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

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka mlecej náplne a najmä mlecieho média s ortokremičitanom zirkoničitým.

Doterajší stav techniky

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.

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.

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.

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.

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.

Podstata vynálezu

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.

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.

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.

Úlohou vynálezu je opísať mlecie médium s prírodným pieskom ortokremičitanu zirkoničitého.

Ďalšou úlohou vynálezu je opísať spôsob mletia prášku pomocou mlecieho média s prírodným pieskom ortokremičitanu zirkoničitého.

Ďalšie úlohy, znaky a výhody vynálezu budú odborníkovi z danej oblasti zrejmé po prečítaní nasledujúceho opisu výhodných uskutočnení.

Príkladné uskutočnenia vynálezu

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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 do

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.

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.

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.

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.

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.

Kvapalným médiom použitým v spôsobe podľa vynálezu môže byť olej alebo voda, vybrané podľa vyššie opísaného kritéria.

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.

Proces mletia môže byť uskutočňovaný po dávkach alebo kontinuálne.

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.

Pre ďalšiu ilustráciu vynálezu sú uvedené nasledujúce príklady. Konkrétne zlúčeniny, procesy a podmienky použité v príkladoch sú len vynálezu.

ilustratívne a neobmedzujú rozsah

Príklad 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.

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 veľkosťou

300 mikrónov a 210 mikrónov a s

544 kg štandardného kremičitého piesku

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 série

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 až

15,748 ôk/cm lepšia.

Tabuľka I

Mlyn	Rýchlosť toku (liter/minútu)	Mlecie médium	% produktu 0,5 mikrónov
A	114	300 mikrónové syntetické keramické zrná ortokremičitanu zirkoničitého	66,57
B	114	300 mikrónové syntetické keramické zrná ortokremičitanu zirkoničitého	64,42
A	87	300 mikrónové syntetické keramické zrná ortokremičitanu zirkoničitého
B	87	300 mikrónové syntetické keramické zrná ortokremičitanu zirkoničitého	70,41
A	61	300 mikrónové syntetické keramické zrná ortokremičitanu zirkoničitého	79,96
B	61	300 mikrónové syntetické keramické zrná ortokremičitanu zirkoničitého	71,26
A	114	210 mikrónové syntetické keramické zrná ortokremičitanu zirkoničitého	85,29
B	114	210 mikrónové syntetické keramické zrná ortokremičitanu zirkoničitého	74,72
A	87	210 mikrónové syntetické keramické zrná ortokremičitanu zirkoničitého	91,51
B	87	210 mikrónové syntetické keramické zrná ortokremičitanu zirkoničitého	83,11
A	61	210 mikrónové syntetické keramické zrná ortokremičitanú zirkoničitého	95,22
B	61	210 mikrónové syntetické keramické zrná ortokremičitanu zirkoničitého	95,22
A	114	kremičitý piesok 3,937 až 15,748 ôk/cm	65,17
B	114	kremičitý piesok 3,937 až 15,748 ôk/cm	54,28
A	87	kremičitý piesok 3,937 až 15,748 ôk/cm	61,96
B	87	kremičitý piesok 3,937 až 15,748 ôk/cm	57,76
A	61	kremičitý piesok 3,937 až 15,748 ôk/cm	67,09
B	61	kremičitý piesok 3,937 až 15,748 ôk/cm	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.

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.

Príklad 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.

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.

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 mlyne

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.

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.

Po období kontinuálnej prevádzky sa vzali vzorky z oboch prepadov mlynov, aby sa zistila optická kvalita a kontaminácia pigmentu.

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.

Tabuľka 2

Údaje o veľkosti častíc farbiva

Parameter	Mlyn B	Mlyn C
Rýchlosť prúdenia (1iter/min)	50	50
Stredný priemer častice	0,37	0,37
Frakcia častíc 0,5 mikrónov	86,94	99,55
Rýchlosť prúdenia (1iter/min)	133	133
Stredný priemer častice	0,38	0,37
Frakcia častíc 0,5 mikrónov	75,64	87,55

Tabuľka 3

Chemické zloženie farbiva a optické vlastnosti

Charakteristika	Mlyn B	Mlyn C
%A1zOa	0,71	0,72
%Zr zO	0,01	0,01
% Calgón	0,06	0,06
Fe (ppm)	35	34
Mi (ppm)	10	8
Jasnosť B381	97,87	97,94
Farba B381	1,14	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.

Príklad 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.

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.

Tabuľka 4

Veľkosti častíc vzoriek piesku ortokremičitanu zirkoničitého

Pôvod vzorky	Vzorka 1	Vzorka 2	Vzorka 3
%180 mikrónov	0,61	75,1	67,2
*150 mikrónov	5,73	16	32,1
% menšie než
150 mikrónov	93,66	8,9	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.

Tabuľka 5

Elementárna chemická analýza pieskov ortokremičitanu zirkoničitého

Vzorka	Vzorka 1	Vzorka 2	Vzorka 3
% prvku
«Na	0,38	0,41	0,2
«Α1	0,16	0,16	0,73
«Si	15,15	15,43	14,5
«Cl	0,2	0,24	0,1
.«Ti	0,13	0,13	0,21
«Υ	0,2	0,19	0,19
«Zr	48,16	47,69	48,88
«Hf	0,92	0,99	0,93
«0	34,49	35	34,07
Stopová analýza
P(ppm)	659		—
K(ppm)	—	—	134
Ca(ppm)	327	614	689
Cr(ppm)	—	177	—
Mn(ppm)	—	201	—
Fe(ppm)	729	714	711
Sr(ppm)	81	—	—
Pb(ppm)	50	—	—
Th(ppm)	90	200	180
U(ppm)	180	200	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 titaničitým

- 15 v smaltovanom stave. Veľkosti častíc sa určili pomocou analyzátora veľkosti častíc Microtrac™, ako bolo opísané vyššie.

Tabuľka 6

Výkon pri rozomiefaní pigmentu

Vzorka	Vzorka	1	Vzorka	2	Vzorka	3
	Veľkosť	častíc	Veľkosť	častíc	Veľkosť	častíc
Čas	Stredný	«prešlo	Stredný	«prešlo	Stredný	«prešlo
	priemer	0,5mikrón	priemer	0,5mikrón	priemer	0,5mikrón
Náplň (Omin)	1	21,9	1	21,9	1	21,9
2 min.	0,45	61,93	0,48	53,45	0,48	53,66
4 min.	0,38	80,96	0,42	69,84	0,42	71,53
8 min.	0,33	94,02	0,35	87,97	0,36	88,66

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Mlecie médium vyznačujúce sa tým, že obsahuje v prírode sa vyskytujúci piesok ortokremičitanu zirkoničitého, ktorý je charakterizovaný 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.
2. Mlecie médium podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že uvedený prírodný piesok ortokremičitanu zirkoničitého je charakterizovaný veľkosťou častíc, pričom táto veľkosť je najmenším násobkom veľkosti časti výsledného mletého prášku. ktorá môže byť od výsledného mletého prášku oddelená.
3. Mlecie médium podľa nároku 2, vyznačujúce sa tým, že uvedená veľkosť častíc piesku ortokremičitanu zirkoničitého je väčšia než 100 mikrónov.
4. Mlecie médium podľa nároku 3, vyznačujúce sa tým, že • uvedená veľkosť častíc piesku ortokremičitanu zirkoničitého je v rozmedzí 100 až 1500 mikrónov, s výhodou v rozmedzí 100 až • 500 mikrónov, najlepšie v rozmedzí 150 až 250 mikrónov.
5. Mlecie médium podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že ďalej obsahuje kvapalné médium.
6. Mlecie médium podľa nároku 5, vyznačujúce sa tým, že uvedené kvapalné médium je vybrané zo skupiny, ktorú tvorí voda, olej, organické zlúčeniny a ich zmesi.
7. Mlecie médium podľa nároku 5, vyznačujúce sa tým, že uvedený prírodný piesok ortokremičitanú zirkoničitého a uvedené kvapalné médium sú skombinované tak, že tvoria rozomieľaciu suspenziu.

• 8. Mlecie médium podľa nároku 7, vyznačujúce sa tým, že rozomieľacia suspenzia je ďalej charakterizovaná viskozitou. 4 ktorá je v rozmedzí od 1,0 s do približne 10000 s^-1, s výhodou v rozmedzí od 1,0 s “* do 500 s“¹, najlepšie v rozmedzí od 1,0 s¹ do 100 s^-*.
9. Spôsob mletia prášku, ktorý zahrňuje nasledujúce kroky:

(1) prípravu východiskového prášku charakterizovaného veľkosťou častíc východiskového prášku, (2) prípravu rozomieľacieho média obsahujúceho prírodný piesok ortokremičitanu zirkoničitého, charakterizovaného hustotou mlecieho média v rozmedzí od 4,0 do 6,0 g/cm³, (3) prípravu kvapalného média, (4) zmiešanie uvedeného východiskového prášku, mlecieho média a kvapalného média, čím sa utvorí mlecia suspenzia, (5) mletie uvedenej mlecej suspenzie počas doby dostatočnej na vytvorenie výslednej suspenzie, zahrňujúce výsledný prášok, ktorý je charakterizovaný požadovanou veľkosťou častíc výsledného prášku a má v zásade rovnaké zloženie ako uvedený východiskový prášok, a (6) oddelenie uvedenej výslednej suspenzie zahrňujúce výsledný prášok od uvedenej mlecej suspenzie, takže sa uvedené mlecie médium uchová v uvedenej mlecej suspenzii.
10. Spôsob podľa nároku 9, vyznačujúci sa tým, že vysokovýkonný mlyn má menovitú strižnú rýchlosť od 600 do 14000 s*¹ a obvodovú rýchlosť miešača v rozmedzí od 305 m/s“¹do 762 m/s¹.

-<?Γ
11. Spôsob podía nároku 10, vyznačujúci sa tým, že vysokovýkonný mlyn je vybraný zo skupiny, ktorú tvoria tanierové mlyny a klietkové mlyny.
12. Spôsob podía nároku 9, vyznačujúci sa tým, že východiskový prášok je aglomerovaný prášok.
13. Spôsob podía nároku 12, vyznačujúci sa tým, že aglomerovaný prášok je charakterizovaný svojou veľkosťou častíc, ktorá je v rozmedzí 0,01 mikrónov až 500 mikrónov, a s výhodou v rozmedzí od 0,01 do 200 mikrónov.
14. Spôsob podía nároku 13, vyznačujúci sa tým, že aglomerovaný prášok má veľkosť častíc v rozmedzí od 0,01 do 200 mikrónov.
15. Spôsob podľa nároku 9, vyznačujúci sa tým, že východiskový prášok je agregovaný prášok.
16. Spôsob podľa nároku 9, vyznačujúci sa tým, že uvedený východiskový prášok a výsledný prášok sú ďalej charakterizované hustotou prášku, ktorá je v rozmedzí od 0,8 g/cm^s do 5 g/cm³.

17. Spôsob podľa nároku 9, vyznačujúci sa tým, že uvedený východiskový prášok je organi cký prášok. 18. Spôsob podľa nároku 9, vyznačujúci sa tým, že uvedený východiskový prášok je anorganický prášok 19. Spôsob podľa nároku 9, vyznačujúci sa tým, že uvedený

východiskový prášok je aglomerovaný pigment s oxidom titaničitým.
20. Spôsob podía nároku 9, vyznačujúci sa tým, že veľkosť častíc piesku ortokremičitanu zirkoničitého je v rozmedzí od 150 do 250 mikrónov.

Υ8-ΑΓ
21. Spôsob podía nároku 9, vyznačujúci sa tým, že uvedeným kvapalným médiom je kvapalina kompatibilná s uvedeným spôsobom a s uvedeným práškom.
22. Spôsob podľa nároku 10, vyznačujúci sa tým, že uvedený mlecí prístroj je skonštruovaný pre vertikálny tok.
23. Spôsob podľa nároku 10, vyznačujúci sa tým, že uvedený mlecí prístroj je skonštruovaný pre horizontálny tok.
24. Spôsob podľa nároku 9, vyznačujúci sa tým, že uvedený krok (6) oddeľovania výslednej suspenzie od mlecej suspenzie je uskutočňovaný rozlišovaním výslednej suspenzie od mlecej suspenzie na základe rozdielov fyzikálnych vlastností východiskového prášku, mlecieho média a výsledného prášku, pričom fyzikálne vlastnosti sú vybrané zo skupiny, ktorú tvoria veľkosť častíc, hustota častíc a rýchlosť usadzovania častíc.
25. Spôsob podľa nároku 9, vyznačujúci sa tým, že uvedené kroky sú uskutočňované kontinuálne.
26. Spôsob podľa nároku 9, vyznačujúci sa tým, že uvedené kroky sú uskutočňované po dávkach.
27. Spôsob podľa nároku 9, vyznačujúci sa tým, že ďalej zahrňuje kroky oddeľovania uvedeného výsledného prášku od uvedenej výslednej suspenzie a rozptýlenia uvedeného výsledného prášku v disperznom médiu, čím sa vytvorí disperzia.
28. Spôsob podľa nároku 27, vyznačujúci sa tým, že uvedeným disperzným médiom je kvapalné médium kompatibilné s uvedeným práškom a s uvedeným spôsobom.
29. Spôsob podľa nároku 9, vyznačujúci sa tým, že uvedená veľkosť častíc piesku ortokremičitanú zirkoničitého je najmenším násobkom veľkosti častíc výsledného mletého prášku, ktorá ešte môže byť oddelená od výsledného mletého prášku.

?\J
30. Spôsob podľa nároku 9, vyznačujúci sa tým, že ďalej obsahuje kvapalné médium.
31. Spôsob podľa nároku 30, vyznačujúci sa tým, že uvedené kvapalné médium je vybrané zo skupiny, ktorú tvorí voda, olej, organické zlúčeniny a ich zmesi.
32. Spôsob podľa nároku 30, vyznačujúci sa tým, že uvedený prírodný piesok ortokremičitanu zirkoničitého a uvedené kvapalné médium sú zmiešané tak, že tvoria rozomieľaciu suspenziu.
33. Spôsob podľa nároku 32, vyznačujúci sa tým, že uvedená rozomieľacia suspenzia je ďalej charakterizovaná svojou viskozitou, ktorá je v rozmedzí od 1,0 s¹ do 10000 s^-1.
34. Spôsob podľa nároku 9, vyznačujúci sa tým, že má hustotu v rozmedzí od 4,6 do 4,9 g/cm³.
35. Spôsob podľa nároku 34, vyznačujúci sa tým, že uvedené mlecie médium má hustotu v rozmedzí od 4,75 do 4,85 g/cm³.
36. Spôsob podľa nároku 9, vyznačujúci sa tým, že uvedená veľkosť častíc piesku ortokremičitanu zirkoničitého je v rozmedzí od 150 do 250 mikrónov.
37. Spôsob podľa nároku 33, vyznačujúci sa tým, že uvedená rozomieľacia suspenzia je ďalej charakterizovaná svojou viskozitou, ktorá je v rozmedzí od 1,0 do 500 s^-1.
38. Spôsob podľa nároku 37, vyznačujúci sa tým, že uvedená rozomieľacia suspenzia je ďalej charakterizovaná svojou viskozitou, ktorá je v rozmedzí od 1,0 do 100 s“¹.