Influencia de los parámetros de molienda en el rectificado ultrafino de talco

El talco es un miembro de la familia de los filosilicatos, específicamente perteneciente a la estructura tipo 2:1 de silicatos de aluminio hidratexpandibles. Es un recurso mineral no metálico con reservas limitadas y propiedades únicas [1-2]. Talc&#Su distinestructura le confiere varias características tales como excelente expansibilidad, hábito lamelar, propiedades de engrosy comportamiento coloidal. Estas propiedades han hecho que los minerales de talco sean exitosamente aplicables en industrias como la farmacéutica, cosmética y otras [3-4].

Los polvos ultrafinos son conocidos por su gran superficie, alta actividad superficial, excelente cobertura, buenas propiedades de relleno y refuerzo, y rápida reactividad química [5]. En consecuencia, la demanda de materias primas minerales finamente trituradas en las industrias de alta tecnología aumenta continuamente [6-8]. El talco, como recurso mineral escaso, tiene una amplia aplicación en diversos sectores industriales. Sin embargo, hay una falta de investigación con respecto a la molienda ultrafina de talco.

En los últimos años, el rectificado planetario ha llamado la atención como una técnica de rectieficiente. La investigación, tanto en los aspectos fundamentales como en los aplicados, ha tenido cierto éxito. Los estudios de Zhang Zhisheng et al. [9] y Chen Shizhu et al. [10] exploraron las dimensiones estructurales y las velocidades de rotación críticas de los molinos planet. Los experimentos realizados por Song Haiming et al. [11] y Jin Yeling et al. [12] investigaron los parámetros del proceso durante el proceso de molienda utilizando molinos planet. La investigación existente comúnmente emplea molinos planetcon tiempos de molienda que van desde 1 hora a varias decenas de horas.

Los molinos planetdel tipo CJXX, por el contrario, representan un equipo de rectide alta densidad, integrado y eficiente. Ofrecen la ventaja de tiempos de recticortos, que van desde unos pocos minutos hasta varias decenas de minutos. Para estudiar la eficacia de los molinos planetde tipo CJXX en la molienda ultrafina seca de talco, este estudio se centra en la molienda ultrafina seca de talco, examinando los efectos de la relación de masa media a material, velocidad de rotación del molino, tipos y cantidades de ayudas de molienda, y el tiempo de molienda en el tamaño de partícula de talco.

1. Experimental

1.1 materiales y reactivos

Los principales materiales y reactivos utilizados en este estudio son:

• Polvo de talco obtenido de Yiyang Dengfeng Technology Co., Ltd., Hunan, con tamaños de partícula de d50 = 6.59 μm y d97 = 32.87 μm, como se muestra en la tabla 1.

• Bolas de zirconia estabilizadas con yttria (medios de molición) con tamaños de partícula que van de 0,6 a 2 mm, obtenidos de Beijing Zhongqing Jinshi Import and Export Co., Ltd.

• Polietilenglicol 1000 (PEG 1000) como la ayuda a la moli, obtenida de Guangdong Xilong Chemical Co., Ltd., con un rango de pH de 4.0 a 7.0.

• Estarato de sodio como la ayuda a la molición, obtenido de Guangdong Xilong Chemical Co., Ltd.

1.2 equipos e instrumentos

Los principales equipos e instrumentos utilizados en este estudio incluyen:

• Molino planetario de alta energía tipo CJXX de Zhejiang Jiaxing Hexin Machinery Co., Ltd.

• BT-1500 centrífugo sedimentbasada en la distribución de tamaño de partículas analizanalizde Dandong, Liaoning Baite Instruments Co., Ltd.

1.3 procedimiento Experimental y métodos de caracterización

Se colocaron 25 gramos de polvo de talco en dos frasde molienda. Se añadió una cierta proporción de masa de medios de molienda como por la relación de masa media-material, y una cantidad específica de ayuda de molienda se añadió. La mezcla se agitaba uniformemente, seguida de una molienda continua durante un tiempo determinado. Las muestras fueron colectadas y sometidas a análisis de tamaño de partícula usando un analizador de distribución de tamaño de partícula basado en sedimentcentrífuga. El análisis se basó en los valores d50 y d97 para el análisis comparativo.

2. Resultados y discusión

2.1 influencia de la relación de masa media-material en el tamaño de partícula de polvo de mineral

Con una masa de mineral original de 25 gramos, una velocidad de rotación del molino de 600 r/min, y la adición de 0,5% de estestato de sodio como una ayuda para molido, las muestras de talco se muele continuamente durante 24 minutos bajo diferentes relaciones de masa media a material (1, 2, 3, 4, y 5).el impacto de la relación de masa media a material en el tamaño de partícula de polvo de mineral se representa en la figura 1. Se puede observar que el tamaño de partícula inicialmente disminuye y luego se estabilicon el aumento de la relación de masa media a material. Cuando la relación entre la masa media y el material es inferior a 3, la cantidad del medio es insuficiente, lo que provoca la fractura y el desprendimiento de algunas partículas grandes. Cuando la relación entre la masa media y el material alcanza 3, se obtienen resultados óptide recti. Más allá de una relación de masa media a material de 3, la eficiencia de molienda disminuye porque la cantidad excesiva de medio ejerce una fuerza excesiva sobre el polvo de mineral, lo que conduce a la aglomer.

2.2 influencia de la velocidad de rotación del molino en el tamaño de partícula de polvo de mineral

Con una masa original de mineral de 25 gramos, una relación de masa media a material de 3, y la adición de 0,5% de estearato de sodio como una ayuda de molienda, las muestras de talco se muele continuamente durante 24 minutos a diferentes velocidades de rotación del molino (400, 500, 600, 700 y 800 r/min). El efecto de la velocidad de rotación del molino sobre el tamaño de partícula del polvo de mineral se muestra en la figura 2. Es evidente que el tamaño de partícula disminuye y luego se estabilicon el aumento de la velocidad de rotación del molino. Cuando la velocidad de rotación es inferior a 600 r/min, la fuerza ejercida por el medio sobre el polvo de mineral aumenta gradualmente, lo que conduce a la fractura de partículas grandes. Cuando la velocidad de rotación es de 600 r/min, el medio-&#La fuerza 39;s es suficiente para lograr resultados de rectiópti. Sin embargo, cuando la velocidad de rotación supera los 600 r/min, la eficiencia de molienda disminuye debido al aumento de la aglomery la generación de calor excesivo, causando la liberación de agua de las partículas de mineral.

2.3 influencia del tipo de ayuda de molienda en el tamaño de partícula de polvo de mineral

Con una masa de mineral original de 25 gramos, una relación de masa de material medio de 3, y una velocidad de rotación del molino de 600 r/min, las muestras de talco fueron molidas continuamente durante 30 minutos usando polietileno glicol 1000 (PEG 1000) y estearato de sodio como muelas auxiliares, cada una con una fracción de masa de 0,5%. El efecto del tipo de ayuda de molienda sobre el tamaño de partícula del polvo de mineral se presenta en la figura 3. Los resultados muestran que el estearato de sodio es más eficaz que el PEG 1000 como ayuda para moler. Esta diferencia se atribuye a que el estearato de sodio es un surfaciónico que puede neutralizar los enlaces insaturados en el mineral#39;s puntos y superficies de fractura.

2.4 influencia de la cantidad de ayuda de molienda en el tamaño de partícula de polvo de mineral

Con una masa mineral original de 25 gramos, una relación de masa media a material de 3, una velocidad de rotación del molino de 600 r/min, y estearato de sodio como la ayuda de molienda, las muestras de talco fueron molidas continuamente durante 24 minutos con cantidades variables de ayuda de molienda (0%, 0,2%, 0,3%, 0,4%, 0,5%, 0,6% y 0,7%). El impacto de la cantidad de ayuda de molienda en el tamaño de partícula de polvo de mineral se muestra en la figura 4. Los resultados ponen de manifiesto que la ayuda a la molienda#39;s la efectividad es significativa cuando la fracción másico del estearato de sodio está entre 0.4% y 0.6%. Al 0,6%, el tamaño de partícula se minimicon d50 = 1,28 μm y d97 = 7,00 μm. Cantidades excesivas de ayuda a molido conducen a efectos adversos, causando aglomerde partículas.

2.5 influencia del tiempo de molienda en el tamaño de partícula de polvo de mineral

Con una masa de mineral original de 25 gramos, una relación de masa media a material de 3, una velocidad de rotación del molino de 600 r/min, y 0,6% de estearato de sodio como la ayuda de molienda, las muestras de talco se muele continuamente durante 30 minutos. El impacto del tiempo de molienda en el tamaño de partícula de polvo de mineral se representa en la figura 5. Muestra que el tamaño de partícula exhibe fluctuaciones significativas dentro de los primeros 24 minutos y luego se estabili. Después de 24 minutos, el polvo de mineral alcanza un equilibrio dinámico entre fractura y aglomer. Por lo tanto, el tiempo óptimo de molienda para lograr un tamaño de partícula de d50 = 1.55 μm y d97 = 7.38 μm es de 30 minutos.

3. conclusión

1. El uso de molinos planetde alta energía tipo CJXX para la molienda ultrafina seca de talco con bolas de zirconia estabilizadas con yttria como medio de molibajo condiciones óptimas de proceso, incluyendo una relación de masa media a material de 3, velocidad de rotación del molino de 600 r/min, 0,6% de estestato de sodio como la ayuda de moli, y un tiempo de molide de 30 minutos, dio lugar a tamaños de partículas de talco de d50 = 1,55 μm y d97 = 7,38 μm.

2. Los molinos planetde alta energía tipo CJXX exhiuna alta eficiencia de molienda, con 30 minutos de molienda en condiciones de proceso adecuadas.

(nota: esta es una traducción detallada del texto chino proporcionado al inglés, centrándose en la influencia de los parámetros de molienda en la molienda ultrafina de talco.)