Лабораторная работа № 1
Механические способы получения дисперсных неорганических материалов и
методы дисперсионного анализа
МЕХАНИЧЕСКИЕ СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ
ДИСПЕРСНЫХ НЕОРГАНИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ И
МЕТОДЫ ДИСПЕРСИОННОГО АНАЛИЗА
Лабораторная работа № 1
Время, необходимое для проведения работы – 12 - 16 ч.
Цель работы
Ознакомиться с современными способами измельчения неорганических материалов и методами их дисперсионного анализа
1. Метод квартования. Метод квадратования
Время, необходимое для проведения работы – 4 ч.
Цельработы
Практическое ознакомление методов квартования и квадратования
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Измельчение различных материалов, в том числе и природных минералов перед их переработкой, составляет важную технологическую операцию при производстве неорганических кислот, солей, минеральных удобрений и катализаторных масс.
Любое измельчение это не только изменение размеров частиц, но и сложный физико-химический процесс увеличения потенциальной энергии вещества и повышения химической активности в результате увеличения поверхностной энергии и, в ряде случаев, энергии внутреннего строения.
Процесс измельчения характеризуется степенью измельчения – отношением среднего размера куска (частицы) материала до измельчения dн к среднему размеру куска (частицы) после измельчения dк:
(1)
Куски (частицы) исходного материала и куски (частицы), получаемые в результате измельчения имеют неправильную форму. Поэтому, на практике размеры кусков dн и dк характеризуются размером отверстий сит, через которые просеивают сыпучий материал до и после измельчения.
Оптимальные условия работы каждой из измельчающих машин, в зависимости от ее устройства, обеспечиваются при определенной степени измельчения, которая колеблется от 1 до 3 для машин крупного измельчения, и до 100 и более – для машин мелкого и точного измельчения.
Измельчение может осуществляться различными способами:
раздавливанием, ударом, истиранием, раскалыванием (рис 1).
а
b
с
d
Р ис. 1. Способы измельчения материалов:
а – раздавливание, b – раскалывание, c – удар, d - истирание
Выбор того или иного способа дробления зависит от физико-механических характеристик материала, начальной и конечной крупности материала.
Взависимости от начальных и конечных размеров кусков (частиц) условно различают следующие виды измельчения (табл. 1).
Таблица 1
Виды измельчения
Вид измельчения |
dн, мм |
dк, мм |
Крупное |
1500 - 150 |
250 - 25 |
Среднее |
150 - 25 |
25 - 5 |
Мелкое |
25 - 5 |
5 - 1 |
Тонкое |
5 - 1 |
1 – 0,075 |
Коллоидное |
0,2 – 0,1 |
До 1*10-4 |
Крупное и среднее измельчение проводят, как правило, сухим способом, а мелкое и тонкое – как сухим, так и мокрым способами (в жидкости, обычно, в воде). При мокром измельчении частицы получаемого продукта имеют более равномерные размеры: кроме того, уменьшается пылеобразование и облегчается выгрузка готового продукта.
Взависимости от физико-механических свойств материалов обычно выбирают следующие способы измельчения (табл. 2).
На выбор метода измельчения большое влияние оказывают склонность материала к комкованию, его влажность и другие свойства.
Таблица 2