Densificación de un material particulado a granel.

Un metodo de densificaciOn de un material particulado a granel,

incluyendo el metodo:

confinar al menos parcialmente el material particulado a granel, y

agitar mecanicamente de forma severa el material particulado a granel confinado con al menos dos miembros (14,15) giratorios alargados sunnergidos en el material particulado a granel confinado, para proporcionar una tamanomedio de particula mas pequeno y un area superficial BET incrementada, teniendo cada uno de los miembros (14,15) giratorios un eje de rotacion, e incluyendo una pluralidad de formaciones (40) de agitacion separadas axialmenteque se proyectan hacia fuera desde sus ejes de rotacion, y estando los miembros (14, 15) giratorios separadostransversalmente y dispuestos uno por encima del otro, para densificar con ello el material particulado a granel.

Densificación de un material particulado a granel

La presente invención se refiere a la densificación de un material particulado a granel. En particular, se refiere a un método y un aparato para densificar un material particulado a granel.

Se conoce un método y un aparato de este tipo a partir del documento WO 03/018201, el cual se refiere a un procesador para reducir sólidos desde un tamaño de entrada predefinido hasta un tamaño de salida predefinido. En el procesador del documento WO 03/018201, se utilizan conjuntos de rotor dispuestos horizontalmente.

De acuerdo con un aspecto de la invención, se proporciona un método de densificación de un material particulado a granel, incluyendo el método:

confinar al menos parcialmente el material particulado a granel, y

agitar mecánicamente el material particulado a granel confinado con al menos dos miembros giratorios alargados de los que al menos uno está sumergido en el material particulado a granel confinado, teniendo cada uno de los miembros giratorios un eje de rotación e incluyendo una pluralidad de formaciones de agitación espaciadas axial mente que se proyectan hacia el exterior desde sus ejes de rotación, y estando los miembros giratorios espaciados transversalmente, para densificar con ello el material particulado a granel. .

La acción del miembro, o los miembros, giratorio (s) sumergido (s) y de las formaciones de agitación, no consiste por tanto en presionar el material particulado a granel, sino en agitar de forma mecánicamente severa el material particulado a granel confinado, mezclando minuciosamente durante la agitación el material particulado a granel, sin fluidificar significativamente el material particulado a granel y sin causar la formación de cavidades estables en el material particulado a granel.

Tipicamente, cada miembro giratorio está sumergido en el material particulado a granel confinado. En otras: palabras, existe típicamente una cabecera de material particulado a granel por encima de todos los miembros giratorios.

, El método puede incluir alimentar el material particulado a granel que va a ser densificado en una dirección que es: transversal a los ejes de rotación de los miembros giratorios, más allá de los miembros giratorios, '

Los al menos dos miembros giratorios dispuestos uno por encima del otro pueden hacerse girar en la misma dirección.

Con preferencia, al menos dos de los miembros giratorios alargados están dispuestos lado con lado. Cuando al: menos dos miembros giratorios están dispuestos lado con lado, pueden hacerse girar en direcciones opuestas. '

Se puede establecer un gradiente de densidad volúmica vertical en el material particulado a granel confinado, siendo la densidad volúmica más alta en el fondo. :

El material particulado a granel puede estar al menos parcialmente confinado de una manera que deja un espacio de: cabecera libre por encima del material particulado a granel confinado, permitiéndose al material particulado a granel: agitado que ocupe al menos algo del espacio de cabecera libre durante la agitación.

Típicamente, los ejes de rotación de los miembros giratorios son sustancialmente paralelos. Los ejes de rotación se extienden con preferencia lateralmente, por ejemplo sustancialmente horizontales.

El material particulado a granel puede estar al menos parcialmente confinado en un recipiente.

Los miembros giratorios pueden hacerse girar de tal modo que un punto de la periferia extrema, radial mente externa, del miembro giratorio, sumergido en el material particulado a granel, se desplaza a una velocidad de entre aproximadamente 3 mIs y aproximadamente 100 mIs, típicamente entre aproximadamente 20 mIs y aproximadamente 23 mIs.

El confinamiento del material particulado a granel puede incluir alimentar el material particulado a granel al recipiente. Así, una masa completa de material particulado a granel puede ser densificada en el interior del recipiente para proporcionar una masa uniforme de material particulado que tenga una densidad volúmica uniforme en el interior del recipiente.

El método puede incluir vibrar el recipiente para impedir la aglomeración o la acumulación o la aglutinación del material particulado contra las superficies internas del recipiente.

El método puede incluir descargar el material particulado a granel densificado fluido desde el recipiente. Se debe apreciar que el método puede ser realizado sobre una base continua o una base por lotes, descargando el material particulado a granel densificado desde el recipiente y alimentando el material particulado a granel hacia el recipiente de manera que se produce a modo de lotes, o sobre una base controlada. ASi, el material particulado a granel puede ser alimentado sobre una base continua al recipiente, y el material particulado a granel densificado puede ser descargado sobre una base continua desde el recipiente, teniendo la masa completa de material particulado a granel del interior del recipiente, en condiciones de estado estable, una densidad volúmica media sustancialmente más alta que el material particulado a granel alimentado.

En una realización de la invención, un material alimentado densificado a granel se densifica sobre una base continua, siendo el material de suministro particulado a granel alimentado desde por encima de los miembros giratorios, y siendo el material particulado a granel densificado extra ido desde por debajo de los miembros giratorios.

El método puede incluir medir o determinar la densidad volúmica del material particulado a granel con anterioridad a su descarga desde el recipiente. Por el contrario, el método puede incluir medir o determinar la densidad volúmica del material particulado a granel densificado después de que éste haya sido descargado del recipiente, o durante la agitación del material particulado a granel, por ejemplo midiendo la corriente consumida por un motor, o por motores, eléctrico (s) utilizado (s) para hacer girar los miembros giratorios.

Los miembros giratorios pueden hacerse girar a una velocidad angular de entre 100 rpm y 3500 rpm. Con preferencia, los miembros giratorios se hacen girar a una velocidad angular de entre 500 rpm y 1000 rpm. Tipicamente, los miembros giratorios se hacen girar a una velocidad angular de entre 700 rpm y 800 rpm, por ejemplo a aproximadamente 732 rpm.

El material particulado a granel, con anterioridad a la densificación, puede tener un tamaño medio de particula de menos de 1 mm. Tipicamente, el material particulado a granel tiene un tamaño medio de particula de menos de 0, 5 mm, incluso menos de 1 (Jm, por ejemplo es de aproximadamente 0, 15 (Jm.

El método puede incluir extraer el polvo del recipiente.

La relación de la densidad volúmica del material particulado con anterioridad a la densificación del mismo, respecto a la densidad volúmica del material particulado densificado fluido, puede ser al menos de 2:3. Con preferencia, la relación de densidad volúmica del material particulado con anterioridad a la densificación del mismo, respecto a la densidad volúmica del material particulado densificado fluido es de al menos 1:5, dependiendo de la densidad volúmica del material particulado que está siendo densificado. La relación puede ser tan grande como 1 :10, o incluso mayor, por ejemplo de 1 :12, dependiendo de la densidad volúmica del material particulado y del material particulado que está siendo densificado.

La agitación mecánica del material particulado a granel puede ser efectuada en presencia de un agente de densificación. El agente de densificación podrá estar presente en cantidades suficientemente pequeñas como para asegurar que el material particulado a granel densificado se mantiene fluido y esencialmente seco, y por lo tanto no forma una masa, una pasta, una lechada o similar.

El agente de densificación puede ser un liquido polar. En una realización preferida de la invención, el agente de densificación es un fluido acuoso, por ejemplo agua o agua des mineralizada.

Cuando el agente de densificación es un fluido acuoso, el material particulado a granel, con anterioridad a, o, durante, la densificación del mismo, puede incluir agua en una concentración de masa que caiga dentro de una: gama con limite inferior de alrededor de un 0, 5%. El limite inferior puede ser, sin embargo, tan bajo como alrededor,... [Seguir leyendo]

1. Un método de densificación de un material particulado a granel, incluyendo el método:

confinar al menos parcialmente el material particulado a granel, y

agitar mecánicamente de forma severa el material particulado a granel confinado con al menos dos miembros (14, 15) giratorios alargados sumergidos en el material particulado a granel confinado, para proporcionar una tamaño medio de partícula más pequeño y un área superficial BET incrementada, teniendo cada uno de los miembros (14, 15) giratorios un eje de rotación, e incluyendo una pluralidad de formaciones (40) de agitación separadas axialmente que se proyectan hacia fuera desde sus ejes de rotación, y estando los miembros (14, 15) giratorios separados transversalmente y dispuestos uno por encima del otro, para densificar con ello el material particulado a granel.

2. El método según se reivindica en la reivindicación 1, que incluye alimentar (54) el material particulado a granel que está siendo densificado en una dirección que es transversal a los ejes de rotación de los miembros (14, 15) giratorios, más allá de los miembros (14, 15) giratorios.

3. El método según se reivindica en la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que al menos dos miembros (14, 15) giratorios dispuestos uno por encima del otro se hacen girar en la misma dirección.

4. El método según se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que al menos doS: miembros (14) giratorios están dispuestos lado con lado. '

5. El método según se reivindica en la reivindicación 4, en el que los al menos dos miembros (14) giratorios dispuestos lado con lado se hacen girar en direcciones opuestas.

6. El método según se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que se establece un gradiente vertical de densidad volúmica en el material particulado a granel confinado, estando la mayor densidad volúmica en el fondo.

7. El método según se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los miembros (14, 15) giratorios a varias alturas se hacen girar a velocidades diferentes.

8. El método según se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los ejes de rotación de los miembros (14, 15) giratorios son sustancialmente paralelos, y en el que los ejes de rotación son sustancialmente horizontales.

9. El método según se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el materia~ particulado a granel alimentado es densificado de una manera continua, siendo el material de alimentación: particulado a granel alimentado (54) desde por encima de los miembros giratorios y siendo el material particulado a' granel densificado retirado (24) desde por debajo de los miembros (14, 15) giratorios.

10. El método según se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la agitación mecánica del material particulado a granel se efectúa en presencia de un agente de densificación.

11. El método según se reivindica en la reivindicación 10, en el que el agente de densificación es un fluido acuoso.

12. El método según se reivindica en la reivindicación 10 o la reivindicación 11, en el que la concentración media de. agente de densificación en el material particulado a granel densificado es menor que la concentración media del agente de densificación en el material particulado a granel que está siendo densificado.

13. El método según se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12 inclusive, en el que se permite que el material particulado a granel se caliente durante la agitación mecánica, vaporizándose al menos una parte del agente de densificación y siendo extraído del material particulado a granel que está siendo densificado o del material particulado a granel densificado.

14. Aparato (10, 200, 300) de densificación y reducción de tamaño de material particulado a granel, que incluye:

un recipiente (12) para confinar al menos parcialmente una masa de un material particulado a granel, definiendo el recipiente (12) una zona (16) de recepción o confinamiento de material particulado a granel;

al menos dos miembros (14, 15) giratorios alargados que están separados transversalmente y dispuestos uno por encima del otro de tal modo que los mismos pueden ser sumergidos durante el uso por el material particulado a granel en la zona (16) de recepción o confinamiento de material particulado a granel, para agitar mecánicamente de forma severa el material particulado a granel, teniendo cada uno de los miembros (14, 15) giratorios un eje de rotación e incluyendo una pluralidad de formaciones (40) de agitación separadas axial mente que se proyectan hacia fuera desde sus ejes de rotación, y

medios (32) motrices conectados a los miembros (14, 15) giratorios, capacitados para hacer girar los miembros giratorios, en diversas alturas, a velocidades diferentes en torno a sus ejes de rotación para agitar el material particulado a granel en la zona (16) de recepción de material particulado a granel.

15. El aparato según se reivindica en la reivindicación 14, en el que los al menos dos miembros (14, 15) giratorios 5 que están dispuestos uno por encima del otro, están configurados para girar en la misma dirección.

16. El aparato según se reivindica en la reivindicación 14 o en la reivindicación 15, en el que los al menos dos miembros (14, 15) giratorios están dispuestos lado con lado.

17. El aparato según se reivindica en la reivindicación 16, en el que los al menos dos miembros (14, 15) giratorios dispuestos lado con lado están configurados para girar en direcciones opuestas.

18. El aparato según se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 14 a 17 inclusive, en el que los ejes de rotación de los miembros (14, 15) giratorios son sustancialmente paralelos, y en el que los ejes de rotación son sustancialmente horizontales.

19. El aparato según se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 14 a 18 inclusive, el cual incluye una salida (24) para material particulado a granel densificado a una baja altura, y una entrada (22) para material

particulado a granel a una mayor altura que la salida (24) , estando la entrada (22) , la salida (24) y los miembros (14, 15) giratorios dispuestos durante el uso de modo que alimentan el material particulado a granel que está siendo densificado a través de la zona (16) de recepción o confinamiento de material particulado a granel en una dirección que es transversal a los ejes de rotación de los miembros (14, 15) giratorios.

20. El aparato según se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 14 a 19 inclusive, que incluye una 20 entrada (14) para agente de densificación, que conduce al recipiente (12) .

21. El aparato según se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 14 a 20 inclusive, que incluye una salida de agente de densificación desde el recipiente (12) para extraer el agente de densificación vaporizado.