Способ коллоидного измельчения частиц твердой фазы суспензии Советский патент 1982 года по МПК B02C23/00 

Изобретение относится к способам коллоидного измельчения материалов, необходимость которого имеется во многих отраслях промышленности и, в первую очередь, оптической, для тонкого полирования оптических деталей с целью получения сверхгладких поверхностей.

Известен способ измельчения материалов до размеров коллоидных частиц . механическим разрушением С ЗОднако этот способ характеризуется низкой эффективностью процесса.Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является способ коллоидного измельчения частиц твердой фазы суспензии кавитацией. Согласно этому способу,, реализуемом в ультразвуковых измельчителях, создается большая частота импульсов попеременного сжатия и расширения суспензии, приводящих к развитию в ней кавитационных явлений. Захлопывание кавитационных разрывов жидкости, образовавшихся на выступающем элементе поверхности, приводит к откалыванию частиц коллоидных размеров от зерен дисперсной фазы суспензии, что и образует коллоидную фракцию 1 2J.

Однако согласно.известному способу процесс образования коллоидной фракции порошка постепенно затухает из-за снятия шероховатости, и окатывания острых граней и через некоторое время прекращается полностью.

Цель изобретения - повышение производительности .

Поставленная цель достигается

10 тем, что согласно способу коллоидного измельчения частиц твердой фазы сус- . пензии кавитацией, частицы твердой фазы предварительно подвергают раскаливающему воздействию, причем циклы

15 измельчения повторяют многократно.

Процесс раскалывания зерен твердой фазы суспензии приводит к получению новых поверхностей, насыщенных шерохЬватостями и острыми грднями и угла20ми, т.е. подготавливаются условия для эффективной работы кавитационных процессов, от действия которых поверхности зерен сглс1живаются, а ребра скатываются.

25

Данный способ использован при помоле баритового порошка в водной суспензии с соотношением 3:1 (вода: :барит) на установке непрерывного действия, состоящей из кавитационно30го измельчения и вибромельницы.

Кавитационный измельчитель представляет собой статор и ротор диаметром 250 мм, шириной 2,5 мм, с зазором между ними 0,5 мм. На роторе и статоре имеются на каждом по 25 пазов. При вращении ротора со скороетью 3000 об/мин число импульсов, рождающих турбулизацию и кавитацию, составляет 75000 имп/мин.

Проверка показала, что процесс коллоидного измельчения водной суспензии барита на одном кавитационном измельчителе затухает уже через 20 мин, а на установке непрерывного действия процесс эффективно продолжается в течение нескольких часов. В результате эффективного образования коллоидной фазы вязкость суспензии резко возрастает и для улучшения условий развития кавитации необходимо периодически добавлять воду.

Образование коллоидной фракции в процессах воздействия только кавитации определяется всего несколькими процентами к весу исходной твердой дисперсной фазы суспензии, а при ис пользовании предложенного способа многократного сочетания раскалывания зерен и кавитации количество образовавшейся коллоидной фракции составляет десятки процентов.

Предложенный способ, сочетающий кавитационное измельчение с непрерывной подготовкой поверхности порошков для продолжения эффективной работы кавитации, обеспечивает повышение производительности по сравнению с известным способом на порядок при снижении металлоемкости оборудования.

Формула изобретения

Способ коллоидного измельчения частиц твердой фазы суспензии кавитацией, отличающийся тем, что, с целью повышения«производительности , частицы твердой фазы предварительно подвергаются раскаливающему воздействию, причем циклы измельчения повторяют многократно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Сиденко П.М. Измельчение в химической промышленности, М., Химия, 1977, с.238-245.

2.Борисов Ю, Макаров Л. Ультразвук в технике настоящего и будущего. М. , 1960 (прототип).