[发明专利]研磨方法

说明书

本发明涉及通过在搅拌磨中研磨颗粒材料来减小所述颗粒材料的粒径的方法，所述研磨在包含长径比等于或大于约2∶1的棒状磨粒的研磨介质的存在下进行。

背景技术

研磨通常是矿石选矿和颗粒加工中的关键工序，并且常常在研磨介质的存在下在研磨机中进行。

任何研磨工序中的重要考虑因素都是将待研磨的材料研磨成特定研磨细度所需的能量的量。这点很重要，因为效率的提高直接转化为成本的节省和环境的保护。

许多不同的因素可能在任一时刻影响将颗粒材料研磨成任何给定粒径所需的能量的量。这些因素包括矿物的性质(硬度、断裂特性等等)、磨机的类型(例如，滚转、振动、搅拌等等)、研磨工序的条件(例如，干燥或润湿)、研磨介质的形式(例如，介质中包含的磨粒的组成和物理形状)以及待研磨的材料的形式(例如，浆料/材料混合物)。并不容易预测这些因素中的任何一个的更改将如何影响整体研磨过程的效率。

在专利和学术文献中讨论了已知的研磨过程的诸方面，在这点上，许多研究都专注于研磨介质应采取的形式。

Lameck等在“Effects of grinding media shapes on load behaviour and mill power in a dry ball mill”，Minerals Engineering 19(2006)1357-1361中研究了在各种研磨速度和载荷填料下研磨介质的形状(圆柱棒、球体和磨损球)对荷载行为和磨机功耗的影响。作者断定球体比圆柱棒需要更高的能量输入，但该影响可能仅在滚磨机中存在，此时连锁填充(interlocking packing)是能量转移的障碍。

在Shi，F.，“Comparison of grinding media-Cylpebs versus balls”，Minerals Engineering 17(2004)1259-1268中，使用标准Bond球磨机进行实验室测试以比较圆柱棒(cylpebs，长度与直径比例一致的略具锥形的圆柱形介质)对球体的研磨性能。结果发现，在相同的装填质量和相同的比能输入水平下，圆柱棒在最后制得了与球体类似的产物。

US-A-4695294公开了包含最大尺寸为5mm～50mm的碳化硅球粒的研磨混合物，和适合用于振动磨的碳化硅粉末的悬浮液。所属碳化硅球粒可具有圆柱形，圆柱体的直径可以为该圆柱体长度的0.3至3倍。所述研磨介质被描述为在通过振动研磨碳化硅粉末时具有良好的抗降解性，并能够用于以无污染方式研磨碳化硅。

通过类似的方式，US-A-7267292描述了包括球体或棒状物等直径尺寸为约0.5μm～100nm的成形介质的研磨介质，所述介质由多元碳化物材料(其基本上由两种以上的碳化物形成元素和碳构成)形成。该介质据说具有极高的质量密度、极高的硬度和极高的机械韧性。

WO-A-2001/085345描述了圆柱形和环形等非球形的研磨介质，以及具有不同形状和尺寸的研磨介质的组合。

EP-A-1406728描述了一种用于制备药物载体复合物的方法，即，在维度比(直径与高度比)为0.5～2的圆柱形的研磨介质的存在下在振动磨中研磨药物载体混合物。该方法据说得到了具有高且恒定的活化度的药物。

从成本和环境的角度考虑，对于开发需要较少的能量来将材料研磨成任何给定的粒径的研磨过程存在持续的需要。

正如将在下面更详细的讨论的，本发明人出乎意料地发现在搅拌磨中将颗粒材料研磨为预定的粒径分布(例如，以d₅₀限定)所需的能量的量可通过使用包含长径比等于或大于2∶1的棒状磨粒的研磨介质而减少。

发明内容

根据第一方面，本发明涉及一种研磨颗粒材料的方法，所述方法包括在包含棒状磨粒的研磨介质的存在下在搅拌磨中研磨所述材料，其中，所述棒状磨粒的长径比等于或大于约2∶1。

根据第二方面，本发明涉及包含长径比等于或大于2∶1的棒状磨粒的研磨介质在搅拌磨中研磨颗粒材料的用途。

已出乎意料地发现，与目前搅拌磨中所用的研磨介质相比，当使用包含长径比等于或大于2∶1的棒状磨粒的研磨介质时，减少了在搅拌磨中将颗粒材料研磨为预定的粒径分布(例如，以d₅₀限定)所需的能量的量。

附图说明

图1是显示用于实施例1和2的Carrara粉的粒径分析的图示。

图2是显示使用包含棒状磨粒的研磨介质和包含常规研磨介质的研磨介质研磨(能量输入为150kw h/t)至d₅₀小于2μm的碳酸钙颗粒的百分比的图。