľa vynálezu môže byť olej alebo voda, vybrané podľa vyššie opísaného kritéria.The liquid medium used in the method of the invention may be an oil or water, selected according to the criteria described above.

Krok (5) mletia môže byť uskutočňovaný v akomkoľvek vhodnom mlecom prístroji, ktorý využíva mleciu náplň, napríklad, ale vôbec nie iba guličkový mlyn, klietkový mlyn, tanierový mlyn alebo čapový mlyn, ktoré majú konštrukciu uspôsobenú na podporu zvislého prúdenia alebo horizontálneho prúdenia.The grinding step (5) may be carried out in any suitable grinding apparatus that utilizes a grinding cartridge, for example, but not at all, a ball mill, cage mill, plate mill or pin mill having a structure adapted to support vertical flow or horizontal flow.

Proces mletia môže byť uskutočňovaný po dávkach alebo kontinuálne.The grinding process can be carried out in batches or continuously.

Krok suspenzie suspenzie, médiom od (6) môže ktorá separácie byť obsahuje suspenzie na vlastností vlastností mlecej výsledného prášku a výsledného prášku, výslednej suspenzie od mlecej rozlišovaním výslednej s kvapalným fyzikálnych fyzikálnych častíc, uskutočňovaný výsledný prášok spolu základe rozdielu mlecieho média a napríklad veľkosti hustoty častíc a rýchlosti usadzovania častíc. Ako už bolo vyššie opísané, môže a nemusí byť výsledný prášok oddelený od kvapalného média potom, čo je proces mletia ukončený, avšak mlecie médium sa obvykle od kvapalného média po ukončení procesu mletia oddeluje. Výsledný prášok môže byť oddelený od výslednej suspenzie a podrobený ďalšiemu spracovaniu, napríklad rozptyľovanie prášku v dispergačnom médiu, aby sa vytvorila disperzia. V závislosti od toho, či je disperziou tlačová farba, atrament alebo pigmentové náterivo či náterová farba na základe oleja, alebo tlačová farba, atrament alebo pigmentové náterivo či náterová farba na základe vody, alebo sa jedná o disperziu keramického alebo magnetického prášku, môže byť disperzné médium vybrané podľa rovnakého kritéria, ako už bolo opísané pre výber kvapalného média. Pokiaľ sa má výsledný prášok použiť vo výslednej suspenzii, nie sú nutné ďalšie kroky za účelom rozptýlenia.The step of suspending the suspension, the medium from (6), which separation may comprise suspensions on the properties of the grinding resultant powder and the resultant powder, the resulting suspension from the grinding resultant resulting in liquid physical physical particles, carried out the resulting powder together based on the grinding media difference and the particle density and particle settling rates. As described above, the resulting powder may or may not be separated from the liquid medium after the grinding process is completed, but the grinding medium is usually separated from the liquid medium after the grinding process is completed. The resulting powder may be separated from the resulting suspension and subjected to further processing, for example, dispersing the powder in a dispersing medium to form a dispersion. Depending on whether the dispersion is an ink, ink or pigment coating or an oil-based paint, or an ink, ink or pigment coating or a water-based paint, or a dispersion of ceramic or magnetic powder, it may be dispersed a medium selected according to the same criterion as described above for selecting a liquid medium. If the resulting powder is to be used in the resulting suspension, no further dispersion steps are necessary.

Pre ďalšiu ilustráciu vynálezu sú uvedené nasledujúce príklady. Konkrétne zlúčeniny, procesy a podmienky použité v príkladoch sú len vynálezu.The following examples are given to further illustrate the invention. The specific compounds, processes, and conditions used in the examples are only of the invention.

ilustratívne a neobmedzujú rozsahillustrative and not limiting scope

Príklad 1Example 1

Nasledujúci príklad je uvedený na porovnanie výkonu konvenčných, na trhu dostupných, syntetických zŕn ortokremičitanu zirkoničitého ako mlecieho média, s výkonom štandardného kremičitého piesku s veľkosťou 3,937 až 15,748 ôk/cm.The following example is given to compare the performance of conventional commercially available zirconium silicate grains as a grinding medium with the performance of standard quartz sand of 3.937 to 15.748 mesh / cm.

Pieskové mlyny, ktoré majú menovitú kapacitu mlecej komory 1041 litrov a celkovú kapacitu 1893 litrov sa naplnili oddelene 1361 kg syntetických keramických zŕn ortokremičitanu zirkoničitého s menovitou veľkosťouSand mills having a nominal grinding chamber capacity of 1041 liters and a total capacity of 1893 liters were separately filled with 1361 kg of synthetic ceramic zirconium silicate grains of nominal size

300 mikrónov a 210 mikrónov a s300 microns and 210 microns and p

544 kg štandardného kremičitého piesku544 kg of standard quartz sand

3,937-15,748 ôk/cm, najväčšia náplň mlynu prijateľná pre kremičitý piesok. Mlyny naplnené 1361 kg syntetických keramických zŕn ortokremičitanu zirkoničitého, rovnako ako mlyn naplnený 544 kg kremičitého piesku 3,937-15,748 ôk/cm pracovali rýchlosťou prúdenia 61, 87 a 114 za minútu. Suspenzie, ktorými sa plnili všetky mlyny, mali hustotu 1,35 g/cm³ a obsahovali oxid titaničitý, z ktorého 40 % malo veľkosť menšiu než 0,5 mikrónov, vo vode. Veľkosť častíc oxidu titaničitého vo výslednej suspenzii sa merala pomocou analyzátora veľkosti častíc Leeds and Northrupp 9200 série3,937-15,748 mesh / cm, the largest mill fill acceptable for silica sand. Mills filled with 1361 kg of synthetic ceramic grains of zirconium silicate, as well as a mill filled with 544 kg of silica sand of 3.937-15.748 mesh / cm, operated at flow rates of 61, 87 and 114 per minute. The suspensions which filled all the mills had a density of 1.35 g / cm ³ and contained titanium dioxide, of which 40% had a size of less than 0.5 microns, in water. The particle size of the titanium dioxide in the resulting suspension was measured using a Leeds and Northrupp 9200 series particle size analyzer.

Microtrac™ vo vode aktívnym v Tabuľke I keramických indikované činidlom pri a ukazujú, zŕn s veľkosťou natriumhexametafosfátovým povrchovo izbovej teplote. Výsledky sú zhrnuté že účinnosť rozomieľania syntetických ortokremičitanu zirkoničitého, ako je percentuálnym množstvom výsledného prášku menšou alebo rovnou 0,5 mikrónov, je v porovnaní s účinnosťou rozomieľania u kremičitého piesku 3,937 ažMicrotrac ™ in the water active in Table I of the ceramic indicated by the reagent at and show the grain size of sodium hexametaphosphate surface temperature. The results are summarized that the grinding efficiency of synthetic zirconium silicate, such as the percentage of the resulting powder less than or equal to 0.5 microns, compared to the grinding efficiency of silica sand is 3.937 to

15,748 ôk/cm lepšia.15,748 mesh / cm better.

Tabuľka ITable I

Mlyn mill Rýchlosť toku (liter/minútu) Flow rate (liter / minute) Mlecie médium Grinding medium % produktu 0,5 mikrónov % product 0.5 microns A A 114 114 300 mikrónové syntetické keramické zrná ortokremičitanu zirkoničitého 300 micron synthetic ceramic zirconium silicate grains 66,57 66.57 B B 114 114 300 mikrónové syntetické keramické zrná ortokremičitanu zirkoničitého 300 micron synthetic ceramic zirconium silicate grains 64,42 64,42 A A 87 87 300 mikrónové syntetické keramické zrná ortokremičitanu zirkoničitého 300 micron synthetic ceramic zirconium silicate grains B B 87 87 300 mikrónové syntetické keramické zrná ortokremičitanu zirkoničitého 300 micron synthetic ceramic zirconium silicate grains 70,41 70.41 A A 61 61 300 mikrónové syntetické keramické zrná ortokremičitanu zirkoničitého 300 micron synthetic ceramic zirconium silicate grains 79,96 79,96 B B 61 61 300 mikrónové syntetické keramické zrná ortokremičitanu zirkoničitého 300 micron synthetic ceramic zirconium silicate grains 71,26 71.26 A A 114 114 210 mikrónové syntetické keramické zrná ortokremičitanu zirkoničitého 210 micron synthetic ceramic zirconium silicate grains 85,29 85,29 B B 114 114 210 mikrónové syntetické keramické zrná ortokremičitanu zirkoničitého 210 micron synthetic ceramic zirconium silicate grains 74,72 74.72 A A 87 87 210 mikrónové syntetické keramické zrná ortokremičitanu zirkoničitého 210 micron synthetic ceramic zirconium silicate grains 91,51 91.51 B B 87 87 210 mikrónové syntetické keramické zrná ortokremičitanu zirkoničitého 210 micron synthetic ceramic zirconium silicate grains 83,11 83.11 A A 61 61 210 mikrónové syntetické keramické zrná ortokremičitanú zirkoničitého 210 micron synthetic zirconium silicate ceramic grain 95,22 95.22 B B 61 61 210 mikrónové syntetické keramické zrná ortokremičitanu zirkoničitého 210 micron synthetic ceramic zirconium silicate grains 95,22 95.22 A A 114 114 kremičitý piesok 3,937 až 15,748 ôk/cm silica sand 3.937 to 15.748 mesh / cm 65,17 65,17 B B 114 114 kremičitý piesok 3,937 až 15,748 ôk/cm silica sand 3.937 to 15.748 mesh / cm 54,28 54.28 A A 87 87 kremičitý piesok 3,937 až 15,748 ôk/cm silica sand 3.937 to 15.748 mesh / cm 61,96 61.96 B B 87 87 kremičitý piesok 3,937 až 15,748 ôk/cm silica sand 3.937 to 15.748 mesh / cm 57,76 57,76 A A 61 61 kremičitý piesok 3,937 až 15,748 ôk/cm silica sand 3.937 to 15.748 mesh / cm 67,09 67.09 B B 61 61 kremičitý piesok 3,937 až 15,748 ôk/cm silica sand 3.937 to 15.748 mesh / cm 59,48 59,48

Ďalej, keď sa vlastnosti konečného pigmentu vyrobeného so syntetickými keramickými zrnami ortokremičitanu zirkoničitého veľkosti 210 mikrónov porovnali s vlastnosťami farbív vyrobených s kremičitým pieskom, pozorovalo sa niekoľko zlepšení vzhľadom na vlastnosti konečného farbiva vyrobeného s kremičitým pieskom. Zlepšenia zahrňovali približne 57 % zníženia doby drvenia, ktorá je definovaná ako doba na začlenenie farbiva do alkydovej živice, približne 42 % zníženie súdržnosti, ktorá je definovaná ako krútiaci moment nutný na miešanie systému farbiva alkydovej živice, keď sa do nej farbivo začlenilo, zvýšenie pololesku B235 o približne 6 jednotiek, pričom pololesk je definovaný ako 60 stupňové meradlo lesku v systéme latexových farieb, zníženie zakalenia B202H o približne 12 jednotiek, pričom zakalenie je definované ako relatívna hĺbka, v ktorej je viditeľný obraz na povrchu farby, a zvýšenie lesku B202, o približne 2 jednotky, pričom lesk B202 je definovaný ako 20 stupňové meradlo odrážaného svetla od systému farby realizovaného v akrylovej živici.Further, when the properties of the final pigment made with synthetic ceramic grains of zirconium silicate of 210 microns were compared to the properties of dyes made with silica sand, several improvements were observed with respect to the properties of the final dye made with silica sand. Improvements included an approximately 57% reduction in crushing time, which is defined as the time to incorporate the dye into the alkyd resin, an approximately 42% reduction in cohesiveness, defined as the torque required to mix the alkyd resin dye system when the dye was incorporated, B235 by about 6 units, semi-gloss being defined as a 60 degree gloss scale in a latex paint system, reducing the turbidity of B202H by about 12 units, the turbidity being defined as the relative depth at which the image on the color surface is visible, and by about 2 units, the gloss of B202 being defined as a 20 degree measure of reflected light from an acrylic resin color system.

Je nutné poznamenať, že mlecie médium prírodného piesku ortokremičitanu zirkoničitého vzhľadom na svoju hustotu a mikroštruktúru s jedinou fázou, môže vytvárať pigmentový prášok, ktorý má lepšie vlastnosti než sú vlastnosti získané pri použití vyššie opísaných syntetických keramických zŕn ortokremičitanu zirkoničitého.It should be noted that the grinding medium of natural zirconium silicate sand, due to its density and single-phase microstructure, can produce a pigment powder that has better properties than those obtained using the synthetic zirconium silicate silicon grains described above.

Príklad 2Example 2

Príklad 2 sa uvádza na porovnanie výkonu syntetických keramických zŕn ortokremičitanu zirkoničitého s výkonom mlecieho média prírodného piesku ortokremičitanu zirkoničitého podľa vynálezu. V prírode sa vyskytujúci piesok ortokremičitanu zirkoničitého má väčšiu hustotu než 3,8 g/cm³, čo je hustota syntetických produktov ortokremičitanu zirkoničitého, čo umožňuje použitie menších častíc v prírode sa vyskytujúceho piesku ortokremičitanu zirkoničitého v porovnaní s veľkosťami častíc syntetického produktu ortokremičitanu zirkoničitého, a tým sa zaisťuje väčšia účinnosť rozomieľania.Example 2 is given to compare the performance of synthetic ceramic zirconium silicate grains with the performance of the natural zirconium silicate grinding media of the invention. Naturally occurring zirconium silicate sand has a density greater than 3.8 g / cm ³ , which is the density of synthetic zirconium silicate products, allowing the use of smaller particles in naturally occurring zirconium silicate sand compared to the particle sizes of the zirconium silicate synthetic product, and this ensures greater grinding efficiency.

Prevádzky využívajúce mlecie médium s v prírode sa vyskytujúcim pieskom ortokremičitanu zirkoničitého s veľkosťou častíc približne v rozmedzí 180 až 210 mikrónov v klietkových mlynoch ukázali, že prirodzene sa vyskytujúci piesok ortokremičitanu zirkoničitého môže byť s úspechom použitý pri prevádzkových rýchlostiach prúdenia na odstraňovanie hrubých častíc, ktoré majú veľkosť väčšiu než 0,5 mikrónov vo farbive oxidu titaničitého. Nepozorovala sa žiadna viditeľná strata média z mlyna.Operations using grinding media with naturally occurring zirconium silicate sand with particle sizes in the range of approximately 180 to 210 microns in cage mills have shown that naturally occurring zirconium silicate sand can be successfully used at operating flow rates to remove coarse particles greater than 0.5 microns in the titanium dioxide dye. No visible loss of media from the mill was observed.

Príklad 2 sa uskutočnil pri meniacej sa rýchlosti v mlyne B, ktorý pracoval s bežným kremičitým pieskom, a v mlyne C, ktorý pracoval s prirodzene sa vyskytujúcim pieskom ortokremičitanu zirkoničitého. Pieskové náplne v mlyneExample 2 was performed at varying speeds in mill B, which worked with common silica sand, and mill C, which worked with naturally occurring zirconium silicate sand. Sand fillings in the mill

Ba C boli podobné ako v kremičitého piesku v mlyne ortokremičitanu zirkoničitého súčasne z oboch mlynov. Brali aby sa zmerali všetky odchýlky Údaje o veľkosti častíc, ukazujú že ako pri nízkej príklade 1, to znamená 544 kg B a 1361 kg prírodného piesku v mlyne C. Vzorky sa získavali sa taktiež vzorky náplne mlynu, častíc náplne.B and C were similar to the quartz sand in a zirconium silicate mill simultaneously from both mills. They took to measure any deviations The particle size data shows that as in Example 1, i.e. 544 kg B and 1361 kg of natural sand in mill C. Samples were also obtained from the mill fill, the fill particles.

ktoré sú uvedené v tabuľke 2, rýchlosti prúdenia (približne 49 litrov/minútu), tak pri vysokej rýchlosti prúdenia (približne 132 litrov/minútu) je prírodný piesok ortokremičitanu zirkoničitého účinnejší na znižovanie veľkosti častíc, v porovnaní s výkonom konvenčného kremičitého piesku.As shown in Table 2, flow rates (approximately 49 liters / minute), and at high flow rates (approximately 132 liters / minute), natural zirconium silicate sand is more effective in reducing particle size compared to conventional silica sand performance.

Po období kontinuálnej prevádzky sa vzali vzorky z oboch prepadov mlynov, aby sa zistila optická kvalita a kontaminácia pigmentu.After a period of continuous operation, samples were taken from both mill overflows to determine the optical quality and pigment contamination.

Kontaminácia pigmentového produktu z mlecieho média s prírodným pieskom ortokremičitanu zirkoničitého bola minimálna, ako sa nameralo rontgenovou fluorescenčnou skúškou tuhých pigmentových látok nájdených v prepade mlyna. Úrovne kovových znečisťujúcich látok, taktiež namerané rontgenovou fluorescenciou boli podobné úrovniam, zisteným v pigmentoch mletých pomocou konvenčnej mlecej náplne s kremičitým pieskom. Optická kvalita farbiva mletého s prírodným pieskom ortokremičitanu zirkoničitého, ako sa namerala skúškou jasnosti a suchej farby B381, ktorá sa definuje ako celkové svetlo odrazené od kompaktného povrchu prášku a spektrum odrazeného svetla, to znamená farba, bolo porovnateľné s týmito hodnotami získanými pre vzorky pomleté pomocou konvenčného kremičitého piesku. Výsledky týchto skúšok sú zhrnuté v tabuľke 3.The contamination of the pigment product from the grinding medium with the natural sand of zirconium silicate was minimal as measured by the X-ray fluorescence assay of the solid pigment substances found in the mill overflow. The levels of metal pollutants, also measured by X-ray fluorescence, were similar to those found in pigments ground using a conventional silica sand grinding cartridge. The optical quality of the dye ground with natural sand of zirconium silicate as measured by the B381 Brightness and Dry Color Test, which is defined as total light reflected from the compact powder surface and the reflected light spectrum, i.e. color, was comparable to these values obtained for samples ground with conventional quartz sand. The results of these tests are summarized in Table 3.

Tabuľka 2Table 2

Údaje o veľkosti častíc farbivaDye particle size data

Parameter parameter Mlyn B Mlyn B Mlyn C Mill C Rýchlosť prúdenia (1iter/min) Flow rate (1iter / min) 50 50 50 50 Stredný priemer častice Mean particle diameter 0,37 0.37 0,37 0.37 Frakcia častíc 0,5 mikrónov Particle fraction 0.5 microns 86,94 86.94 99,55 99.55 Rýchlosť prúdenia (1iter/min) Flow rate (1iter / min) 133 133 133 133 Stredný priemer častice Mean particle diameter 0,38 0.38 0,37 0.37 Frakcia častíc 0,5 mikrónov Particle fraction 0.5 microns 75,64 75,64 87,55 87.55

Tabuľka 3Table 3

Chemické zloženie farbiva a optické vlastnostiDye chemical composition and optical properties

Charakteristika characteristic Mlyn B Mlyn B Mlyn C Mill C %A1zOa % A1zOa 0,71 0.71 0,72 0.72 %Zr zO % Zr zO 0,01 0.01 0,01 0.01 % Calgón % Calgon 0,06 0.06 0,06 0.06 Fe (ppm) Fe (ppm) 35 35 34 34 Mi (ppm) Mi (ppm) 10 10 8 8 Jasnosť B381 Clarity B381 97,87 97.87 97,94 97.94 Farba B381 Color B381 1,14 1.14 1,09 1.09

Po devätnástich dňoch prevádzky s prírodným pieskom ortokremičitanu zirkoničitého, sa prezrel mlyn C, pričom sa hľadali znaky opotrebovania na gumovom obložení pomocou vláknovej optickej vzorky vloženej cez prírubu do spodnej časti mlyna. V zásade sa na gumovom obložení nepozorovali žiadne znaky opotrebenia, ktoré sú obvykle prítomné na povrchu čerstvo obložených mlynov. Naopak pri mlyne, ktorý pracoval iba jeden týždeň s konvenčným mlecím médiom z kremičitého piesku, obloženie mlyna vykazovalo značné opotrebenie, obzvlášť k vodiacim hranám rotorových tyčí mlyna, kde sa vlnovitý vzor takmer zotrel.After nineteen days of operation with the natural sand of zirconium silicate, the mill C was inspected for signs of wear on the rubber lining using a fiber optic sample inserted through the flange into the bottom of the mill. In principle, no signs of wear, which are usually present on the surface of freshly lined mills, have been observed on the rubber lining. Conversely, with a mill that worked only one week with conventional silica sand grinding media, the mill lining showed considerable wear, particularly to the leading edges of the mill rotor bars where the wavy pattern nearly abraded.

Príklad 3Example 3

Nasledujúci príklad sa uvádza na znázornenie rozdielov veľkostí častíc, obsahov nečistôt a účinnosti rozomieľania, medzi v prírode sa vyskytujúcimi pieskami ortokremičitanú zirkoničitého získanými z rôznych prírodných zdrojov.The following example is given to illustrate differences in particle size, impurity content, and grinding efficiency between naturally occurring zirconium silicate sands obtained from various natural sources.

Tri vzorky v prírode sa vyskytujúceho piesku ortokremičitanu zirkoničitého, ďalej nazývané vzorka 1, vzorka 2 a vzorka 3, sa hodnotili z hľadiska veľkosti časti pomocou sieťovej analýzy uskutočňovanej počas 30 minút na Rotap™. Na základe údajov uvedených v tabuľke 4, vzorky 2 a 3 sú podobné s ohľadom na veľkosť častíc, zatiaľ čo vzorka 1 je menšia, čo môže sťažiť uchovanie piesku vzorky 1 v klietkovom mlyne počas kontinuálneho procesu.Three samples of naturally occurring zirconium silicate sand, hereinafter referred to as Sample 1, Sample 2 and Sample 3, were evaluated for particle size by sieve analysis performed over 30 minutes on Rotap ™. Based on the data presented in Table 4, samples 2 and 3 are similar with respect to particle size, while sample 1 is smaller, which may make it difficult to retain the sand of sample 1 in a cage mill during a continuous process.

Tabuľka 4Table 4

Veľkosti častíc vzoriek piesku ortokremičitanu zirkoničitéhoParticle sizes of zirconium silicate sand samples

Pôvod vzorky Origin of sample Vzorka 1 Sample 1 Vzorka 2 Sample 2 Vzorka 3 Sample 3 %180 mikrónov % 180 microns 0,61 0.61 75,1 75.1 67,2 67.2 *150 mikrónov * 150 microns 5,73 5.73 16 16 32,1 32.1 % menšie než % less than 150 mikrónov 150 microns 93,66 93.66 8,9 8.9 0,7 0.7

Tieto tri vzorky prírodného piesku ortokremičitanu zirkoničitého sú taktiež podrobené elementárnej analýze technológií räntgenovej fluorescencie. Výsledky elementárnej analýzy sú zhrnuté v tabuľke 5.These three samples of natural zirconium silicate sand are also subjected to elemental analysis of X-ray fluorescence technologies. The results of elemental analysis are summarized in Table 5.

Tabuľka 5Table 5

Elementárna chemická analýza pieskov ortokremičitanu zirkoničitéhoElemental chemical analysis of zirconium silicate sands

Vzorka sample Vzorka 1 Sample 1 Vzorka 2 Sample 2 Vzorka 3 Sample 3 % prvku % element «Na "On the 0,38 0.38 0,41 0.41 0,2 0.2 «Α1 «Α1 0,16 0.16 0,16 0.16 0,73 0.73 «Si "Are u 15,15 15,15 15,43 15.43 14,5 14.5 «Cl «Cl 0,2 0.2 0,24 0.24 0,1 0.1 .«Ti . "They 0,13 0.13 0,13 0.13 0,21 0.21 «Υ «Υ 0,2 0.2 0,19 0.19 0,19 0.19 «Zr «Zr 48,16 48,16 47,69 47.69 48,88 48,88 «Hf «H 0,92 0.92 0,99 0.99 0,93 0.93 «0 «0 34,49 34.49 35 35 34,07 34.07 Stopová analýza Trace analysis P(ppm) P (ppm) 659 659 — - K(ppm) C (ppm) — - — - 134 134 Ca(ppm) Ca (ppm) 327 327 614 614 689 689 Cr(ppm) Cr (ppm) — - 177 177 — - Mn(ppm) Mn (ppm) — - 201 201 — - Fe(ppm) Fe (ppm) 729 729 714 714 711 711 Sr(ppm) Sr (ppm) 81 81 — - — - Pb(ppm) Pb (ppm) 50 50 — - — - Th(ppm) Th (ppm) 90 90 200 200 180 180 U(ppm) U (ppm) 180 180 200 200 220 220

S týmito tromi vzorkami prírodného piesku ortokremičitanu zirkoničitého sa taktiež urobila laboratórna štúdia stupňov rozomieľania. Štúdia sa urobila v klietkovom mlyne pri štandardnej laboratórnej pieskovej náplne s pomerom zirkonového piesku a farbiva 1,8:1. Tabuľka 6 ukazuje percentá častíc, ktoré prešli cez 0,5 mikrónov, to je, častice, ktoré majú veľkosť menšiu než 0,5 mikrónov, po 2, 4 a 8 minútach rozomieľania, rovnako ako stredné veľkosti častíc v tomto čase. Pigmentom bol neupravený pigment s oxidom titaničitýmA laboratory study of the degree of grinding was also conducted with these three samples of natural zirconium silicate sand. The study was conducted in a cage mill using a standard laboratory sand charge with a 1.8: 1 zircon sand to dye ratio. Table 6 shows the percentage of particles that have passed over 0.5 microns, i.e., particles having a size less than 0.5 microns, after 2, 4 and 8 minutes grinding as well as the mean particle sizes at this time. The pigment was an untreated titanium dioxide pigment

- 15 v smaltovanom stave. Veľkosti častíc sa určili pomocou analyzátora veľkosti častíc Microtrac™, ako bolo opísané vyššie.- 15 in enamelled condition. Particle sizes were determined using a Microtrac ™ particle size analyzer as described above.

Tabuľka 6Table 6

Výkon pri rozomiefaní pigmentuPigment grinding performance

Vzorka sample Vzorka sample 1 1 Vzorka sample 2 2 Vzorka sample 3 3 Veľkosť size častíc particles Veľkosť size častíc particles Veľkosť size častíc particles Čas Time Stredný middle «prešlo «passed Stredný middle «prešlo «passed Stredný middle «prešlo «passed priemer average 0,5mikrón 0,5mikrón priemer average 0,5mikrón 0,5mikrón priemer average 0,5mikrón 0,5mikrón Náplň (Omin) Refill (Omin) 1 1 21,9 21.9 1 1 21,9 21.9 1 1 21,9 21.9 2 min. 1 min. 0,45 0.45 61,93 61,93 0,48 0.48 53,45 53,45 0,48 0.48 53,66 53,66 4 min. 4 min. 0,38 0.38 80,96 80.96 0,42 0.42 69,84 69.84 0,42 0.42 71,53 71.53 8 min. 6 min. 0,33 0.33 94,02 94.02 0,35 0.35 87,97 87.97 0,36 0.36 88,66 88.66

Claims

PATENT CLAIMS

A grinding medium, characterized in that it contains naturally occurring zirconium silicate sand, characterized by a density in the range of 4 g / cm ³ to 6 g / cm ³ , preferably in the range of 4.6 to 4.9 g / cm ³ , preferably in the range of 4.75 to 4.85 g / cm ³ .

Grinding medium according to claim 1, characterized in that said natural zirconium silicate sand is characterized by a particle size, the size being the smallest multiple of the portion of the resultant ground powder. which can be separated from the resulting ground powder.

The grinding medium according to claim 2, wherein said particle size of the zirconium silicate sand is greater than 100 microns.

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

The grinding medium according to claim 1, further comprising a liquid medium.

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

7. The grinding medium of claim 5 wherein said natural zirconium silicate sand and said liquid medium are combined to form a grinding suspension.

• 8. Grinding medium according to claim 7; with that The comminuting bodies the suspension is further characterized by viscosity. 4 which is in ranging from 1,0 s to approximately 10000 s ^-1 preferably in ranging from 1,0 s "* Within 500 seconds" ¹ , best in the range from 1.0 s ¹ to 100 s ^- *.

A method of grinding a powder comprising the steps of:

(1) preparing a starting powder characterized by a particle size of the starting powder, (2) preparing a grinding medium comprising natural zirconium silicate sand, characterized by a grinding media density ranging from 4.0 to 6.0 g / cm ³ , (3) preparing a liquid medium, (4) mixing said starting powder, grinding medium, and liquid medium to form a grinding suspension, (5) grinding said grinding suspension for a time sufficient to form a resulting suspension, comprising the resulting powder, characterized by the desired particle size of the resulting powder and having substantially the same composition as said starting powder, and (6) separating said resulting slurry comprising the resulting powder from said grinding slurry so that said grinding medium is stored in said grinding slurry.

Method according to claim 9, characterized in that the high-performance mill has a nominal shear speed of 600 to 14000 s * ¹ and a mixer peripheral speed in the range of 305 m / s ^-1 to 762 m / s ¹ .

- <? Γ

Method according to claim 10, characterized in that the high-performance mill is selected from the group consisting of plate mills and cage mills.

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

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

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

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

16. The method of claim 9 wherein said starting powder and said product powder are further characterized by a powder density is from 0.8 g / ^cm, to 5 g / ^cm3.

17th Method according to Claim 9 characterized the because of stated starting powder je organi powder. 18th Method according to Claim 9 characterized the because of stated starting powder is an inorganic powder 19th Method according to Claim 9 characterized the because of stated

the starting powder is an agglomerated pigment with titanium dioxide.

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

Υ8-ΑΓ

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

Method according to claim 10, characterized in that said grinding apparatus is designed for vertical flow.

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

The method of claim 9, wherein said step (6) of separating the resulting suspension from the grinding suspension is performed by distinguishing the resulting suspension from the grinding suspension based on differences in physical properties of the starting powder, grinding medium and the resulting powder, wherein the physical properties are selected from the group consisting of particle size, particle density and particle settling rate.

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

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

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

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

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

? \ J

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

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

32. The method of claim 30 wherein said natural zirconium silicate sand and said liquid medium are mixed to form a grinding suspension.

The method of claim 32, wherein said grinding suspension is further characterized by its viscosity, which is in the range of 1.0 s ¹ to 10,000 s ^-1 .

34. The process of claim 9 having a density in the range of 4.6 to 4.9 g / cm &^lt; ^{3 &gt};.

35. The method of claim 34 wherein said grinding medium has a density in the range of 4.75 to 4.85 g / cm &^lt; ^{3 &gt};.

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

The method of claim 33, wherein said grinding suspension is further characterized by its viscosity, which is in the range of 1.0 to 500 s ^-1 .

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