7 flux de processus de base du broyage ultrafin
Le processus de broyage mécanique ultrafin fait généralement référence au processus de broyage et de classification pour préparer la distribution granulométrique d97≤10μm, qui est divisé en méthode sèche et méthode humide. Le fonctionnement de l'unité de broyage ultra-fin (c'est-à-dire un broyage ultra-fin en une étape) actuellement utilisé dans l'industrie comporte les flux de processus suivants :
Processus d'ouverture
Généralement, les broyeurs à flux d'air tels que le type plat ou à disque, le type à tube de circulation, etc. utilisent souvent ce processus en circuit ouvert car ils ont une fonction d'auto-classification. De plus, ce procédé est souvent utilisé pour le broyage ultrafin intermittent.
L’avantage de ce flux de processus est que le processus est simple. Cependant, pour les broyeurs ultra-fins qui n'ont pas de fonction d'auto-classification, puisqu'il n'y a pas de classificateur dans ce processus, les produits en poudre ultra-fine qualifiés ne peuvent pas être séparés dans le temps. Par conséquent, la plage de distribution granulométrique des produits généraux est large.
Processus en circuit fermé
Ce processus consiste en un classificateur et un broyeur ultra-fin formant un système en circuit fermé de classification de concassage-fine ultra-fine. Ce procédé est souvent utilisé dans les opérations de concassage en continu des broyeurs à boulets, des broyeurs à agitateur, des broyeurs à percussion mécanique à grande vitesse, des broyeurs vibrants, etc.
Son avantage est qu'il peut séparer rapidement les produits en poudre ultrafine qualifiés, réduisant ainsi l'agglomération des particules fines et améliorant l'efficacité des opérations de concassage ultrafine.
Processus d'ouverture avec pré-classement
Dans ce processus, les matériaux sont classés avant d'entrer dans le broyeur ultra-fin, et les matériaux à grains fins sont directement utilisés comme produits en poudre ultra-fine. Les matériaux à gros grains entrent ensuite dans le broyeur ultra-fin pour être broyés.
Lorsque l'alimentation contient une grande quantité de poudre ultrafine qualifiée, l'utilisation de ce processus peut réduire la charge sur le concasseur, réduire la consommation d'énergie par unité de produit en poudre ultrafine et améliorer l'efficacité opérationnelle.
Processus en circuit fermé avec pré-classification
Cette opération combinée contribue non seulement à améliorer l’efficacité du broyage et à réduire la consommation d’énergie par unité de produit, mais contrôle également la répartition granulométrique du produit.
Ce flux de processus peut également être simplifié à une seule niveleuse, c'est-à-dire que la même niveleuse est utilisée pour le pré-classement, l'inspection et le classement.
Processus d'ouverture avec notation finale
La caractéristique de ce processus de concassage est qu'un ou plusieurs classificateurs peuvent être installés après le concasseur pour obtenir deux ou plusieurs produits avec une finesse et une distribution granulométrique différentes.
Processus d’ouverture avec pré-classement et classement final
L'essence de ce flux de processus peut non seulement pré-séparer certains produits à grains fins qualifiés pour réduire la charge du concasseur, mais également l'équipement de classification finale peut obtenir deux produits ou plus avec une finesse et une distribution granulométrique différentes.
Le nombre d'étapes de concassage dépend principalement de la granulométrie des matières premières et de la finesse du produit requis. Pour les matières premières présentant des tailles de particules relativement grossières, un processus de concassage fin ou de broyage fin puis de concassage ultra-fin peut être utilisé. Généralement, les matières premières peuvent être broyées à 74 μm ou 43 μm, puis un processus de concassage ultra-fin peut être utilisé.
Pour les matériaux nécessitant une granulométrie très fine et faciles à agglomérer, un processus de concassage ultra-fin en plusieurs étapes en série peut être utilisé pour améliorer l'efficacité opérationnelle. Cependant, de manière générale, plus il y a d’étapes de broyage, plus le processus sera complexe.
Le rôle de la poudre ultrafine dans les bétons réfractaires
La fonction principale de la poudre ultrafine dans les bétons réfractaires est d'améliorer les propriétés de remplissage et les propriétés de construction. De plus, à mesure que les performances d'écoulement du béton augmentent, la densité apparente augmentera également.
Après avoir ajouté de la poudre ultrafine aux bétons réfractaires, la porosité apparente diminue tandis que la résistance augmente considérablement. D'autres propriétés à haute température seront également améliorées en conséquence. Le rôle de la poudre ultrafine est indissociable des adjuvants. Ce n'est qu'en choisissant le bon type de poudre ultrafine et d'adjuvants et en utilisant la bonne quantité qu'ils pourront jouer leur rôle maximum.
Le mécanisme d’action de la poudre ultrafine est complexe, car différentes variétés de poudre ultrafine ont des mécanismes d’action différents. Toutefois, la quantité de poudre ultrafine ne peut excéder 7 %. S’il dépasse 7 %, il y aura largement assez pour combler les lacunes. La poudre ultrafine restante nécessitera une grande quantité d’eau et ne sera pas dense, mais il n’y aura aucun changement dans les pores. Si le dosage est contrôlé à moins de 5 %, les lacunes du béton seront comblées, la consommation d'eau sera importante, la densité volumique sera faible et les pores apparents seront élevés. Par conséquent, la meilleure plage d’utilisation se situe entre 5 et 7 %.
En fait, la fonction de la poudre ultrafine est de combler. La densité apparente des bétons réfractaires traditionnels est relativement importante et de nombreux pores seront remplis par l'excès d'eau. Une fois l’eau éliminée, des pores resteront. Lorsque de la poudre ultrafine est ajoutée, les pores seront remplis de poudre ultrafine. Remplissage, une très petite quantité de micropores est remplie d'eau. De cette manière, lorsque le béton réfractaire est mélangé, la quantité d’eau est réduite. Après moulage et démoulage, l'eau sera évacuée et les pores restants seront bien moindres. En d’autres termes, l’ajout de poudre ultrafine réduira la quantité d’eau ajoutée, augmentera la densité apparente du béton et réduira la porosité.
En bref, l'effet de remplissage de la poudre ultrafine est meilleur que celui de la poudre de silice dans les bétons réfractaires, et le dosage est également moindre. L'activité de distribution granulométrique de la poudre ultrafine a-Al2O3 est meilleure que celle du Sio2, car la proportion de poudre ultrafine inférieure à 1 μm représente 96,5 %, tandis que le Sio2 actif n'est que de 69 %. La finesse, la forme et l'activité de la poudre ultrafine sont plus fortes que la fumée de silice Sio2. .
Quel équipement est le plus adapté au broyage ultrafin de la wollastonite en forme d’aiguille ?
La wollastonite est un minéral métasilicate de calcium. La poudre d'aiguille de wollastonite ultrafine avec un rapport d'aspect élevé a une valeur d'application extrêmement élevée dans l'industrie. La clé pour améliorer le rapport hauteur/largeur des produits wollastonite Dans le processus de pulvérisation, la structure cristalline originale des minéraux est maintenue en adoptant une méthode de pulvérisation appropriée.
À l'heure actuelle, les équipements utilisés pour le broyage ultra-fin de la poudre d'aiguilles de wollastonite comprennent principalement des broyeurs à impact mécanique, des broyeurs à jet (plats, à circulation, à impact, à lit fluidisé, contre-jet), des broyeurs à agitation, des broyeurs Raymond, etc. , etc.
1. Moulin à agitation
Dans le broyeur, le bras agitateur fonctionne à une certaine vitesse pour entraîner le mouvement du milieu de broyage dans le cylindre, et le matériau est écrasé par friction et impact dans le milieu de broyage. Il est difficile de préparer une poudre de wollastonite ultra-fine en forme d'aiguille avec un broyeur à agitation. La finesse du produit broyé est inférieure à 4 µm (ou plus fine) et le rapport longueur/diamètre est faible, mais l'efficacité de concassage est élevée.
2. Meulage vibrant
Le broyeur vibrant s'appuie sur la vibration à haute fréquence du cylindre pour provoquer une violente collision des éléments de broyage dans le cylindre et le broyage des matériaux, provoquant ainsi le développement progressif de fissures de fatigue ou même de rupture. 90 % de la finesse du produit est inférieure à 10 µm et son rapport longueur/diamètre est faible.
3. Moulin Raymond
Lorsque le broyeur Raymond pulvérise, le matériau est soumis aux principales forces d'extrusion et de frottement entre le rouleau et l'anneau de broyage. Le matériau à grains fins est séparé par l'analyseur et le matériau à grains grossiers revient pour être à nouveau broyé. La finesse du produit est de 30 à 50 µm et le rapport hauteur/largeur est de 5 à 10. Le broyeur Raymond amélioré ne peut que rendre le produit wollastonite plus fin et ne convient pas à la préparation de poudre de wollastonite avec un indice de forme élevé.
4. Concasseur à percussion mécanique
Le concassage mécanique par impact utilise un rotor à grande vitesse pour disperser les matériaux vers la périphérie de la chambre de concassage. Ils sont impactés en même temps et sont pressés, cisaillés et écrasés par la force d'inertie centrifuge et la friction au niveau de l'espace entre le stator et le rotor. La poudre fine est transportée par le flux d’air. Après avoir quitté la zone de concassage, il devient un produit après avoir été classé. La finesse des produits broyés est généralement de 10 à 30 µm et le rapport hauteur/largeur est d'environ 5 à 10.
5. Broyeur à jet d'air
Le concassage par jet d'air utilise la pression de l'air comprimé pour former une trajectoire de flux d'air à grande vitesse dans la chambre de concassage, principalement par cisaillement. Sa caractéristique est de faire entrer en collision et frotter les matériaux de wollastonite les uns contre les autres à grande vitesse pour écraser et protéger la morphologie des cristaux de wollastonite. . La finesse des produits broyés est généralement de 5 à 15 µm et le rapport hauteur/largeur est d'environ 8 à 12. Des tensioactifs peuvent être ajoutés en même temps pour faciliter le broyage, augmentant ainsi le débit du système de broyage à flux d'air de plus de 1,5 fois.
Par conséquent, le broyeur à jet à lit fluidisé est actuellement l'équipement de broyage ultra-fin le plus approprié pour préparer des produits de wollastonite à rapport d'aspect élevé, et convient à la production de poudre de wollastonite ultra-fine en forme d'aiguille de 1 250 mesh (d97 ≤ 10 μm).
Broyage fin de poudres à forte valeur ajoutée
Dans l’environnement de haute technologie actuel, presque tous les produits sont confrontés à des normes et exigences plus élevées. La plupart des produits se présentent sous une forme de poudre, telle que poudre et liquide (pâte ou suspension), poudre et gaz (aérosol), poudre et poudre (poudre mélangée ou polymère chargé). En conséquence, la technologie de manipulation des poudres est devenue un incontournable pour de nombreux producteurs de matériaux.
Les méthodes de production de particules fines peuvent être obtenues par des réactions chimiques, des changements de phase ou des forces mécaniques telles que le broyage.
Les matières premières céramiques avancées, les matières premières céramiques électroniques, les matériaux de cellules photovoltaïques, les minéraux de quartz et autres matériaux minéraux de dureté moyenne et élevée ont une dureté élevée, des exigences anti-pollution élevées, une finesse de poudre élevée et une distribution granulométrique concentrée, ce qui constitue un problème majeur dans le processus de broyage et de classification.
Les méthodes sèches et humides sont les deux méthodes de broyage les plus courantes et les plus efficaces. Traditionnellement, les broyeurs à air sont généralement utilisés pour le broyage à sec et la classification, ou les broyeurs à sable humide sont utilisés pour le broyage puis la déshydratation, le séchage et la dépolymérisation. Le premier processus consomme beaucoup d’énergie, tandis que le second est complexe.
À l'heure actuelle, les équipements de pulvérisation ultrafine peuvent être divisés en deux catégories : le type mécanique et le type à flux d'air selon son principe de fonctionnement. Le type mécanique est divisé en broyeur à boulets, micro-pulvérisateur à impact, broyeur colloïdal et pulvérisateur à ultrasons. Par rapport à la pulvérisation mécanique ultrafine ordinaire, la pulvérisation par jet peut pulvériser les matériaux très finement et la taille des particules est plus uniforme. Étant donné que le gaz se dilate au niveau de la buse pour refroidir, le processus de pulvérisation ne génère pas de chaleur, de sorte que l'augmentation de la température de pulvérisation est très faible. Cette caractéristique est particulièrement importante pour la pulvérisation ultrafine de matériaux à faible point de fusion et sensibles à la chaleur. Son inconvénient est qu’il consomme beaucoup d’énergie, généralement considérée comme plusieurs fois supérieure à celle des autres méthodes de concassage.
La technologie de pulvérisation ultrafine est largement utilisée dans l’industrie alimentaire. Par exemple, les sous-produits issus de la transformation des produits agricoles (comme le son de blé, les écorces d'avoine, les écorces de pommes, etc.) sont riches en vitamines et oligo-éléments. Étant donné que la finesse des fibres broyées de manière conventionnelle affecte le goût des aliments, il est difficile pour les consommateurs de les accepter. L'utilisation d'une technologie de broyage ultra-fin peut améliorer considérablement le goût et la capacité d'absorption des aliments riches en fibres grâce à la micronisation des fibres, exploitant ainsi pleinement les ressources alimentaires et augmentant la nutrition des aliments. Une fois les légumes pulvérisés ultrafinement à basse température, tous les nutriments sont préservés et la cellulose est micronisée et sa solubilité dans l'eau est augmentée, ce qui donne un meilleur goût. Une fois les feuilles de thé pulvérisées, les protéines, les glucides, le carotène et une partie des feuilles de thé sont plus bénéfiques. Absorption minérale.
Équipement de broyage ultra-fin - "Jet Mill"
La technologie de broyage à jet est une technologie de pulvérisation ultrafine qui s'est développée rapidement ces dernières années. En raison de ses avantages tels qu'une résistance élevée à l'écrasement, une granulométrie fine, une distribution étroite, une faible pollution des produits et l'utilisation de gaz inerte, il est largement utilisé en médecine, dans les matières premières chimiques et dans la préparation de poudres spéciales. .
Le broyeur à jet doit accélérer l'air comprimé ou le gaz inerte à travers la buse et utiliser l'énergie d'un fluide élastique à grande vitesse (300 ~ 500 m/s) ou de vapeur surchauffée (300 ~ 400 ℃) pour fabriquer des particules, du gaz et des particules, Il y a de forts impacts, cisaillements, collisions, frottements, etc. entre les particules et la paroi et les autres composants. En même temps, sous l'action de la force centrifuge de la rotation du flux d'air ou combinée au classificateur, les particules grossières et fines sont classées pour obtenir un concassage ultra-fin. équipement. En tant que méthode de préparation courante des poudres pharmaceutiques, le broyeur à jet convient au broyage d'antibiotiques, d'enzymes, de médicaments à bas point de fusion et d'autres médicaments sensibles à la chaleur.
Les types de pulvérisateurs à jet utilisés pour la préparation de poudre pharmaceutique comprennent principalement : le pulvérisateur à jet à disque, le pulvérisateur à jet à tube de circulation, le pulvérisateur à jet cible, le pulvérisateur à jet annulaire, le pulvérisateur à jet de collision, le pulvérisateur à jet fluidisé, le pulvérisateur d'air de collision à lit.
Étant donné que le broyeur à jet utilise du gaz comme énergie cinétique pour réaliser le concassage, son mécanisme de concassage est différent des autres équipements mécaniques. Plus précisément dans :
01 Plage de distribution granulométrique étroite, granulométrie moyenne fine
Pendant le processus de pulvérisation, en raison de la force centrifuge du flux d'air du classificateur de haute précision, les particules grossières et fines sont automatiquement classées, de sorte que le produit obtenu présente une plage de distribution granulométrique étroite et une granulométrie moyenne fine. Le D50 est généralement compris entre 5 et 10 µm.
02 Bonne forme de poudre, pureté élevée du produit
La poudre produite par le broyeur à jet a tendance à être « sphérique », la surface des particules est lisse, la forme est régulière, la dispersibilité est bonne et l'usure mécanique est faible pendant le processus de pulvérisation, et le produit obtenu est d'une grande pureté.
03 Convient aux médicaments à faible point de fusion et sensibles à la chaleur
Le broyeur à jet est entraîné par de l'air comprimé. Le flux d'air du jet à grande vitesse produit l'effet Joule-Thomson. Le flux d'air entre en collision adiabatique au niveau de la buse, réduisant ainsi la température du système de pulvérisation et compensant la chaleur générée par la collision et la friction du médicament. La température ambiante dans la chambre de pulvérisation peut atteindre des dizaines de degrés Celsius en dessous de zéro, elle convient donc à la préparation de médicaments à faible point de fusion et sensibles à la chaleur.
04 Bonne étanchéité, pas de pollution
En raison de la bonne étanchéité du broyeur à jet, le rendement en produit est élevé ; l'ensemble du processus de concassage est effectué sous pression négative et le concassage ne fuira pas, il ne pollue donc pas l'environnement et peut être utilisé dans un état stérile.
05 Facile à utiliser
Le processus de concassage est continu, utilisant une technologie de système à circulation fermée et une technologie de contrôle automatique, et est facile à utiliser.
06 Opération en ligne de concassage-mélange-séchage
Le pulvérisateur à jet peut réaliser des opérations de pulvérisation, de mélange et de séchage en ligne, et peut également modifier simultanément la poudre de médicament, par exemple, certains médicaments sont pulvérisés dans un liquide lors de la pulvérisation, pour le revêtement de particules et la modification de surface.
Dans le processus pharmaceutique, les médicaments en poudre ultrafine sont généralement obtenus par cristallisation de poudre micronique et broyage ultrafin. Compte tenu des caractéristiques des médicaments ultrafins telles que la taille des particules miniaturisées et la purification de haute qualité, les principales machines adaptées au concassage ultrafin des médicaments comprennent : le broyeur à percussion mécanique, le broyeur à boulets, le broyeur vibrant, le broyeur à agitation, le broyeur à boulets rotatif bidirectionnel, le pulvérisateur à flux d'air, etc.
10 changements majeurs après le broyage ultrafin des matériaux en poudre !
Les divers changements qui se produisent dans les matériaux broyés pendant le processus de concassage sont insignifiants par rapport au processus de concassage grossier, mais pour le processus de concassage ultra-fin, pour des raisons telles qu'une intensité de concassage élevée, un temps de concassage long et des changements importants dans les propriétés des matériaux. , cela semble important. Ce changement dans la structure cristalline et les propriétés physiques et chimiques du matériau broyé provoqué par le concassage mécanique ultrafin est appelé effet mécanochimique du processus de concassage.
1. Modifications de la taille des particules
Après un broyage ultrafin, le changement le plus évident dans le matériau en poudre est la taille des particules plus fines. Selon les différentes tailles de particules, les poudres ultrafines sont généralement divisées en : niveau micronique (taille des particules 1 ~ 30 μm), niveau submicronique (taille des particules 1 ~ 0,1 μm) et niveau nano (taille des particules 0,001 ~ 0,1 μm).
2. Modifications de la structure cristalline
Au cours du processus de concassage ultrafin, en raison de la force mécanique forte et durable, le matériau en poudre subit une distorsion du réseau à des degrés divers, la taille des grains devient plus petite, la structure devient désordonnée, des substances amorphes ou amorphes se forment à la surface et même une conversion polycristalline. . Ces changements peuvent être détectés par diffraction des rayons X, spectroscopie infrarouge, résonance magnétique nucléaire, résonance paramagnétique électronique et calorimétrie différentielle.
3. Modifications de la composition chimique
En raison de la forte activation mécanique, les matériaux subissent directement, dans certaines circonstances, des réactions chimiques lors du processus de concassage ultrafin. Les types de réactions comprennent la décomposition, la réaction gaz-solide, liquide-solide, solide-solide, etc.
4. Changements de solubilité
Dissolution de poudre de quartz, calcite, cassitérite, corindon, bauxite, chromite, magnétite, galène, titanomagnétite, cendres volcaniques, kaolin, etc. dans de l'acide inorganique après broyage fin ou broyage ultrafin. La vitesse et la solubilité sont augmentées.
5. Modifications des propriétés de frittage
6. Modifications de la capacité d'échange cationique
Certains minéraux silicatés, en particulier certains minéraux argileux tels que la bentonite et le kaolin, présentent des changements évidents dans leur capacité d'échange cationique après un broyage fin ou ultrafin.
7. Modifications des performances d'hydratation et de la réactivité
Un broyage fin peut améliorer la réactivité des matériaux à base d'hydroxyde de calcium, ce qui est très important dans la préparation des matériaux de construction. Parce que ces matières sont inertes ou pas assez actives pour l’hydratation.
8. Modifications électriques
Le broyage fin ou ultra-fin affecte également les propriétés électriques et diélectriques de surface des minéraux. Par exemple, une fois la biotite impactée, concassée et broyée, son point isoélectrique et son potentiel électrocinétique de surface (potentiel Zêta) changeront.
9. Changements de densité
Après broyage de zéolite naturelle (principalement composée de clinoptilolite, de mordénite et de quartz) et de zéolite synthétique (principalement de mordénite) dans un broyeur planétaire à boulets, il a été constaté que la densité de ces deux zéolites changeait différemment.
10. Modifications des propriétés des suspensions d'argile et des hydrogels
Le broyage humide améliore la plasticité et la résistance à la flexion sèche de l'argile.
En bref, outre les propriétés des matières premières, la taille des particules alimentaires et le temps de concassage ou d'activation, les facteurs qui affectent les changements mécanochimiques des matériaux comprennent également le type d'équipement, la méthode de concassage, l'environnement ou l'atmosphère de concassage, les aides au concassage, etc.
Application de la technologie des poudres ultrafines pour développer des ressources comestibles
Avec le développement de la technologie moderne, le processus impose des exigences de plus en plus élevées en matière de granulométrie de la poudre, et de nombreux matériaux doivent être broyés à un niveau submicronique ou nanométrique, ce qui ne peut pas être réalisé par la technologie et l'équipement de concassage traditionnels. La technologie des poudres ultrafines est développée sur cette base et implique la préparation et l’application de poudre ultrafine et d’une nouvelle technologie associée. Son contenu de recherche comprend la technologie de préparation de poudres ultrafines, la technologie de classification, la technologie de séparation, la technologie de séchage, la technologie de mélange et d'homogénéisation pour le transport, la technologie de modification de surface, la technologie de composite de particules, la technologie de détection et d'application, etc. En raison de la granulométrie fine, de la distribution étroite et de la qualité uniforme. et peu de défauts, la poudre ultrafine a une grande surface spécifique, une activité de surface élevée, une vitesse de réaction chimique rapide, une solubilité élevée, une faible température de frittage, une résistance élevée du corps fritté et de bonnes performances de remplissage et de renforcement. Et d'autres caractéristiques et propriétés électriques, magnétiques, optiques uniques, etc., sont largement utilisées dans les céramiques hautes performances, les émaux céramiques, les matériaux microélectroniques et d'information, les plastiques, les charges en caoutchouc et composites, les lubrifiants et les matériaux lubrifiants à haute température, les abrasifs fins et broyage Industries de haute technologie et de nouveaux matériaux tels que les agents de polissage, les charges et revêtements pour la fabrication du papier, les matériaux réfractaires avancés et les matériaux d'isolation thermique.
Application de la technologie des poudres ultrafines pour développer des ressources comestibles
1 Transformation des céréales
La liaison glucosidique de la farine peut être rompue au cours du processus ultrafin et elle est facile à hydrolyser par l'α-amylase, ce qui est bénéfique pour la fermentation. À mesure que les particules de farine deviennent plus petites, la surface augmente, ce qui améliore l'adsorption, l'activité chimique, la solubilité et la dispersibilité du matériau, ce qui modifie les propriétés physiques et chimiques de la farine macroscopique. Wu Xuehui a proposé que de la farine de différentes tailles de particules puisse être utilisée pour obtenir une farine avec une teneur en protéines différente afin de répondre aux besoins de différents produits. La farine transformée en poudre ultra-fine a considérablement amélioré son goût, ainsi que son absorption et son utilisation par l'homme. Ajoutez de la poudre de son de blé, de la micropoudre de soja, etc. à la farine pour transformer une farine de mauvaise qualité en farine riche en fibres ou en protéines.
2. Transformation en profondeur des produits agricoles et secondaires
Ces dernières années, les aliments verts à base de plantes sont devenus le centre d’attention des pays du monde entier, et les aliments comestibles à base de plantes constituent une ressource importante pour la survie humaine. Cette situation peut être améliorée si la technologie des poudres ultrafines est utilisée. Par exemple, la première étape du traitement en profondeur des tiges et des fruits de plantes comestibles consiste à atteindre l'objectif de rupture de la paroi cellulaire et de séparation des composants à des degrés divers en contrôlant la finesse du broyage.
3. Aliments santé fonctionnels
La technologie des poudres ultrafines peut être largement utilisée dans divers domaines de l’industrie des aliments naturels. D'une manière générale, l'utilisation de moyens de haute technologie de concassage ultra-fin pour broyer les matières premières d'aliments naturels en produits ultra-fins avec une granulométrie inférieure à 10 μm est appelée aliment santé ultra-fin. Il a une grande surface spécifique et une grande porosité, il a donc une forte adsorption et une activité élevée.
4. Transformation des produits aquatiques
La spiruline, le varech, les perles, les tortues, le cartilage de requin et d'autres poudres ultrafines traitées par broyage ultrafin présentent des avantages uniques. La méthode traditionnelle de traitement de la poudre de perle est le broyage à boulets pendant plus de dix heures et la taille des particules atteint plusieurs centaines de mailles. Cependant, si les perles sont broyées instantanément à basse température d'environ -67°C et dans des conditions strictes de flux d'air de purification, une poudre de perle ultrafine avec une taille de particule moyenne de 1,0 μm et un D97 inférieur à 1,73 μm peut être obtenue. De plus, l’ensemble du processus de production est sans pollution. Par rapport aux méthodes traditionnelles de traitement de la poudre de perle, les ingrédients actifs des perles sont entièrement préservés et leur teneur en calcium atteint 42 %. Il peut être utilisé comme régime médicinal ou comme additif alimentaire pour préparer des aliments nutritifs complétant le calcium.
En résumé, l'application de la technologie des poudres ultrafines dans la transformation des aliments a l'importance suivante : (1) elle peut élargir la gamme d'utilisation des ressources comestibles et améliorer la qualité des aliments ; (2) il peut améliorer l’activité biologique des matériaux ; (4) Il peut garantir l’intégrité de la composition des matières premières ; (5) Simplifiez le processus de production du produit et réduisez le coût de production.
La technologie des poudres ultrafines a un large éventail d’utilisations dans l’industrie alimentaire et joue un rôle très important dans le développement de nouvelles ressources comestibles et dans l’amélioration de la qualité des produits.
Application de la technologie de pulvérisation ultrafine dans la transformation des aliments
La technologie Superfine Grinding (SG), en tant que nouvelle technologie qui s'est développée rapidement au cours des 20 dernières années, est une technologie de traitement en profondeur qui combine la mécanique mécanique et la mécanique des fluides pour surmonter la cohésion interne des objets et broyer les matériaux en poudres micrométriques ou même nanométriques. Le traitement de pulvérisation ultrafine peut amener la taille des particules du matériau à atteindre 10 μm, voire un niveau nanométrique. Étant donné que la structure de la poudre et la surface spécifique sont considérablement modifiées par rapport aux particules ordinaires, les particules de pulvérisation ultrafines ont des propriétés spéciales que les particules ordinaires n'ont pas, et avec l'équipement moderne. Avec le développement de la science, la technologie de pulvérisation ultrafine a fait des percées majeures dans de nombreux domaines. des domaines tels que l'alimentation et les produits pharmaceutiques, en particulier dans l'extraction de plantes médicinales chinoises, le développement d'aliments fonctionnels et l'utilisation des déchets.
Selon la taille des particules de la poudre finie traitée, la technologie de pulvérisation ultrafine peut être principalement divisée en : pulvérisation micronique (1 μm ~ 100 μm), pulvérisation submicronique (0,1 μm ~ 1,0 μm) et nanopulvérisation (1 nm ~ 100 μm). La préparation de poudre micronique adopte généralement une méthode de pulvérisation physique ; la préparation de poudre submicronique et inférieure à la taille des particules adopte une méthode de synthèse chimique. La méthode de synthèse chimique présente les inconvénients d’un faible rendement et d’exigences opérationnelles élevées, ce qui rend la méthode de pulvérisation physique plus populaire dans l’industrie de transformation moderne.
Selon l'état des matériaux broyés, le broyage ultrafin est principalement divisé en deux méthodes : la méthode sèche et la méthode humide. La pulvérisation à sec comprend la pulvérisation par broyeur à boulets rotatif, la pulvérisation par flux d'air, la pulvérisation par vibration à haute fréquence, etc. ; la pulvérisation humide comprend un broyeur colloïdal, un homogénéisateur et un broyeur à agitation.
Application de la technologie de pulvérisation superfine dans la transformation alimentaire moderne
1. Extraction des principes actifs naturels de la précieuse phytothérapie chinoise
Les chercheurs utilisent généralement des méthodes telles que l’identification microscopique et les tests de propriétés physiques pour effectuer la caractérisation et les tests de propriétés physiques de la poudre de phytothérapie chinoise ordinaire et de la poudre ultrafine. Il a été constaté que la technologie de pulvérisation ultrafine peut détruire efficacement les parois cellulaires d'un grand nombre de cellules dans les matières médicinales, augmentant ainsi les fragments cellulaires, et que sa solubilité dans l'eau, son pouvoir de gonflement et sa densité apparente sont également améliorés à des degrés divers par rapport à la poudre ordinaire. Dans le même temps, le taux de dissolution des ingrédients actifs dans le processus de pulvérisation ultrafine est amélioré.
2. Réutilisation des déchets issus de la transformation des aliments et des médicaments
Les déchets issus de la transformation des aliments et des médicaments contiennent généralement encore certains ingrédients actifs naturels, et leur mise au rebut entraînera non seulement beaucoup de déchets, mais polluera également l'environnement. L’émergence de la technologie de pulvérisation ultrafine offre davantage de possibilités de réutilisation des déchets issus de la transformation des aliments et des médicaments.
3. Développement et utilisation de la transformation des aliments fonctionnels
Étant donné que la structure cellulaire de certaines matières premières riches en principes actifs naturels est résistante et difficile à détruire, le taux de libération des nutriments et des ingrédients fonctionnels qu'elles contiennent est généralement à un faible niveau, qui ne peut pas être pleinement développé et utilisé. La technologie de pulvérisation ultrafine offre la possibilité de détruire la structure cellulaire et d’améliorer son efficacité de libération des nutriments.
4. Autres aspects
La recherche sur la technologie de pulvérisation ultrafine se concentre également sur les composants aromatiques des épices, généralement en utilisant une technologie de pulvérisation ultrafine à basse température. Les résultats de la recherche montrent que la taille des particules appropriée améliorera l'arôme des matières premières et que l'arôme ne sera pas perdu lors du processus de stockage ultérieur ; Une taille de particules trop petite entraînera une perte plus rapide de l'arôme avec la prolongation de la durée de stockage.
Nouvelle technologie de préparation des matériaux de batterie d'énergie-broyage/séchage/sphéroïdisation
Dans les nouvelles batteries énergétiques, de nombreux matériaux sont des substances pulvérulentes typiques, notamment le phosphate de fer au lithium (LiFePO4), le cobaltate de lithium (LiCoO2), le nickelate de lithium (LiNiO2), le manganate de lithium (LiMn2O4) dans les batteries lithium-ion ; Titanate de sodium (NaTi2(PO4)3), soufre de sodium (Na2S), oxyde de sodium (Na2O), bleu de Prusse dans les batteries ioniques ; poudre de soufre, graphite (utilisé comme support de soufre) dans les batteries lithium-soufre ; batteries à l'état solide Electrolytes solides, matières actives positives et négatives, etc.
Dans le processus de ces matériaux de batterie, le processus de broyage/séchage/sphéroïdisation est essentiel, les principales raisons sont :
① Le "meulage" peut rendre les particules de matériaux en poudre plus petites et augmenter la surface, augmentant ainsi l'interface de réaction de la batterie, augmentant la zone de contact entre le matériau et l'électrolyte et accélérant la vitesse de transmission des ions et des électrons ;
② Le « séchage » peut éliminer l'humidité ou le solvant organique introduit par la réaction impliquant la phase liquide et la phase solide dans le processus de fabrication de la batterie, afin d'assurer la stabilité et les performances du matériau.
③ La "sphéroïdisation" du graphite peut améliorer la structure et les performances des particules de graphite, de sorte qu'elles aient une meilleure conductivité électrique et une meilleure résistance mécanique.
Grâce aux mesures ci-dessus, les performances de la batterie peuvent être considérablement améliorées, notamment en améliorant l'uniformité et la cohérence du matériau de la batterie, en veillant à ce que le matériau de la batterie soit uniformément réparti et en améliorant la densité d'énergie de la batterie, le taux de charge et la durée de vie. De plus, le problème de panne de batterie causé par une réaction locale inégale de la batterie peut également être évité.
Bien que la pulvérisation, le séchage et la sphéroïdisation soient déjà des processus assez matures, il existe encore divers problèmes existants et de nouvelles exigences à suivre dans le processus de fabrication des matériaux de batterie. Par exemple, en termes de contrôle granulométrique, il est nécessaire d'en assurer le plus possible lors du processus de pulvérisation. La taille des particules de la poudre est uniforme - des particules trop grosses peuvent conduire à une réaction incomplète, des particules trop petites peuvent augmenter l'énergie de surface, provoquant des problèmes d'accumulation et d'agglomération de poudre. Par conséquent, le contrôle précis de la taille des particules broyées est en fait un défi de longue date.
En bref, afin d'améliorer les performances globales de la batterie et de résoudre les difficultés et les difficultés rencontrées dans le processus de concassage, de séchage, de sphéroïdisation, etc., les chercheurs et les ingénieurs continuent d'innover et d'améliorer la technologie.
Caractéristiques et marché des produits calcaires
La chaux est un matériau gélifiant inorganique durcissant à l'air avec de l'oxyde de calcium comme composant principal. Il est composé de minéraux à haute teneur en carbonate de calcium tels que le calcaire, la dolomite, la craie et les coquillages, et est calciné à 900-1100 °C.
1. Caractéristiques du produit à la chaux
Étant donné que les matières premières de production contiennent souvent du carbonate de magnésium (MgCO3), la chaux vive contient également le composant secondaire oxyde de magnésium (MgO). Selon la teneur en oxyde de magnésium, la chaux vive se divise en chaux calcaire (MgO≤5%) et en chaux magnésienne (MgO >5%).
La chaux vive est blanche ou grise grumeleuse. Pour faciliter son utilisation, la chaux vive grumeleuse doit souvent être transformée en poudre de chaux vive, en poudre de chaux éteinte ou en pâte de chaux. La poudre de chaux vive est une poudre fine obtenue par broyage de chaux vive massive, et son composant principal est CaO ; la poudre de chaux éteinte est une poudre obtenue en éteignant de la chaux vive grumeleuse avec une quantité appropriée d'eau, également connue sous le nom de chaux éteinte, et son composant principal est le Ca(OH)2 ; La pâte de chaux est une pâte obtenue par extinction de bloc de chaux vive avec plus d'eau (environ 3 à 4 fois le volume de chaux vive). Il est également appelé coulis de chaux et son composant principal est également le Ca(OH)2.
2. Aperçu du marché des produits à base de chaux
À l'heure actuelle, la grande majorité de la chaux est encore utilisée dans la métallurgie, l'industrie chimique et l'industrie des matériaux de construction. Par exemple, la chaux éteinte est formulée en lait de chaux, enduit à la chaux, mortier à la chaux, etc., qui sont utilisés comme matériaux de revêtement et adhésifs pour briques.
La chaux est une matière première auxiliaire indispensable dans le processus de production d'acier. En outre, l'utilisation de la chaux dans d'autres domaines est encore au stade de développement et de croissance, tels que le traitement des eaux usées, le dépoussiérage, la désulfuration sèche, la désulfuration semi-sèche et la dénitrification dans l'industrie de la protection de l'environnement. En tant qu'amendement des sols dans l'agriculture, en tant que déshydratant dans l'industrie alimentaire, etc., avec le développement de l'industrie dans le sens du raffinement, de la diversification et de la spécialisation, les domaines d'application des produits à base de chaux seront plus larges, ce qui contribuera à stimuler la demande de l'industrie. . Surtout avec l'amélioration de la sensibilisation des gens à la protection de l'environnement, les perspectives du marché de l'application de la chaux dans l'industrie de la protection de l'environnement sont larges.
Technologie de traitement du broyage et de la classification
Après le broyage et le classement ultra-fins des produits de traitement en profondeur des minéraux non métalliques, cela peut grandement créer des bénéfices, mais également améliorer la qualité des produits connexes; Avec l'exploitation continue des ressources minérales, la qualité de la pierre exploitable est en constante baisse et la qualité de la plupart des minéraux ne peut pas répondre aux exigences d'utilisation. Il doit être traité par broyage et autres technologies de traitement avant de respecter la norme d'utilisation. Ainsi, le processus de pulvérisation est de plus en plus important dans le processus industriel de traitement du quartz.