TW201930481A - 製備納米（奈米）級礦物混合粉粒的系統 - Google Patents
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Abstract
一種製備納米(奈米)級礦物混合粉粒的系統，包括：一中央控制系統、物料系統、配料系統、濕式研磨系統、過濾系統、濕式精研篩粒系統及乾式精研篩粒系統，通過以上各系統的循序運作，將十數種至數十種礦物混合粉料，製成粒徑尺寸在100nm(含)以下的納米(奈米)級粉粒。
Description
本發明是將多種礦物材料混合粉末製成分散型納米(奈米)粉粒的系統。
納米(奈米)級材料廣泛應用於綠能、電子、光電、醫藥生化、化纖、建材、金屬以及各種重要的基礎產業。如何製得納米(奈米)級粉體並以適當界面改質後，成功應用於最終產品，已成為目前產業及學術界共同的研究課題。
製得納米(奈米)粉體的方法大致分為化學法和物理法。化學法例如化學沈澱法、溶膠凝膠法。物理法例如機械球磨法。化學法涉及許多操作參數的選擇和設定，且容易引起環境污染。而不論化學法或物理法，目前多針對單一材料使其粉粒尺寸納米(奈米)化，並且無法同時間大量產製。
本發明提出一種系統，其可將多種礦物材料混合粉末製成分散型納米(奈米)粉粒。
一種製備納米(奈米)級礦物混合粉粒的系統，包括：一中央控制系統，用以指揮、控制、命令、管理以下各系統；一物料系統，分類儲存多種礦物粉料、耐高溫分散劑、及助劑；一配料系統，按一配方資料庫所提供的配方，從該物料系統中選
取該配方所指定的多種礦物粉料、耐高溫分散劑及助劑，並按該配方所指定的比例將純水、耐高溫分散劑、助劑及該多種礦物粉料混合均勻，配製成混合物料；所述的比例為重量百分比；一濕式研磨系統，包含至少20台依序密閉貫連的濕式研磨機所構成的至少20道依序密閉貫連的濕式研磨程序；該濕式研磨系統以第一台濕式研磨機接收該配料系統配製好的混合物料，該混合物料依序通過每一台濕式研磨機的每一道濕式研磨程序；通過最終一道濕式研磨程序該混合物料成為納米(奈米)級混合物料；一過濾系統，包含至少3台依序密閉貫連的過濾機所構成的至少3道依序貫連的過濾程序；第一台過濾機與前述濕式研磨系統的最後一台濕式研磨機密閉貫連；3道過濾程序將粒徑無法縮減至納米(奈米)級的所有雜質從該混合物料中排除；一濕式精研篩粒系統，包括一濕式精研機和一篩粒機，兩者為密閉式貫連；該濕式精研機與上述過濾系統的最後一道過濾機密閉貫連，該濕式精研機接收最後一道過濾機所過濾的納米(奈米)級混合物料進行濕式精緻研磨，解除該納米(奈米)級混合物料的粉粒團聚現象，將精研後的納米(奈米)級混合物料輸送至該篩粒機進行精緻過篩，將粒徑尺寸在100nm及以下的A級粉粒篩出，輸送至與該濕式精研篩粒系統密閉貫連的一密閉式儲槽中儲存；一乾式精研篩粒系統，包括一噴霧乾燥機及一篩粒機，兩者為密閉式貫連；該噴霧乾燥機與該濕式精研篩粒系統的該篩粒機密閉貫連，接收該濕式精研篩粒系統的該篩粒機精緻過篩後粒徑尺寸在100nm以上因粉
粒團眾現象所形成的B級粉粒，該B級粉粒於該噴霧乾燥機中以熱空氣進行撞擊分散，之後於該乾式精研篩粒系統的該篩粒機進行精緻過篩，將粒徑尺寸在100nm及其以下的A級粉粒篩出，送入前述的儲槽中儲存；若仍然有B級粉粒，則再送入該噴霧乾燥機，再進行空氣撞擊分散，如此重覆循環，直到所有混合粉粒均達到A級並送入儲槽中儲存為止。
較佳的，所述混合物料的重量為200公斤。
較佳的，所述多種礦物粉料包含10種不同的礦物粉料。
較佳的，所述多種礦物粉料包含20種不同的礦物粉料。
較佳的，每一道濕式研磨程序將該混合物料中每一礦物粉料的粒徑較前次研磨後的粒徑縮小50%。
較佳的，通過最終一道濕式研磨程序的混合物料中的每一礦物粉料的粒徑小於或等於100nm。
通過本發明之系統將十數種至數十種礦物混合粉料，製成粒徑尺寸在100nm(含)以下的納米(奈米)級粉粒。所有在儲槽中儲存的A級粉粒均因耐高溫分散劑包覆其表面而呈分散狀。
本發明是一種可大量生產(每次產量至少200kg)納米(奈米)級礦物混合粉粒的系統。
10‧‧‧中央控制系統
20‧‧‧物料系統
21‧‧‧配方資料庫
22‧‧‧配料系統
30‧‧‧濕式研磨系統
301‧‧‧濕式研磨機
320‧‧‧濕式研磨機
40‧‧‧過濾系統
41‧‧‧過濾機
42‧‧‧過濾機
43‧‧‧過濾機
50‧‧‧濕式精研篩粒系統
51‧‧‧濕式精研機
52‧‧‧篩粒機
60‧‧‧乾式精研篩粒系統
61‧‧‧噴霧乾燥機
62‧‧‧篩粒機
70‧‧‧密閉式儲槽
第一圖為本發明之方塊圖。
第二圖為本發明之流程圖。
如第一、二圖，本發明一種製備納米(奈米)級礦物混合粉粒的系統，包括：一中央控制系統10，用以指揮、控制、命令、管理以下各系統；一物料系統20，分類儲存多種礦物粉料、耐高溫分散劑、及助劑；一配料系統22，按一配方資料庫21所提供的配方，從該物料系統20中選取該配方所指定的多種礦物粉料、耐高溫分散劑(耐高溫800℃)及助劑，並按該配方所指定的比例將純水、耐高溫分散劑、助劑及該多種礦物粉料混合均勻，配製成混合物料；所述混合物料的重量至少200公斤(kg)；所述”多種礦物粉料”包含至少10種不同的礦物粉料；所述的”比例”包含但不限於重量百分比。
一濕式研磨系統30，包含至少20台濕式研磨機301,320所構成的至少20道依序貫連的濕式研磨序列；所述的”貫連”為密閉式貫連，將前一道濕式研磨機所研磨的混合物料在不接觸外部環境的情況下輸送至下一道濕式研磨機；該濕式研磨系統以第一台濕式研磨機接收該配料系統配製好的混合物料，進行第一道濕式研磨程序，之後輸送至第二台濕式研磨機進行第二道濕式研磨程序，如此依序完成所有的濕式研磨程序；每一道濕式研磨程序將每一礦物粉料的粒徑較前次研磨後的粒徑縮小50%。
一過濾系統40，包含至少3台過濾機41,42,43所構成的至少3道依序貫連的過濾序列；第一台過濾機與前述濕式研磨系統的最後一台濕式研磨機貫連；所述的”貫連”仍是如前所述密閉式的；3道過濾序列將粒徑無法縮減至納米(奈米)級的所有雜質從該混合物料中排除。
一濕式精研篩粒系統50，包括一濕式精研機51和一篩粒機42，兩者為密閉式貫連；該濕式精研機51與上述過濾系統40的最後一道過濾機43密閉貫連，該濕式精研機51接收最後一道過濾機43所過濾的混合物料進行濕式精緻研磨，該濕式精緻研磨的目的將該混合物料完全打散，解除粉粒的團聚現象，將精研後的混合物料輸送至該篩粒機52進行精緻過篩，將粒徑尺寸在100nm(含)以下的A級粉粒篩出，輸送至與該濕式精研篩粒系統密閉貫連的密閉式儲槽70中儲存。
一乾式精研篩粒系統60，包括一噴霧乾燥機61及一篩粒機62，兩者為密閉式貫連；該噴霧乾燥機61與該濕式精研篩粒系統50的篩粒機52密閉貫連，接收該篩粒機精緻過篩後粒徑尺寸在100nm以上的B級粉粒，所述B級粉粒通常是因粉粒團聚現象所形成，因此，只要將團聚粉粒予分散即可，而分散的手段是於該噴霧乾燥機61中以熱空氣對團聚粉粒進行撞擊分散，之後於該乾式精研篩粒系統的該篩粒機62進行精緻過篩，將粒徑尺寸在100nm(含)以下的A級粉粒篩出，送入前述的儲槽70中儲存；若仍然有B級粉粒，則再送入該噴霧乾燥機，再進行空氣撞擊分散，如此重覆循環，直到所有混合粉粒均達到A級並送入儲槽中儲存。
所有在儲槽中儲存的A級粉粒均因耐高溫分散劑包覆其表面而呈分散狀。
綜上所述，本發明製備納米(奈米)級礦物混合粉粒的系統以全自動序列機構及程序將十數種至數十種礦物混合粉料製成粒徑尺寸在100nm(含)以下的納米(奈米)級粉粒；且本發明每次產量可達到至少200kg的納米(奈米)級礦物混合粉粒的系統，且製得的納米(奈米)級礦物混合粉粒呈
分散狀。
Claims (6)
- 一種製備納米(奈米)級礦物混合粉粒的系統，包括：一中央控制系統，用以指揮、控制、命令、管理以下各系統；一物料系統，分類儲存多種礦物粉料、耐高溫分散劑、及助劑；一配料系統，按一配方資料庫所提供的配方，從該物料系統中選取該配方所指定的多種礦物粉料、耐高溫分散劑及助劑，並按該配方所指定的比例將純水、耐高溫分散劑、助劑及該多種礦物粉料混合均勻，配製成混合物料；所述的比例為重量百分比；一濕式研磨系統，包含至少20台依序密閉貫連的濕式研磨機所構成的至少20道依序密閉貫連的濕式研磨程序；該濕式研磨系統以第一台濕式研磨機接收該配料系統配製好的混合物料，該混合物料依序通過每一台濕式研磨機的每一道濕式研磨程序；通過最終一道濕式研磨程序該混合物料成為納米(奈米)級混合物料；一過濾系統，包含至少3台依序密閉貫連的過濾機所構成的至少3道依序貫連的過濾程序；第一台過濾機與前述濕式研磨系統的最後一台濕式研磨機密閉貫連；3道過濾程序將粒徑無法縮減至納米(奈米)級的所有雜質從該混合物料中排除；一濕式精研篩粒系統，包括一濕式精研機和一篩粒機，兩者為密閉式貫連；該濕式精研機與上述過濾系統的最後一道過濾機密閉貫連，該濕式精研機接收最後一道過濾機所過濾的納米(奈米)級混合物料進行濕式精緻研磨，解除該納米(奈米)級混合物料的粉粒團聚現象，將精研後的納米(奈米)級混合物料輸送至該篩粒機進行精緻過篩，將粒徑尺寸在100nm及以下 的A級粉粒篩出，輸送至與該濕式精研篩粒系統密閉貫連的一密閉式儲槽中儲存；一乾式精研篩粒系統，包括一噴霧乾燥機及一篩粒機，兩者為密閉式貫連；該噴霧乾燥機與該濕式精研篩粒系統的該篩粒機密閉貫連，接收該濕式精研篩粒系統的該篩粒機精緻過篩後粒徑尺寸在100nm以上因粉粒團眾現象所形成的B級粉粒，該B級粉粒於該噴霧乾燥機中以熱空氣進行撞擊分散，之後於該乾式精研篩粒系統的該篩粒機進行精緻過篩，將粒徑尺寸在100nm及其以下的A級粉粒篩出，送入前述的儲槽中儲存；若仍然有B級粉粒，則再送入該噴霧乾燥機，再進行空氣撞擊分散，如此重覆循環，直到所有混合粉粒均達到A級並送入儲槽中儲存為止。
- 如請求項1所述製備納米(奈米)級礦物混合粉粒的系統，其中，所述混合物料的重量為200公斤。
- 如請求項1所述製備納米(奈米)級礦物混合粉粒的系統，其中，所述多種礦物粉料包含10種不同的礦物粉料。
- 如請求項1所述製備納米(奈米)級礦物混合粉粒的系統，其中，所述多種礦物粉料包含20種不同的礦物粉料。
- 如請求項1所述製備納米(奈米)級礦物混合粉粒的系統，其中，每一道濕式研磨程序將該混合物料中每一礦物粉料的粒徑較前次研磨後的粒徑縮小50%。
- 如請求項1所述製備納米(奈米)級礦物混合粉粒的系統，其中，通過最終一道濕式研磨程序的混合物料中的每一礦物粉料的粒徑小於或等於100nm。
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