Influence des paramètres de meulage sur le meulage ultrafin du Talc

Le Talc est un membre de la famille des phyllosilicates, appartenant spécifiquement à la structure de type 2:1 des silicates d’aluminium hydraté extensibles. Il s’agit d’une ressource minérale non métallique aux réserves limitées et aux propriétés uniques [1-2]. À propos de nous#La structure distinctive lui confère diverses caractéristiques telles qu’une excellente expansibilité, un usage lamellaire, des propriétés d’épaississement et un comportement colloïdale. Ces propriétés ont rendu les minéraux de talc applicables avec succès dans les industries, y compris les produits pharmaceutiques, les cosmétiques, et d’autres [3-4].

Les poudres ultrafines sont connues pour leur grande surface, leur activité de surface élevée, leur excellente couverture, leurs bonnes propriétés de remplissage et de renforcement et leur réactivité chimique rapide [5]. Par conséquent, la demande de matières premières minérales finement broyées dans les industries de haute technologie ne cesse d’augmenter [6-8]. Le Talc, ressource minérale rare, trouve de nombreuses applications dans divers secteurs industriels. Cependant, il y a un manque de recherche sur le broyage ultrafin du talc.

Ces dernières années, la rectification planétaire a attiré l’attention en tant que technique de rectification efficace. La recherche fondamentale et appliquée a connu un certain succès. Des études de Zhang Zhisheng et al. [9] et Chen Shizhu et al. [10] ont exploré les dimensions structurelles et les vitesses de rotation critiques des usines planétaires. Des expériences menées par Song Haiming et al. [11] et Jin Yeling et al. [12] ont examiné les paramètres du processus de meulage à l’aide de broyeurs planétaires. Les recherches actuelles utilisent généralement des laminoirs planétaires dont les temps de broyage varient d’une heure à plusieurs dizaines d’heures.

Les broyeurs planétaires de type CJXXM, par contre, représentent un équipement de broyage à haute densité, intégré et efficace. Ils offrent l’avantage de temps de rectification courts, allant généralement de quelques minutes à plusieurs dizaines de minutes. Pour étudier l’efficacité des broyeurs planétaires de type CJXXM dans le broyage ultrafin sec du talc, cette étude porte sur le broyage ultrafin sec du talc, en examinant les effets du rapport masse moyenne/matière, de la vitesse de rotation des broyeurs, des types et quantités d’auxiliaires de broyage et du temps de broyage sur la taille des particules de talc.

1. expérimental

1.1 matériaux et réactifs

Les principaux matériaux et réactifs utilisés dans cette étude sont:

• Poudre de Talc obtenue de Yiyang Dengfeng Technology Co., Ltd., Hunan, avec des particules de d50 = 6,59 μm et d97 = 32,87 μm, comme indiqué dans le tableau 1.

• Billes de zircone stabilisées à l’yttria (médias de broyage) avec des tailles de particules allant de 0,6 à 2 mm, obtenues de Beijing Zhongqing Jinshi Import and Export Co., Ltd.

• Le polyéthylène glycol 1000 (PEG 1000) comme aide au broyage, obtenu de Guangdong Xilong Chemical Co., Ltd., avec un pH compris entre 4,0 et 7,0.

• Stéarate de Sodium comme aide de broyage, obtenu de Guangdong Xilong Chemical Co., Ltd.

1.2 équipement et Instruments

Les principaux équipements et instruments utilisés dans cette étude sont les suivants:

• Moulin planétaire à haute énergie de type CJXXM de Zhejiang Jiaxing Hexin Machinery Co., Ltd.

• BT-1500 analyseur de distribution granulométrique à base de sédimentation centrifuge de Dandong, Liaoning Baite Instruments Co., Ltd.

1.3 procédure expérimentale et méthodes de caractérisation

25 grammes de poudre de talc ont été placés dans deux pots de broyage. Un certain rapport de masse des médias de meulage A été ajouté selon le rapport de masse moyenne à la matière, et une quantité spécifique d’aide de meulage A été ajoutée. Le mélange a été agité uniformément, suivi d’un broyage continu pendant un temps déterminé. Des échantillons ont été prélevés et soumis à une analyse granulométrique à l’aide d’un analyseur de distribution granulométrique à base de sédimentation centrifuge. L’analyse a été fondée sur les valeurs d50 et d97 pour l’analyse comparative.

2. Résultats et Discussion

2.1 Influence du rapport massique moyenne-matière sur la taille des particules de poudre de minerai

Avec une masse initiale de 25 grammes de minerai, une vitesse de rotation de l’usine de 600 r/min et l’ajout de stéarate de sodium à 0,5 % comme aide au broyage, les échantillons de talc ont été broyés en continu pendant 24 minutes selon différents rapports de masse moyenne/matière (1, 2, 3, 4 et 5). L’incidence du rapport de masse moyenne/matière sur la taille des particules de poudre de minerai est présentée à la Figure 1. On peut observer que la taille des particules diminue initialement et se stabilise ensuite avec l’augmentation du rapport de masse moyenne à matière. Lorsque le rapport masse moyenne/matière est inférieur à 3, la quantité moyenne est insuffisante, ce qui entraîne la rupture et le décollement de certaines grosses particules. Lorsque le rapport masse moyenne/matière atteint 3, des résultats de meulage optimaux sont obtenus. Au-delà d’un rapport massique moyen/matière de 3, l’efficacité de broyage diminue parce que la quantité moyenne excessive exerce une force excessive sur la poudre de minerai, conduisant à l’agglomération.

Influence de la vitesse de Rotation du laminoir sur la granulometrie des particules de poudre de minerai

Avec une masse initiale de 25 grammes de minerai, un rapport massique moyen/matière de 3 et l’ajout de stéarate de sodium à 0,5 % comme aide au broyage, les échantillons de talc ont été broyés en continu pendant 24 minutes à des vitesses de rotation différentes (400, 500, 600, 700 et 800 r/min). L’influence de la vitesse de rotation du laminoir sur la taille des particules de poudre de minerai est illustrée à la Figure 2. Il est évident que la granulometrie diminue puis se stabilise avec l’augmentation de la vitesse de rotation du laminoir. Lorsque la vitesse de rotation est inférieure à 600 r/min, la force exercée par le milieu sur la poudre de minerai augmente progressivement, conduisant à la rupture de grosses particules. Lorsque la vitesse de rotation est de 600 r/min, le medium' S suffisant pour obtenir des résultats optimaux de meulage. Cependant, lorsque la vitesse de rotation dépasse 600 r/min, l’efficacité de broyage diminue en raison de l’agglomération accrue et de la production de chaleur excessive, ce qui provoque la libération d’eau des particules de minerai.

2.3 Influence du Type d’aide au broyage sur la granulometrie des particules de poudre de minerai

Avec une masse initiale de 25 grammes de minerai, un rapport massique moyen/matière de 3 et une vitesse de rotation de l’usine de 600 r/min, les échantillons de talc ont été broyés en continu pendant 30 minutes en utilisant du polyéthylèneglycol 1000 (PEG 1000) et du stéarate de sodium comme moyens de broyage, chacun ayant une fraction massique de 0,5 %. L’influence du type d’aide au broyage sur la taille des particules de poudre de minerai est présentée à la Figure 3. Les résultats montrent que le stéarate de sodium est plus efficace que le PEG 1000 comme aide au broyage. Cette différence est attribuée au stéarate de sodium étant un tensioactif ionique qui peut neutraliser les liaisons insaturées sur la particule de minerai.#39; S points de rupture et surfaces.

2.4 Influence de la quantité d’aide au broyage sur la granulometrie des particules de poudre de minerai

Avec une masse initiale de 25 grammes de minerai, un rapport massique moyen/matière de 3, une vitesse de rotation de l’usine de 600 r/min et le stéarate de sodium comme aide au broyage, les échantillons de talc ont été broyés en continu pendant 24 minutes avec des quantités variables d’aide au broyage (0%, 0,2 %, 0,3 %, 0,4 %, 0,5 %, 0,6 % et 0,7 %). L’influence de la quantité de broyage sur la taille des particules de poudre de minerai est illustrée à la Figure 4. Les résultats montrent que le dispositif de meulage#L’efficacité est significative lorsque la fraction massique du stéarate de sodium se situe entre 0,4 % et 0,6 %. À 0,6%, la taille des particules est minimisée avec d50 = 1,28 μm et d97 = 7,00 μm. Des quantités excessives d’aide au broyage ont des effets néfastes, provoquant l’agglomération des particules.

2.5 Influence du temps de broyage sur la granulometrie des particules de poudre de minerai

Avec une masse initiale de 25 grammes de minerai, un rapport masse moyenne/matière de 3, une vitesse de rotation de l’usine de 600 r/min et 0,6 % de stéarate de sodium comme aide au broyage, les échantillons de talc ont été broyés en continu pendant 30 minutes. L’influence du temps de broyage sur la taille des particules de poudre de minerai est illustrée à la Figure 5. Il montre que la taille des particules varie considérablement au cours des 24 premières minutes et se stabilise ensuite. Après 24 minutes, la poudre de minerai atteint un équilibre dynamique entre fracture et agglomération. Par conséquent, le temps de broyage optimal pour obtenir une taille de particule de d50 = 1,55 μm et d97 = 7,38 μm est de 30 minutes.

3. Conclusion Conclusion

1. L’utilisation de broyages planètes à haute énergie de type CJXXM pour le broyage à sec ultrafin du talc avec des billes de zircone stabilisées à l’yttria comme milieu de broyage dans des conditions optimales de procédé, y compris un rapport massique moyen/matière de 3, une vitesse de rotation de 600 r/min, un stéarate de sodium de 0,6% comme aide de broyage, et un temps de broyage de 30 minutes, a donné des particules de talc de tailles de d50 = 1,55 μm et d97 = 7,38 μm.

2. Les broyeurs planétaires à haute énergie de type CJXXM ont montré une grande efficacité de broyage, avec 30 minutes de broyage dans des conditions de procédé appropriées.

(remarque: ceci est une traduction détaillée du texte chinois fourni en anglais, en mettant l’accent sur l’influence des paramètres de meulage sur le meulage ultrafin du talc.)