Способ производства алюминиевой пудры

 

Изобретение относится к порошковой металлургии и может быть использовано в пиротехническом, строительном, лакокрасочном производствах. Способ включает сухое измельчение частиц алюминия с жирующей добавкой в шаровой мельнице в атмосфере инертного газа, отделение измельченного продукта, его осаждение и последующую обработку алюминиевой пудры в полировальном барабане при 40-70^oC в присутствии эфира триэтаноламина и синтетических жирных кислот фракции C₁₀-C₁₆ в количестве 0,5-6% от веса пудры. Способ позволяет получить алюминиевую пудру с высокими гидрофильными свойствами, повысить ее удельный вес и производительность установки при одновременном понижении запыленности помещения. 1 табл., 1 ил.

Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно к получению алюминиевой пудры, и может быть использовано в различных отраслях, например в пиротехническом, строительном, лакокрасочном производствах.

Известен способ и установка для получения алюминиевой пудры сухим размолом алюминия в среде нейтрального газа (пат. РФ 2061678, B 22 F 9/02). Измельченные частицы алюминия непрерывно удаляются из шаровой мельницы потоком нейтрального газа и осаждаются в пневмосепарационной системе, состоящей обычно из сепаратора, отделяющего недоизмельченный продукт с возвратом его в мельницу, циклонов или рукавных фильтров для осаждения готового продукта.

Недостатком данного метода является низкое качество алюминиевого порошка, повышенная запыленность помещений, возможность взрыва алюминиевой пудры, взвешенной в воздухе, возникновение легочных заболеваний обслуживающего персонала.

Алюминиевый порошок имеет низкий насыпной вес, что значительно увеличивает количество используемой тары, транспорта и складских помещений.

Для устранения этих недостатков в мировой практике широко применяется метод мокрого измельчения алюминия в среде инертных жидкостей, в частности уайт-спирита, бензина (Производство и применение алюминиевых порошков. М., Металлургия, 1980 г.). Однако метод мокрого измельчения имеет низкую производительность по сравнению с сухим измельчением.

Для интенсификации размола и придания алюминиевой пудре определенных потребительских свойств в мельницу при измельчении добавляют различные жирующие добавки.

Известен способ помола алюминиевого порошка, например для пиротехнических целей, с использованием в качестве жирующей добавки синтетических жирных кислот фракции C₁₂-C₁₆ и высших жирных спиртов фракции C₁₆-C₂₀ (пат.РФ 2108534, B 22 F 9/04).

Недостатком известного способа является повышенная запыленность помещения, взрывоопасность процесса и низкие гидрофильные свойства полученной пудры.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ производства алюминиевой пудры с жировой добавкой в шаровой мельнице в атмосфере инертного газа, отделение измельченного продукта с помощью сепаратора и осаждение пудры в циклоне (пат. РФ 2096134 P_t B 22 F 9/04). В качестве жирующей добавки используют, например, стеорин.

Недостатком способа, взятого за прототип, являются низкие гидрофильные свойства пудры и низкий насыпной вес.

Для устранения отмеченных выше недостатков предлагается использовать способ производства алюминиевой пудры сухим измельчением частиц алюминия с жирующей добавкой в шаровой мельнице в атмосфере инертного газа с последующим отделением измельченного продукта и его осаждением. Причем после осаждения предлагается дополнительно обработать алюминиевую пудру в полировальном барабане при температуре 40-70^oС в присутствии эфира триэтаноламина и синтетических жирных кислот фракции C₁₀ - C₁₆, взятого в количестве 0,5 - 6% от веса пудры.

Предлагаемый способ позволит получить алюминиевую пудру с высокими гидрофильными свойствами и повысит удельный насыпной вес пудры, что приведет к экономии тары и транспорта. Кроме того, предлагаемый способ позволит добиться наивысшей производительности установки, одновременно уменьшив запыленность помещения.

Технологическая схема производства алюминиевой пудры представлена на чертеже.

Способ осуществляется следующим образом.

Алюминиевый порошок с размерами частиц от 140 мкм до 2000 мкм подается из загрузочного бункера 1 в шаровую мельницу 3. По линии 2 подается азотно-кислородная смесь.

Размол и последующая сепарация продукта производятся в замкнутом цикле в атмосфере азотно-кислородной смеси с содержанием кислорода от 2 до 8% по объему. В шаровую мельницу по линии 7 подшихтовывается жирующая добавка в количестве от 2 до 4% по весу. В качестве жирующей добавки использовали стеарин (пример 1 и 2) и синтетические жирные кислоты фракции C₁₀-C₁₆ (пример 3).

Измельчение исходного порошка в шаровой мельнице осуществляется стальными полированными шарами диаметром от 14 до 40 мм.

Измельченный продукт потоком газа выносится в сепаратор 4, где происходит отделение пудры от неизмельченной фракции, которая по трубе возврата поступает в мельницу 3 для доизмельчения.

Алюминиевая пудра газовым потоком из сепаратора 4 увлекается в циклон 5. Затем пудра из циклона 5 поступает в вертикальный полировальный барабан 6, в котором происходит полирование пудры волосяными щетками в среде азотно-кислородной смеси, подаваемой по линии 2. В полировальный барабан 6 по линии 8 подают эфир триэтаноламина и синтетических жирных кислот фракции C₁₀-C₁₆ в количестве от 0,5 до 6% от веса пудры в барабане. Температура поверхности барабана поддерживается от 40 до 70^oС Через затвор полировального барабана готовая продукция загружается в металлические банки.

Условия проведения способа помола алюминиевого порошка и полученные результаты сведены в табл. 1.

Гидрофильные свойства характеризуются показателями - кроющей способностью на воде и всплываемостью.

Гранулометрический состав полученной пудры - остаток на сите 0045 не более 0,5% по способу прототипу - не более 1%.

Насыпная плотность полученной пудры составила 0,16-0,21 г/см³, по прототипу - не более 0,14 г/см³.

Формула изобретения

Способ производства алюминиевой пудры, включающий сухое измельчение частиц алюминия с жирующей добавкой в шаровой мельнице в атмосфере инертного газа, отделение измельченного продукта и его осаждение, отличающийся тем, что алюминиевую пудру после осаждения обрабатывают в полировальном барабане при 40 - 70^oC в присутствии эфира триэтаноламина и синтетических жирных кислот фракции C₁₀-C₁₆, взятого в количестве 0,5 - 6% от веса пудры.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

MM4A Досрочное прекращение действия патента из-за неуплаты в установленный срок пошлины заподдержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 09.02.2010

Дата публикации: 10.12.2011

---