DE511154C - Verfahren zum Dispergieren von Stoffen in Fluessigkeiten - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Dispersionen von verschiedenen Stoffen durch Vermählen in Flüssigkeiten. Bei diesem \^rerfahren wird der zu dispergierende, in z. B. durch Mahlen in den üblichen Mühlen oder durch andere Behandlungen, z. B. Fällen, Sublimieren, Schlemmen, fein verteilte Stoff in mit der Dispersionsflüssigkeit vermischtem Zustande, im Bedarfsfalle unter Zusatz von Schutzkolloiden oder von die Dispersion fördernden Stoffen mittels eines Rührwerkes, mit harten Mahlkörpern bis zur Erzielung der gewünschten Dispersionsfeinheit durchgerührt. Die feine Dispersion wird sodann von den gröberen Teilchen mittels bekannter Trennverfahren, ζ. Β. Sedimentation, getrennt.

Als Mahlkörper werden bei dieser Vermahlungsart zweckmäßig Flußkieselsteine, Flintsteine u. dgl.'verwendet, die durch ein Sieb von nicht über 8 mm Mascheiiweite hindurchgehen, aber auf einem Sieb von nicht unter 1 mm zurückbleiben. Zur Steigerung der Mengenleistung vermengt man diese kleineren Mahlkörner mit harten Kugeln z. B. aus Hartporzellan von etwa dem doppelten bis vierfachen Durchmesser als die größere Siebmaschinenweite.

Es hat sich nun herausgestellt, 'daß sich die angestrebte kolloide Feinheit der Dispersion nicht ohne weiteres erzielen läßt, weil infolge der während des reibenden Mahlens auftretenden Erhitzung immer wieder ein Zusammenflocken der feinsten Teilchen eintritt.

Zur Vermeidung dieses Übelstandes wird gemäß der Erfindung die dem Vermählen unterworfene Trübe in ständigem Kreislauf durch den Mahlraum und einen außerhalb des Mahlraumes liegenden Kühler gehalten. Dabei erfolgt das Ausscheiden und Abführen der feinsten Dispersion zweckmäßig im gekühlten Teil des Kreislaufes.

Man kann das emulgierte Mahlgut konfcinutierlich in zwei oder mehrere Fraktionen teilen, welche sich in der Größe der emulgierten Teilchen unterscheiden. Die Fraktion, welche die feinen Teilchen enthält, kann ununterbrochen, beispielsweise durch Überlauf, gewonnen werden, während die Fraktion mit den gröberen Teilchen in die Mühle zurückgeführt werden kann.

Als Mittel zur Scheidung der verschiedenen Fraktionen kann beispielsweise die Sedimentation oder die Fliehkraft angewendet werden.

Es ist zwar bereits vorgeschlagen worden, Kolloidmühlen zu kühlen, doch wurde dabei das Mahlgut nicht aus der Mühle abgeführt und über einen Kühler im Kreislauf wieder in 'die Mühle zurückgeleitet. Es konnte deshalb keine so weit gehende Kühlung erzielt werden, wie sie zum Abführen der beim Durchrühren mit abgerundeten harten Mahlkörpern entwickelten Reibungswärme erforderlich ist. Auch bei Mühlen, bei denen das naß zu vermählende Gut im Kreislauf

Mahlraum abgeführt und wieder zurück-' geführt .worden ist, sind bereits Kühler angewendet worden, doch waren diese nicht in den Kreislauf eingeschaltet, sondern außer halb desselben angebracht, um den während des.. Vermahlens' gebildeten und aus dem Kreislauf ausgeschiedenen Schaum abzubrechen. Endlich ist das Abkühlen des Mahlgutes auch bei der Trockenvermahlung von ίο in der Wärme erweichenden Stoffen, insbesondere von Pech, vorgeschlagen/worden, um die Sprödigkeit und Vermahlbarkeit des Mahlgutes während des Mahlens zu wahren. Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung kommt es im Gegensatz hierzu darauf an, daß die der Vermahlung unterworfene Trübe, um das Ausflocken der bis zur kolloidalen Feinheit gebrachten Dispersion zu verhüten, aus dem Mahlraum fortwährend abgeführt und durch einen außerhalb des Mahlraumes liegenden Kühler hindurch im Kreislauf dem Mahlraum wieder zugeführt wird.

Die beiliegende Zeichnung zeigt in lotrechtem Schnitt eine einfache Ausführungsform der ununterbrochen wirkenden Mühle mit Fliehkraftscheidung. ' :

Gemäß der Zeichnung besteht die Mühle aus einem stehenden Behälter 1, z.B. aus Steingut, Porzellan oder aus Metall, welches innen mit einer nichtmetallischen Verkleidung, z. B. aus Gummi, versehen ist, um eine Koagulation der Dispersion durch metallische Ionen zu verhüten. Der Behälter ist mit Flußkieselsteinen, Flintsteinen 0. dgl. 2 von etwa 2 bis 6 mm Korngröße gefüllt, denen größere Mahlkörper, z.B. Hartporzellankugeln 3'von ungefähr 10 bis 30mm Durchmesser, beigemischt sind. In den Behälter r ragt, wie dies die Abbildung zeigt, die im Mahlraum mit Rührflügeln, außen mit Antrieb versehene, drehbar gelagerte Rühr-, welle 4.

Das zu vermählende Gilt wird in der Gestalt eines Schlammes oder einer Trübe in der Pfeilrichtung durch die hohl ausgeführte Welle 4 dem Mahlraum ununterbrochen zugeführt.

Die drehbar gelagerte lotrechte Rührwelle 4 trägt eine Anzahl Rührarme 5 und 6 und wird mittels einer nicht dargestellten Riemenscheibe oder in anderer Weise angetrieben. Die Welle 4 und die untersten Rührarrne 5 sind hier hohl ausgeführt. Das Gefäß 1 ist mittels eines Deckels 7 verschlossen, der durch eine Öffnung 8 durchbrochen ist. An die öffnung 8 des Deckels ist oben das Gehäuse 9 angeschlossen, welches aus einem nach oben kegelig· erweiterten Unterteil 9" und einem nach oben kegelig verjüngten Ober-' teil 9⁶ mit Überlauf 10 besteht. In dem unteren Teil 9" des Gehäuses ist der Einsatzkegel 11 angeordnet, der unter Freilassung eines Spaltes 12 durch die Öffnung 8 des Deckels hindurchgeführt und an der unteren Mündung mit einem Siebboden 13 abgeschlossen ist. Im Inneren dieses ortsfesten Einsatzkegels 11 befindet sich der an der Welle 4 befestigte Doppelkegel 14, der zwischen sich und dem Einsatzkegel 11 bzw. "-dem oberen Teil g^b des Gehäuses 9 einen Spalt 15", . 15*'frei. läßt.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist die folgende:

Das in der Dispersionsflüssigkeit aufgeschwemmte, bereits zerkleinerte Mahlgut wird durch die Hohlwelle 4 hindurch^ in die Mühle ununterbrochen, eingeführt' und tritt in der Richtung der gefiederten Pfeile aus den unteren Rührarmen 5 aus. Die Rührarme durchrühren den Schlamm mit den Mahlkörpern 2 und Kugeln 3, wobei die feineren Teile des aufgeschlemmten Gutes mit der Flüssigkeit durch den Siebboden 13 hindurchtreten und durch den Spalt 15" hindurch entlang dem umlaufenden Kegel 14 strömen. Dieser letztere versetzt die Flüssigkeit infolge der Reibung in Drehung, und an der Stelle des größten .Durchmessers des Kegels 14 findet infolge der Fliehkraft eine Ausscheidung der gröberen Teile statt, welche in der Richtung der ungefiederten Pfeile durch den Spalt 12 in den Behälter 1 zurückgeführt werden, während die Flüssigkeit mit der feinsten Dispersion in der Richtung der punktierten Pf eilet · zwischen dem umlaufenden Kegel 14 und dem oberen Teil g^b des Gehäuses durch den Spalt 15* aufsteigt und durch den Überlauf 10 aus der Mühle tritt.

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform ist eine Luftkühlung λ-erwendet, indem iod die Kühlung der Dispersion durch die große Oberfläche des äußeren Kegels 9" bewirkt wird; doch können auch Kühlmäntel vorgesehen sein, die eine wirksamere Kühlung der Dispersion mittels Kühlnüssigkeiien ermöglichen.

Claims (3)

1. Patentansprüche;

   i. Verfahren zum Dispergieren von ■Stoffen." in Flüssigkeiten, in denen sie schwer löslich oder praktisch unlöslich sind, bei dem der zu dispergierende, bereits möglichst fein verteilte Stoff in mit der Dispersionsflüssigkeit vermischtem Zustande im Bedarfsfälle unter Zusatz von Schutzkolloiden oder das Dispergieren fördernden Stoffen mit abgerundeten harten Mahlkörpern bis zur Erzielung der gewünschten Dispersionsfeinheit durchgerührt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Vermählen unterworfene Trübe in ständigem Kreislauf durch den Mahl-

   raum und einen außerhalb des Mahlraumes liegenden Kühler geführt wird,
2. 2. Dispersionsmühle zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i, bestehend aus einem mit abgerundeten harten Mahlkörpern gefüllten Behälter, mit einem drehbar gelagerten und mit Rührannen ausgerüsteten Rührkörper, Ziiflußleitungen für einen ununterbrochenen Zufluß des Zcrkleinerungsgutes sowie Abfluß leitungen für die zerkleinerte, die feineren Teilchen enthaltende Dispersion, die von dem die gröberen Teilchen enthaltenden, fortlaufend in die Mühle zurückzuführenden Teil geschieden wird, dadurch gekennzeichnet, daß in dem außerhall) des Mahlbehälters liegenden Teil des Mahlgutkreisk-utfes in an sich bekannter Weise eine Kühlvorrichtung vorgesehen ist. ao
3. 3. Dispersionsmühle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Kühlvorrichtung in an sich bekannter Weise an der Schenkvorrichtung für die ab- bzw. rückzuführeiiden Teile der Trübe befindet.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen