El equipo de reducción de tamaño se refiere a maquinaria diseñada para romper materiales sólidos en piezas más pequeñas o partículas más finas Este proceso, conocido como Lijado, es una operación crucial en muchas industrias, incluyendo Minería, procesamiento de alimentos, productos farmacéuticos, reciclaje y fabricación química. El propósito principal de la reducción de tamaño es aumentar el área superficial del material, mejorar la eficiencia en las etapas de procesamiento posteriores como la extracción, mejorar la calidad del producto mediante homogeneización, facilitar el almacenamiento y el transporte y permitir la separación de componentes valiosos de los desechos.
Tipos de equipo de reducción de tamaño
Los equipos de reducción de tamaño varían ampliamente en diseño y funcionalidad, adaptados a materiales específicos y requisitos de reducción.
1.Trituradoras:
Estas son máquinas de servicio pesado utilizadas para romper grandes trozos de materiales en partículas más pequeñas. A menudo son el primer paso en el proceso de reducción de tamaño. Los tipos de trituradoras incluyen trituradoras de mandíbula, trituradoras giratorias, y trituradoras de cono. Retsch ofrece toda una serie de Trituradoras de mandíbula.
carbón
jade
Trituradoras de mandíbulas
2.Molinillos:
Las trituradoras reducen los materiales a un tamaño más fino que las trituradoras. Se utilizan para Lijado intermedio y fino. Los tipos incluyen Molinos de bolas, molinos de varillas, batidoras cruzadas y molinos de martillos.
Molinos Lijado Retsch
Retsch ofrece una amplia gama de molinos de Lijado diseñados para adaptarse a una variedad de aplicaciones.
3.Pulverizadores:
Los pulverizadores reducen los materiales a un tamaño de partícula muy fino, lo que es esencial en las industrias farmacéuticas y de procesamiento de alimentos para crear polvos, incluidos molinos de discos y molinos de discos vibratorios.
Molinos Lijado Retsch
Retsch ofrece una amplia gama de molinos de Lijado diseñados para adaptarse a una variedad de aplicaciones.
4.Molinos de corte:
Esta categoría incluye dispositivos que utilizan movimiento mecánico para cortar materiales sólidos blandos a medios duros, a menudo utilizados en la industria alimentos.
Consideraciones al elegir el equipo de reducción de tamaño
La elección del equipo de reducción de tamaño depende de las propiedades del material (dureza, abrasividad, contenido de humedad), el tamaño de partícula deseado y los requisitos específicos de aplicación.La selección y operación adecuadas de la maquinaria de reducción de tamaño es crítica para lograr procesos de producción eficientes y rentables.
Consideraciones importantes al elegir el equipo de reducción de tamaño optimizado para tareas especiales incluyen:
- Propiedades del material (como el comportamiento de rotura)
- Tamaño de alimentación de la muestra
- Finura final requerida
- Cantidad de alimentación
- Material de las herramientas Lijado
Las propiedades del material de muestra influyen en el equipo de reducción de tamaño
Los molinos de laboratorio funcionan sobre la base de diversos principios de reducción de tamaño, dependiendo de las características del material de la muestra. La elección del Molino para una tarea específica de reducción de tamaño depende de las propiedades de rotura de la muestra. Los materiales que son duros y frágiles se pulverizan óptimamente mediante impacto, presión y fricción. En cambio, las sustancias que son blandas y elásticas necesitan Corte y efectos de cizallamiento para una trituración eficaz. Las muestras fibrosas también requieren Corte, junto con fricción y cizallamiento. Es común que los molinos comprendan múltiples principios de reducción de tamaño, como impacto y fricción en Molinos de bolas planetarios, o cizallamiento e impacto en Molinos de rotor. Procesos como secado o fragilización sirven como métodos para modificar las propiedades de rotura de las muestras, haciéndolas más frágiles y, por lo tanto, más susceptibles a la pulverización.
Molinos Lijado Retsch
Retsch ofrece una amplia gama de molinos de Lijado diseñados para adaptarse a una variedad de aplicaciones.
Cómo el tamaño de alimentación de la muestra y la finura final requerida conducen al mejor equipo de reducción de muestras
Para la reducción del tamaño de partículas grandes de más de 40 mm, el equipo se clasifica como trituradoras o trituradoras, mientras que los molinos se utilizan para tamaños de partícula más pequeños. El tamaño inicial de la alimentación y la finura final deseada determinan si es necesario triturar previamente antes de la Lijado fina. Por lo general, se necesitan dos molinos/trituradoras diferentes para lograr partículas muy finas, ya que los molinos adecuados para la Lijado fina a nanoescala generalmente solo aceptan tamaños de partícula de hasta 10 mm. La finura final requerida está determinada por la tarea analítica: garantizar una buena homogeneidad es crucial. Las partículas deben ser lo suficientemente pequeñas para etapas eficientes y rápidas de digestión por microondas. Para la analítica de XRF, se necesitan partículas más pequeñas de 100 μm, mientras que para otras técnicas analíticas, generalmente 0,5 mm son aceptables si se mantiene la homogeneidad. Para tareas de I+D, son necesarios tamaños de partícula de hasta la escala nanométrica ( 100 nm), alcanzables solo con Molino de bolas y procesos de Lijado en húmedo.
La cantidad de alimento juega un papel importante para el mejor equipo de reducción de tamaño
Para asegurar la reproducibilidad en la preparación de la muestra, es esencial extraer una submuestra que represente verdaderamente el material a granel. Esto significa que la submuestra debe compartir las mismas propiedades que el volumen. Dado que la mayoría de las muestras son mezclas no homogéneas, se debe tener cuidado de evitar la segregación debido a los diferentes tamaños de partícula, especialmente durante el transporte. Si no se procesa toda la muestra, se debe tomar una porción representativa. La cantidad de la muestra es crucial; debe ser suficiente para el análisis y proporcionada al tamaño total de la muestra y al tamaño de grano. Estos factores dictan la cantidad mínima necesaria para que la submuestra refleje con precisión el volumen.
¿Qué cantidad es necesaria para garantizar la representatividad de la muestra original?
Algunas normas específicas de la industria proporcionan pautas y direcciones sobre el proceso de muestreo correcto, por ejemplo DIN 51701-2:1985 en la industria del carbón. Contiene, por ejemplo, la fórmula
G [kg] = 0,07 [kg/mm] x z [mm]
que indica cuánta muestra “G” debe extraerse de una muestra a granel con tamaño máximo de partícula “z” para obtener una cantidad representativa. Tomando como ejemplo una muestra carbón con un tamaño máximo de partícula de 5 cm, se aplica el siguiente cálculo:
G [kg] = 0,07 kg/mm x 50 mm
G = 3,5 kg
En consecuencia, el equipo de reducción de tamaño elegido debe ser capaz de tomar 3,5 kg de la muestra (y el tamaño inicial de alimentación).
Proceso de preparación de muestras
La preparación de la muestra se refiere a la serie de acciones tomadas para transformar una muestra desde su estado original a una forma que es adecuada para el análisis en un entorno de laboratorio.
¿Qué herramientas de Lijado se deben elegir para optimizar los equipos de reducción de muestras?
Cada Molino Retsch viene con herramientas de Lijado optimizadas en cuanto a su funcionalidad y manejo. Sin embargo, debido a la amplia gama de aplicaciones, los requisitos pueden diferir mucho. Por lo tanto, Retsch ofrece una gran variedad de accesorios. Para molinos de bolas y discos, por ejemplo, los juegos de Lijado están disponibles en varios tamaños. Mediante el uso de tamices de distancia y rotores es posible procesar materiales sensibles a la temperatura en Molinos de rotor. Todas las herramientas Lijadas están disponibles en diferentes materiales.
Los materiales utilizados para las herramientas Lijado Retsch se pueden agrupar de la siguiente manera:
- Metal (acero, hierro fundido, titanio)
- Cerámica (carburo de tungsteno, óxido de circonio, óxido de Aluminio sinterizado, porcelana dura)
- Piedra natural (ágata)
- Plásticos (PTFE, PP, PC)
La idoneidad de un material para un tipo específico de Molino se determina por sus propiedades químicas y físicas. Todos los molinos pueden utilizar herramientas de Lijado hechas de acero. Como directriz general, el material de la herramienta de Lijado debe ser más duro que la muestra para minimizar el desgaste. Además, una buena resistencia al desgaste es importante para las muestras abrasivas. El Lijado criogénico generalmente requiere herramientas de acero, excepto para el CryoMill y MM 500 control, que también ofrecen equipos hechos de circonio o carburo de tungsteno para este propósito. El Lijado húmedo requiere bolas de Lijado muy pequeñas y materiales con buena resistencia al desgaste, comúnmente usando óxido de circonio. El carburo de tungsteno, conocido por su resistencia al desgaste y dureza, se utiliza para el Lijado de muestras muy duras.
En el proceso de reducción de tamaño mecánico, la abrasión es inevitable. Por lo tanto, al seleccionar un material para el fresado, es importante considerar si la contaminación potencial por abrasión podría afectar negativamente al producto o al análisis posterior, como la influencia de la abrasión del cromo o níquel en el análisis de metales pesados. Se prefieren materiales que sean neutros al análisis. Otro aspecto clave de Molinos de bolas y molinos de discos vibratorios es el aporte de energía de diferentes materiales. Por ejemplo, las bolas Lijadas hechas de carburo de tungsteno generan un aporte de energía significativamente mayor, lo que conduce a una reducción de tamaño más efectiva, debido a su mayor densidad en comparación con las bolas del mismo tamaño hechas de otros materiales.
Molinos de tambor y pruebas Bond-Index: equipos importantes de reducción de tamaño
El Molino de tambor es un tipo de Molino de bolas adecuado para la pulverización de grandes tamaños de alimentación y grandes volúmenes de muestra de hasta 35 l. El proceso de Lijado se realiza en condiciones secas o húmedas. La finura final alcanzable depende del medio de Lijado utilizado.
Otra Área de aplicación de la TM 300 es la Prueba del Índice de Unión. El Índice de Trabajo de Unión se utiliza para evaluar la eficiencia del Lijado y para calcular la Potencia necesaria de Lijado al elegir equipos de reducción de tamaño en la fase de diseño de, por ejemplo, una planta Minería. La determinación precisa de ICM es crucial para el diseño y estimación precisos de los costos vinculados al proceso de trituración en industrias como cemento, Minería o acero.
Para el proceso se pueden utilizar tanto el Molino de Bolas como el módulo Molino de Varillas. Se requiere al menos de 15 a 20 kg de material de muestra para simular un circuito cerrado de Lijado.
Molinos de tambor
Módulo de molino de bolas
El Índice de Trabajo del Molino de Bolas (BWI) se utiliza para el rango de 2,1 mm hasta 100 μm. La muestra necesita ser pre-triturada a tamaños de partícula como se define a continuación.
- Minerales: 3,35 mm y tamizados
- Núcleo de perforación: 3,35 mm y tamizado
- Medio núcleo de perforación: 3,35 mm y tamizado
El número óptimo de bolas Lijadas es 285. Con los diámetros de las bolas variando debido al desgaste, el número total debe ajustarse de vez en cuando para asegurar una masa total de 20,125 gramos.
El frasco de Lijado del Molino de Bolas Bond Index mide 12 '' x 12 '' y tiene esquinas bien redondeadas.
Módulo de molino de barras
El Índice de Trabajo del Molino Varilla (RWI) se utiliza para la determinación del tamaño de partícula en un rango de tamaño de 25 mm hasta 2,1 mm. La muestra necesita ser pre-triturada a tamaños de partícula como se define a continuación.
- Minerales: 12,50 mm y tamizados
- Núcleo de perforación: 12,50 mm y tamizado
- Medio núcleo de perforación: 12,50 mm y tamizado
El frasco Lijado para el Molino Varilla Bond Index tiene un tamaño de 12′′ x 24′′ y tiene un diseño en forma de onda.
En todas las áreas industriales se emplean aparatos RETSCH para preparar muestras que serán sometidas a los más diversos análisis y para realizar determinaciones granulométricas en controles de producción y de calidad.
Con el fin de satisfacer las exigencias cada vez más altas del mercado, RETSCH desarrolla todos sus productos siguiendo una filosofía clara, basada en la cita de Aristóteles:
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