Process for Wet Classifying of Ultrafines with Crossflow Microfiltration Modules

摘要

Particles of about 1 μm and smaller with sharp upper particle size limit have continued to gain importance in wet processing. More recently, considerable efforts were undertaken to develop apparatus for wet classification of ultrafines, for which almost all new developments are based on classifying in the centrifugal field. The limits of such processes are set by the technically realisable centrifugal acceleration as well as the residence time in the classifying zone. The recently developed wet classifying process uses the effect of a selective particle deposit at crossflow membranes and requires no moving machine parts. A density difference of the particle to the fluid is not necessary. The underlying mechanisms of crossflow filtration with formation of a particle layer for filtration with constant filtrate flow rate were developed by the authors in a systematic parameter analysis. The new classifying process enables classifying with a low shear effect in a range around 1 μm only on the basis of size differences of particles. Applications are seen particularly for a cost-effective production of finest mineral particles with a considerably reduced upper particle size in comparison to only a wet grinding process . In addition, the multi-classifying at different parameter adjustment enables fractions with extremely narrow particle size ranges to be produced.%Partikel um und unter 1 μm mit scharfer Oberkornbegrenzung gewinnen in der Naß-Verfahrenstechnik zunehmend an Bedeutung. In der jüngsten Vergangenheit wurden daher erhebliche Anstrengungen unternommen, um Apparate für die Naß-Feinstkornklassierung zu entwickeln, wobei nahezu allen Neuentwicklungen eine Klassierung im Zentrifugalfeld zugrundeliegt. Die Grenzen derartiger Verfahren sind durch die technisch realisierbare Zentrifugalbeschleunigung sowie die Verweildauer in der Klassierzone vorgegeben. Das neu entwickelte Naß-Klassierverfahren nutzt den Effekt der selektiven Partikelablagerung an überströmten Membranen und benötigt keine bewegten Maschinenteile. Ein Dichteunterschied der Partikel zum Fluid ist nicht notwendig. Die zugrundeliegenden Mechanismen der deckschichtbildenden Querstromfiltration bei Filtration mit konstantem Filtratfluß wurden von den Autoren in einer systematischen Parameteranalyse erarbeitet. Das neue Klassierverfahren ermöglicht eine scherarme Klassierung im Bereich um 1 μm nur aufgrund von Größenunterschieden der Partikel. Anwendungsgebiete werden insbesondere bei der wirtschaftlichen Herstellung feinster mineralischer Partikel mit gegenüber einer alleinigen Naßmahlung deutlich reduziertem Oberkorn gesehen. Daneben ist durch Mehrfachklassierung bei unterschiedlicher Parametereinstellung die Herstellung von Fraktionen mit äußerst engem Kornspektrum möglich.