專利名稱：細粉碎物質(zhì)微粒表面處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及細粉碎物質(zhì)微粒表面處理方法。
許多工業(yè)領(lǐng)域特別是塑料業(yè)用無機填料混入基質(zhì)塑料中，特別是采用碳酸鈣，其顆粒先用混有或未混脂肪酸酯的脂肪酸進行表面處理。
碳酸鈣細粉平均粒度常為1～5μm，上限達6～25μm。
這些細粉的表面處理方法是讓其微粒表面裹上脂肪酸(單獨或與脂肪酸酯相混)，在介質(zhì)中進行，其中在足夠高的溫度下存在液態(tài)脂肪酸，存在良好分散在熱空氣中的顆粒并作旋流運動，這樣可保證碳酸鈣顆粒均勻牢固地吸收液態(tài)脂肪酸，在接觸物質(zhì)之間進行部分化學(xué)反應(yīng)，并在顆粒表面形成硬脂酸鈣薄層，其處理結(jié)果取決于處理時的物理條件和原料的性質(zhì)。
因此已知方法包括第一階段進行干燥，粉碎后將原料分級而獲得最終粒度符合要求的干粉，之后在第二階段包裹粉粒和進行表面處理。
為此應(yīng)采用多種裝置，其中包括1)干燥/粉碎裝置(必要時還進行分級);
2)粉碎后的粗粉分級裝置;
3)包裹/最終粉粒表面處理裝置;
這就使得這些已知方法操作時間長并且耗費高。
FR-A-1562280公開了同時進行塊狀粘土和包裹有機物質(zhì)混合所得細粉干燥和粉碎的裝置，其中該混合物與熱氣同時通入，使空氣穿過粉碎機即可縮小細粉粒度。
但是，該專利證實不能得到足夠細的碳酸鈣細粉，這特別是因為粉碎機實際上只能將碳酸鹽分成粒徑大于25μm的粗顆粒。那些可能合格的顆粒又分散在空氣中并從旋風(fēng)分離器中瓢出而損失掉。
另外，F(xiàn)R-A-1583182又公開了滑石防水劑制法。將該防水劑產(chǎn)品與粗態(tài)即粗滑石粉混合，此混合物在近于或最好是高于該防水劑產(chǎn)品(鏈烷烴)熔點的溫度下形成流化床并在轉(zhuǎn)動微粒機中進行氣體粉碎處理。
但是，該法及其裝置具有明顯的缺點在進行包裹處理之前實現(xiàn)流化床必須先將礦物破碎成粉(相同粒徑)并必須設(shè)置流量和溫度控制機構(gòu)，這就會大大提高裝置的價格，所得最細粉粒徑不小于10μm，這不宜用在PVC中。
另一方面，包裹碳酸鹽顆粒的另一特點是其濕度，應(yīng)不低于0.5%并優(yōu)選為0.1%左右。必須達到這一條件才能使顆粒進行良好的流化并避免結(jié)塊，否則就不宜用在PVC中。
本發(fā)明目的是對上述裝置及其中所實施方法的改進，其中僅經(jīng)一次處理即可得到粒徑1～25μm，包裹有硬脂酸鈣和硬脂酸且其最大濕度為0.5%左右的碳酸鈣粒粉。
本發(fā)明另一目的是用硬脂酸類脂肪酸連續(xù)包裹碳酸鈣的方法，這種方法中將預(yù)先粉碎過的濕碳酸鈣與塊狀固態(tài)脂肪酸混合，然后將該濕混合物送入橫通加熱裝置加熱過的空氣的粉碎機中，其特征是碳酸鹽粒和酸塊尺寸小于1cm;
粉碎為超細微粒化;
熱空氣于至少70～120℃左右高溫下以旋流運動引入微粒機中，熱空氣作用是混合和均化混合物，液化脂肪酸，并迅速干燥碳酸鹽，致使碳酸鈣粒在第一階段粉碎并干燥，而在第二階段再粉碎得更細并與液態(tài)脂肪酸密切接觸后均化;
一部分空氣從微粒機中抽出并再循環(huán)到加熱裝置中，另一部分則將包裹顆粒先帶入分級裝置，其中分出最粗顆粒，然后將最細顆粒引入干燥料斗中;
另一方面將最粗顆粒直接循環(huán)送入濕混合物進料(3)中以將其重新粉碎，并預(yù)熱混合物和降低濕度。
本發(fā)明再一目的是可實施所述包裹方法的裝置，其中包括碳酸鈣進料斗，固態(tài)脂肪酸進料斗，離心微粒粉碎機，熱空氣回路，顆粒分級器，循環(huán)管，干燥導(dǎo)管和料斗，而其特征是熱空氣導(dǎo)管包括一個再循環(huán)環(huán)路，該顆粒循環(huán)管直接接入碳酸鈣進料斗，并且提供流量控制裝置(空氣流量，顆粒流量，溫度，濕度，壓力控制)以保證裝置連續(xù)工作而不受混合物濕度影響，并使最終產(chǎn)品特性保持恒定。
另一方面，該裝置特點是脂肪酸進料斗經(jīng)劑量機構(gòu)連入碳酸鹽進料斗。
本發(fā)明方法是在微粒粉碎機中將粒徑1cm左右的濕載體制成的預(yù)粉碎無機材料和固態(tài)脂肪酸混合，分成基本上相同尺寸的塊狀，粉碎機由至少70～120℃熱旋流空氣流穿過，這取決于原料的性質(zhì)及其濕度。
本發(fā)明方法在包括以下元件的裝置中進行裝有固化脂肪酸進料裝置的粉碎機連入無機材料進料斗，而該料斗也連入粉碎機，空氣加熱裝置，大顆粒靜止的選擇器，該顆粒循環(huán)送入粉碎機，動力分級器用以分揀微?；稍锖桶姆勰┎⒀h(huán)粒徑大于預(yù)定極限的顆粒。
作為例子，用唯一的附圖
舉例說明本發(fā)明方法實施裝置。
從圖中可看出該裝置包括已知型號的離心粉碎機1，由與料斗3連接的無端螺桿2進料。
料斗3中裝有用以進行包裹或處理的無機材料，隨載體送來并已進行過粗略預(yù)粉碎，但沒進行干燥。所謂“預(yù)粉碎”意指粉碎后顆粒粒徑1cm左右。由于未進行干燥，其濕含量可能達到5～10%或更高。
在料斗3中連有無端螺桿4，此螺桿又與第二料斗5相連。該料斗5中裝有硬脂酸，常溫下為固態(tài)。硬脂酸也粉碎成實際上與待包裹材料顆粒相同的尺寸的顆粒。無端螺桿4流量可調(diào)，而這構(gòu)成了計量機構(gòu)，用以將物料按硬脂酸要求比例送入料斗2。
在粉碎機1底部連有熱空氣管道6，從熱空氣源7連接而來，其中空氣加熱至要求溫度，為70～120℃。這溫度是根據(jù)料斗3中所裝無機材料的濕度和硬度確定的;該材料越濕，空氣就更應(yīng)加熱。在待包裹材料為碳酸鈣的情況下，濕度為5%時熱空氣溫度實際上應(yīng)達到80℃，而濕度為10%時應(yīng)為110℃。
引入料斗3中的脂肪酸量取決于其孔隙率，吸收能力和比表面積。優(yōu)選的是，應(yīng)調(diào)節(jié)至微粒化粉的飽和極限以下，其方式應(yīng)使粉在包裹后不會結(jié)塊，并應(yīng)具有足夠的流動性而易于被夾帶，分散在空氣中，并在粉碎機出口處分級，使脂肪酸不致于過量地從粉碎機底部流出。
在硬脂酸和碳酸鈣情況下，脂肪酸量為碳酸鹽的0.6～1.5%。
此外，該裝置還包括送入的粗顆粒靜止分揀器，已知是裝在粉碎機1頂部，還包括分級器8用以再循環(huán)粗顆粒并將包裹后的微粒粉送入干燥料斗9中。
優(yōu)選的是，熱態(tài)粗顆粒再循環(huán)是經(jīng)管道12直接連入料斗3，其中裝有混合物。這樣安排可特別改善濕碳酸鈣的干燥。
表面處理實際上是與粉碎同時進行的。熱空氣干燥碳酸鈣，液化硬脂酸，再借助離心作用鋪滿粉碎機內(nèi)園筒。上升的熱空氣流夾帶的材料顆粒強烈地沖擊壁板，并逐漸粉碎和微?；?，其中迅速與溫度很高的液態(tài)脂肪酸接觸。
粉碎機中上升空氣流的旋流速度可保證微粒化碳酸鈣所要求的密切混合和均化。
本發(fā)明欲解決的主要問題準確地說是進行碳酸鈣的干燥。事實上，要求碳酸鈣顆粒在進行包裹之前實際上應(yīng)完全干燥，因為在硬脂酸與無機物質(zhì)接觸時，可形成硬脂酸鈣層，從而阻止顆粒內(nèi)存留的濕含量不致于釋放出來。因此干燥應(yīng)很迅速，優(yōu)選的是在微粒機的第一個三分之一內(nèi)進行。
因此必須向該裝置通入大量高溫?zé)峥諝?。但是另一方面，又不可能無限地提高空氣流量，因為顆粒在微粒機中的停留時間應(yīng)最短才能達到要求尺寸。
根據(jù)本發(fā)明解決了該問題，其中設(shè)置了將熱空氣循環(huán)送入加熱裝置的管道10，用以再加熱空氣，或在再加熱器下游于微粒機入口處。其中部分熱空氣進行循環(huán)，而另一部分則將顆粒帶入分級器后經(jīng)管道11送入干燥料斗中，這可同時達到很大的干燥空氣流量，以及更小的傳送空氣流量。
另一方面，為控制空氣，碳酸鹽，和酸的流量以及顆粒濕含量，還在管道中設(shè)置測量裝置(溫度，壓力，濕度和流量測量器)以及流量控制裝置(閥門13)。
經(jīng)驗表明可一步實現(xiàn)無機材料的干燥，微?；鬯橹脸叽邕_到5μm左右，嚴密而規(guī)則的表面處理，從而更便宜地得到良好的產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.用硬脂酸類脂肪酸連續(xù)包裹碳酸鈣的方法，這種方法中將預(yù)先粉碎過的濕碳酸鈣與塊狀固態(tài)脂肪酸混合，然后將該濕混合物送入橫通加熱裝置加熱過的空氣的粉碎機中，其特是碳酸鹽粒和酸塊尺寸小于1cm；粉碎為超細微?；?；熱空氣于至少70～120℃左右高溫下以旋流運動引入微粒機(1)中，熱空氣作用是混合和均化混合物，液化脂肪酸，并迅速干燥碳酸鹽，致使碳酸鈣粒在第一階段粉碎并干燥，而在第二階段再粉碎得更細并與液態(tài)脂肪酸密切接觸后均化；一部分空氣從微粒機中抽出并再循環(huán)到加熱裝置中，另一部分則將包裹顆粒先帶入分級裝置(8)，其中分出最粗顆粒，然后將最細顆粒(11)引入干燥料斗(9)中；另一方面將最粗顆粒直接循環(huán)(12)送入濕混合物進料(3)中以將其重新粉碎，并預(yù)熱混合物和降低濕度。
2.實施權(quán)利要求1包裹方法的裝置，其中包括碳酸鈣進料斗(3)，固態(tài)脂肪酸進料斗(5)，離心微粒粉碎機(1)，熱空氣回路(7，10)，顆粒分級器(8)，碳酸鹽循環(huán)管(12)，干燥導(dǎo)管(11)和料斗(9)，其特征是熱空氣導(dǎo)管包括一個再循環(huán)環(huán)路(10)，該顆粒循環(huán)管直接接入碳酸/鈣進料斗，并且提供流量控制裝置(空氣流量，顆粒流量，溫度，濕度，壓力控制)以保證裝置連續(xù)工作而不受混合物濕度影響，并使最終產(chǎn)品特性保持恒定。
全文摘要
實施包裹方法的裝置，其特征是其中包括離心粉碎機(1)，待包裹無機材料進料斗(2)，固態(tài)脂肪酸進料斗(5)，熱空氣回路(7，6)和分級裝置(8)。
文檔編號B01J2/30GK1039068SQ89104269
公開日1990年1月24日 申請日期1989年6月17日 優(yōu)先權(quán)日1988年6月17日
發(fā)明者喬治·巴讓特, 費薩爾·阿布斯 申請人:喬治·巴讓特, 費薩爾·阿布斯