Quais são as técnicas de classificação para pós ultrafinos?
O pó ultrafino não é apenas a base para a preparação de materiais estruturais, mas também um material com funções especiais. campo é obrigatório. Com a aplicação de pó ultrafino na indústria moderna cada vez mais amplamente, a posição da tecnologia de classificação de pó no processamento de pó torna-se cada vez mais importante.
1. O significado da classificação
No processo de pulverização, apenas uma parte do pó geralmente atende aos requisitos de tamanho de partícula. Se os produtos que atingiram os requisitos não forem separados no tempo e depois pulverizados junto com os produtos que não atendem aos requisitos de tamanho de partícula, isso causará desperdício de energia e esmagamento excessivo de alguns produtos.
Além disso, depois que as partículas são refinadas até certo ponto, o fenômeno de esmagamento e aglomeração aparecerá, e até mesmo o processo de esmagamento se deteriorará devido à maior aglomeração de partículas. Por isso, no processo de preparação do pó ultrafino, é necessário classificar o produto. Por um lado, o tamanho de partícula do produto é controlado para estar dentro da faixa de distribuição necessária; Em seguida, esmague para melhorar a eficiência de trituração e reduzir o consumo de energia.
Com a melhoria da finura do pó necessária e o aumento da produção, a dificuldade da tecnologia de classificação está ficando cada vez maior. O problema da classificação do pó tornou-se a chave para restringir o desenvolvimento da tecnologia do pó e é uma das tecnologias básicas mais importantes na tecnologia do pó. um. Portanto, a pesquisa em tecnologia e equipamentos de classificação de pó ultrafino é muito necessária.
2. O princípio da classificação
A classificação em um sentido amplo é dividir as partículas em várias partes diferentes, usando as diferentes características de tamanho de partícula, densidade, cor, forma, composição química, magnetismo e radioatividade. A classificação em sentido estrito é baseada no fato de que partículas de diferentes tamanhos de partícula são submetidas à força centrífuga, gravidade, força inercial, etc. no meio (geralmente ar e água), resultando em diferentes trajetórias de movimento, de modo a realizar o classificação de partículas de diferentes tamanhos de partícula.
3. Classificação dos classificadores
De acordo com o meio utilizado, pode ser dividido em classificação seca (o meio é ar) e classificação úmida (o meio é água ou outros líquidos). A característica da classificação seca é que o ar é usado como fluido, o que é relativamente barato e conveniente, mas tem duas desvantagens. Uma é que é fácil causar poluição do ar e a outra é que a precisão da classificação não é alta. A classificação úmida usa líquido como meio de classificação e há muitos problemas de pós-processamento, ou seja, o pó classificado precisa ser desidratado, seco, disperso e tratamento de águas residuais, etc., mas possui as características de alta precisão de classificação e nenhuma poeira explosiva.
De acordo com o fato de ter partes móveis, pode ser dividido em duas categorias:
(1) Classificador estático: Não há partes móveis no classificador, como classificador de gravidade, classificador de inércia, separador de ciclone, classificador de fluxo de ar espiral e classificador de jato, etc. Este tipo de classificador tem uma estrutura simples, não requer energia e tem baixo custo operacional. A operação e a manutenção são mais convenientes, mas a precisão da classificação não é alta, portanto, não é adequada para classificação de precisão.
(2) Classificador dinâmico: Existem partes móveis no classificador, principalmente referentes a vários classificadores de turbina. Esse tipo de classificador tem estrutura complexa, requer energia e consome muita energia, mas possui alta precisão de classificação e é fácil de ajustar o tamanho de partícula do classificador. Desde que a velocidade de rotação do impulsor seja ajustada, o tamanho da partícula de corte do classificador pode ser alterado, o que é adequado para classificação de precisão.
Aplicação de pó de talco em plásticos de engenharia
O pó de talco é um mineral natural branco, escamoso, de alta proporção, inorgânico e inerte. É amplamente utilizado em PP, PA, liga PC/ABS, PBT, LCP e outros plásticos de engenharia. Tem redução de custo de enchimento de carbonato de cálcio semelhante e função dupla reforçada com fibra de vidro. O pó de talco tem a capacidade de aumentar a temperatura HDT dos produtos, o módulo de flexão dos produtos de paredes finas e reduzir o coeficiente de expansão linear CLTE, etc. É amplamente utilizado em indústrias como automóveis, eletrodomésticos e embalagens de alimentos.
A estrutura cristalina do talco é em camadas, que tende a ser facilmente dividida em escamas e possui propriedades especiais como lubricidade, antiaderente, auxiliar de fluxo, não absorvente e inércia química. O pó de talco ultrafino é processado a partir de minerais naturais por meio de vários processos, como mineração, seleção grosseira, seleção fina, trituração, moagem grossa, moagem por fluxo de ar, etc. pó de talco ao mais alto grau.
1) Os produtos preenchidos com pó de talco ultrafino têm alto módulo de flexão e são adequados para peças de alta rigidez.
2) A modificação de preenchimento tem melhor estabilidade dimensional, melhor capacidade de controle de relação de aspecto e desempenho antiempenamento é obviamente melhor do que a fibra de vidro.
3) O micropó de talco pode ser usado como um agente de nucleação inorgânico, auxiliando com um agente de nucleação orgânico para obter um efeito de nucleação e aumentar a temperatura de HDT.
4) Cumpra os requisitos da FDA, ROHS e outros regulamentos e atenda ao limite de que o pó de talco não contém amianto (o Centro Internacional de Pesquisa do Câncer IARC lista "talco contendo amianto" como cancerígeno)
Aplicação de pó de talco em TPO
Nas mesmas condições experimentais, altere o tipo de EPDM/POE, o conteúdo do agente de endurecimento e selecione produtos de pó de talco de diferentes espessuras para avaliar a resistência completa do TPO modificado, a resistência ao impacto entalhado à temperatura ambiente e baixa temperatura, e temperatura HDT e O desempenho do encolhimento linear do material. A seguir está o índice de tamanho de partícula dos produtos em pó de talco Yimifabi que são usados rotineiramente no mercado.
O pó de talco ultrafino tem uma estrutura mais escamosa, que pode fortalecer melhor os plásticos TPO, dotar os produtos TPO com baixa taxa de encolhimento, melhorar a estabilidade dimensional dos produtos e ser usado para produzir produtos de "paredes finas", para que os produtos possam ser projetados Dimensões mais finas e precisas.
Efeito do pó na condutividade térmica da cerâmica de alumina
No processo de preparação de materiais cerâmicos, a preparação do pó é um elo muito importante, e o desempenho do pó determina diretamente o desempenho do produto cerâmico acabado. O desempenho do pó depende principalmente da distribuição do tamanho das partículas e da morfologia microscópica do pó.
A distribuição do tamanho de partícula do pó afeta principalmente o tamanho do grão e o desempenho de sinterização dos materiais cerâmicos. Os pesquisadores estudaram o efeito da distribuição do tamanho de partícula do pó na densidade do material cerâmico de alumina, e os resultados mostraram que a cerâmica de alumina com uma densidade de quase 99% pode ser preparada independentemente do uso de partículas largas ou estreitas pó de distribuição de tamanho e seu tamanho de grão pode ser mantido. Em cerca de 1 μm, no entanto, uma distribuição de tamanho de partícula mais ampla pode aumentar a densidade do corpo verde compactado em pó, permitindo que o material sofra um processo de densificação com uma taxa de encolhimento menor. A principal razão é que as partículas grandes no pó com uma ampla distribuição de tamanho de partícula irão formar mais vazios, que são preenchidos com partículas finas durante o processo de moldagem.
Os pesquisadores conduziram um estudo mais aprofundado sobre isso. Eles dividiram a sinterização em três estágios: inicial, intermediário e final. O pó com uma distribuição de tamanho de partícula mais ampla aumenta a densidade do corpo verde e acelera a taxa de densificação da cerâmica no estágio inicial de sinterização. Além disso, no estágio intermediário da sinterização, o pó com ampla distribuição de tamanho de partícula aumenta a taxa de crescimento do grão, e os poros de isolamento fechados no material são incorporados na matriz granular maior, por isso tem melhor sinterabilidade e ajuda a manter um alta velocidade de sinterização no estágio posterior da sinterização. No entanto, uma distribuição de tamanho de partícula mais ampla levará a uma diferença na densificação devido ao acúmulo de partículas locais do material. Mesmo quando a distribuição de tamanho de partícula excede um certo tamanho, o tamanho de grão do corpo sinterizado será muito grande e a estrutura de poros ficará mais grosseira. A fim de obter cerâmicas de alumina altamente densificadas, a seleção dos métodos de moldagem e sinterização desempenha um papel fundamental na seleção da distribuição do tamanho das partículas do pó. Portanto, a distribuição granulométrica do pó tem grande influência na densidade do material cerâmico, que por sua vez determina a condutividade térmica da cerâmica.
O pó de alumina com forma regular terá um grande impacto no desempenho dos materiais cerâmicos durante o processo de sinterização. Os pesquisadores acreditam que o pó com tamanho de partícula razoável e gradação de partícula pode ser granulado adicionando um aglutinante ao pó. Torná-lo mais fluido terá um impacto positivo na moldagem e sinterização subsequentes. Entre eles, o processo de granulação é fazer com que o pó adquira uma forma esférica sob a ação do aglutinante, o que também mostra indiretamente que a alumina esférica desempenha um papel positivo na melhoria da densidade da cerâmica durante o processo de moldagem e sinterização.
Portanto, pode-se constatar que o desempenho (morfologia e tamanho de partícula) do pó afeta o desempenho da sinterização da cerâmica, o que também significa que a condutividade térmica da cerâmica é inseparável dela. Após a moldagem e sinterização, o pó em flocos apresenta menor densidade e maior porosidade. , os pesquisadores especularam preliminarmente que sua condutividade térmica não é alta; e o pó esférico de alumina pode produzir cerâmica transparente de alta densidade, portanto, pode-se julgar que o uso de pó esférico para preparar cerâmica termicamente condutora é uma escolha adequada.
Processo de Classificação de Pó Superfino
As matérias-primas em pó ultrafino não são apenas a base para a preparação de materiais estruturais. Com a aplicação de pó ultrafino na indústria moderna cada vez mais amplamente, a posição da tecnologia de classificação de pó ultrafino no processamento de pó torna-se cada vez mais importante.
Atualmente, é difícil para o pó ultrafino produzido por métodos mecânicos atingir o tamanho de partícula necessário por meio de trituração mecânica de uma só vez, e o produto geralmente está em uma grande faixa de distribuição de tamanho de partícula. No uso de vários campos industriais modernos, muitas vezes é necessário que os produtos em pó ultrafino estejam em uma determinada faixa de distribuição de tamanho de partícula.
Atualmente, o método de classificação mais comum é baseado no campo gravitacional e no campo de força centrífuga.
O princípio de graduação do campo gravitacional é a teoria mais antiga, clássica e relativamente perfeita, e sua base teórica é baseada na lei de Stokes em estado de fluxo laminar. No processo de classificação, assume-se que o campo de fluxo é realizado em um estado de fluxo laminar, e as partículas sólidas ultrafinas são assumidas como esféricas e livres para se estabelecer no meio. Estes são bastante diferentes da situação real. No campo de força centrífuga, as partículas podem obter uma aceleração centrífuga muito maior do que a aceleração da gravidade, então a velocidade de sedimentação da mesma partícula no campo centrífugo é muito maior do que no campo gravitacional, ou seja, mesmo partículas menores podem obter maior velocidade de sedimentação.
Além disso, a classificação de pó ultrafino pode ser dividida em classificação seca e classificação úmida de acordo com o meio utilizado. A característica da classificação seca é que o ar é usado como fluido, o que é barato e conveniente, mas tem duas desvantagens. Uma é que é fácil causar poluição do ar e a outra é que a precisão da classificação não é alta. A classificação úmida usa líquido como meio de classificação e há muitos problemas de pós-processamento, ou seja, o pó classificado precisa ser desidratado, seco e disperso para tratamento de águas residuais, etc., mas possui as características de alta precisão de classificação e nenhuma poeira explosiva.
De acordo com diferentes meios de fluido, pode ser dividido em classificação seca e classificação úmida. Na classificação seca, pode ser dividido em tipo de gravidade, tipo centrífugo e tipo inercial de acordo com diferentes princípios de classificação.
1. Classificador superfino de gravidade
O classificador ultrafino de gravidade é usado para classificar partículas com diferentes tamanhos de partícula no campo gravitacional em diferentes velocidades de sedimentação. Existem dois tipos de classificadores de gravidade: tipo de fluxo horizontal e tipo de fluxo vertical.
2. Classificador de inércia
As partículas têm uma certa quantidade de energia cinética quando se movem e, quando a velocidade de movimento é a mesma, quanto maior a massa, maior a energia cinética, ou seja, maior a inércia do movimento. Quando eles são submetidos à ação de mudar sua direção de movimento, diferentes trajetórias de movimento serão formadas devido à diferença de inércia, de modo a realizar a classificação de partículas grandes e pequenas. Atualmente, o tamanho de partícula de classificação deste classificador pode chegar a 1 μm. Se a aglomeração de partículas e a existência de correntes parasitas na câmara de classificação puderem ser efetivamente evitadas, espera-se que o tamanho da partícula de classificação atinja o nível submicrométrico, e a precisão e a eficiência da classificação serão significativamente melhoradas.
3. Classificador centrífugo
Os classificadores centrífugos são um tipo de classificadores ultrafinos que foram desenvolvidos até agora porque são fáceis de gerar um campo de força centrífuga muito mais forte que o campo gravitacional. De acordo com os diferentes padrões de fluxo no campo de força centrífuga, ele pode ser dividido em dois tipos: tipo de vórtice livre e tipo de vórtice forçado.
4. Classificador a jato
Comparado com outros classificadores, o classificador a jato possui as seguintes características:
(1) Não há partes móveis na parte de nivelamento, a carga de trabalho de manutenção é pequena e o trabalho é confiável.
(2) O jato de jato pode fazer com que o pó obtenha uma boa pré-dispersão.
(3) Uma vez dispersas as partículas, elas entram imediatamente no classificador para classificação rápida, evitando ao máximo a aglomeração secundária das partículas.
(4) Produtos de vários níveis podem ser obtidos, e o tamanho de partícula de cada nível pode ser ajustado de forma flexível através do ângulo da lâmina de classificação e da pressão de saída.
(5) Alta eficiência de classificação e granularidade de classificação.
Preparação de Óxido de Terra Rara Ultrafino
Compostos ultrafinos de terras raras têm uma gama mais ampla de usos. Por exemplo, materiais supercondutores, materiais cerâmicos funcionais, catalisadores, materiais sensores, materiais de polimento, materiais luminescentes, galvanoplastia de precisão e ligas de alta resistência e alto ponto de fusão, todos requerem pós ultrafinos de terras raras. A preparação de compostos ultrafinos de terras raras tornou-se um foco de pesquisa nos últimos anos.
O método de preparação do pó ultrafino de terras raras é dividido em método de fase sólida, método de fase líquida e método de fase gasosa de acordo com o estado de agregação da substância.
Entre os métodos de precipitação, o método de precipitação de bicarbonato de amônio e o método de precipitação de oxalato são os métodos clássicos para a produção de óxidos comuns de terras raras. Desde que as condições apropriadas sejam controladas ou alteradas, os pós ultrafinos de compostos de terras raras podem ser preparados, por isso são os mais adequados para uso industrial. O método de produção também é um método que tem sido mais estudado. O bicarbonato de amônio é uma matéria-prima industrial barata e de fácil obtenção. O método de precipitação de bicarbonato de amônio é um método desenvolvido nos últimos anos para preparar pós ultrafinos de óxidos de terras raras. Possui características de operação simples, baixo custo e adequado para produção industrial.
Na pesquisa, descobriu-se que a concentração de terras raras é a chave para a formação de pó ultrafino uniformemente disperso. No experimento de precipitação de Ce3+, quando a concentração é adequada, geralmente é de 0,2~0,5mol/L. Pó superfino de óxido de cério calcinado, seu tamanho de partícula é pequeno, uniforme e boa dispersão; quando a concentração é muito alta, a velocidade de formação de grãos é rápida e os grãos formados são muitos e pequenos, e a aglomeração ocorre quando a precipitação começa e o carbonato é sério. Aglomerado e em forma de tira, o óxido de cério finalmente obtido ainda é fortemente aglomerado e tem um grande tamanho de partícula; quando a concentração é muito baixa, a taxa de formação de grãos é lenta, mas os grãos são fáceis de crescer e o óxido de cério ultrafino não pode ser obtido.
A concentração de bicarbonato de amônio também afeta o tamanho das partículas de óxido de cério. Quando a concentração de bicarbonato de amônio é inferior a 1 mol/L, o tamanho de partícula do óxido de cério obtido é pequeno e uniforme; quando a concentração de bicarbonato de amônio for maior que 1 mol/L, ocorrerá precipitação parcial, resultando em aglomeração, o tamanho da partícula de óxido de cério obtido é relativamente grande e a aglomeração é grave.
O método de precipitação de oxalato é simples, prático, econômico e industrializável. É um método tradicional para preparar pó de óxido de terras raras, mas o tamanho de partícula do óxido de terras raras preparado é geralmente de 3 a 10 μm.
Processo de produção de pó de talco ultrafino
O pó de talco ultrafino é um pó de talco natural ultrafino processado a partir de minério de talco de alta pureza. É amplamente utilizado em plásticos, borracha, revestimentos e outras indústrias. Pó de talco ultrafino é usado principalmente em primer PU transparente e acabamento de cor sólida PU em revestimentos de madeira à base de solvente. É amplamente utilizado em tintas industriais, principalmente para reduzir custos e melhorar o desempenho de preenchimento de primers. Na tinta látex à base de água, pode dotar a tinta com boa capacidade de escovação, nivelamento, retenção de brilho e flexibilidade e, ao mesmo tempo, melhorar efetivamente a resistência à corrosão e a secura do revestimento.
A beneficiação do talco pode ser dividida em flotação, separação manual, separação magnética, separação fotoelétrica. No momento, ainda existem alguns defeitos na tecnologia de flotação, então toda a indústria basicamente não usa beneficiamento de flotação; a seleção manual é baseada na diferença de lisura dos minerais de talco e ganga, bem como na experiência acumulada pelos trabalhadores na seleção, que atualmente é mais comumente usada. método. O método de classificação usando as diferentes propriedades ópticas de superfícies minerais de talco e impurezas é chamado de separação fotoelétrica, e esse método agora é cada vez mais valorizado e usado pelas empresas.
Depois que o minério é classificado e armazenado no armazém, ele entra na oficina em lotes para britagem e moagem de pó grosso antes da moagem ultrafina: primeiro, trituração de martelo, depois trituração vertical, tratamento de remoção de ferro e ensacamento.
Com o avanço da ciência e da tecnologia e a atualização contínua dos requisitos de aplicação do mercado, o talco finamente moído e ultrafino tornou-se uma referência para medir a qualidade dos produtos em pó de talco. O talco tem uma dureza de Mohs de 1 e é naturalmente triturável e triturável. Atualmente, existem basicamente dois métodos para a moagem ultrafina de talco nos mercados doméstico e internacional: um é moagem e moagem a jato, o outro é moagem vertical mais classificação e moagem por peneiramento; é claro, existem outros métodos de processamento, como moagem a água, moagem de anel, etc., mas nenhum deles é comum.
Primeiro, introduza o processo de moagem por moagem a jato: pó grosso - moagem a jato - remoção de ferro - pó acabado, a finura do produto final do pó fino moído dessa maneira pode atingir 1250-5000 mesh (D97 = 30-5um).
O segundo é o processo de produção do moinho vertical mais a classificação: triagem vertical do dispositivo de classificação de pó fino - triagem de 1 a 2 níveis - remoção de ferro - pó acabado, a finura do produto final do pó fino moído dessa maneira pode chegar a 1250- 2500 mesh (D97=30—8um).
Através do processo de operação acima e métodos de trabalho padronizados, controlamos rigorosamente o processo de produção de cada link e rebaixamos os produtos não qualificados para atender aos requisitos de qualidade de 100% de taxa de aprovação do produto.
Atualmente, o processamento de pó de talco superfino adota principalmente o processo a seco.
Modificação de Superfície e Aplicação de Pó Ultrafino de Barita
O pó de barita é uma importante matéria-prima mineral inorgânica contendo bário, que é bastante diferente das propriedades dos materiais poliméricos e carece de afinidade, o que limita sua aplicação no campo dos materiais poliméricos. Para melhorar ainda mais seu desempenho e ampliar seu campo de aplicação, a superfície do pó de barita deve ser modificada.
Mecanismo de modificação
A modificação da superfície dos pós minerais inorgânicos é conseguida principalmente pela adsorção e revestimento de modificadores químicos na superfície dos pós minerais. A modificação da superfície de uma ou ambas as duas substâncias a serem realizadas por algumas pequenas moléculas ou compostos poliméricos com grupos anfóteros, grupos lipofílicos e hidrofílicos e minerais são feitas por reação química ou revestimento físico. A superfície muda de hidrofílica para hidrofóbica, o que aumenta a compatibilidade e afinidade com polímeros orgânicos e melhora a dispersão, de modo que as substâncias orgânicas e inorgânicas possam ser melhor combinadas.
Método de modificação
Os métodos de modificação de superfície incluem adsorção física, revestimento ou métodos físico-químicos. De um modo geral, os métodos de modificação de superfície de partículas minerais incluem principalmente os seguintes tipos.
1 modificação de revestimento de superfície
Use substâncias inorgânicas ou orgânicas para revestir a superfície do pó mineral, dotando a superfície da partícula de novas propriedades. Este método consiste em combinar o surfactante ou agente de acoplamento com a superfície da partícula por adsorção ou ligação química, de modo que a superfície da partícula mude de hidrofílica para hidrofóbica e a compatibilidade entre a partícula e o polímero seja melhorada. Este método é atualmente o método mais comumente usado.
2 Modificação da reação de precipitação
A reação química de precipitação é usada para depositar o produto na superfície do pó mineral para formar uma ou mais "camadas modificadas", de modo a obter o efeito de modificação.
3 modificação mecanoquímica
Usando o estresse mecânico para ativar a superfície como um meio de moer e esmagar minerais, partículas relativamente grandes são reduzidas por esmagamento, fricção, etc.
4 modificação de enxerto
Alguns grupos ou grupos funcionais compatíveis com polímeros são enxertados na superfície das partículas por reação química, de forma que partículas inorgânicas e polímeros tenham melhor compatibilidade, de modo a atingir o objetivo de compor partículas inorgânicas e polímeros.
5 modificação química de superfície
Este método de modificação é atualmente o método mais utilizado na produção. Ele usa modificadores de superfície para reagir quimicamente ou adsorver certos grupos funcionais na superfície mineral para atingir o objetivo da modificação química.
6 Modificação de superfície de alta energia
Use a enorme energia gerada pela descarga de alta energia, raios ultravioleta, raios de plasma, etc. para modificar a superfície das partículas para tornar a superfície ativa e melhorar a compatibilidade entre as partículas e o polímero.
Os produtos de barita são amplamente utilizados na indústria de petróleo, indústria química, indústria de tintas e indústria de fundição de metais. Além disso, a barita também pode ser parcialmente utilizada na fabricação de placas de fricção para equipamentos de transporte. O pó ultrafino de barita modificado e o alto polímero orgânico têm boa compatibilidade e afinidade e podem ser uniformemente dispersos na matriz; ele pode substituir o caro sulfato de bário precipitado em papel revestido de um lado, revestimentos e tintas, reduzindo o custo de produção. O uso de outros modificadores para modificar o pó de barita ainda tem grandes perspectivas e ainda precisa usar meios e métodos técnicos superiores para explorar e desenvolver continuamente.
Tecnologia de classificação de pó superfino e seus equipamentos típicos
O pó ultrafino não é apenas a base para a preparação de materiais estruturais, mas também um material com funções especiais. campo é obrigatório.
Com a aplicação de pó ultrafino na indústria moderna cada vez mais amplamente, a posição da tecnologia de classificação de pó no processamento de pó torna-se cada vez mais importante.
1. O significado da classificação
No processo de pulverização, apenas uma parte do pó geralmente atende aos requisitos de tamanho de partícula. Se os produtos que atingiram os requisitos não forem separados no tempo e depois pulverizados junto com os produtos que não atendem aos requisitos de tamanho de partícula, isso causará desperdício de energia e esmagamento excessivo de alguns produtos. Além disso, depois que as partículas são refinadas até certo ponto, o fenômeno de esmagamento e aglomeração aparecerá, e até mesmo o processo de esmagamento se deteriorará devido à maior aglomeração de partículas.
Por isso, no processo de preparação do pó ultrafino, é necessário classificar o produto. Por um lado, o tamanho de partícula do produto é controlado para estar dentro da faixa de distribuição necessária; Em seguida, esmague para melhorar a eficiência de trituração e reduzir o consumo de energia.
Com a melhoria da finura do pó necessária e o aumento da produção, a dificuldade da tecnologia de classificação está ficando cada vez maior. O problema da classificação do pó tornou-se a chave para restringir o desenvolvimento da tecnologia do pó e é uma das tecnologias básicas mais importantes na tecnologia do pó. um. Portanto, a pesquisa em tecnologia e equipamentos de classificação de pó ultrafino é muito necessária.
2. O princípio da classificação
A classificação em um sentido amplo é dividir as partículas em várias partes diferentes, usando as diferentes características de tamanho de partícula, densidade, cor, forma, composição química, magnetismo e radioatividade.
A classificação em sentido estrito é baseada no fato de que partículas de diferentes tamanhos de partícula são submetidas à força centrífuga, gravidade, força inercial, etc. no meio (geralmente ar e água), resultando em diferentes trajetórias de movimento, de modo a realizar o classificação de partículas de diferentes tamanhos de partícula.
3. Classificação dos classificadores
De acordo com o meio utilizado, pode ser dividido em classificação seca (o meio é ar) e classificação úmida (o meio é água ou outros líquidos). A característica da classificação seca é que o ar é usado como fluido, que é de baixo custo e conveniente.
De acordo com o fato de ter partes móveis, pode ser dividido em duas categorias:
(1) Classificador estático: Não há partes móveis no classificador, como classificador de gravidade, classificador de inércia, separador de ciclone, classificador de fluxo de ar espiral e classificador de jato, etc. Este tipo de classificador tem uma estrutura simples, não requer energia e tem baixo custo operacional. A operação e a manutenção são mais convenientes, mas a precisão da classificação não é alta, portanto, não é adequada para classificação de precisão.
(2) Classificador dinâmico: Existem partes móveis no classificador, principalmente referentes a vários classificadores de turbina. Esse tipo de classificador tem estrutura complexa, requer energia e consome muita energia, mas possui alta precisão de classificação e é fácil de ajustar o tamanho de partícula do classificador. Desde que a velocidade de rotação do impulsor seja ajustada, o tamanho da partícula de corte do classificador pode ser alterado, o que é adequado para classificação de precisão.
Equipamento Típico de Classificação
(1) classificador úmido
A classificação úmida do pó ultrafino é dividida principalmente em tipo de gravidade e tipo centrífugo de acordo com a situação atual do mercado.
(2) Classificador seco
A maioria dos classificadores secos usa campo de força centrífuga e campo de força inercial para classificar o pó, e eles são importantes equipamentos de classificação fina com rápido desenvolvimento no momento. A seguir estão vários dispositivos representativos.
Classificador de ar centrífugo cônico. O classificador de ar centrífugo cônico realiza a separação de pó grosso e pó fino sob a ação da força centrífuga. O tamanho de partícula mais fino do produto acabado deste equipamento pode atingir cerca de 0,95μm, e a precisão de classificação d75/d25 pode atingir 1,16.
O equipamento não possui partes móveis, e o ângulo do defletor pode ser ajustado entre 7° e 15°. O equipamento possui estrutura compacta, alta eficiência de classificação e operação segura e confiável.
Tecnologia de revestimento de superfície de pó ultrafino
O pó ultrafino (geralmente refere-se a partículas com tamanho de partícula de mícron ou nanômetro) tem as características de grande área de superfície específica, alta energia de superfície e alta atividade de superfície, por isso possui excelentes propriedades ópticas, elétricas e magnéticas que são difíceis de combinar com muitos materiais de massa. , propriedades térmicas e mecânicas. No entanto, devido ao efeito de tamanho pequeno, efeito de tamanho quântico, efeito de interface e superfície e efeito de tunelamento quântico macroscópico do pó ultrafino, é fácil aglomerar no ar e no meio líquido. Se não for disperso, o pó ultrafino aglomerado não pode manter totalmente suas propriedades específicas. A maneira mais eficaz de dispersar o pó ultrafino é modificar sua superfície. Nos últimos anos, a tecnologia de modificação de superfície em pó tornou-se uma das tecnologias quentes que as pessoas prestam atenção. Entre eles, a modificação do revestimento de superfície é um tipo importante de tecnologia de modificação de superfície. O revestimento, também conhecido como revestimento ou revestimento, é um método de revestimento da superfície de partículas minerais com substâncias inorgânicas ou orgânicas para obter modificações.
Atualmente, existem vários métodos de classificação para a tecnologia de revestimento de superfície de pó ultrafino de acordo com diferentes métodos. Por exemplo, de acordo com o estado do sistema de reação, ele pode ser dividido em: método de revestimento em fase sólida, método de revestimento em fase líquida e método de revestimento em fase gasosa; de acordo com as propriedades do material da casca, pode ser dividido em: método de revestimento de metal, método de revestimento inorgânico e método de revestimento orgânico; As propriedades do revestimento podem ser divididas em: método de revestimento físico e método de revestimento químico e assim por diante.
Método de revestimento em fase sólida
1) Método mecanoquímico
2) Método de reação em fase sólida
O método de reação de estado sólido é misturar completamente a substância revestida com sal de metal ou óxido de metal por meio de moagem e, em seguida, passar por uma reação de estado sólido sob calcinação de alta temperatura para obter pó revestido micro/nano ultrafino.
3) Método de alta energia
O método de revestimento de partículas ultrafinas com partículas de alta energia, como raios ultravioleta, descarga de coroa e radiação de plasma, é referido coletivamente como métodos de alta energia. Esta é uma tecnologia de revestimento em pó relativamente nova.
4) Método de encapsulamento de polímero
O revestimento de uma camada de substâncias orgânicas na superfície do pó pode aumentar seu efeito de barreira anticorrosiva, melhorar a molhabilidade e a estabilidade em meios orgânicos e melhorar a regulação interfacial em materiais compósitos, ancorando moléculas ativas ou biomoléculas e biologicamente funcionais.
5) Método de modificação da microcápsula
A modificação do método da microcápsula é cobrir uma camada de filme uniforme em escala micro ou nanoescala na superfície de partículas finas para modificar as características da superfície da partícula.
Método de revestimento líquido
A tecnologia de revestimento de fase líquida é para obter revestimento de superfície em um ambiente úmido por meio de métodos químicos. Comparado com outros métodos, tem as vantagens de processo simples, baixo custo e é mais fácil de formar uma estrutura núcleo-casca. Os métodos de fase líquida comumente usados incluem método hidrotérmico, método de precipitação, método sol-gel, método de nucleação heterogênea e revestimento sem eletrodos.
1) Método hidrotérmico
2) Método sol-gel
3) Método de precipitação
O método de precipitação é adicionar a solução de sal metálico do material de revestimento à suspensão aquosa do pó revestido e, em seguida, adicionar um precipitante à solução para fazer com que o íon metálico precipite e precipite na superfície do pó para atingir a superfície efeito de revestimento.
4) Método de nucleação não uniforme
5) Método de revestimento sem eletrodos
O método de chapeamento eletrolítico refere-se a uma tecnologia de revestimento na qual a solução de chapeamento passa por uma reação de oxidação-redução autocatalisada sem corrente externa, e os íons metálicos na solução de chapeamento passam por uma reação de redução para se tornarem partículas de metal depositadas na superfície do pó .
6) Método de microemulsão
7) Método de floculação diversos
revestimento de vapor
O método de revestimento em fase gasosa é usar o modificador no sistema supersaturado para se reunir na superfície das partículas para formar um revestimento nas partículas de pó. Inclui a deposição física de vapor e a deposição química de vapor. O primeiro depende da força de van der Waals para obter o revestimento de partículas, e a força de ligação entre o núcleo e a casca não é forte; o último usa substâncias gasosas para reagir na superfície das nanopartículas para formar depósitos sólidos para obter o efeito de revestimento. Confie na ligação química.
Com o desenvolvimento da ciência e da tecnologia, a tecnologia de revestimento em pó será aprimorada ainda mais e espera-se que prepare partículas compostas ultrafinas multifuncionais, multicomponentes e mais estáveis, o que abrirá perspectivas de aplicação mais amplas para partículas compostas.
O processo de produção de pó ultrafino - Pulverização de impacto
É um método que tem sido amplamente utilizado desde os tempos antigos para pulverizar mecanicamente materiais a granel em pó. Atualmente, o pó ultrafino a granel ainda depende principalmente do esmagamento mecânico. O equipamento de trituração ultrafina comumente usado inclui: moinho autógeno, moinho a jato, moinho de impacto mecânico de alta velocidade, moinho vibratório, moinho agitador (incluindo vários moinhos de areia, moinhos de torre, etc.), moinho coloidal (incluindo homogeneizador, etc.), moinho de bolas , moinho de Raymond, etc.
A pulverização mecânica é geralmente usada para produzir pós maiores que 1 μm. Um pequeno número de equipamentos, como moinho de jato a jato, pode ser usado para produzir materiais menores que 1 μm, que podem triturar materiais até o nível sub-mícron, ou seja, 0,1+0,5 μm. Sua estrutura é que o ar comprimido produzido pelo compressor de ar é pulverizado para fora do bico e o pó colide entre si no fluxo do jato e é esmagado.
As matérias-primas são alimentadas a partir da tremonha, aceleradas a velocidade supersônica pelo bocal Venturi e introduzidas no pulverizador; na zona de pulverização formada pelo fluido ejetado do bocal de moagem dentro do pulverizador, as partículas do material colidem umas com as outras, esfregam e pulverizam em pó fino. Dentre eles, os que perdem a força centrífuga e são introduzidos no centro do pulverizador são os pós superfinos; pós grossos não perdem a força centrífuga e continuam a ser pulverizados na correia de trituração.
O moinho a jato desenvolvido na Alemanha suspende e colide o pó menor que 0,088 mm em pó superfino, para que possa produzir produtos de vários graus não maiores que 44μm, e o tamanho médio das partículas pode atingir 1, 2, 3, 4μm. Este tipo de moinho a jato tem alta eficiência de produção, não polui o meio ambiente, e o produto tem alta pureza, partículas finas e sem aglomeração. É um equipamento de moagem ultrafina ideal. A tendência de desenvolvimento técnico do método de pulverização mecânica é melhorar a tecnologia de processo na base existente, desenvolver equipamentos de pulverização ultrafina de alta eficiência e baixo consumo, equipamentos de classificação fina e equipamentos auxiliares de processo de suporte e expandir o limite de tamanho de partícula de pulverização mecânica, melhorando a capacidade de processamento, formando economias de escala.
No processo de trituração ultrafina, o equipamento de classificação fina também é necessário para separar materiais em pó fino qualificados em tempo hábil, melhorar a eficiência das operações de trituração e controlar a distribuição do tamanho das partículas dos produtos. Atualmente, existem dois tipos de equipamentos de classificação comumente usados: um é a classificação a seco, geralmente classificador centrífugo ou turbina eólica; o outro é um equipamento de classificação úmida, geralmente usando classificador centrífugo espiral horizontal, hidrociclone de pequeno diâmetro e pequeno ângulo de cone e hidrociclone etc.
Geralmente, a classificação hidráulica é usada, e os métodos comumente usados são método de sedimentação, método de transbordamento, método de ciclone e método de centrifugação. O método de sedimentação usa o mecanismo de diferentes velocidades de sedimentação na água para classificar diferentes tamanhos de partículas; o mecanismo do método de transbordamento é semelhante ao método de sedimentação, a diferença é que a velocidade do fluxo de água é maior que a velocidade de sedimentação das partículas, trazendo assim o pó fino; o método do ciclone A pasta gira em alta velocidade no ciclone para gerar força centrífuga, e o tamanho da partícula é diferente, a força centrífuga também é diferente, de modo que as partículas grandes e pequenas podem ser separadas; o método centrífugo é que a pasta gira em alta velocidade na centrífuga, e a força centrífuga gerada por partículas de tamanhos diferentes também é diferente.
Após a classificação, os produtos obtidos de vários tamanhos de partículas são desidratados e depois secos.
Na moagem ultrafina, o tamanho da partícula do pó é fino e sua área de superfície específica e energia de superfície são grandes. Quanto mais fino o tamanho da partícula, maior a resistência mecânica do material. Portanto, o consumo de energia da pulverização ultrafina é alto e o pó é fácil de aglomerar sob força mecânica repetida. Para melhorar a eficiência da britagem, além de fortalecer a classificação, às vezes são adicionados auxiliares de moagem e aditivos.
O processo de produção do método de pulverização mecânica é mais simples que o do método de síntese química, a produção é grande, o custo é baixo e o micropó produzido não apresenta aglomeração. No entanto, é inevitável a mistura de impurezas no processo de britagem, e a forma das partículas do produto triturado é geralmente irregular, sendo difícil obter partículas finas menores que 1 μm.