超细碳酸钙颗粒的离心分级.docx

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超细碳酸钙颗粒的离心分级

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CENTRIFUGALCLASSIFICATIONOFULTRAFINECALCIUMCARBONATE离心式超细碳酸盐钙的分类

Abstract:

Theexperimentalresultsonwetclassificationofultra-finecalciumcarbonatebelow8µmusinganindustrialscaledisc-stacknozzlecentrifugesystemarepresented.摘要：

碳酸盐岩大型光盘的超细碳酸钙的实验结果对湿超分类为8μm以下使用工业叠离心喷嘴系统的介绍。

TheparameterssuchasG-force,discgeometry,nozzlesize,split,feedratehavebeenanalysedbyastatisticalapproach.，分割参数，如G力，光盘的几何形状，喷嘴大小，进给率进行了分析，用统计方法。

Theresultsshowthatthecentrifugeiscapabletoefficientlyclassifythemicron-sizedmaterialat40％inmass.结果表明，该离心机是能够有效地分类，在40％的微米材料的质量大小。

Theproductsizedistributionbecomesfinerandsteeperafterremovingtheundesiredcoarserparticlesfromthefeed.该产品粒度分布和饲料陡变细后粗颗粒的去除不想要的。

Inaddition,thecentrifugalclassificationperformanceisempiricallycorrelatedtotheparametersused.此外，在离心力的分类性能是相关经验的参数。

Keywords:

classification;centrifuge;ultrafineparticles;calciumcarbonate关键词：

分类，离心机;超细粒子;碳酸钙

Withspecificationsofultra-fineparticlesbecomingmorestringent,theimportanceofawellcontrolledproducthasbecomemoresignificant.随着颗粒规格超细日趋严格，产品的重要性，一个很好的控制已变得更加重要。

Theparticlesizedistributionshouldbeenginneredtosuitthesubsequentprocessthatutilisestheproductedslurry.粒径分布应engineered适应后续加工，利用的开发生产出浆。

Also,comminutionaloneisseldomenoughtoensurethattheproductcon-formstoadesiredproductspecificationwithlessenergyinput,anditisoftendifficulttocontorlwithrespecttothemaximumparticlesizeandevenmoresowithrespecttosizedistributionform.此外，单是很少粉碎足以保证该产品浓度，以较少的能源形式输入所需产品的规格有了，而且往往很难control方面的最大粒径及粒径分布形式更要就。

Oneoptionforseparationofultra-fineparticlesbelow2µmor1µmfromthemicrosizedmaterialsistoutiliseaclassificationtechnologybasedoncentrifugation.[1–6]Inrecentyears,twotypesofcentrifuges,ie,thedecantercentrifuge[3]anddisc-stackcentrifuge,[4–6]havebeenappliedforsuchclassificationduties.一材料的选择为1微米的微型从分离超细或低于2微米的颗粒是利用一个基于分类技术3离心。

[1-6]近年来，两种类型的离心机即卧螺离心机[]和光盘堆栈离心机，[4-6职务]的分类已申请等。

Ithasbeenrevealedthatsuchaclassificationprocesswithaspecificcentrifugeiscomplicatedbyanumberofinfluencingparameters.据透露，这种离心机的具体分类过程是一个复杂的参数，通过影响一数。

Therefore,theobjectofthisworkistoinvestigatetheclassificationperform-anceofamicron-sizedcalciumcarbonatebelow8µminadisc-stackcentrifugeundervariousparameters.因此，工作对象，这是调查的分类进行参数ance一微米大小的各种堆栈离心机下低于8微米碳酸钙在一个光盘。

1Experiemntal1Experimental

Acalciumcarbonatepowder（size:

<8µm;BETspecialsurfacearea:

7m2/g）wasusedasanexperientalsample.阿碳酸钙粉（大小：

<8微米押注特殊的表面面积：

7平方米/克）被用来作为experimental样本。

Forparticledispersion,asodiumpoly-acrylatewasutilisedinthisinvestigation.粒子分散，钠聚丙烯酸酯是利用在本次调查。

Aloopexperimentalsystemataflowrateupto30m3/hwasused.一个循环/小时的实验系统，流速可达30立方米使用。

Itincludesalarge-scaledisc-stacknozzleModelQX210–30Bcentrifuge（AlfaLavalAB,Sweden）,circuitpumps,tanksandaplateheatexchangeraswellascontrolsystems.它包括一个大型盘叠喷嘴型号QX210-30B条离心机（阿法拉伐AB，瑞典），电路泵，水箱和板式换热器以及控制系统。

Figure1showstheschematicofthistypenozzlecentrifugeusedforclassificationduties.图1显示了这种类型的工作原理图分类喷嘴离心机使用。

Thistypeofcentrifugeisdesignedforrecirculationofapartofthenozzledischargetothebowl.这种类型的离心机是专为碗再循环的A部分的喷嘴排放。

Therecirculatedstreamoftheunderflowproductisnotmixedwiththefeed,butistakendowntothebottomofthebowl,whereitentersaspecialdistributor.该产品的循环流溢出的是不是混在饲料，但带下经销商底部的碗，它进入一个特殊的。

Thedistributorsendsouttherecirculatedmaterialthroughrecirculationtubestothevicinityofthenozzles.分销商发出再循环材料的再循环管通过向喷嘴附近的。

Thustherecirculatedmaterialissentbacktothenozzleswithoutinterferingwiththeseparationofthefeed.因此，再循环材料送回喷嘴无干扰了饲料的分离。

Thenozzledischargeiscollectedinadefoamingpump,andthensplitintotwoparts,onebeingrecirculatedandtheotherbeingdrawnoff.喷头喷洒被收集在一个消泡泵，然后一分为两部分，即循环和其他被抽出。

Inthecentrifugeusedinthiswork,thereare12openingsfortheinstallationofnozzles.在这项工作在离心机使用，有12个喷嘴开口的安装。

Thiscentrifugeconsistsof65discsandthethicknessofthespacerbetweendiscsis1mm.这种离心机由65光盘和光盘之间的垫片厚度为1毫米。

Thetypeofconicaldiscinstalledinthemachineiseitheradiscwithribspacer（disc#1）oradiscwithsmallroundstudspacer（disc#2）,respectively.该机型在安装的锥形盘可以是一个带肋间隔分别光盘（光盘＃1），或一盘小轮螺栓垫片（光盘＃2）。

Itsmotorpowerwas22kW.它的电机功率为22千瓦。

Inaddition,themotorpoweroftherecirculationpumpwas7.5kW.此外，循环泵电机功率为7.5千瓦的。

Thefeedrateorthesplitshouldbelimitedbelowthefloodinglevelofthiscentrifuge.进给率或分割应限制低于这个水平离心机洪水。

Fig.1Schematicofadiscnozzlecentrifuge图1光盘喷嘴离心机

Thepowderwasputina5m3tank,whichcontainedtapwater,andthenmixedinthepresenceofthepolymericdispersantbyvigorousstirring.这些粉末被放在一个5立方米坦克，其中载有自来水，和高分子分散剂混合后，在出席由剧烈搅拌。

Thedesiredsolidscontentofthefeedslurrywas40％inmass.固体含量浆料所需的饲料量为40％英寸Theslurrywasfedthroughaslurrypumpintothecentrifugefromthetank.泥浆是美联储通过油箱渣浆泵进入离心机。

Ineachtestoftheclassification,twostreamproductsweregenerated,ieacoarsefractiondischargedfromthenozzleopenings（orunderflow,UF）;andafinefractionrejectedthroughtheuppercylindricalpartofthebowl（oroverflow,OF）.在每个分类测试的，两个流产品产生的，即粗组分开口排出喷嘴（或下溢，用友）和罚款分数）拒绝通过，上筒形件的碗（或溢出。

Thesplit（avolumetricratiobetweenoverflowrateandfeedrate）wasadjustedbycontrollingtherecirculatedmaterialsofthecoarsefractionstreamdischargedthroughthenozzles（orunderflow）.拆分（一进给速度之间的体积比溢出率）进行了调整，通过控制或下溢）的再循环材料（喷嘴排出流的粗粒部分通过。

Afteradjustmentoftheparameters,theexperimentalsystemwasallowedtostabiliseforabout10min,andthenthesampleofeachstreamwastakenthroughthefloworificesbesidethedischargingstreampipes.参数的调整后，该实验系统被允许稳定大约10分钟，然后流样本被送往各流经管道排放口旁流。

Thestreamproductsfromthecentrifugewererecirculatedandremixedinthefeedtank.从离心流产品再循环和再混合在饲料罐。

Thesamplestakenfromeachtestwereanalysedforslurrydensity,massandparticlesizeduringtheexperiment.每个测试从采样进行了分析泥浆密度，质量和粒度在实验中。

Astatisticaldesignofmultiple-factorialswithmixedlevelswasemployedtocarryouttheexperiments.各级统计设计的混合与多阶乘是受雇进行实验。

[7]Theparameters,whichaffecttheclassificationperformance,wereinvestigatedasfollows:

[7]的参数，它影响分类性能，进行了调查如下：

G-force:

3090Gsand6070Gs;G力：

30906070Gs和Gs的;

Discgeometry:

Disc#1andDisc#2;光盘的几何形状：

光盘和光盘＃1＃2;

Split:

35％,45％and55％;分割：

35％，45％和55％;

Sizeofnozzle:

1.30,1.45mm,and1.60mm;喷嘴尺寸：

1.30，1.45毫米和1.60毫米;

Feedrate:

8,10m3/h.进给速度：

8，10立方米/小时

Statisticanalysisoftheexperimentaldatawascarriedouttoevaluatetheperformanceoftheclassificationwithrespecttoimperfectionvalue.实验数据统计分析进行了评估价值表现不完美的分类方面。

Theperformanceofthecentrifugalclassificationbythemachinecanbeevaluatedbytherecoveryoffineparticlesbelowachosenlimit,inthefinefraction（overflow）,streamproductsizedistributions,correctedgradeefficiency,imperfectionvalueaswellasthecutsize（d50c）.[8]Therecoveryoffineparticles,finerthanachosenlimiti,intheoverfloworthefinefraction,whichisexpressedby机器的性能由离心分类可以进行评估的限制恢复选定的细颗粒物下面，在细分数（溢出），下游产品的粒度分布，修正级效率，无缺陷的价值以及切割尺寸（d50c）。

[8]颗粒恢复很好，比我更好选择的限制，在溢出或精致的一小部分，这是表示

（1）

（1）

whereFisthevolumetricflowrateofthestreamortheslurry（m3/h）,ρisthedensityofthestream（kg/m）,cisthesolidscontent（％inmass）,andQisthemassfractionoffinerthanachosenlimiti.其中F是/小时）体积流率流或浆（立方米，ρ为）密度流（公斤/米，C是固体含量（％质量分数），Q是质量分数细于选定的限制岛Inequation

（1）,subscriptsoandfdenoteoverflowandfeed,respectively.在方程

（1），下标o和F表示溢出和饲料分别。

Thecorrectedgradeefficiency）（cixGcurvesarealsocalculatedintheexpression:

修正后的分级效率）（三九Ğ计算曲线也表现在：

（2）

（2）

whereG（xi）isthegradeefficiency,theFuandFfarethefluidflowsofunderflowandfeed.其中，G（十一）是分级效率，富和Ff是下溢和饲料的流体流量。

TheseparationefficiencycanbedeterminedbyanimperfectionvalueI分离效率可以由一个不完美的价值，我

（3）（3）

Whered75c,d50candd25caretheparticlesizesat75％,50％and25％onthecorrectedgradeefficiencycurve.其中D75c，ð50度和D级效率曲线25摄氏度的粒径为75％，50％和25％得到纠正的。

Obviously,thesmallertheimperfectionvalue,thebetterclassificationonecanachieve.显然，较小的缺陷值，可以达到更好的分类之一。

TheanalysisofparticlesizewascarriedoutusingaX-raysedimentometerSediGraph5100D（MircomerticsCo.,USA）.分析粒子的大小进行了使用X射线sedimentmeterSerigraph5100D（Micrometrics有限公司，美国）。

SlurrydensitiesweredeterminedusingahandholddigitaldensitymeterModelDMA35（AntonPaarKG,Austria）.泥浆密度的确定，采用一手持数字式密度计型号的DMA35（安东帕公斤，奥地利）。

2Resultsanddiscussion2结果与讨论

1.Statisticanalysis统计分析

Studiesontheparameters（G-forceorrotation,split,sizeofnozzle,discgeometryandfeedrate）werecarriedout.）研究的参数（G力或旋转，分割饲料，喷嘴大小，光盘的几何形状和速度进行了。

Consideringasignificantdifferencewasatalevelofα<0.05,Tukeysignificantdifferencestest[7]intheanalysisofvariance（ANOVA）wasusedtoinvestigateadifferencebetweentwotypesofdiscs,adifferenceamongthreelevelsofsplit,adifferenceamongthreesizesofnozzlesandadifferencebetweentworotations.考虑到0.05显着性差异是在<一个水平α，杜克测试显着差异（方差分析）[7]在方差分析，来探讨一两种类型之间分歧的光盘，一个在三个不同层次的分裂，一三种尺寸的喷嘴和一个旋转差异二。

Sincethedesignedexperimentswerenotreplicated,itwasassumedthatthree-andfour-factorinteractioneffectswouldbenegligible.由于设计的实验并没有被复制，这是假设三和四因素相互作用的影响可以忽略不计。

TheANOVAwasusedtoexaminethenullhypothesisthatthevariationofeachoftheindependentvariablesatvariouslevelshasnoeffectontheimperfectionvalue,whichcanbeexpressedasacriteriaoftheclassificationefficiency.方差分析被用来研究的零假设的水平变化的各种自变量在每个没有效率的影响对缺陷值，可以分类办法的表示为标准。

TheANOVAresultsinTable1d