Kaolen numunesinin bilyalı değirmendeki kırılma hızına silpeps boyutunun etkisinin i̇ncelenmesi

Abstract

Kaolen, alüminyum hidrosilikat bileşimli bir kil mineralidir. Kaolenin ürüne kattığı viskozite, aşınma direnci, parlaklık gibi özelliklerden dolayı seramik, boya, kağıt, plastik, cam elyaf gibi alanlarda yüksek miktarlarda kullanılmaktadır. Seramik endüstrisine uygun kalitedeki kaolenler öncelikle hammadde hazırlama süreçlerinin temel aşamalarından birisi olan öğütme işlemine tabi tutulmaktadır. Ancak değirmenlerde mikronize tane boyutlarına öğütme işlemi için harcanan enerji ve zaman kaybı ekonomik anlamda önemli bir yer tutmaktadır. Kaolen numunelerine seramik fabrikalarında feldispat ve kuvars kumu gibi özsüz hammaddeler ile birlikte öğütme işlemi uygulanmaktadır. Bu üçlü değirmen bileşeninin belirli bir tane boyutunun altına indirilmesi uzun süreler almaktadır. Bu gibi endüstrilerde kullanılan kaolen numunelerinin, istenilen tane boyutuna optimum sürede getirilmesi için doğru bilya boyutunun seçilmesi oldukça önemlidir. Bu çalışmada kaolen numunesinin kırılma hızı değerlerinin değişimi, üç farklı boyuttaki silpeps kullanılarak incelenmiştir. Bu amaçla, 0.090-0.053 mm aralığında 4√2 elek serisine göre üç dar tane boyut fraksiyonu hazırlanmıştır. Hazırlanan bu üç fraksiyondaki kaolen numunesi, 10x10, 20x20 ve 30x30 mm boyutlarındaki silpepsler ile farklı sürelerde öğütülmüştür. Öğütme periyotları sonunda elde edilen tane boyut dağılımlarından özgül kırılma hızı değerleri elde edilmiştir. Öğütme testleri sonucunda, bilya boyutunun artmasına bağlı olarak kırılma hızında artma gözlenmiştir.

Kaolin is a clay mineral with aluminum hydrosilicate composition. It is used in high quantities in areas such as ceramics, paint, paper, plastic, glass fiber due to the properties such as viscosity, abrasion resistance, and brightness that kaolin adds to the product. Kaolins of suitable quality for the ceramic industry are first subjected to grinding, which is one of the basic stages of raw material preparation processes. However, the energy and time lost for grinding to micronized grain sizes in mills have an important place in economic terms. Kaolin samples are grinded together with other raw materials such as feldspar and quartz sand in ceramic factories. It takes a long time to reduce this triple mill component below a certain grain size. It is very important to choose the right ball size in order to bring the kaolin samples used in such industries to the desired grain size in the optimum time. In this study, the variation of the breakage rate values of the kaolin sample was investigated by using three different sizes of cylpebs. For this purpose, three narrow grain size fractions were prepared according to the 4√2 sieve series in the range of 0.090-0.053 mm. The kaolin sample in these three fractions was ground with cylpebs of 10x10, 20x20 and 30x30 mm at different times. Specific rate of breakage values were obtained from the particle size distributions obtained at the end of the grinding periods. As a result of the grinding tests, an increase in the breaking rate was observed depending on the increase in ball size.