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フィラー製造用ミネラル粉砕および分級システム

コストや粒子径分布の製品仕様だけでは、最適なシステムを選択するには十分ではなく、タルクの層構造やチョークの微結晶構造などのようにさまざまな原料の物性も考慮に入れなければならなりません。さらにメンテナンスコスト、製品交換の容易さ、プラントの設置スペースなども考慮しなければなりません。
下記に、フィラー製造のために使われるさまざまな粉砕および分級システムの概略選定基準を示します。

機器選定基準

高性能微粉フィラー

石灰石（CaCO₃）は、用途が広く、最も多量に使われているフィラー原料です。これは、世界全体に共通しており、プラスチック、ゴム、食品、ケミカル、医薬産業などで大量に使われています。

石灰石の粉砕実施例としては、大型S.O.300/600ボールミルとターボプレックス分級機630/4ATPを組み合わせた閉回路システムで、粒子径制御のためのインライン粒子径分析装置を含む制御ユニットを組み込み、製品粒子径99%＜8.5μm（d₅₀=2.0μm）、処理能力約8t/hのシステム実績があります。

ドロマイトも、石灰石と同様に、微粉増量剤として使われています。主な用途はガラス、セラミックス、鉄鋼産業などです。これらの業界で必要とされるのは微粉領域の狭い粒子径分布の製品です。粗い領域の要求範囲d₉₇=45～100μｍに対しては、エネルギー効率の観点から、テーブルローラミルAWMが最適です。

ボールミルスーパーオリオンS.O.-S. F.（超微粉）

一般的なミネラル粉砕システム

ボールミル閉回路粉砕システム　ターボプレックスマルチロータ分級機を閉回路に組み込んだスーパーオリオンボールミルS.O.

マルチロータターボプレックス分級機と 乾式媒体攪拌ミル ATRの組み合わせ（超微粉砕）

媒体攪拌ミルATRは粒子径が10μmより小さいミネラルの超微粉乾式生産に理想的な装置です。大きい比表面積を持つ、d₉₅＜2μmの粒子径の製品を得ることができます。ATRは、高性能分級機と組み合わせることにより、乾式では最も細かい炭酸カルシウムフィラーを製造することができます。

テーブルローラミルAWM

中硬質のミネラル原料に多くの実績を持つ粉砕機です。一般に、工業用バルク品の粒子径はd₉₇=10〜40μmですが、AWMは、この領域の製品の製造に適した粉砕機で、コンパクトな設計、高い処理能力、低いエネルギー消費という特徴を持ちます。製品粒子径と処理能力の関係を以下に示します。

AWM フロー

カウンタジェットミルAFG

超微粉フィラー（d₉₇=5から20μm）の製造に適します。この粉砕機は主に材料同士の衝突により微細化する機構のため、金属コンタミのない製品を生産できます。また、優れた剥離機能を有するため、タルクや雲母などの層状構造を持つ材料の処理に最適です。

タルク

石灰石と比べると、タルクは増量剤市場の中でも特別な材料のひとつです。産出鉱山によって特性が大きく変化し、応用例も多岐に渡るため、目的に応じた工程の設計が必要です。

タルクの特徴を以下に示します。

• 層状構造
• 低いモース硬度（1）
• 水への不溶性
• 高い白度
• 化学的安定性

これらの特性を生かしたタルクの代表的な応用例を以下に示します。

• 製紙分野：コーティング用顔料、ピッチ（不純物）コントロール材
• プラスチック製造分野：硬さと寸法安定性を強化するため、ポリプロピレンの増量剤（バンパーなど）として使用
• その他、化粧品、製薬、セラミック産業に各種応用例がある。

タルクの粉砕処理では、特に下記に注意を要します。

• 軟質のタルクの中の不純物質（石英やドロマイトなど）の摩耗性
• 層状構造（アスベスト）の維持

当社では、タルクの粉砕に、AWMテーブルローラミルやAFGカウンタジェットミル、ACMパルベライザを使用します。

カウンタジェットミルAFGはタルク超微粉砕の世界標準機となっています。それは、ジェットミルにマルチロータ分級機を採用することで、大量処理での超微粉分級（例えば、d₅₀=1μm）を可能にしたためです。大型ジェットミル（800/3AFG、1250/6AFG）は、タルク業界に不可欠な装置であり、新しい1500／3AFGは世界で最大級のカウンタジェットミル（最大エア流量330Nm3/min）として、処理能力が大幅に増加できることを証明しました。また、当装置はタルク用仕様としてメガジェットノズル（特許）を装備し、効率的な粉砕のために高温圧縮空気を使用しています。

マルチロータ式カウンタジェットミル800/3AFGの参考データ

カウンタジェットミルAFG フロー

パーライト

コーティング（表面処理）

石灰石（湿式粉砕）