专利名称：粉碎并分散液体中固体颗粒的方法
技术领域：
本发明涉及对液体中固体颗粒加工工艺，特别是涉及用机械方法产生空化现象，并以此 对液体中颗粒进行处理的方法。
背景技术：
液体中固体颗粒处理是个基础的化工单元操作，主要目的是粉碎固体颗粒及均匀分散在 液体中。该工艺应用的非常广泛，例如油漆、涂料就是将颜料分散在溶剂中，在诸多粉体生 产中的打浆研磨工序。目前常用的加工工艺是用分散机、球磨机、砂磨机处理浆料，但是由 于固体颗粒被粉碎时表面能增加，导致严重的团聚现象。以钛白粉生产为例，在钛白煅烧后 的窑下品经粉碎、打浆分散研磨、后处理、干燥后即为钛白粉成品，其中制浆用均质机进行 分散、研磨主要用砂磨机。但目前工艺使用均质机和砂磨机有几个问题首先是研磨效率低、 能耗大；其次是是粒子团聚非常严重，即使加入了分散剂效果也不好。这些因素是由均质机 和砂磨机特点决定的，均质机是利用机械的剪切磨擦分散钛白浆料，砂磨机是由磨砂在机械 力的带动下研磨钛白浆料，主要是靠砂之间的磨擦将钛白粉碎，每粒钛白在较长的时间需要 经过很多次剪切研磨，每次磨擦破坏钛白晶体同时增大其表面，而整体上钛白粒子为无序运 动，随着时间的增加，钛白粒子吸附更小颗子，所以团聚也就越来越多。到目前为迄，钛白 工业的研磨工艺还是普遍采用砂磨机，而流行的改进方法是添加分散剂，以降低钛白的表面 能阻止团聚，但是效果并不理想。通常颗粒在液体中的粒径大小和分散程度是最重要的指标， 由于液体中固体颗粒的处理是个通用工艺，因此迫切需要一种新的方法提高液体中固体颗粒 处理效率，并减少粒子团聚现象。
在某些特殊情况下，离心机内的叶片会损坏。这是因为高速旋转的叶片对流经它表面的 水有拉伸作用，水内部的压力骤降产生微小气泡，气泡寿命极短，下次压縮作用就将它们坊 塌。气泡坍塌时会产生具有极大压力的冲击波。当冲击波在其传播途径中遇到障碍物时，很 容易损坏障碍物表面，这就是气蚀现象，也称为"空化效应"。微小气泡又称空泡，它爆裂产 生的巨大冲击力能完全击碎水中固体颗粒，而且粉碎在瞬间完成，同时产生振动作用加强了 水^固体颗粒的均匀分布。生产中经常使用的均质机也会产生空化现象，但是它产生的数量 和强度均很小，均质机主要还是利用机械剪切力将物质粉碎。发明内容本发明方法在于对液体中固体颗〗泣用"空化效应"的冲击力进行处理，粉碎颗粒并促使 其均匀分布在液体中。本发明是利用特殊设计的空泡发生器实现的。空泡发生器能在液体中产生空泡群，它是由具有特别设计的定子和转子及腔体组成，当 含固体颗粒的液体经过转子时，由于转子的拉伸作用，内部压力会骤降，导致液体因蒸气压 降低及溶解其中的气体会因压力降低而引发大量的空化气泡群，空泡瞬间崩溃闭合。每秒钟 内会有数以百万计的空泡产生和坍塌，因此它所造成的强大冲击力将液体中的固体颗粒粉碎， 同时产生强烈的扰动和混合作用，促使颗粒均匀分布在液体中。
图1是空泡发生器的结构图具体实施方式
实例l:钛白粉生产中取砂磨机前的钛白浆料100公斤，其含固量668g/L (Ti02)，粒 度分布90%的平均粒径D (0, 9) 49 ii m，加入分散剂六偏磷酸钠，加入量为0.13%，常温下用泵 送至处理量为10mS/h的空泡发生器中，循环2分钟，从机器流出物取样分析。与未进空泡发 生器的空白样对比，处理后的粒度分布90%的平均粒径I) (0, 9) 0. 9 u m,化h粒度分布不变化， ll'lj"n样5min ^即出现明W的「f聚现象，粒度分布90%的平均粒径D(O, 9) 35 u ra。实例2:取200公斤普通醇酸树f旨油漆，它100%通过800目筛，常温下用泵送至处理量 为].0m3/h的空泡发生器中，循环操作三次，从机器流出物取样分析，其粒度为100%通过5000 目筛。
权利要求
1、一种粉碎固体颗粒并使其分散于液体中的方法，其特征在于将混有固体颗粒的液体浆料进入空泡发生器，利用空泡冲击力完成对固体颗粒粉碎及使颗粒分散于液体中。
2、 根据权利要求l所述的空泡发生器是由动力驱动的，它由经过特殊设计的定子、转子及腔 体组成的，它在运转状态下会在通过的溶剂中弓1发微小空化气泡群。
3、 根据权利要求1所述的液体是水或有机溶剂，或者二者混合物。
4、 根据权力要求1所述待处理的液体中固体颗粒粒径为5毫米为以下，优选为1毫米以下。
全文摘要
一种粉碎并分散液体中固体颗粒的方法，它在于利用特别设计的机器对含有固体颗粒的液体进行处理。该机器通过机械旋转方式在液体中产生空泡群，在强大的空泡冲击力作用下，粉碎固体颗粒，同时将颗粒分散在液体中。
文档编号B01F3/12GK101513594SQ20091007144
公开日2009年8月26日 申请日期2009年2月26日 优先权日2009年2月26日
发明者初景涛, 初景龙 申请人:初景涛;初景龙