Método para fabricar productos de polvo mineral fino.

Método para fabricar productos de polvo mineral fino utilizando sistemas que consisten en uno o más clasificadores de aire,

separadores de polvo como ciclones y/o filtros, por lo menos un ventilador así como los conductos tubulares o canales que conectan estos aparatos para el transporte de aire, caracterizado porque un controlador (1) ajusta la humedad relativa del aire de clasificación en el clasificador de aire, de tal manera que la humedad relativa del aire de clasificación en el clasificador de aire se mantiene en el rango del 15% al 35%, teniendo el producto de polvo minera CaCO3 un tamaño de partícula promedio menor a aproximadamente 5 mm.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/DE2007/002035.

Solicitante: Omya International AG.

Nacionalidad solicitante: Suiza.

Dirección: BASLERSTRASSE 42 4665 OFTRINGEN SUIZA.

Inventor/es: BAUER, CHRISTOPH, SCHINDLER, ULRICH, DR.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B07B11/02 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B07 SEPARACION DE SOLIDOS; CLASIFICACION.B07B SEPARACION DE DIFERENTES SOLIDOS ENTRE SI POR CRIBADO, TAMIZADO O UTILIZACION DE CORRIENTES DE GAS; OTRA SEPARACION POR VIA SECA DE MATERIALES A GRANEL, p. ej. PARA OBJETOS INDIVIDUALES MANIPULADOS COMO UN MATERIAL A GRANEL (procedimientos de separación por vía húmeda, clasificación por procedimientos utilizando materiales que fluyen como los líquidos B03; combinaciones de aparatos de separación por vía seca con aparatos por vía húmeda B03B; mediante la utilización de líquido B03B, B03D; clasificación por separación magnética o electrostática de materiales sólidos a partir de materiales sólidos o de fluidos, separación por campos eléctricos de alta tensión B03C; aparatos centrífugos o de vértice para la realización de procedimientos físicos B04; clasificación manual, clasificación postal, clasificación por sistemas de agujas o por otros sistemas que funcionen en respuesta a la detección o a la medida de las características de los objetos o de las muestras del material B07C). › B07B 11/00 Disposición de los accesorios en los aparatos para separar sólidos mediante la utilización de corrientes de gas. › Disposición de los accesorios para el acondicionamiento del aire o de los materiales.
  • B07B9/02 B07B […] › B07B 9/00 Combinaciones de aparatos para cribar o tamizar o separar sólidos mediante la utilización de corrientes de gas; Disposición general de las instalaciones, p. ej. del esquema operatorio. › Combinaciones de aparatos semejantes o diferentes, para la separación de sólidos, mediante la utilización de corrientes de gas.
  • B08B17/02 B […] › B08 LIMPIEZA.B08B LIMPIEZA EN GENERAL; PREVENCION DE LA SUCIEDAD EN GENERAL (cepillos A46; dispositivos para limpieza del hogar o análogos A47L; separación de partículas sólidas de líquidos o gases B01D; separación de sólidos B03, B07; pulverización o aplicación de líquidos u otros materiales fluidos sobre superficies en general B05; dispositivos de limpieza para transportadores B65G 45/10; operaciones combinadas de lavado, llenado y cierre de botellas B67C 7/00; inhibición de la corrosión o de la incrustación en general C23; limpieza de calles, de vías férreas, de playas o de terrenos E01H; partes constitutivas, detalles o accesorios de piscinas para nadar o para chapotear especialmente adaptados a la limpieza E04H 4/16; protección contra las cargas electrostáticas o supresión de estas cargas H05F). › B08B 17/00 Métodos para impedir la suciedad. › para impedir el depósito de suciedades o de polvo.

PDF original: ES-2547482_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Método para fabricar productos de polvo mineral fino

La invención se refiere a un método de acuerdo con la reivindicación 1 para fabricar productos de polvo mineral fino utilizando sistemas que consisten en uno o más clasificadores de aire.

Es posible utilizar distintas clases de clasificadores de aire como el clasificador zigzag, clasificador de aire circulante, clasificador espiral o de rueda deflectora.

Especialmente durante la clasificación del CaCC>3 con tamaños de partícula promedio menores a aproximadamente 5 pm en sistemas de clasificación de aire, se pueden observar depósitos duros y sólidos comúnmente en las paredes de las partes de un sistema que entran en contacto con la mezcla de aire/polvo como el clasificador de aire en sí, los tubos o canales que transportan el aire o polvos finamente granulados y en otros aparatos que pertenecen a un sistema de clasificación de aire como ciclones, filtros y ventiladores. Estos depósitos crecen en la mayoría de los casos como recubrimientos de cáscara (llamados "cáscaras de huevo") pero también para estructuras dentadas hasta que de vez en cuando se desprenden de las paredes y contaminan el producto finamente granulado que ha sido especificado con respecto a los residuos gruesos con escamas de hasta algunos mm de tamaño. Esto puede causar quejas que llevan a pérdidas con un alto impacto económico.

Estos residuos (en lo sucesivo designados en general como cáscaras de huevo) causan también desequilibrios en las partes que rotan de sistemas de clasificación de aire como los rotores del clasificador y los rotores del ventilador, lo que limita enormemente el uso o lleva a costes altos para la limpieza y/o el equilibrado.

En los documentos EP 0037066 y DE 2642884, en este caso reivindicación 8, se proponen dispositivos mecánicos para limpiar partes estáticas, lo que sin embargo implica dispositivos complejos desde el punto de vista de la construcción del instrumento y requiere interrupciones de uso frecuentes. Además, a pesar de ello es posible que las partículas de la cáscara de huevo se desprendan antes y después de la limpieza.

Como estado de la técnica más próximo se considera el documento DE 3040996-A1, que da a conocer el preámbulo

de la reivindicación 1.

Los productos contaminados frecuentemente se separan de las partículas gruesas mediante una etapa posterior de clasificación o cribado.

Sin embargo, estas medidas son muy complicadas y están relacionadas con un alto esfuerzo desde el punto de vista de los equipos y parcialmente de alto consumo de energía, de modo que con ellas no es posible evitar de manera económica y permanente que los productos de polvo se contaminen con las cáscaras de huevo, especialmente no en el rango de temperatura interesante en este caso del aire de clasificación por debajo de 140°C.

Por lo tanto, el objetivo de la invención es evitar los depósitos mencionados al principio y los inconvenientes relacionados con ellos. La sorprendente solución de este objetivo consiste de acuerdo con la invención en emplear un método de acuerdo con la reivindicación 1.

El solicitante concretamente ha observado que las cáscaras de huevo aparecen cada vez más cuando el aire de clasificación tiene una HR menor a aproximadamente el 15%. Por lo tanto, la HR del aire de clasificación se ajustará de acuerdo con la invención a un valor por encima de aproximadamente el 15%.

El solicitante se ha dado cuenta además, de que valores mucho más altos de la HR que el 50%, requieren una cantidad mucho más alta de agua y conducen a un aumento del riesgo de quedar por debajo del punto de rocío en puntos del sistema con una temperatura más baja. Esto llevaría a la formación de agua en forma líquida y consecuentemente a la formación de aglomerados o lodo, lo que en última instancia lleva a un fallo del proceso. Para evitar esto, no debe superarse aproximadamente el 50% de HR.

Al respecto, se debe observar aún lo siguiente: El aire fresco frío que se succiona de los alrededores se calentará en el clasificador. Esto tiene que hacerse especialmente cuando una parte del aire (más caliente) del clasificador se alimenta otra vez desde atrás del filtro hacia la entrada de aire de clasificación. De ese modo, la humedad relativa del aire de clasificación en el clasificador disminuirá dependiendo de la temperatura y humedad del aire fresco, a valores a menudo por debajo del 10% de HR. Esto es válido especialmente para zonas áridas, donde el aire de los alrededores es inherentemente muy seco, como por ejemplo, en Arizona/Estados Unidos de América con un promedio de humedad anual del 14% de HR. Cuanto más seco esté el aire de clasificación, naturalmente más secas estarán también las partículas dentro de él. Uno debería esperar que menos partículas se asentarán en las paredes, cuanto más secas estén las partículas y las paredes, ya que las partículas más secas son más duras y más frágiles, por tanto deben adherirse menos fácilmente a las paredes, en tanto que las partículas húmedas pueden adherirse

más fácilmente debido al líquido entre espacios, por lo tanto, una humidificación sería contraproducente. Las pruebas mostraron en contra de esta expectativa que, como ya se mencionó, las cáscaras de huevo se forman cada vez más con una HR menor a aproximadamente el 15%, pero que por encima de una HR de aproximadamente el 15% en el aire de clasificación, ya no se forma ninguna o casi ninguna cáscara de huevo en o detrás de la salida de 5 un clasificador, es decir hay mucho menos o incluso ya no hay ningún grano de tamaño anómalo de este tipo dentro del material finamente granulado.

No ha sido posible explicar este fenómeno científicamente hasta la fecha. El solicitante pudo mostrar en experimentos que las cáscaras de huevo se forman principalmente por las partículas más pequeñas en el rango de tamaño de algunos nm y se supone que esto está relacionado con la carga triboeléctrica de las partículas del 10 mineral. Por ésta, principalmente las partículas muy pequeñas están y también se mantendrán dispersas y pueden adherirse entonces a las paredes debido a las altas fuerzas de superficie (cuanto más grande sea la superficie más grandes son las fuerzas de superficie) y aglomerarse formando las cáscaras de huevo. Mediante el aumento de acuerdo con la invención de la humedad relativa del aire de clasificación se aumentará su conductividad, por medio de lo cual las cargas se pueden igualar más rápidamente y así las partículas más finas en el rango de algunos nm 15 en el aire circundante se reaglomerarán para dar partículas más gruesas en vez de adherirse a las paredes.

Como ya se mencionó, la HR no debe aumentar por encima de aproximadamente el 35% ya que si no los costes serían demasiado altos y el beneficio demasiado bajo.

Además ha resultado ser sorprendentemente que al aplicar la invención, en condiciones por lo demás ¡guales para el flujo de masa de la carga de alimentación, las propiedades del material de carga, la cantidad de aire de clasificación 20 (y para los clasificadores de aire centrífugos de rueda deflectora, la velocidad del rotor), el flujo de masa del producto finamente granulado y con este la denominada recuperación del producto finamente granulado (relación del flujo de masa de las partículas finamente granuladas por debajo de un tamaño de partícula definido y el flujo de masa de las partículas por debajo de este tamaño de partícula en la carga de alimentación) aumentan claramente. Esto significa que el consumo de energía reducido para producir una cantidad definida del producto se traduce en beneficios en 25 coste y protege el medio ambiente.

Preferentemente, el ajuste de la humedad relativa se realiza antes de su entrada en el clasificador. Una forma de realización bastante simple de la Invención consiste en inyectar vapor en el canal de succión para aire fresco.

(Reivindicación 2, Figura 1).

Para facilitar la inyección, el agua se puede inyectar a alta presión de desde 60 hasta 115 bares con un tamaño de 30 gota por debajo de los 30 p,m en el canal de succión. (Reivindicación 3).

Además, el agua puede precalentarse a una temperatura de entre 50°C y 90°C. (Reivindicación 4).

Es ventajoso a este respecto que el canal de succión esté dimensionado para lograr velocidades de aire de entre

1 m/s y 3 m/s. (Reivindicación 5).

De acuerdo con otra forma de realización de la invención, el aire de clasificación se conduce a través de un 35 dispositivo para humidificación del aire y con ello se introduce la cantidad de agua necesaria en cada caso.

(Reivindicación 6).

Preferentemente, el dispositivo de humidificación... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Método para fabricar productos de polvo mineral fino utilizando sistemas que consisten en uno o más clasificadores de aire, separadores de polvo como ciclones y/o filtros, por lo menos un ventilador así como los conductos tubulares o canales que conectan estos aparatos para el transporte de aire, caracterizado porque un controlador (1) ajusta la humedad relativa del aire de clasificación en el clasificador de aire, de tal manera que la humedad relativa del aire de clasificación en el clasificador de aire se mantiene en el rango del 15% al 35%, teniendo el producto de polvo minera CaCC>3 un tamaño de partícula promedio menor a aproximadamente 5 p,m.

2. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque se inyecta vapor en el canal (6d) de succión para el aire fresco.

3. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque se inyecta agua a alta presión de desde 60 hasta 115 bares a tamaños de gota < 30 p,m en el canal (6d) de succión.

4. Método según la reivindicación 3, caracterizado porque el agua se precalienta antes de la inyección hasta temperaturas de entre 50°C y 90°C.

5. Método según la reivindicación 3 y 4, caracterizado porque el canal (6d) de succión se dimensiona para ajustar velocidades de aire de entre 1 m/s a 3 m/s.

6. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque el aire de clasificación se conduce a través de un dispositivo de humidificación de aire y con ello se introduce la cantidad de agua necesaria en cada caso.

7. Método según la reivindicación 6, caracterizado porque el dispositivo de humidificación de aire comprende por lo menos un tubo flexible o un tubo hecho de material permeable al agua, a través del cual se dirige el agua y sobre cuya superficie exterior se conduce aire de clasificación.

8. Método según las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la mayoría del aire saliente del filtro (3) se realimenta al ducto (6d) de succión del clasificador de aire y la humidificación ocurre en el canal (5b, Figura 4) de regreso.

9. Método según las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la adición de agua es regulada a través de la humedad relativa del aire saliente, su temperatura y la temperatura del aire en el clasificador de aire.

10. Método según las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la temperatura del aire en el clasificador de aire se mantiene por medio de la relación de aire de regreso y la temperatura del agua introducida en el rango de entre 30°C y 80°C.

11. Método según la reivindicación 1, en el que un molino seco se dispone inmediatamente aguas arriba del clasificador de aire y el aire saliente del molino se suministra al clasificador de aire, caracterizado porque la humidificación del aire ocurre antes del molino dispuesto aguas arriba.


 

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