Измельчение - это уменьшение твердых материалов от одного среднего размера частиц до более мелкого среднего размера путем дробления , измельчения , резки , вибрации или других процессов. [1] [2] В геологии это происходит естественным образом во время разломов в верхней части земной коры . [3] В промышленности , это важный функциональный блок в переработке минерального сырья , керамики , электроники, и другие области, выполненные с помощью многих типов мельниц . В стоматологии это результат пережевывания пищи. В общей медицине это одна из наиболее травматичных форм перелома костей .
При промышленном использовании целью измельчения является уменьшение размера и увеличение площади поверхности твердых частиц. Он также используется для извлечения полезных материалов из матричных материалов, в которые они встроены, и для концентрирования минералов. [2]
Энергетические требования
На измельчение твердых материалов расходуется энергия, которая используется для дробления твердого вещества на более мелкие части. Энергию измельчения можно оценить по:
- Закон Риттингера , который предполагает, что потребляемая энергия пропорциональна вновь созданной площади поверхности; [4]
- Закон Кика , который связывает энергию с размерами частиц корма и частиц продукта; [5]
- Закон Бонда , который предполагает, что общая работа, полезная при разрыве, обратно пропорциональна квадратному корню из диаметра частиц продукта, [подразумевая] теоретически, что затрачиваемая работа изменяется в зависимости от длины новых трещин, образовавшихся при разрыве. [6] [7]
- Закон Холмса , который изменяет закон Бонда, заменяя квадратный корень показателем, зависящим от материала. [2]
Силы
Обычно для измельчения частиц используются три силы: удар , сдвиг и сжатие .
Методы
Есть несколько методов 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 к применению, таких как производительность и техническое обслуживание. Наиболее распространенными машинами для измельчения грубого исходного материала (первичные дробилки) являются щековая дробилка (1 м> P 80 > 100 мм), конусная дробилка (P 80 > 20 мм) и молотковая дробилка . Продукт первичного дробления с размерами частиц промежуточного сырья (100 мм> P80> 20 мм) может быть измельчен в мельницах для самогенного (AG) или полусамоизмельчения (SAG) в зависимости от свойств сырья и требований к применению. Для измельчения более мелких частиц (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 мелкого помола (иногда называемого «ультратонким помолом») используются специальные мельницы, такие как IsaMill .
Растирание , например, представляет собой измельчение (или разложение вещества) растиранием. Растирание можно далее описать как растирание (растирание порошка с жидкостью, не являющейся растворителем) или измельчение путем вмешательства, которое представляет собой растирание с растворителем, который можно легко удалить после разрушения вещества.
Смотрите также
- Мельница (измельчение) - устройство, которое дробит твердые материалы на более мелкие части путем измельчения, дробления или резки.
- Распределение частиц по размерам
- Дробилка - машина, предназначенная для измельчения крупных объектов на более мелкие.
Рекомендации
- ^ Gupty, Chiranjib Kumar (2003). Химическая металлургия . Wiley-VCH Verlag. п. 130. ISBN 9783527605255. Проверено 22 августа 2010 года . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
- ^ а б в Канда, Йошитеру; Котаке, Наоя (2007). «Глава 12: Энергия измельчения и ее оценка при тонком измельчении». In Salman, Agba D .; Хаунслоу, Майкл Дж. (Ред.). Справочник по порошковой технологии, Том 12: Разрушение частиц . Эльзевир. С. 529–551. ISBN 9780080553467. Проверено 20 августа 2010 года . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
- ^ Сибсон, Р.Х. (1986). «Землетрясения и деформации горных пород в зонах разломов земной коры» (PDF) . Ежегодный обзор наук о Земле и планетах . 14 : 156. Bibcode : 1986AREPS..14..149S . DOI : 10.1146 / annurev.ea.14.050186.001053 . Проверено 2 июля 2011 года . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
- ^ Янкович, А .; Dundar, H .; Мехта, Р. (март 2010 г.), «Взаимосвязь между энергией измельчения и размером продукта для магнетитовой руды» (PDF) , Журнал Южноафриканского института горного дела и металлургии , 110 : 141–146, заархивировано из оригинала (PDF) на 2013-03-06 , извлекаются 2015-06-16 .
- ^ Kick, FM Das Gesetz дер proportionalen Widerstände унд невод Anwendung Феликс. Лейпциг, Германия. 1885 г.
- Перейти ↑ Bond, Fred C. (1975) It Happened to Me , Ch. 130. Amazon.com. Проверено 29 мая 2011 года.
- ^ Бонд, Ф. К. Третья теория измельчения. Транс. AIME, т. 193, 1952. С. 484–494.