Характеристика проб

Спрос на продукцию, отвечающую высоким стандартам качества, а также  все более особые требования к компонентам этой продукции требуют эффективных решений. Целью CEMTEC является оптимальная адаптация всех стадий процесса - от начала производства до получения промежуточной или готовой продукции - к потребностям наших заказчиков. Для этого необходимо определить измельчаемость,  энергопотребление и химические свойства сырья.

Все необходимые характеристики для проектирования оборудования мы определяем в нашей лаборатории и на опытно-промышленном оборудовании с учетом потребностей заказчика. Полученные данные служат основой для дальнейших расчетов и параметров конструкции.


Плотность

Поскольку в сфере переработки сырья процессу обогащения всегда подвергаются многокомпонентные смеси, точное определение плотности и насыпной плотности являются важными параметрами для расчета всего процесса и параметров потока материалов. Эти данные используются для расчета научных эмпирических моделей и аналитических расчетов. Кроме того, характеристика по объемной плотности неизвестного минерального состава может иметь досаточно ограниченные результаты. 

В нашей лаборатории мы можем определить

  • объемную и
  • насыпную плотность свободную и при встряхивании

в соответствии с различными промышленными стандартами и нормами.

Разные плотности определяются как с помощью классических измерительных приборов, так и с помощью современной аппаратуры, такой как 

  • жидкостной пикнометр
  • стандартные мерные сосуды или
  • гелиевый пикнометр.

Удельная поверхность

Помимо анализа гранулометрического состава наиболее важной характеристикой дисперсности является измерение удельной поверхности пробы, которое часто используется в производстве для проверки и сравнения качества. Это важный параметр для характеристики пористых и порошкообразных твердых веществ, а также он является четким индикатором вновь созданной поверхности при определении оптимальной стадии измельчения. По этой причине измерение удельной поверхности является неотъемлемой частью любого анализа продукта.

В нашей лаборатории удельную поверхность определяют двумя способами:

  • по Блейну и
  • методом БЕТ.

Измерение по Блейну основывается на принципе замера времени, которое затрачивается на прохождение определенного количества воздуха сквозь заданное испытываемое количество.

По данному методу удельная поверхность определяется с помощью плотности, постоянной аппарата, стандартной эталонной пробы и вязкости воздуха. CEMTEC разработал собственный прибор, с помощью которого можно измерить удельную поверхность величиной от нескольких 100 до 50 000 см²/г (по Блейну).

Измерение удельной поверхности по методу БЕТ (Брунауэра-Эммета-Теллера) основывается на качестве твердых тел адсорбировать молекулы газа на своей поверхности. Основываясь на знаниях об изотерме адсорбции газа (обычно азота), можно рассчитать количество молекул адсорбированного газа. Если умножить это количество на требуемую площадь поверхности молекулы, в случае азота это будет 16,2·10-20м², мы получим поверхность пробы.

Гранулометрический анализ

Для полной характеристики продукта необходимо провести его гранулометрический анализ. В результате этого анализа получают распределение частиц по фракциям, благодаря которому можно вычислить разные специфические показатели. Гранулометрический состав продукта оказывает существенное влияние на свойства материала. В зависимости от конкретной фракции CEMTEC использует различные методы:

  • просеивание вручную, через колонку сит и через воздухоструйное сито 
  • седиментационный метод
  • лазерная дифракция

При этом результаты гранулометрического состава каждый раз будут выглядеть по разному в зависимости от принципа измерения. Поэтому, чтобы обеспечить оптимальную характеристику, специалисты CEMTEC вместе с заказчиком разрабатывают оптимальный метод гранулометрического анализа желаемого продукта.  

В нашей лаборатории мы можем проводить испытания по всем выше описанным методам. Для этого у нас имеется следующее оборудование:

  • большое количество ручных сит
  • вибросито тип Retsch
  • воздухоструйное сито тип Hosokawa Alpine
  • Sedigraph II, тип Micrometrics
  • Mastersizer 2000, тип Malvern
  • Mastersizer 3000, тип Malvern

Определение влажности

Для определения содержания влаги можно использовать несколько методов, например, сушильно-весовой метод, метод Карля Фишера, по поглощению инфракрасного излучения (влажность поверхностных зон) и т.д. Наряду с методом Карла Фишера в лабораториях для определения влажности сыпучих материалов используется сушильно-весовой метод. Также и в лаборатории CEMTEC используется этот достаточно точный гравиметрический (весовой) метод сушки. В некоторых случаях содержание влаги в обрабатываемом материале наряду с тонкостью продукта является решающим фактором для выбора оптимальной помольной установки и при конструировании различных компонентов устройств для манипулирования материалом (лотки, бункеры и т.п.).

Влага в предоставленных образцах определяется согласно вышеуказанному методу с помощью следующих приборов: 

  • сушильный шкафtmax = 300 °C для количества образца mmax = ок. 50 кг
  • и анализатор MX 50 Moisture Analyzer для огнеупорных порошков tmax = 200 °C, mmax = 10 г

Для определения влажности существует также альтернативный вариант определения массовой доли летучих компонентов и потери при прокаливании в печи при максимальной температуре 1.300 °C.