Ультратонкое измельчение неметаллических минералов

Неметаллические рудники, металлические рудники и горючие рудники называют тремя столпами индустрии материалов. Использование неметаллических минералов зависит от степени глубокой обработки, включая ультратонкое измельчение, ультратонкое сортность, тонкую очистку и модификацию поверхности, среди которых эффективное ультратонкое измельчение является предпосылкой и гарантией для различных глубинных обработок. Идеальный ультратонкий порошок должен иметь следующие характеристики: частицы как можно меньшего размера, отсутствие агломерации, узкий гранулометрический состав, максимально сферические частицы, однородный химический состав и т. Д.

Из-за большого разнообразия неметаллических минералов предъявляются различные требования к гранулометрическому составу и чистоте измельченных продуктов в зависимости от их использования. Развитие технологии сверхтонкого измельчения должно соответствовать ее особым требованиям. В целом требования к неметаллическим минералам следующие:

• Тонкость

Применение неметаллических минеральных продуктов требует определенной степени. Например, каолин и тяжелый карбонат кальция в качестве сырья для изготовления бумаги требуют тонкости продукта 2 мкм, составляющей 90%, белизны> 90%; высокосортный лакокрасочный наполнитель тяжелый порошок карбоната кальция крупностью 1250 меш; силикат циркония в качестве керамического глушителя требует средней дисперсности 0,5 ~ 1 мкм; Волластонит в качестве наполнителя также требует, чтобы его крупность была менее 10 мкм и так далее.

• Чистота

Требование чистоты неметаллических минеральных продуктов также является одним из его основных показателей, что означает, что во время процесса измельчения не должно допускаться загрязнения, и следует сохранять исходный состав. Если это белые минералы, требуется определенная степень белизны. Например, требуется, чтобы белизна кальцинированного каолина и талька, используемых в производстве бумаги, составляла ≥90%, а белизна тяжелого карбоната кальция, используемого в покрытиях для изготовления бумаги, наполнителях и высококачественных наполнителях красок, превышала 90%. Ждать.

• Форма порошка

Некоторые неметаллические минеральные продукты имеют строгие требования к их форме для удовлетворения различных потребностей. Например, для волластонита, используемого для армирования композитов, требуется его сверхмелкозернистый порошок для максимально возможного сохранения исходного игольчатого кристаллического состояния, так что изделия из волластонита становятся натуральными материалами, армированными короткими волокнами, а его соотношение сторон должно быть> 8 ~ 10.

Области применения ультратонких порошковых материалов составляют 40,3% в механическом поле, 34,6% в тепловом поле, 12,9% в электромагнитном поле, 8,9% в биомедицинском поле, 2,4% в оптическом поле и 0,9% в другие поля.

Метод ультратонкого измельчения неметаллических минералов

Дробление отличается от разрушения отдельного материала. Это относится к воздействию на группу, то есть измельченный материал представляет собой группу частиц с разными размерами и формами.

Существует два основных метода приготовления ультратонкого порошка по принципу приготовления: один - химический синтез; другой - физическое измельчение. Химический синтез осуществляется посредством химической реакции или фазового превращения, порошок получают из ионов, атомов и молекул посредством образования зародышей кристаллов и роста кристаллов. Из-за сложного производственного процесса, высокой стоимости и низкой доходности применение ограничено. Принцип физического измельчения заключается в измельчении материалов под действием механической силы. По сравнению с методами химического синтеза физическое измельчение имеет более низкую стоимость, относительно простой процесс и большую производительность.

Преимущества метода механического измельчения: большая производительность, низкая стоимость, простой процесс и т. Д., А в процессе измельчения возникают механохимические эффекты, повышающие активность порошка; Недостатки: чистота, крупность и морфология продукта уступают ультрамелкозернистому порошку, полученному химическим методом. Этот метод подходит для крупномасштабного промышленного производства, например, для глубокой переработки минеральных продуктов.

Оборудование для ультратонкого измельчения неметаллических минералов

В настоящее время основным методом получения ультратонких порошковых материалов является физическое измельчение. Таким образом, оборудование для сверхтонкого измельчения в основном относится к различному оборудованию для измельчения, которое в основном производит ультратонкий порошок механическими методами. Обычно используемое оборудование для сверхтонкого измельчения включает струйную мельницу, механическую ударную мельницу, вибрационную мельницу, перемешивающую мельницу, коллоидную мельницу и шаровую мельницу.

• Высокоскоростная механическая ударная мельница

Под высокоскоростной механической ударной дробилкой подразумевается использование вращающихся тел (стержней, молотков, лопастей и т. тело или частицы, тем самым делая оборудование для сверхтонкого измельчения для измельчения частиц.

Преимущества: большая степень измельчения, регулируемый размер частиц мелкого порошка, простая конструкция, простота в эксплуатации, меньшее количество вспомогательного оборудования, компактная установка, меньшая занимаемая площадь, большая производительность и высокая эффективность.

Недостатки: высокая скорость работы делает неизбежным перегрев и износ компонентов.

Он подходит для производства мелкодисперсного порошка материалов средней твердости, таких как кальцит, мрамор, мел и тальк.

• Струйная мельница

Струйная мельница также называется струйной мельницей или энергетической мельницей. Он использует энергию высокоскоростного воздушного потока (300-500 м / с) или перегретого пара (300-400 ℃), чтобы заставить частицы сталкиваться, сталкиваться и тереть друг друга, тем самым вызывая измельчение твердых материалов. В основном включают в себя: плоско-струйную мельницу, циркуляционную струйную мельницу, струйную мельницу с противоположным направлением, грабельную струйную мельницу, струйную мельницу с псевдоожиженным слоем и т. Д.

Степень измельчения в струйной мельнице обычно составляет 1-40, а крупность продукта d может обычно достигать 3-10 мкм. Изделие менее загрязнено и может эксплуатироваться в стерильном состоянии. Подходит для измельчения легкоплавких и термочувствительных материалов и биологически активных продуктов. Производственный процесс является непрерывным, производственные мощности велики, а степень самоконтроля и автоматизации высока.

Недостатки: струйная мельница в настоящее время является наиболее изученным оборудованием для сверхтонкого измельчения с наиболее полными моделями и относительно развитой технологией. Он также имеет следующие недостатки: крупномасштабное специализированное производство продуктов высокой чистоты, высокой дисперсности, высокая стоимость, высокое энергопотребление, труднодостижимая точность обработки субмикронных продуктов, износ материала. Струйные мельницы широко используются для ультратонкого измельчения неметаллических минералов, химического сырья, здоровой пищи, редкоземельных элементов и т. Д., Таких как тальк, мрамор, каолин и других неметаллических минералов ниже средней твердости.

• Вибрационная мельница

Вибрационная мельница - это оборудование для сверхтонкого измельчения с шаром или стержнем в качестве среды. Обработанный продукт может быть размером до нескольких микрон. Он широко используется в строительных материалах, металлургии, химической промышленности, керамике, стекле, огнеупорных материалах и неметаллических минералах и других отраслях промышленности. Порошковая обработка.

Преимущества вибрационной мельницы: компактная конструкция, малые габариты, низкое качество, простота в эксплуатации, удобство обслуживания, низкое энергопотребление, высокая производительность, однородный размер продукта, недостатки: большой шум, крупногабаритная вибрационная мельница предъявляет высокие технические требования к пружинам, подшипникам и т. Д. другие детали машин.

Тенденция развития оборудования для сверхтонкого измельчения

(1) Улучшить тонкость продукта и снизить предел измельчения оборудования;

(2) Увеличить производительность отдельной машины и снизить потребление энергии на единицу продукции;

(3) уменьшить истирание;

(4) Высокая стабильность и надежность;

(5) Онлайн-контроль тонкости продукта и гранулометрического состава;

(6) Эффективное, точное и крупное сортировочное оборудование;

(7) Оборудование для сверхтонкого измельчения специального зерна и твердых материалов.

Источник статьи: China Powder Network

by ALPA Powder