Ionenaustauscher Harz

Nach einer Mahldauer von 7 Minuten ist die Probe größtenteils zu einem feiner Pulver gemahlen worden. Es finden sich nur sehr wenige, noch intakte Stücke. Nach insgesamt 10 Minuten beginnt die Probe am Mahlbecher und an den Mahlkugeln zu kleben.

Ab einer Feinheit von (in der Regel) d50 < 20-30 µm werden Kräfte zwischen einzelnen Partikeln größer als deren eigene Gewichtskraft. Partikel lagern sich aneinander an und werden im weiteren Verlauf der Mahlung durch die Kugeln nur noch verpresst. In solch verpressten Clustern finden sich auch gröbere Partikel, welche dadurch ebenfalls nicht weiter zerkleinert werden.

Für feinere Ergebnisse sollte in Suspension (in Wasser oder einem anderen geeigneten Lösemittel) weitergemahlen werden.

Wir fügten der Probe nach einer Trockenmahldauer von 10 Minuten genau 110 ml Wasser bei.

Um einen Überdruck während der Mahlung zu vermeiden wurde die Mühle auf Zyklen mit 5 Minuten Mahldauer und 8 Minuten Pausenzeit programmiert. Nach mehreren Zyklen sollte die Außentemperatur des Mahlbechers kontrolliert werden (bei Wasser < 80 °C), und gegebenenfalls die Programmierung der Mühle angepasst werden. Dies gilt auch für alle weiteren in Suspension durchgeführten Mahlversuche.

Nach 15 Minuten Mahldauer finden sich noch einige bis ca. 200 µm lange Fragmente in der Suspension.

Auch nach insgesamt 30 Minuten finden sich noch bis ca. 200 µm lange Stücke unter dem Lichtmikroskop.

Dieser Versuch wurde nach insgesamt 30 Minuten abgebrochen. Möglicherweise könnte noch ein Kugelwechsel (z.B. auf 10 mm Ø) das Mahlergebnis verbessern.

Im zweiten Mahlversuch wurde Stahl als Werkstoff für Mahlbecher und Mahlkugeln verwendet. Wir raten dazu, besser Lösemittel anstelle von Wasser zur Mahlung in Suspension zu verwenden. Stahlabrieb könnte beim Einsatz von Wasser zur Gasbildung (möglicherweise zur Bildung von H2 und O2 welcher anschließend mit dem Eisen zu Fe3O4 reagieren könnte) führen.

Nach den ersten 10 Minuten Trockenmahlung wurde der Probe 120 ml Ethanol zugegeben. Nach insgesamt 30 Minuten wurden die 20 mm Ø Mahlkugeln durch 5 mm Ø Mahlkugeln ersetzt.

Die Viskosität der Suspension war aufgrund der stetig steigenden Anzahl an Partikeln so hoch, dass eine kleine Portion der Suspension entnommen werden und durch 70 ml Ethanol ersetzt werden musste.

Die erreichte Feinheit nach 90 Minuten sowie 120 Minuten ändert sich kaum noch. Eine längere Mahldauer als 90 Minuten wird von daher mit 5 mm Ø Mahlkugeln nicht empfohlen.

Ein d50 < 3 µm wurde zu diesem Zeitpunkt bereits erreicht. Sofern feiner gemahlen werden sollte bleibt noch ein Wechsel auf kleinere Mahlkugeln um das Ergebnis zu verbessern.