DE2846499A1 - METHOD FOR REMOVING DUST PARTICLES THEREOF WITH LEADING PARTICLES - Google Patents
METHOD FOR REMOVING DUST PARTICLES THEREOF WITH LEADING PARTICLESInfo
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Description
Patentanwälte Dipl.-Ing. H.Wei ck mann, Dipl.-Phys. Dr. K. FinckePatent attorneys Dipl.-Ing. H.Wei ckmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke
Dipl.-Ing. R A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber Dr. Ing. H. LiskaDipl.-Ing. R A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber Dr. Ing.H. Liska
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Verfahren zur Beseitigung von Staubteilchen von diese mit sich führenden Partikeln Process for removing dust particles from entrained particles
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■Beschreibung■ Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Staubbeseitigung bei Partikeln, und zwar zur Erzielung einer Trennung zwischen Partikeln und viel feineren Staubteilchen, die an den Partikeln hängen geblieben sind.The present invention relates to a method of removing dust from particles, to be precise a separation between particles and much finer dust particles that have stuck to the particles.
Bei den betreffenden Partikeln kann es sich insbesondere um Aluminiumpartikeln handeln, die in einen geeigneten Kreislauf abgegeben werden, um mit einem verunreinigten und Staubteilchen mit sich führenden Gas in Kontakt zu gelangen, welches von Elektrolysegefäßen in der Aluminiumindustrie abgegeben wird, wobei ein derartiger Kontakt insbesondere dadurch bewirkt wird, daß die Partikeln der Fixierung durch Fluor ausgesetzt werden, welches in dem betreffenden Gas enthalten ist, bevor die Abgabe des Gases an die Atmosphäre erfolgt. Tatsächlich verbinden sich die Aluminiumpartikeln nicht nur mit Fluor, sondern in gleicher Weise mit feinen Verunreinigungs-Staubteilchen aus Kohlenstoff, Eisen, Phosphor, Nickel usw., was dem Ablösen und Trennen von großen Aluminiumpartikeln entspricht, um diese wieder verwenden und in den Zyklus einführen zu können, sei es in die betreffenden Behälter oder in den Kreislauf zur Herstellung eines Kontakts.The particles in question can, in particular, be aluminum particles which are in a suitable Circulation are discharged to come into contact with a contaminated gas carrying dust particles which is given off by electrolysis vessels in the aluminum industry, with such a contact is effected in particular that the particles are exposed to the fixation by fluorine, which in the relevant gas is contained before the release of the gas to the atmosphere takes place. Actually connect the aluminum particles not only with fluorine, but also with fine contaminant dust particles in the same way made of carbon, iron, phosphorus, nickel, etc., causing the shedding and separation of large aluminum particles in order to be able to use them again and to be able to introduce them into the cycle, be it in the relevant container or in the circuit to establish contact.
In einer generellen Art bezieht sich die Erfindung auf alle Arten von Materialien, die unter Bildung von Partikeln auftreten, an welchen feinere Staubteilchen anhaften (die im Sub-Mikrometerbereich liegen können), weshalb es zweckmäßig ist, insbesondere dann, wenn es sich um Verunreinigungs-Staubteilcnen handelt, die größeren Partikeln in dem Fall wegzuführen, daß diese Teilchen wieder verwendet oder kommerziell ausgenutzt werden können.In a general way, the invention relates to all types of materials which form particles occur to which finer dust particles adhere (which can be in the sub-micrometer range), which is why it is useful especially when it comes to dust particles is to carry away the larger particles in the event that these particles are reused or can be exploited commercially.
Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, einThe invention is accordingly based on the object
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Verfahren zur Trennung von Partikeln und feinen Staubteilchen zu schaffen, wobei dieses Verfahren wirksamer sein soll als die bisher bekannten Verfahren und wobei dieses Verfahren mit Hilfe sehr einfacher Einrichtungen ausgeführt werden können soll.Process for the separation of particles and fine dust particles to create, this method should be more effective than the previously known methods and this Process should be able to be carried out with the help of very simple facilities.
Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe durch ein Verfahren zur Beseitigung von Staubteilchen erfindungsgemäß dadurch, daß zumindest ein mit feinen Staubteilchen beschickter Partikelstrom gebildet wird, der gegen ein Hindernis mit einer solchen ausreichenden Geschwindigkeit gerichtet wird, daß unter der Auftreffwirkung die feinen Staubteilchen von den Partikeln abgelöst werden, und daß eine Trennung zwischen den feinen Staubteilchen und den von den Staubteilchen befreiten größeren Partikeln vorgenommen wird.The object indicated above is achieved by a method for removing dust particles according to the invention in that at least one charged with fine dust particles particle flow is formed that against a Obstacle is directed at such a speed that under the impact the fine Dust particles are detached from the particles, and that a separation between the fine dust particles and the larger particles freed from the dust particles is carried out.
Das zuvor genannte Hindernis kann durch ein feststehendes Filter bzw. Blech gebildet sein, so daß die von Staubteilchen zu befreienden Partikeln dort zum Auftreffen kommen. Es kann sich aber auch in vorteilhafter Weise um mindestens einen weiteren Strahl von Partikeln handeln, und zwar insbesondere von Partikeln, die in gleicher Weise von Staub zu befreien sind.The aforementioned obstacle can be formed by a fixed filter or sheet metal, so that the dust particles Particles to be freed come into contact there. However, it can also advantageously be at least Another jet of particles act, and in particular of particles that are alike of dust are to be freed.
Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies, daß die Erfindung somit im wesentlichen die Bildung wenigstens zweier Partikelstrahlen aus von Staubteilchen zu befreienden Partikeln betrifft, welche Partikelstrahlen gegeneinander gerichtet werden, um die betreffenden Partikeln der Partikelstrahlen aufeinander treffen zu lassen. Das Auftreffen der Partikeln und die hervorgerufene heftige Turbulenz rufen das Ablösen der feinen Staubteilchen hervor, die an den betreffenden Partikeln anhaften, wobei die betreffenden Staubteilchen sodann schließlich von den Partikeln getrennt werden können, beispielsweise durch Absaugen oder Abgabe eines Luftstrahls mit einerIn other words, this means that the invention is thus essentially the education at least two particle beams from particles to be freed from dust particles affects which particle beams against each other are directed in order to allow the relevant particles of the particle beams to collide with one another. The impact of the particles and the resulting violent turbulence cause the detachment of the fine dust particles, which adhere to the particles in question, the dust particles in question then finally being released from the particles can be separated, for example by suction or discharge of an air jet with a
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geringen Geschwindigkeit oder sogar durch eine Zentrifugaltrennung oder in analoger Weise.low speed or even by centrifugal separation or in an analogous way.
Überdies kann vorgesehen sein, daß der Partikelstrahl oder die Partikelstrahlen durch Druckluftströme erzeugt werden, in die die Partikeln eingespritzt bzw. eingeführt werden. Überdies können die betreffenden Strahlen dadurch erzeugt werden, daß Druckluftströme in ein Wirbelschichtbett eingeführt werden, umfassend die von Staubteilchen zu befreienden Partikeln, wobei diese Anordnung gegenüber der vorhergehenden Anordnung den Vorteil mit sich bringt, eine frühzeitige Abnutzung des Innern von Blasdüsen zu vermeiden.In addition, it can be provided that the particle beam or the particle beams are generated by compressed air flows into which the particles are injected or introduced. In addition, the rays concerned can thereby be generated that pressurized air streams are introduced into a fluidized bed, including those of dust particles particles to be freed, this arrangement having the advantage over the previous arrangement, to avoid premature wear and tear on the inside of air nozzles.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, die in gleicher Weise vorteilhaft ist, kann das Verfahren überdies dadurch gekennzeichnet sein, daß die Befreiung der Partikeln von Staubteilchen in mehreren Schritten in einem Wirbelschichtbett vorgenommen wird, und zwar unter Abzug in ein Filter, welches durch Querwände in Felder unterteilt ist, durch welche Durchtrittsspalte für die Partikeln gebildet sein können.According to an embodiment of the invention, which is advantageous in the same way, the method can moreover thereby be characterized in that the removal of dust particles from the particles in several steps in a fluidized bed is made, with deduction in a filter, which is divided into fields by transverse walls through which passage gaps can be formed for the particles.
Die Erfindung betrifft eine industriell besonders geeignete Ausführungsform zur fortgesetzten Behandlung von relativ bedeutenden Mengen von von Staubteilchen zu befreienden Partikeln.The invention relates to an industrially particularly suitable embodiment for the continued treatment of relative significant quantities of particles to be freed from dust particles.
Unabhängig davon, welche Ausführungsform für ein Verfahren gemäß der Erfindung gewählt xvird, zeichnet sich eine derartige Ausführungsform dadurch aus, daß die Trennung zwischen den feinen Staubteilchen und den von Staub befreiten größeren Partikeln durch einen Luftstrom· bewirkt wird, der mit einer schwachen Geschwindigkeit aufsteigt und der sich eignet dazu, die feinen Staubteilchen nach oben mitzureißen und die größeren Partikeln hinunterfallen zu lassen.Regardless of which embodiment is chosen for a method according to the invention, a Such an embodiment is characterized in that the separation between the fine dust particles and the freed from dust larger particles is caused by a current of air that rises at a slow rate and which is suitable for dragging the fine dust particles upwards and the larger particles falling down allow.
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In dem Fall, daß die aus den von Staubteilchen zu befreienden und gegeneinander gerichteten Strahlen bzw. Strömen'durch Druckluft ströme hervorgerufen werden, die in ein Wirbelschichtbett aus den betreffenden Partikeln eingeführt werden, wird diese mit geringer Geschwindigkeit ansteigende Luftströmung automatisch durch die Abgabe von Luft an in das Wirbelschichtbett mündende Gebläsedüsen ebenso wie durch die Wirbelschichtluft erzeugt»In the event that the jets or jets directed against each other to be freed from dust particles Strömen'by compressed air currents are caused, the are introduced into a fluidized bed of the particles in question, this is carried out at low speed increasing air flow automatically through the delivery of air to fan nozzles opening into the fluidized bed as well as generated by the fluidized bed air »
Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend an verschiedenen Ausführungsformen beispielsweise näher erläutert .With the aid of drawings, the invention is explained in more detail below using various embodiments, for example .
Fig. 1 zeigt eine erste Anwendungsform des Verfahrens, gemäß der zwei Gebläsedüsen verwendet werden, die gegeneinander gerichtet sind und die jeweils zum einen mit Druckluft und zum anderen mit von Staubteilchen zu befreienden Partikeln gespeist werden.Fig. 1 shows a first form of application of the method, according to which two fan nozzles are used which are opposed to one another are directed and each on the one hand with compressed air and on the other hand with to be freed from dust particles Particles are fed.
Fig. 2 zeigt eine Variante, gemäß der zwei Gebläsedüsen verwendet werden, die zueinander gerichtet sind und die jeweils mit Druckluft gespeist werden und in ein aus von Staubteilchen zu befreienden Partikeln bestehendes Wirbelschichtbett hineinragen.Fig. 2 shows a variant according to which two fan nozzles are used which are directed towards each other and which are each fed with compressed air and into a fluidized bed consisting of particles to be freed from dust particles protrude.
Fig. 3 zeigt eine Variante der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform, gemäß der die Achsen der betreffenden beiden Gebläsedüsen einen bestimmten Winkel einschließen. Fig. 4 zeigt schematisch eine noch weitere Anwendungsform eines Verfahrens gemäß der Erfindung, und zwar zur fortwährenden industriellen Behandlung einer großen Menge von von Staubteilchen zu befreienden Partikeln.FIG. 3 shows a variant of that shown in FIG Embodiment according to which the axes of the two fan nozzles in question enclose a certain angle. Fig. 4 shows schematically yet another form of application of a method according to the invention, namely for continuous use industrial treatment of a large amount of particles to be freed from dust particles.
Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Anordnung, die zur Durchführung eines Verfahrens gemäß der Erfindung dient, besteht im wesentlichen aus einer Kammer -1, die als Trennkammer oder Klärkammer bezeichnet werden kann und deren einander gegenüberliegende Wände von zwei Düsen 2 durchzogen sind, die aufeinanderzu gerichtet sind,The arrangement shown schematically in FIG. 1, which is used for carrying out a method according to the invention serves, consists essentially of a chamber -1, which can be referred to as a separation chamber or clarification chamber and the opposite walls of which are traversed by two nozzles 2, which are directed towards one another,
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und zwar in derselben Richtung (es sei angemerkt, daß mehr als zwei Düsen vorgesehen sein können, die konver- ■ gierende Strahlen bzw. Strömungen abgeben).in the same direction (it should be noted that more than two nozzles can be provided which emit converging jets or currents).
Jede Düse 2 wird zum einen mit Druckluft, beispielsweise mit 3 Bar (bei 3)., und zum anderen mit von Staubteilchen zu befreienden Partikeln (bei 4) gespeist. Demgemäß treffen die beiden Partikelströme von den Düsen 2 in der mittleren Zone 5 ein, wobei die Partikeln dieser beiden Partikelströme aufeinandertreffen. Die Zusammenstöße zwischen den betreffenden Partikeln rufen das Ablösen der feineren Staubteilchen hervor, die an den betreffenden Partikeln haften. Diese feinen Staubteilchen werden daher zur Oberseite der Kammer 1 durch die mit geringer Geschwindigkeit aufsteigende Strömung mitgenommen, die durch die von den Düsen abgegebene Luft hervorgerufen wird, während die größeren, von Staubteilchen befreiten Partikeln zum Boden der Kammer hinun'te rf allen (Trichter 6). Each nozzle 2 is fed on the one hand with compressed air, for example at 3 bar (at 3), and on the other hand with particles to be freed from dust particles (at 4). Accordingly, the two particle streams from the nozzles 2 arrive in the middle zone 5, the particles of these two particle streams meeting one another. The collisions between the particles concerned cause the detachment of the finer dust particles adhering to the particles concerned. These fine dust particles are therefore carried along to the top of the chamber 1 by the flow, which rises at a low speed and is caused by the air discharged from the nozzles, while the larger, dust-free particles descend towards the bottom of the chamber (funnel 6 ).
Aus diesem Trichter können die Partikeln entnommen werden, um abtransportiert oder wieder verwendet zu werden, oder sogar wieder in den Zyklus durch die Düsen 2 abgegeben zu werden, um, sofern erforderlich, ihre Entstaubung zu vervollständigen.The particles can be removed from this funnel in order to be transported away or used again, or even to be released again in the cycle through the nozzles 2 in order, if necessary, to dedust them to complete.
Hinsichtlich der nach oben mitgenommenen feinen Staubteilchen ist anzumerken, daß diese von der Trägerluft mittels Elektrofilter oder entsprechender Filter abgeschieden werden können, woraus sich ergibt, daß die gereinigte Luft an die Atmosphäre abgegeben werden kann.With regard to the fine dust particles carried upwards, it should be noted that these were carried by the carrier air can be deposited by means of electrostatic precipitators or appropriate filters, from which it follows that the cleaned Air can be released into the atmosphere.
Um eine zu schnelle Abnutzung des Innern der Düsen zu vermeiden, und zwar insbesondere in dem häufig vorkommenden Fall, gemäß dem die von Staubteilchen zu befreienden Partikeln sehr stark schleifen, kann man gemäß, der in Fig. 2 dargestellten Variante der Ausführungsform dieTo avoid too rapid wear and tear on the interior of the nozzles, especially the one that occurs frequently Case, according to which the particles to be freed from dust particles grind very strongly, one can, according to the in Fig. 2 shown variant of the embodiment
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beiden konvergierend verlaufenden Partikelströme dadurch erzeugen, daß lediglich Druckluft in ein Wirbelschichtbett 7 eingeführt wird, welches aus von Staubteilchen zu befreienden Partikeln besteht. Die Luft, die aus den beiden Düsen 8 austritt, welche mit Druckluft gespeist werden und welche in gleicher Veise gegeneinander in derselben Richtung verlaufen, ist zu einer mittleren Auftreffzone 9 hin gerichtet und nimmt tatsächlich die von Staubteilchen zu befreienden Partikeln des Bettes 7 mit. Die feinen Staubteilchen, die somit von den Partikeln losgelöst werden, werden überdies zur Oberseite der Kammer hin mitgenommen und sodann einem Filter zugeführt. Dies erfolgt mit Hilfe der mit einer geringen Geschwindigkeit aufsteigenden Strömung, die zum einen durch die von den Düsen 8 abgegebene Luft und zum anderen durch die Wirbelschichtluft hervorgerufen wird, welche bei 10 unterhalb der porösen Trennwand 11 zugeführt wird. Dabei fallen auch die größeren Partikeln, die zum größten Teil von Staubteilchen befreit sind, auf den Boden der Kammer 1 in dem verwirbelten Bett 7, in welchem sie überdies einer Entstaubungswirkung durch ein Anschlagen ausgesetzt sein können oder aus welchem sie fortschreitend abgeführt werden können.two converging particle streams thereby produce that only compressed air is introduced into a fluidized bed 7, which from dust particles to be liberated consists of particles. The air that emerges from the two nozzles 8, which are fed with compressed air and which run in the same direction against each other in the same way is a central impact zone 9 and actually takes the particles of the bed 7 to be freed from dust particles with it. the fine dust particles, which are thus detached from the particles, also become the top of the chamber taken out and then fed to a filter. This is done with the help of a slow speed rising flow, on the one hand through the air discharged from the nozzles 8 and on the other hand through the fluidized bed air is caused, which is fed at 10 below the porous partition wall 11. Fall in the process also the larger particles, most of which have been freed from dust particles, on the bottom of chamber 1 in the fluidized bed 7, in which they are also exposed to a dedusting effect by striking can or from which they can be progressively removed.
In Fig. 3 ist eine Variante der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform gezeigt. Gemäß Fig. 3 sind die mit Druckluft versorgten Düsen 81 in das Wirbelschichtbett 7 der Kammer 1 eingeführt. Überdies sind die betreffenden Düsen so angeordnet, daß die hervorgerufenen Ströme der von Staubteilchen zu befreienden Partikeln gegeneinander gerichtet sind, wobei die Achsen der Düsen einen bestimmten Winkel einschließen, so daß die Auftreffzone 91 sich in dem oberen Bereich befinden kann und sogar ein bißchen oberhalb des Wirbelschichtbettes 7. Diese Ausführungsform kann die Trennung zwischen den Partikeln und den Staubteilchen begünstigen.In Fig. 3 a variant of the embodiment shown in Fig. 2 is shown. According to FIG. 3, the nozzles 8 1 supplied with compressed air are introduced into the fluidized bed 7 of the chamber 1. In addition, the nozzles in question are arranged so that the generated streams of the particles to be freed from dust particles are directed towards one another, the axes of the nozzles enclosing a certain angle so that the impact zone 9 1 can be in the upper area and even a little above of the fluidized bed 7. This embodiment can promote the separation between the particles and the dust particles.
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Es sei darauf hingewiesen, daß dabei in gleicher Weise mehr als zwei Ströme in der Auftreffzone 9' konvergieren können. In diesem Fall werden die Düsen 8* entsprechend einem Kegel angeordnet sein.It should be pointed out that more than two streams converge in the same way in the impingement zone 9 ' can. In this case the nozzles 8 * will be arranged according to a cone.
In Fig. 4 ist schließlich eine noch weitere Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht, um kontinuierlich industrielle Mengen von von Staubteilchen zu befreienden Partikeln zu bearbeiten, beispielsweise Aluminiumpartikeln, an denen feine Verunreinigungen anhaften.Finally, FIG. 4 illustrates yet another embodiment of the invention in order to continuously to process industrial quantities of particles to be freed from dust particles, for example aluminum particles, to which fine impurities adhere.
Dabei kann man einen Wirbelschicht-Durchgang 12 verwenden, der schwach geneigt ist, wobei die von Staubteilchen zu befreienden Partikeln aufgrund der Erdschwerkraft von der Einstrittsseite zu der Austrittsseite des betreffenden Kanals 12 hin strömen, und zwar auf einer porösen Trennwand 13 Cdas unterhalb der Wand 13 vorgesehene Luftspeiserohr ist nicht dargestellt worden).A fluidized bed passage 12 can be used, which is slightly inclined, with the dust particles to be freed Particles due to the earth's gravity from the inlet side to the outlet side of the relevant Channel 12 flow towards, on a porous partition 13 C the provided below the wall 13 air feed tube has not been shown).
Der obere Teil des Kanals 12 (oberhalb der Wand 13) ist mit quer verlaufenden Zwischenwänden 14, beispielsweise mit drei Zwischenwänden versehen, deren jede mit einem horizontal verlaufenden Spalt 5 versehen ist, um den Durchtritt von Partikeln in eines der so entsprechend gebildeten Fächer zu bewirken. Andererseits sind zur Anwendung des generellen Prinzips der Erfindung die beiden einander gegenüberliegenden Querwände jedes Abteils von Druckluft-Blasdüsen 16 durchzogen, die aufeinanderzu gerichtet sind und die an Verteilerleitungen, wie die Leitung 17, angeschlossen sind. Schließlich erstreckt sich oberhalb der Fächerzone eine Trenn- oder Klärkammer 18, und zwar entsprechend den Kammern 1 bei den zuvor betrachteten Ausführungsformen.The upper part of the channel 12 (above the wall 13) is with transverse partitions 14, for example provided with three partitions, each with a horizontally extending gap 5 is provided to allow the passage of particles in one of the thus formed accordingly Effect fans. On the other hand, to apply the general principle of the invention, the two are opposite transverse walls of each compartment traversed by compressed air nozzles 16, which are directed towards each other and which are connected to distribution lines such as line 17. Finally stretches Above the compartment zone, a separation or clarification chamber 18, corresponding to the chambers 1 in those previously considered Embodiments.
Die Arbeitsweise der Anordnung ist hier im wesentlichen dieselbe wie bei den zuvor beschriebenen Anordnungen: Die feinen Staubteilchen, die von den größeren Partikeln innerhalb jedes Faches unter der Wirkung des Zusammen-The mode of operation of the arrangement is essentially the same as in the case of the arrangements described above: The fine dust particles that are released from the larger particles within each compartment under the action of
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treffens der beiden Ströme abgelöst sind, werden zu dem oberen Teil der Kammer 18 hin durch den hochsteigenden Luftstrom abgeführt, der dort den Anfang hat, während die von Staub befreiten Aluminiumpartikeln ihre Bewegung auf der porösen Zwischenv/and 13 fortsetzen.meet the two streams are detached to the upper part of the chamber 18 through the ascending Air flow, which started there, is discharged while the aluminum particles, freed from dust, continue their movement continue on the porous intermediate v / and 13.
Es sei darauf hingewiesen, d&ß sin "/erfahren gemäß der Erfindung einen ausgezeichneten 'iir&ongsgred. hinsichtlich der Entstaubung von zumindest 50?ί mit sich bringt urd zum anderen di3 Trennung von Partikeln, :>:<ishe sondere Aluminiumpartikeln; und im Submikrobereich liegenden Jtaubteilchen ermögliche, die sehr fest an άζη betreffBauen Partikeln anhaften, wie dies bei Phosphor der Fall .„t.rc.It should be pointed out that according to the invention, the process results in an excellent quality with regard to the dedusting of at least 50% and, on the other hand, the separation of particles:>: <ishe special aluminum particles; and dust particles lying in the submicron range enables that adhere very tightly to άζη respective construction particles, as in the case of phosphorus. "t.rc.
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| AU4086878A (en) | 1980-04-24 |
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| FR2407027A1 (en) | 1979-05-25 |
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