Влияние параметров шлифования на ультратонкое шлифование талька

Talc is a member of the phyllosilicate family, specifically belonging to the 2:1 type structure of expandable hydrated aluminum silicates. It is a non-metallic mineral resource with limited reserves and unique properties [1-2]. Talc' отличительная структура придает ей различные характеристики, такие как превосходная экспансия, ламелярная привычка, утолщающие свойства и коллоидное поведение. These properties have made talc minerals successfully applicable in industries including pharmaceuticals, cosmetics, and others [3-4].

Ультратонкие порошки известны своей большой площадью, высокой поверхностной активностью, отличным покрытием, хорошими свойствами наполнения и усиления, а также быстрой химической реакцией [5]. В результате спрос на мелкогрунтовое минеральное сырье в высокотехнологичных отраслях постоянно растет [6-8]. ТЗЛ, являясь дефицитным минеральным ресурсом, находит широкое применение в различных отраслях промышленности. Вместе с тем отсутствуют исследования, касающиеся ультрамелкого измельчения талька.

В последние годы планетарное шлифование привлекает внимание как эффективный метод шлифования. Определенные успехи были достигнуты в исследованиях как фундаментальных, так и прикладных аспектов. В исследованиях чжан чжишэна и др. [9] и чэнь шижу и др. [10] изучались структурные размеры и критические скорости вращения планетарных мельниц. Эксперименты, проведенные Song Haiming et al. [11] и Jin Yeling et al. [12], исследовали параметры процесса шлифования с использованием планетарных мельничных установок. В существующих исследованиях обычно используются планетарные мельницы, время шлифования которых варьируется от 1 часа до нескольких десятков часов.

Планетарные мельницы типа CJXX, с другой стороны, представляют собой высокоплотное, интегрированное и эффективное шлифовальное оборудование. Они предлагают преимущество короткого времени шлифования, как правило, от нескольких минут до нескольких десятков минут. To study the effectiveness of CJXXM-type planetary mills in dry ultrafine grinding of talc, this study focuses on dry ultrafine grinding of talc, examining the effects of medium-to-material mass ratio, mill rotation speed, types and amounts of grinding aids, and grinding time on talc particle size.

1. В экспериментальном порядке

1.1 материалы и реагенты

Основные материалы и реагенты, использованные в этом исследовании, включают:

• Порошок Talc получен от Yiyang Dengfeng Technology Co., Ltd., Hunan, с размерами частиц d50 = 6,59 μm и d97 = 32,87 μm, как показано в таблице 1.

• Yttria- стабилизированные циркониевые шары (шлифовальные носители) с размерами частиц от 0,6 до 2 мм, полученные от Beijing Zhongqing Jinshi Import and Export Co., Ltd.

• Полиэтиленгликоль 1000 (PEG 1000) в качестве шлифовального средства, полученный от Guangdong Xilong Chemical Co., Ltd., с диапазоном pH от 4,0 до 7,0.

• Stearate натрия в качестве шлифовального средства, полученный от Guangdong Xilong Chemical Co., Ltd.

1.2 оборудование и инструменты

Основное оборудование и инструменты, используемые в настоящем исследовании, включают:

• Высокоэнергетическая планетарная мельница типа CJXX от Zhejiang Jiaxing Hexin Machinery Co., Ltd.

• BT-1500 центробежный осадочный анализатор распределения частиц по размеру от Dandong, Liaoning Baite Instruments Co., Ltd.

1.3 экспериментальная процедура и методы определения характеристик

25 граммов талька было помещено в две шлифовальные банки. Было добавлено определенное соотношение массы шлифовальных сред по отношению к массе материала, а также определенное количество шлифовальных средств. Смесь перемешивалась равномерно, а затем непрерывно шлифовалась в течение определенного времени. Были собраны пробы, которые были подвергнуты анализу размера частиц с использованием центробежного осадочного анализатора распределения размера частиц. Анализ был основан на значениях d50 и d97 для сравнительного анализа.

2. Результаты и обсуждение

2.1 влияние соотношения средней и массы материала на размер порошковых рудных частиц

С оригинальной массой руды 25 г, скоростью вращения мельницы 600 об/мин и добавлением 0,5% стирата натрия в качестве шлифовального средства образцы талька непрерывно выдерживались в течение 24 минут под различными соотношением массы руды к массе материала (1, 2, 3, 4 и 5). Влияние соотношения массы руды к массе материала на размер порошковых частиц руды показано на рис. 1. Можно отметить, что размер частиц сначала уменьшается, а затем стабилизируется с увеличением соотношения между средней и массой материала. Если отношение средней к массе материала меньше 3, то среднее количество является недостаточным, что приводит к разрыву и отслоению некоторых крупных частиц. Когда соотношение средней и массы материала достигает 3, достигаются оптимальные результаты шлифования. При соотношении средней и массы материала 3 эффективность измельчения снижается, поскольку избыточное среднее количество оказывает чрезмерное воздействие на порошок руды, что приводит к агломерации.

2.2 влияние скорости вращения мельницы на размер порошкового рудного порошка

С оригинальной массой руды 25 г, средним отношением массы к массе материала 3 и добавлением 0,5 % стиарата натрия в качестве шлифовального средства, образцы талька непрерывно выдерживались в течение 24 минут на различных скоростях вращения мельницы (400, 500, 600, 700 и 800 об/мин). Влияние скорости вращения мельницы на размер порошкового рудного порошка показано на рис. 2. Очевидно, что размер частиц уменьшается, а затем стабилизируется с увеличением скорости вращения мельницы. Когда скорость вращения меньше 600 об/мин, сила, которую среда оказывает на рудный порошок, постепенно увеличивается, что приводит к перелому больших частиц. При скорости вращения 600 об/мин, medium' сила s достаточна для достижения оптимальных результатов шлифования. Однако, когда скорость вращения превышает 600 об/мин, эффективность шлифования снижается из-за увеличения агломерации и образования избыточного тепла, что приводит к высвобождению воды из рудных частиц.

2.3 влияние шлифовального вспомогательного средства на размер порошкового рудного порошка

With an original ore mass of 25 grams, a medium-to-material mass ratio of 3, and a mill rotation speed of 600 r/min, talc samples were continuously ground for 30 minutes using polyethylene glycol 1000 (PEG 1000) and sodium stearate as grinding aids, each with a mass fraction of 0.5%. Влияние шлифовального инструмента на размер порошковой руды показано на рис. 3. Результаты показывают, что stearate натрия более эффективен, чем PEG 1000 в качестве помола. Эта разница объясняется тем, что стират натрия является ионным поверхностным веществом, которое может нейтрализовать ненасыщенные связи на рудных участках#39; точки и поверхности трещин s.

2.4 влияние количества помола на размер порошковых руд

При первоначальной массе руды 25 г, соотношении средней к массе материала 3, скорости вращения мельницы 600 об/мин и стеарате натрия в качестве шлифовальной опоры образцы талька непрерывно находились в грунте в течение 24 минут с различным количеством шлифовальной опоры (0%, 0,2%, 0,3%, 0,4%, 0,5%, 0,6% и 0,7%). Влияние количества помола на размер порошковой руды показано на рис. 4. Результаты показывают, что шлифовальные вспомогательные средства#39; эффективность s является значительной, когда массовая доля стиарата натрия составляет от 0,4% до 0,6%. При 0,6% размер частиц минимизируется при d50 = 1,28 ° и d97 = 7,00 °. Чрезмерное количество помола приводит к неблагоприятным последствиям, вызывая агломерацию частиц.

2.5 влияние времени измельчения на размер порошковых руд

При оригинальной массе руды 25 г, соотношении средней к массе материала 3, скорости вращения мельницы 600 об/мин и 0,6% стиарата натрия в качестве шлифовального средства образцы талька непрерывно находились в грунте в течение 30 минут. Влияние времени измельчения на размер порошковых руд показано на рис. 5. Он показывает, что размер частиц подвержен значительным колебаниям в течение первых 24 минут, а затем стабилизируется. Через 24 минуты рудный порошок достигает динамического равновесия между разрывом и агломерацией. Таким образом, оптимальное время шлифования для получения частиц размером d50 = 1,55 градуса и d97 = 7,38 градуса составляет 30 минут.

3. Iii. Выводы и рекомендации

1. Использование высокоэнергетических планетных мельниц типа CJXXM для сухого сверхтонкого шлифования талька со стабилизированными циркониевыми шариками yttria в качестве шлифовальных сред в оптимальных технологических условиях, включая отношение средней к массе материала 3, скорость вращения мельниц 600 r/min, 0,6% стирата натрия в качестве шлифовального вспомогательного средства и время шлифования 30 минут, привело к тому, что размеры частиц талька d50 = 1,55 μm и d97 = 7,38 μm.

2. Высокоэнергетические планетарные мельницы типа CJXX продемонстрировали высокую эффективность шлифования, 30 минут шлифования при соответствующих технологических условиях.

(примечание: это подробный перевод представленного китайского текста на английский с акцентом на влияние параметров шлифования на ультра тонкое шлифование талька.)