Carbon Black ist gezielt hergestellter Industrieruß. Er macht Autoreifen widerstandsfähig, verbessert die mechanischen Eigenschaften von Kunststoffen und prägt die charakteristischen Eigenschaften vieler chemietechnischer Produkte. Damit so ein Hochleistungswerkstoff mit exakt reproduzierbaren und international normierten Merkmalen entstehen kann, sind aufwendige Herstellungsprozesse für das Carbon Black erforderlich – zumal es zwei unterschiedliche Herstellverfahren gibt. Hosokawa Alpine bietet für die weitere Veredelung beider Produkte verfahrenstechnische Lösungen in Form von Sichtermühlen mit unterschiedlichen Mahlmechanismen wie Prall- und Strahlmahlung an.
Virgin Carbon Black aufbereiten
Für die Herstellung von klassischem Carbon Black, dem sogenannten Virgin Carbon Black, werden Kohlenwasserstoffe wie Schwer- oder Leichtöl verbrannt und die Rußpartikel abgeschieden. Um enthaltenes Spritzkorn in diesen Partikeln zu minimieren und ein hochqualitatives Endprodukt zu ermöglichen, hat Hosokawa mit der E-ACM eine spezielle mechanische Sichtermühle entwickelt. Die E-ACM erreicht in Abhängigkeit vom Aufgabematerial Endproduktqualitäten 3 ppm bei 325 Mesh. Die Maschine kombiniert dabei gleich zwei Verfahren in einem System: mechanische Prallzerkleinerung und Sichtung zur Spritzkornbegrenzung. Neben den hohen Produktqualitäten in Bezug auf das Spritzkorn, liegen weitere Vorteile der E-ACM für die Anwender auf der Hand: So zeichnet sich die Maschine beispielsweise durch einen geringeren Energieverbrauch aus. Und auch den Instandhalter erfreut die Maschine: Eine sehr gute Zugänglichkeit des Innenlebens erleichtern die Wartungsarbeiten erheblich.
Recovered Carbon Black
Wird Carbon Black nicht aus der Verbrennung von Ölen, sondern von Altreifen gewonnen, spricht man von Pyrolyseruß (Recovered Carbon Black). Die besondere Herausforderung hierbei ist, dass das Endprodukt härter ist und durch schleißende Bestandteile wie Asche verunreinigt ist. Entsprechend aufwendiger ist die Veredelung durch Mahltechnik bei diesem Verfahren. In Abhängigkeit der geforderten Endfeinheit und dem Abrasionsverhalten des pyrolysierten Granulates empfiehlt Hosokawa Alpine entweder die mechanische Prall-Sichtermühle ACM oder den Einsatz einer Fließbett-Gegenstrahlmühle TDG mit integriertem Sichter. Bei der Strahlmahlung wird komprimiertes Heißgas bei niedrigem Mahldruck (3 bis 4 barÜ) über ringförmig angeordnete Spezialdüsen in den Mahlraum eingebracht. Die so erzeugte Strahlenergie beschleunigt die Partikel ins Zentrum des Mahlbehälters. Eine intensive und effiziente Partikelzerkleinerung ist die Folge. Der integrierte Hochleistungssichter, der sich durch einen geringen Druckverlust auszeichnet, kann optimal vom Produkt angeströmt werden und ermöglicht besonders hohe Feinheiten und steile Kornverteilungen. Wegen der Zündfähigkeit von Recovered Carbon Black werden die Anlagen gemäß den gültigen Atex-Richtlinien ausgelegt, um einen Anlagenexplosionsschutz sicher zu stellen.
Beide Produkte – Pyrolyseruß und Virgin Carbon Black – sind im Anschluss an die Sichtung sehr fein und nur schwierig zu dosieren. Daher empfiehlt sich eine Verarbeitung der Pulver zu Peletts.
Herstellung ultrafeiner Mineralmehle
Egal, ob bei Keramiken, Industriemineralien oder Metalloxiden: Bei der Herstellung von mineralischen Mehlen geht der Trend zu immer feineren Produkten. Hosokawa Alpine präsentiert mit der Pulvis und der TDG zwei Mühlen, die speziell auf die ultrafeine Trockenvermahlung von Industrie-Mineralmehlen kleiner 1 μm ausgelegt sind.
Paul Woodward, Operations Director Sparte Minerals & Metals bei Hosokawa Alpine, erläutert: „Zerkleinerungsprozesse von Feststoffen sind sehr energieintensiv. Mit der trockenen Feinstmahlung hat Hosokawa Alpine einen wirtschaftlichen Prozess entwickelt, der höhere Durchsätze bei gleichzeitig geringem spezifischem Energieverbrauch ermöglicht.“
Die Pulvis ist eine Kombination aus einer vertikalen Rührwerkskugelmühle mit integriertem Hochleistungssichter. Je nach individueller Anforderung kann die Mühle mit verschiedenen Sichtern ausgestattet werden. Durch den konsequent umgesetzten Verschleißschutz ist die Mühle optimal auf eine abriebarme Feinstmahlung von harten, schleißenden und temperaturunempfindlichen Materialien ausgelegt. Im Vergleich zur Nassmahlung wird damit eine wesentlich steilere Kornverteilung mit einem scharf begrenzten Oberkorn erreicht.
Die TDG ist eine Fließbett-Gegenstrahlmühle mit doppelflutigem Sichterkopf, der den Druckverlust für die Sichtung deutlich reduziert. Die Mühle ist äußerst flexibel und erlaubt die Herstellung von groben und super feinen Produkten bis zu einem Feinheitsbereich von kleiner 1 μm. Gleichzeitig bleibt die Partikelform auch bei feinsten Produkten erhalten. Dies macht sich beispielsweise durch hohe Lamellaritätswerte bei Talkum bemerkbar. Das kompakte Design der TDG sorgt zudem für optimale Raumausnutzung bei geringem Platzbedarf.
Hosokawa Alpine, Augsburg
Dr. Bernd Rademacher
Redakteur
