Способ расщепления пластинчатых материалов,преимущественно слюды

 

Изобретение относится к обработке пластинчатых материалов, преимущественно слюды, путем расслоения на отдельные пластинки с высоким отношением условного диаметра к толщине. Цель изобретения - повышение .эффективности процесса и стабильности качества готового продукта. Для этого пластинчатый материал термируют при температуре для слюды 700-1000°С до вьиеления 80-100% связанной воды и летучих примесей, а затем дезинтегрируют в ударном режиме, например, в роторной мельнице в течение 1-50 с со скоростью вращения от 50 до 400 об/с. Перед дезинтеграцией материал может быть обработан в течение 5-50 мин поверхностно-активным веществом , в частности поногенным, с добавкой 0,05-1% неорганических солей. 3 з.п. ф-лы. а (О

СОЮЗ СОВЕ ТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И1 (50 4 В 28 D 1 32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4069633/29-33 (22) 21.05.86 (46) 07.01.89. Бюл. М 1 (71) Государственный всесоюзный проектный и научно-исследовательский ин-. ститут неметаллорудной промышленности

"Гипронинеметаллоруд" (72) А.Д. Майофис (53) 666.1.053.4(088.8) (56) Патент СИА Р 3719329, кл. В 02 С 19/00, 1973. (54) СПОСОБ РАСЩЕПЛЕНИЯ ГНАСТИНЧАТЫХ

МАТЕРИАЛОВ, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО СЛ10ДР1 (57) Изобретение относится к обработке пластинчатых материалов, преимущественно слюды, путем расслоения на отдельные пластинки с высоким отношением условного диаметра к толщине.

Цель изобретения — повышение .эффективности процесса и стабильности качества готового продукта. Для этого пластинчатый материал термируют при о температуре для слюды 700- 1000 С до выделения 80-1002 связанной воды и летучих примесей, а затем дезинтегрируют в ударном режиме, например, в роторной мельнице в течение 1-50 с со скоростью вращения от 50 до

400 об/с. Перед дезинтеграцией материал может быть обработан в течение

5-50 мин поверхностно-активным веществом, в частности поногенным, с до" бавкой 0 05-17. неорганических солей. с

<О

3 з.п. ф-лы.

1449353

Изобретение относится к способам расслоения пластинчатых материалов на отдельные пластины с высоким отношением условного диаметра к толщине, позволяет дезинтегрировать на чешуйки такие пластинчатые материалы как слюды — мусковит, Флогопит, биотит, ! гидрослюды — вермикулит, гидрофлоголит,и так далее, графит, тальк и 10 другие минералы со слоистой структу. рой, способные выделять при термировании связанную воду и (или) летучие примеси.

Цель изобретения — повышение эф" 15 фективности процесса и стабильнос.ги качества готового продукта, Способ реализуется следующим образом.

Пластинчатый материал, например 20 слюду, добят на частицы размером от

10 мм и ниже, термируют в интервале

700-1000 С для слюд и при 300-900 С для гидрослюд до удаления 80-1002 связанной с поверхностью воды и/или 25 летучих примесей, а затем диспергируют в ударном режиме. Для диспергирования может быть использоцана одно или двухроторная мельниц» со скоростью вращения 50-400 oC/ñ. В мельнице материал обрабатывается в течение 1-50 с. После термирования мате", риал может быть обработан pRcTpopOM поверхностно-активных веществ (ПАВ) в течение 5-50 мин, Причем в качестве

ПАВ может применен раствор ионогенного ПАВ с добавкой в количестве 0 051,07. неорганических солей.

Способ дезинтеграции пластинчатых минералов предусматривает ослабление связей между плоскостями весьма совершенной или совершенной спайности за счет выделения в межплоскостное пространство при нагреве кристаллизационной или конституционной воды 45 и (или) летучих примесей, таких как

СО, СО, N, Н, СН . Для ка.ждого минерала интервал термирования вполне определенный, обеспечивающий испарение 80-100Х связанной с поверхностью воды и летучих примесей. При выделении,менее 80 паров эффект разделения пластинок минерала недостаточен и при дальнейшем диспергировании ударами колеблеться доля конечного продукта с отношением условного диаметра к толщине пластинок меньше 100.

Подготовленный термированием минерал диспергируют в жидкой среде ударами, энергия которых концентрируется в ослабленных местах, т.е. в первую очередь в плоскостях совершенной спайности. Минерал распадается на отдельные чешуйки с отношением условного диаметра к толщине

200-1000 и более. Толщина пластинок достигает 1 мкм и ниже.

Аппаратом для осуществления предлагаемого способа может быть дезинтегратор, в котором ротор с частотой вращения до 400 об/с обеспечивает получение чешуек минерала за время до 50 с. Увеличение частоты вращения ротора выше 400 об/с требует разработки спецоборудования и поэтому нецелесообразно. Время дезинтеграции выше 500 с приводит к качественному изменению состава получаемого продукта - появляются переизмельченные частицы с иальм диаметром и малым отношением условного диаметра к толщине. Оптимизировать процесс дезинтеграции можно при использовании двух роторов со встречным движением в параллельных плоскостях. Частота вращения роторов в этом случае может быть снижена и эффект дезинтеграции ударами достигнут в течение нескольких секунд. Минимальное время обра- ботки составляет 1 с. При частоте вращения ниже 50 об/с дезинтеграция практически не идет.

Работу дезинтегратора на энергетически экономных режимах определяет степень ослабления связей между пластинками минерала. Для этого минерал после термирования обрабатывают раст" вором IIAR. Поверхностная энергия минерала снижается и, следовательно, для получения продукта с теми же свойствами энергия ударов может быть уменьшена. Обработка раствором ПАВ позволяет диспергировать минералы в течение 1-5 с на частотах вращения ротора 50-150 об/с. В зависимости от сорбционной активности ПАВ время снижения поверхностей энергии минерала колеблется в пределах 5-50 мин. До

5 мин действие ПАВ еще незначительно ° а через 50 мин сорбция ПАВ достигает практически постоянных значений, что свидетельствует о достижении предельной сорбции на поверхности минерала.

Активизация сорбции ПАВ возможна при использовании ионогеннык ПАВ с добавкой неорганических солей в количестве 0,05-1,0 мас.Е к ПАВ. Неорга1449353

4 нические соли увеличивают рабату ад- Приме5 10 и м е p . О г кристалличессорбции ионогенных ПА — анионо- или кого графита с размерами около 1 мм катионоактивных. Время достижения предельнои сорбции снижается. Этот для удаления воды и летучих примесей факт проявляется при добавлении уже до 807. Переводят в раствор ПАВ

О 057 соли к массе

1 с се ПАВ. Пре выше ние гидрохлорида октадециламина концент1Х.-ного содержания неорганической соли по отношению к ПАВ приводит к по отношению к ПАВ хлористого калия, значительному уменьшению критической 1р выдерживают 10 мин и диспергируют концентрации мицеллообразования ионо- в дезинтегра нт граторе с двумя роторами с генного ПАВ и сниже»»ию его активно- частотой вращения 300 об/с в течение сти. 1 с ° Получают полидисперсный продукт

П име 1. 10 р р . г слюды флогопит C отношением условного диаметра к фракции 1-2 мм термируют при 800 С 15 толщине чешуек 200-1200 и удельной в течение 5 мин для удаления 80Х свя" поверхностью 50 м /г о ью м,г ° заннои воды. Затем слюду помещают в Прим 6 10 е р . r вермикулита воду и диспергировали в ударном де- с размерами около 2 мм термируют зинтеграторе с двумя роторами с ча- при 500 С в т 10

О в течение О мин для удастотой вращения 400 о /с в течение 2р ления воды до 90Х. Переводят в растО с. Получают полидисперсный про- вор ПА — сульфо сульфосукцината натрия цукт с отношением условного диамет- концентрации 0 9 7 мас .. с добавкой ра к толщине чешуек 200-800 и удель- углекислого натрия 1 мас.7. l»o отпо ной поверхностью 20 м /г. шению к ПАВ и перемешивают в течение

Пример 2. 10 r слюды флогопит 25 5 мин. Затем диспергируют в ударном фракции 1-2 мм термируют при 800 С дезинтеграторе с двумя роторами с

5 мин для удаления 807. связанной во" частотой 50 об/с в течение 40 с. ды. Затем слюду помещают в раствор Получают полидисперсный продукт с

ПА — олеиновокислого натрия концент- отношением условного диаметра к рации 0,1 мас.7 и перемешивают в те- 3р толщине чешуек 200-800 и удельной почение 50 мин. Затем диспергируют в верхностью 20 м /г. ударном дезинтеграторе с частотой Предлагаемым способом достигается вращения рото а 400 об с р р об/с в течение дезинтеграция пластинчатых минералов.

5 с. Получают полидисперсный продукт Диспергирование ударами позволяет с отношением условного диаметра к использовать ослабление связей между толщине чешуек 200-900 и удельной по- пластинками при термировании для преверхностью 25 м /г. имущественной дезинтеграции по плосП име 3 У р р . словия опыта по костям совершенной спайности без примеру 7; К раствору ПАВ добавляют отходов.

1 мас.Е по отношению в ПАВ хлористого 4р Применение обработки термированнокалия. После окончания опыта полу- го минерала ПАВ ом усиливает разницу чают полидисперсный продукт с отноше- энергий дезинтеграции минерала по нием условного диаметра к толщине

300-1000 и е плоскости совершенной спаиности и в

30 м /г. и удельной поверхностью других ппоскостях что позво е

Э ляет раз- ,»5 делять на чешуйки даже такие мягкие

Приме 4.

p .. 10 г слюды флогопит минералы как вермикулит, тальк и т.п. фракции 1-2 мм термируют при 1000 С Время нахождения минерала в дезинтегв течение 2 мнн ля д удаления 100Х раторе может приближаться к несколь" связанной воды, переводят в раствор ким секундам, что дает возможность

ПА — олеинов л иновокислого натрия концент- обеспечить непрерывный процесс произрации О,1 мас.Х с добавкой 0,05 мас.Ж водства ультратонких чешуек пластинхлористого кальция по отношению к чатых минералов, способных соединятьПАВ и перемешивают 20 мин. Затем дис- ся с образованием агломератов слуЭ пергируютв ударном дезинтеграторе с жащих основой электроизоляционных двумя роторами с частотой 200 об/с слюдяных бумаг, токопроводящих грав течение 10 с, Получают полидисперс" фитовых слоев и в покрытиях, функционьп» продукт с отношением условного нальных наполнителей в различных сисдиаметра к толщине чешуек 300.-1000 темах, пигментов с новыми декоративи .удельной поверхностью 30 м /г. ными эффектами.

1449353

Формула н зоб ре тення

Составитель И. Калмыкова

Техред Л.Олийнык Корректор М. Максимишинец

Редактор И. Шулла

Заказ 6914/17 Тираж 528 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1. Способ расщепления пластинчатых материалов, преимущественно слюды, путем ее дезинтеграции в жидкой среде, о т п è ÷ à þ ù è é с я тем, что, с целью повыщения эффективности про цесса и стабильности качества готового продукта, перед дезинтеграцией материал подвергают термированию с выделением 80-1007 связанной с поверхностью воды и (или) летучих примесей, а дезинтеграцию осуществляют в ударном режиме. 15

2. Способ по н. 1, о т л и ч а ю щ н и с я тем, что дезинтеграцию осуществляют в течение 1-50 с в роторной мельнице с частотой вращения

50-400 об/с.

3. Способ по и. 1, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что после термирования материал обрабатывают, раствором поверхностно-активного вещества в течение 5"50 мин.

4. Способ по п. 3, о т л и ч аю шийся тем, что материал обрабатывают раствором ионогенного поверхностно-активного вещества, содержащего 0,05 1Х неорганических солей.