измельчение
Измельчение — это уменьшение твердых материалов от одного среднего размера частиц до меньшего среднего размера частиц путем дробления , измельчения , резки , вибрации или других процессов. [1] [2] В геологии возникает естественным образом при разломах в верхней части земной коры . [3] В промышленности это важная единичная операция в переработке полезных ископаемых , керамике , электронике и других областях, выполняемая с использованием многих типов мельниц . В стоматологии это результат пережевывания пищи. В общей медицине это одна из самых травматичных форм перелома костей .
При промышленном использовании целью измельчения является уменьшение размера и увеличение площади поверхности твердых веществ. Он также используется для освобождения полезных материалов от матричных материалов, в которые они включены, и для концентрации минералов. [2]
Энергетические требования
[ редактировать ]Измельчение твердых материалов потребляет энергию, которая используется для разрушения твердого вещества на более мелкие кусочки. Энергию измельчения можно оценить по формуле:
- Закон Риттингера , который предполагает, что потребляемая энергия пропорциональна вновь генерируемой площади поверхности; [4]
- Закон Кика , который связал энергию с размерами частиц сырья и частиц продукта; [5]
- Закон Бонда , который предполагает, что общая работа, полезная при разрушении, обратно пропорциональна квадратному корню из диаметра частиц продукта. [6] [7]
- Закон Холмса , который модифицирует закон Бонда, заменяя квадратный корень показателем степени, зависящим от материала. [2]
Силы
[ редактировать ]Есть три силы, которые обычно используются для воздействия на измельчение частиц: удар , сдвиг и сжатие .
Методы
[ редактировать ]Существует несколько способов измельчения. Для измельчения твердых материалов требуются различные типы дробилок и мельниц в зависимости от свойств сырья, таких как твердость, в различных диапазонах размеров и требований применения, таких как производительность и техническое обслуживание. Наиболее распространенными машинами для измельчения грубого сырья (дробилки первичного дробления) являются щековая дробилка (1м > Р 80 > 100 мм), конусная дробилка (Р 80 > 20 мм) и молотковая дробилка . Первичные продукты дробления с размером частиц промежуточного сырья (100 мм > P80 > 20 мм) можно измельчать в мельницах самогенного (AG) или полусамоизмельчения (SAG) в зависимости от свойств сырья и требований применения. Для измельчения частиц более мелкого размера (20 мм > P 80 > 30 мкм) используются такие машины, как шаровая мельница, вертикальная валковая мельница, молотковая мельница, валковый пресс или валковая мельница высокого сжатия, вибрационная мельница, струйная мельница и другие. Для еще более тонкого помола (иногда называемого «сверхтонким помолом») специальные мельницы, такие как IsaMill используются .
тритурация Например, — это измельчение (или расщепление вещества) путем трения. Кроме того, методы растирания включают левигацию, то есть растирание порошка с жидкостью, не содержащей растворителя, и распыление путем вмешательства, то есть растирание с растворителем, который можно легко удалить после разрушения вещества.
См. также
[ редактировать ]- Мельница (измельчение) – устройство, разбивающее твердые материалы на более мелкие куски путем измельчения, дробления или резки.
- Распределение частиц по размерам — функция, представляющая относительные размеры частиц в системе.
- Дробилка - машина, предназначенная для измельчения крупных предметов на более мелкие.
- Электромагнитный вихревой усилитель с ферромагнитными частицами - Специальное оборудование для сверхтонкого измельчения
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Гупти, Чиранджиб Кумар (2003). Химическая металлургия . Вайли-ВЧ Верлаг. п. 130. ИСБН 9783527605255 . Проверено 22 августа 2010 г.
- ^ Jump up to: а б с Канда, Ёситеру; Котаке, Наоя (2007). «Глава 12: Энергия измельчения и оценка тонкого измельчения». В Салмане, Агба Д.; Хаунслоу, Майкл Дж. (ред.). Справочник по порошковой технологии, том 12: Разрушение частиц . Эльзевир. стр. 529–551. ISBN 9780080553467 . Проверено 20 августа 2010 г.
- ^ Сибсон, Р.Х. (1986). «Землетрясения и деформации горных пород в зонах разломов земной коры» (PDF) . Ежегодный обзор наук о Земле и планетах . 14 : 156. Бибкод : 1986AREPS..14..149S . doi : 10.1146/annurev.ea.14.050186.001053 . Проверено 2 июля 2011 г.
- ^ Янкович, А.; Дундар, Х.; Мехта, Р. (март 2010 г.), «Взаимосвязь между энергией измельчения и размером продукта магнетитовой руды» (PDF) , Журнал Южноафриканского института горного дела и металлургии , 110 : 141–146, заархивировано из оригинала (PDF) 06 марта 2013 г. , получено 16 июня 2015 г.
- ^ Кик, Ф.М. Закон пропорционального сопротивления и его применение Феликс. Лейпциг, Германия. 1885.
- ^ Бонд, Фред К. (1975) Это случилось со мной , гл. 130. Амазон.ком. Проверено 29 мая 2011 г.
- ^ Бонд, ФК Третья теория измельчения. Пер. ЭИМЭ, том. 193, 1952.стр. 484–494.