利用碳酸钙粒径输入的变化跟踪PEPT确定垂直搅拌介质的研磨机制 前言：在工业与实验室的环境中，颗粒物的细磨过程一直是一个非常重要的问题，要知道，特定颗粒物的粒径在许多应用领域中都扮演着非常重要的角色，如纸张、聚合物和涂料等。 为了满足人们在这些领域的需求，我们致力于探索和优化颗粒物的细磨过程，从而实现所需的颗粒大小和性质，我们将围绕实验室细磨的测试展开实验，然后通过测试的结果，深入探究颗粒物粒径与磨能输入之间的关系，以及它们在不同工业领域的应用。 从操作程序的初始步骤开始，我们就需要碳酸钙和研磨介质以特定比例混合成干混合物：750克碳酸钙和1500克研磨介质，然后将该混合物放入塑料袋中，引入研磨室。 完成这一步之后，利用实验工具将250g的水引入研磨室中，这样做的目的是通过为颗粒相互作用创造合适的环境，来促进研磨过程，一旦添加水之后，那么叶轮的速度会逐渐从0增加到400 rpm，可以说，这种速度的增量增加，很有可能会防止研磨过程中可能影响结果的突然和剧烈的变化。 一旦叶轮速度达到 400 rpm的话，那么在这个过程中我们将采取一个十分重要的步骤：添加分散剂溶液。 在这个溶液中，分散剂溶液含有13.0g 46％重量的溶液，而它的添加仅仅只在 30 秒的时间内就需要完成，这似乎是受控的引入速率，主要还是为了确保研磨室内均匀分布。 紧接着我们要把叶轮的速度增加到所需的转速，这也是为了能够帮助我们达到最佳的研磨条件，此时称重传感器开始工作，这是监测和控制磨削过程的关键仪器，当称重传感器工作时，实际的磨削过程就可以继续进行。 随着研磨过程的展开，我们要采用独特的策略来监控进度，比如说每次在达到 50 kWh 的能量输入时，就添加水，因为这些额外的水有一个特定的用途：补偿研磨过程中可能发生的任何蒸发损失。 要知道，蒸发是处理液体时的常见现象，尤其是在高能过程中，为了解决这个问题，就需要补充水以保持所需的稠度。 当实验来到中期的时候，定期停止研磨机进行取样是一定要做的，从研磨机中取出约 3-4 滴研磨材料并与 20 mL 水混合，可能用于监测研磨进度并评估该过程不同阶段研磨材料的质量。 在这个实验室磨机实验中，需要保证几个关键参数保持不变：磨机内的总装料体积（包括研磨介质）保持在 1.1 L，固液混合物的磨机体积分数（称为磨机体积含量 (MVC)）设置为 52%，叶轮速度是影响研磨过程的重要参数，维持在 1200 rpm。 而对于被研磨的材料，其中碳酸钙固体占混合物总重量的75%，这表示进料中有助于研磨过程的比例，我们使用的研磨介质由尺寸为 1.2 至 2.0 毫米的硅酸锆颗粒组成，这些研磨介质的比重为4.2。 我们整个实验室研磨的主要重点是，跟踪累积能量输入增加时颗粒尺寸的变化，这在整个过程中消耗的累积能量输入为 530 kWh/吨。 从实验数据中观察到的结果是，随着能量输入的增加，d90（工业实践中常用的参数）表示的颗粒尺寸明显是减小的，刚开始的时候，这个颗粒的尺寸是大于 8 µm的，然而随着能量输入的积累，颗粒尺寸逐渐减小，最终在研究的能量范围内降至小于 2 µm。 从颗粒尺寸减小这一情况中，我们可以清楚地看到研磨过程的有效性，它强调了研磨机逐渐将较大颗粒分解成较小颗粒的能力，从而产生精细研磨的产品。 不过当研磨碳酸钙的产品用于特定的行业时，那么我们的这些发现与实际应用的相关性变得显而易见，就比如说粒径范围（d90 小于 2 µm）的话，是非常适用于造纸、聚合物生产和涂料配方等领域的各种应用，因为这些行业需要这种尺寸的碳酸钙颗粒才能在最终产品中实现所需的性能。 总结：通过一项实验室细磨的测试，我们深入探究了颗粒物粒径与磨能输入之间的紧密联系，以及这一关系在不同应用领域中的应用。 这项研究不仅在科学上拓展了我们对颗粒物行为的认识，也为工业界提供了有关磨削过程优化的重要线索，通过深入分析和应用这些发现，我们能够更好地满足不同产业的需求，推动技术进步和创新，而细磨过程的研究将继续在不同领域产生积极影响，为我们创造更高附加值的产品和材料。
