توزيع حجم الجسيمات من وكلاء التعليق والبحوث على عملية الطحن

وعادة ما يتم إعداد عوامل التعليق باستخدام طواحين الرمال كمعدات للطحن. وبتغيير بارامترات العملية مثل قطر وسائط الطحن، ونسبة الخرز إلى المواد، ووقت الطحن، تم قياس توزيع حجم الجسيمات للعوامل المعلقة لعصيات تورينجيانسيس وبنزوات إمامكتين بنزوات باستخدام محلل حجم الجسيمات بالليزر. وجرى بحث تأثير بارامترات العمليات المختلفة على توزيع أحجام الجسيمات في العوامل المعلقة. وتشير نتائج التجارب إلى أنه عند استخدام خرز الزركونيا كوسائط طحن في طاحونة الرمل، فإن اختيار خرزات أصغر، ونسبة ملائمة من الخرز إلى المادة، ووقت طحن كاف، يؤدي إلى توزيع أصغر حجماً لنواتج عامل التعليق.

وتتضمن العملية مضخة تنقل المواد المخلوطة مسبقًا من وعاء خلط إلى الغرفة المغلقة في طاحونة الرمال، حيث تتلامس مع وسائط الطحن الدورية بسرعة. ويسبب هذا التفاعل تصادمات واحتكاكات شديدة بين الجسيمات الصلبة في المادة ووسائط الطحن، مما يسهل تنقية الجسيمات وتشتتها. التشغيل المستمر ينطوي على الدوار#عمل الطرد المركزي في 39، الذي يفصل وسائط الطحن عن المادة. وتدفع المادة المكررة بواسطة مضخة تغذية عبر فجوات مرشح الطرد المركزي (الفجوة بين العضو الساكن والدوار) إلى حاوية استقبال (برميل الدوران)، بينما تظل وسائط الطحن في غرفة الطاحونة الرملية لزيادة إزالة الجسيمات الخشنة من الملاط. وبعد دورات طحن متعددة، تحقق جسيمات المواد الرقة المطلوبة ونطاق توزيع حجم الجسيمات الضيق.

ويعد اختيار وسائط الطحن المناسبة أمرًا بالغ الأهمية لتعزيز كفاءة الطحن، إلا أنه يظل حلقة ضعيفة في استخدام طاحونة الرمل. هناك أنواع مختلفة من وسائط الطحن المتاحة، بما في ذلك الخرز الزجاجي، الخرز السيراميكي، الخرز الصلب، خرز الألومينا، وخرز الزركونيا. على الرغم من أن خرز الألومينا والزركونيا تفوق الخرز الزجاجي العادي في الصلابة، وقوة الضغط، ومقاومة التآكل، إلا أن تكلفتها العالية تحد من استخدامها على نطاق واسع. وعلاوة على ذلك، تختلف الآراء حول استخدام وسائط الطحن لتحقيق كفاءة الطحن. وتركز هذه الدراسة في المقام الأول على خرزات Y-TZP من الزركونيا كوسائط طحن، مع التركيز على توزيع حجم الجسيمات للعوامل المعلق في ظل ظروف مختلفة من عمليات الطحن لتقديم نظرة متعمقة بشأن إعداد عوامل الطحن.

واشتملت التجارب على بارامترات مختلفة لعملية الطحن لبحث أثرها على قابلية انتشار (حجم الجسيمات) العوامل المعلقة في الظروف المختبرية. وتسلط النتائج الضوء على أن اختيار وسائط طحن أصغر، ونسبة مناسبة من الخرز إلى المواد، ووقت طحن مناسب، يؤدي إلى تشتت أفضل لمنتجات عوامل التعليق. غير أن الظروف المختبرية أغفلت بعض عوامل المواد الخام نفسها (مثل الصلابة، وحجم الجسيمات الأولية، واللزوجة، وما إلى ذلك) والتدفق غير المستمر للمواد، مما يجعل استخدام نسبة من الخرز إلى المواد غير كاف لتحديد خصائص كفاءة الطحن في الإنتاج الصناعي.

في الإنتاج الصناعي، حيث تكون المواد مدخلات أو مخرجات باستمرار، يصبح تحديد كفاءة الطحن باستخدام معدل ملء وسائط الطحن أمرًا بالغ الأهمية. يشير معدل ملء وسائط الطحن إلى النسبة المئوية لحجم وسائط الطحن المطلوبة لتحقيق فعالية الطحن المثلى. تختلف معدلات ملء أنواع مختلفة من طواحين الرمال، مما يؤثر على كفاءة الطحن. يؤدي ارتفاع معدل الملء إلى زيادة الطاقة الحركية، وبالتالي تعزيز كفاءة الطحن، ولكن ارتفاع معدلات الملء بشكل مفرط يمكن أن يرفع درجات الحرارة أو يسبب انسداد في المخرج. وعلى العكس من ذلك، تقلل معدلات الملء المنخفضة من احتمالية التصادم بين وسائط الطحن، مما يقلل من كفاءة الطحن ويطيل وقت الطحن.

ويؤكد البحث على أهمية تحسين معايير عملية الطحن، بما في ذلك اختيار وسائط الطحن، ونسبة الخرز إلى المواد، ووقت الطحن، ومعدل الملء، لتحقيق التوزيع المرغوب لحجم الجسيمات وتحسين كفاءة إنتاج العوامل المعلقة في البيئات الصناعية.