CEMTEC - continuous research and development.
Pyknometer und Prüfgefäße zur Dichtebestimmung

Dichte

Da im Bereich der Rohstoffverarbeitung immer Mischungen von unterschiedlichen Komponenten aufbereitet werden, ist die Bestimmung der Rohdichte oder Schüttdichte ein wichtiger Parameter für die gesamte Prozessauslegung und Kalkulation der Materialströme. Sie wird für wissenschaftlich empirische Modellauslegungen als auch bei analytischen Berechnungen herangezogen. Des Weiteren kann über die Rohdichte eines unbekannten Mineralbestandes eine Charakterisierung in begrenztem Ausmaß vorgenommen werden.

In unserem Labor können wir nach unterschiedlichen industriellen Standards und Normen
• die Rohdichte und
• die Schüttdichte lose und gerüttelt ermitteln.

Die unterschiedlichen Dichten werden mit klassischen Prüfgeräten und Apparaturen wie
• Flüssigkeits-Pyknometer
• genormten Messgefäßen oder
• Helium-Pyknometer ermittelt.

 

Blainemessgerät

Oberfläche

Neben der Korngrößenanalyse ist die Messung der spezifischen Oberfläche einer Probe das wichtigste Dispersitätsmerkmal und wird oft zur Qualitätsprüfung oder dem Qualitätsvergleich in der Produktion herangezogen. Sie ist eine wichtige Kenngröße zur Charakterisierung von porösen und pulvrigen Feststoffen sowie klarer Gradmesser für die neu geschaffene Oberfläche bei der Ermittlung des optimalen Zerkleinerungsschrittes. Aus diesem Grund darf die Messung der Oberfläche bei keiner Produktanalyse fehlen.

In unserem Labor können wir die Oberfläche folgendermaßen bestimmen:
• nach Blaine und
• mittels BET-Methode

Die Blaine-Messung basiert auf dem Prinzip der Zeitmessung, die eine bestimmte Luftmenge benötigt um durch eine definierte Prüfmenge durchzuströmen. Mit Hilfe der Dichte, der Gerätekonstanten, einer genormten Referenzprobe und der Viskosität der Luft lässt sich die spezifische Oberfläche errechnen. Mit dem bei CEMTEC eigens entwickelten Gerät können spezifische Oberflächen von einigen 100 bis zu 50.000 Blaine (cm²/g) gemessen werden.

Die Bestimmung der Oberfläche nach der BET-Methode, nach den Erfindern Brunauer, Emmett und Teller benannt, beruht auf der Eigenschaft von Festkörpern, Gasmoleküle an ihrer Oberfläche zu adsorbieren. Aufgrund der Kenntnis der Adsorptionstherme des Gases (zumeist Stickstoff) kann man die Anzahl der adsorbierten Gasmoleküle berechnen. Multipliziert man die Anzahl mit dem benötigten Flächenbedarf des Moleküls, im Fall von Stickstoff 16,2x10-20m², erhält man die Probenoberfläche.

Vibrationssiebe

Korngrößenanalyse

Zur umfassenden Charakterisierung eines Produktes ist die Korngrößenanalyse notwendig. Das Ergebnis einer Korngrößenanalyse ist die Korngrößenverteilung, aus der unterschiedliche charakteristische Kennzahlen berechnet werden können. Die Korngrößenverteilung eines Produkts hat wesentlichen Einfluss auf die Stoffeigenschaften. Abhängig von der jeweiligen Korngröße werden bei CEMTEC verschiedene Verfahren angewendet:
• Siebung durch Handsiebung, Siebturm und Luftstrahlsieb
• Sedimentationsverfahren
• Laserbeugung

Die jeweilig erhaltene Korngrößenverteilung hängt dabei auch vom Messprinzip ab. Daher erarbeiten unsere Experten gemeinsam mit dem Kunden die optimale Analysemethode zur Korngrößenbestimmung für das gewünschte Produkt aus, um eine optimale Charakterisierung zu gewährleisten.
In unserem Labor sind wir in der Lage, das oben angeführte Spektrum zur Korngrößenbestimmung abzudecken. Hierfür steht folgendes Equipment zur Verfügung.

• Große Anzahl von Handsieben (Messbereich 45 µm - 72.000 µm)
• Vibrationssieb Type Retsch / Type Fritsch (Messbereich 45 µm - 72.000 µm)
• Luftstrahlsieb Type Hosokawa Alpine (Messbereich 20 µm - 250 µm)
• Sedigraph II, Type Micrometrics (Messbereich 0,10 µm - 300 µm)
• Mastersizer 2000, Type Malvern (Messbereich 0,02 µm - 2.000 µm)

Luftstrahlsieb, Type Hosokawa Alpine
Mastersizer 2000, Type Malvern

Feuchte-Bestimmung

Zur Bestimmung des Feuchtegehalts können unterschiedliche Methoden wie Darrmethode (Trocknung), Karl Fischer Methode, Infrarot-Absorption (Oberflächenfeuchte) usw. herangezogen werden. Neben der Karl Fischer Methode wird hauptsächlich die Darrmethode zur Bestimmung der Feuchte von Schüttgütern in Labors verwendet. Dieses sehr genaue gravimetrische Verfahren der Trocknung wenden auch wir in unserem Labor an. Die Feuchte des zu verarbeitenden Materials ist in manchen Fällen neben der Produktfeinheit ausschlaggebend für die Auswahl des optimalen Mahlwerks sowie des Designs der verschiedenen Materialhandling-Komponenten wie Schurren und Bunker.

Die Feuchte der angelieferten Proben wird nach obigem Verfahren mit folgenden Geräten ermittelt:

• Trockenschrank Tmax = 300 °C für Probemenge Mmax = ca. 50 kg
• AND MX 50 Moisture Analyzer für pulvrige nicht brennbare Materialien Tmax = 200 °C, Mmax = 10 g

Zur Ermittlung der Feuchte haben wir alternativ auch die Möglichkeit der Bestimmung des Massenanteils von flüchtigen Bestandteilen bzw. des Glühverlustes im Ofen bei einer Maximaltemperatur von Tmax = 1.300 °C.