Университет Биша (г. Биша, Саудовская Аравия):

Эль-Мофти С. Е., заместитель декана, канд. техн. наук, профессор, mpm_cu@yahoo.com

Абухазел K. A., доцент, канд. техн. наук

Центральный металлургический научно-исследовательский институт (г. Каир, Египет):
Эльбендари A. M., аспирант

Каирский университет (г. Гиза, Египет):
Эль-Мидани A. A., профессор, канд. техн. наук, профессор, aelmidany@gmail.com

Сверхтонкое измельчение талька необходимо для большинства случаев его промышленного применения. В работе использована планетарная мельница для получения продукта фракции d50 крупностью менее 5 мкм. Влияние основных параметров измельчения, таких как: время измельчения, крупность мелющей среды, заполнение мельницы, скорость вращения и соотношение объемов мелющей среды и порошка, — изначально исследовалось по принципу отдельного рассмотрения каждой переменной. Также был проведен статистический расчет для оптимизации и корреляции содержания фракций d90 и d50 измельченного продукта с процентным показателем соотношения объемов мелющей среды и талька и временем измельчения, поскольку они являются наиболее значимыми переменными при измельчении талька в планетарной мельнице. Полученные результаты указывают на то, что размер мелющих шаров в значительной степени влияет на крупность продукта измельчения до достижения определенного размера шаров (например 4 мм), после чего крупность продукта увеличивается. Помимо этого, уменьшение степени заполнения и увеличение скорости вращения мельницы также позволяют получать более тонкий продукт. Агломерация частиц в сухих процессах является основным ограничением уменьшения крупности ниже определенных пределов. Максимальная крупность, полученная при 85-процентном соотношении мелющей среды к порошку, заполнении мельницы на 30 %, повышенной скорости вращения (300 мин–1) и измельчении в течение 30 мин, составила 14,6 и 4,5 мкм для фракций d90 и d50 измельченного продукта соответственно.

1. Chatterjee K. K. Uses of industrial minerals, rock and freshwater. New York: Nova Science Publishers, Inc., 2009. 584 p.
2. Gane P. A. C. Mineral pigments for paper: structure, function and development potential (Part I). Wochenblatt für Papierfabrikation. 2001. No. 129. pp. 110–116.
3. Sinniah D. Industry and cosmetic uses of talc with their implication on health. International e-Journal of Science, Medicine & Education (IeJSME). 2011. Vol. 5. pp. 10–16.
4. Burmeister C. F., Kwade A. Process engineering with planetary ball mills. Chemical Society Reviews. 2013. Vol. 42. pp. 7660–7667.
5. Broseghini M., Gelisio L., D’Incau M., Azanza R. C. L., Pugno N., Scardi P. Modeling of the planetary ball-milling process: the case study of ceramic powders. Journal of the European Ceramic Society. 2016. Vol. 36. pp. 2205–2212.
6. Abdellaoui M., Gaffet E. The physics of mechanical alloying in a planetary ball mill: Mathematical treatment. Acta Metallurgica et Materialia. 1995. Vol. 43. pp. 1087–1098.
7. Suryanarayana C. Mechanical alloying and milling. Progress in Materials Science. 2001. Vol. 46. pp. 1–184.
8. Golosov S. J. Introduction to ultrafine milling in planetary mills. Novosibirsk: Nauka, 1971.
9. Pat. 1358990 Russian Federation.
10. Kochnev V. G. Planetary mills are over 120 years old. What do we know about them? Zoloto i Tekhnologii. 2013. No. 2. pp. 34–41.
11. Mio H., Kano J., Saito F., Kaneko K. Effects of rotational direction and rotation-to-revolution speed ratio in planetary ball milling. Materials Science and Engineering: A. 2002. Vol. 332, No. 1–2. pp. 75–80.
12. Ashrafizadeh H., Ashrafizaadeh M. Influence of processing parameters on grinding mechanism in planetary mill by employing discrete element method. Advanced Powder Technology. 2012. Vol. 23. pp. 708–716.
13. Mio H., Kano J., Saito F., Kaneko K. Optimum revolution and rotational directions and their speeds in planetary ball milling. International Journal of Mineral Processing. 2004. Vol. 74. pp. 85–92.
14. Katubilwa F. M., Moys M. H. Effect of ball size distribution on milling rate. Minerals Engineering. 2009. Vol. 22. pp. 1283–1288.
15. Zhang J., Bai Y., Dong H., Wu Q., Ye X. Influence of ball size distribution on grinding effect in horizontal planetary ball mill. Advanced Powder Technology. Vol. 25. pp. 983–990.
16. Shin H., Lee S., Suk Jung H., Kim J.-B. Effect of ball size and powder loading on the milling efficiency of a laboratoryscale wet ball mill. Ceramics International. 2013. Vol. 39. pp. 8963–8968.
17. Broseghini M., D’Incau M., Gelisio L., Pugno N. M., Scardi P. Homogeneity of ball milled ceramic powders: Effect of jar shape and milling conditions. Data in Brief. 2017. Vol. 10. pp. 186–191.
18. Broseghini M., D’Incau M., Gelisio L., Pugno N. M., Scardi P. Effect of jar shape on high-energy planetary ball milling efficiency: Simulations and experiments. Materials and Design. 2016. Vol. 110. pp. 365–374.
19. Shashanka R., Chaira D. Optimization of milling parameters for the synthesis of nano-structured duplex and ferritic stainless steel powders by high energy planetary milling. Powder Technology. 2015. Vol. 278. pp. 35–45.
20. Jiang X. J., Trunov M. A., Schoenitz M., Dave R. N., Dreizin E. L. Mechanical alloying and reactive milling in a high energy planetary mill. Journal of Alloys and Compounds. 2009. Vol. 478. pp. 246–251.
21. Kim H. N., Kim J. W., Kim M. S., Lee B. H., Kim J. C. Effects of ball size on the grinding behavior of talc using a highenergy ball mill. Minerals. 2019. Vol. 9, Iss. 11. DOI: 10.3390/min9110668
22. Chen Y., Lian X., Zheng S. Research on superfine grinding process and kinetics of calcined black talc in planetary mill. Procedia Engineering. 2015. Vol. 102. pp. 379–387.
23. Elbendari A. M. Parameters affecting ultra-fine grinding of talc ore: M. Sc. thesis. Faculty of Engineering, Cairo University, 2015.
24. Jankovic A. Variables affecting the fine grinding of minerals using stirred mills. Minerals Engineering. 2003. Vol. 16. pp. 337–345.