تصنف العديد من التقنيات المساحيق. وأكثرها شيوعًا هي الفرز وتدفق الهواء والتصنيف بالطرد المركزي. وتختلف تأثيراتها على نقاء المساحيق.
طريقة النخل
طريقة الغربلة هي استخدام منخل لفرز المسحوق، وهو مناسب لفرز المسحوق الخشن. إذا كان المنخل سليمًا، فيمكنه إزالة الشوائب الكبيرة. سيحسن ذلك من النقاء. ومع ذلك، إذا كان المنخل مهترئًا أو به ثقوب، فسوف تختلط الجزيئات الكبيرة بالمسحوق الناعم. سيؤدي هذا إلى تقليل نقائه. في غربلة رمل الكوارتز، يسمح المنخل التالف بدخول جزيئات أكبر إلى المنتج النهائي. هذا يقلل من نقائه.
تحتوي دفعة من مسحوق كربونات الكالسيوم على نقاء أولي قدره 85%. تحتوي على 10% من الجزيئات الكبيرة و5% من الشوائب. يُغربل هذا المسحوق ويُصنف. يستطيع منخل قياسي سليم إزالة أكثر من 90% من الشوائب الكبيرة بعد الغربلة. بعد الغربلة، يمكن زيادة نقاء المسحوق إلى 94%، بافتراض ثبات توزيع الشوائب الأخرى. أما إذا كان المنخل تالفًا، فقد يزيل 50% فقط من الشوائب الكبيرة، وبالتالي لن يتجاوز نقاء المسحوق 87.5%.
تصنيف تدفق الهواء
تعتمد هذه الطريقة على اختلاف سرعة ترسيب الجسيمات في تدفق الهواء. ويمكنها فصل الجسيمات ذات الأحجام المختلفة بدقة. كما تتمتع بمعدل إزالة شوائب مرتفع ويمكنها تحسين النقاء بشكل كبير. ومع ذلك، إذا كان نظام التصنيف يحتوي على هواء مضطرب أو دوامات محلية، فقد تختلط بعض الجسيمات، مما يؤثر على النقاء. على سبيل المثال، في صنع كاثودات بطاريات الليثيوم، يمكن لتصنيف تدفق الهواء إزالة الشوائب الكبيرة والتكتلات. وهذا يحسن نقاء المادة.
خذ إنتاج ثاني أكسيد التيتانيوم الذي يتطلب نقاءً يزيد عن 99% كمثال. في ظل ظروف تصنيف تدفق الهواء المثالية، يتمتع ثاني أكسيد التيتانيوم بنقاء 95%. ويحتوي على 4% من الشوائب الخشنة و1% من الشوائب الأخرى. من خلال التحكم في سرعة تدفق الهواء ودرجة الحرارة وبنية المصنف، يمكننا إزالة حوالي 98% من الشوائب الخشنة. يمكن أن تصل نقاء المنتج النهائي إلى 99.2%. إذا تجاوز عدم انتظام تدفق الهواء 20% في النظام (يجب أن يكون في حدود 5%)، فقد ينخفض معدل إزالة الجسيمات الخشنة إلى 90%. سيؤدي هذا إلى نقاء المنتج بمقدار 98.6% فقط.
التصنيف الطردي
تصنف طريقة التصنيف الطردي الجسيمات وفقًا لقوتها الطاردة المركزية. ولها تأثير تصنيف جيد على الجسيمات الصغيرة وتساعد على تحسين النقاء. ومع ذلك، فإن التآكل والتآكل سيولدان شوائب تلوث المسحوق. كما أن التحكم غير السليم في معلمات التشغيل سيقلل من النقاء عن طريق تفاقم تأثير التصنيف. على سبيل المثال، عند تحضير كربونات الكالسيوم النانوية عالية النقاء، إذا كانت سرعة الطرد المركزي غير مستقرة، فسيؤثر ذلك على نقاء المنتج.
بالنسبة لمسحوق الألومينا الدقيق بنقاء أولي 90% (8% شوائب مختلطة و2% أخرى)، ينطبق ما يلي. في التصنيف الطردي المركزي العادي، السرعة المستقرة هي المفتاح. إذا كانت أجهزة الطرد المركزي تعمل بهذه السرعة، وكانت المعدات غير مهترئة، فيمكنها إزالة 95% من الشوائب. وهذا يزيد من نقاء المسحوق إلى 97.6%. إذا كانت أجهزة الطرد المركزي مهترئة من الاستخدام الطويل، فإنها تتسبب في 0.5% شوائب من التآكل. تقلل قوة الطرد المركزي غير المستقرة من معدل إزالة الشوائب إلى 90%. بعد ذلك، قد تكون نقاء المسحوق النهائي 96.1% فقط.
تظهر هذه البيانات أنه عند العمل بشكل جيد، يمكن لمصنفات مختلفة تعزيز نقاء المسحوق. ومع ذلك، يعتمد المسحوق النهائي على ثلاثة عوامل. وهي حالة تشغيل المعدات، والتحكم في معلمات العملية، واستقرار المعدات. النقاء أمر بالغ الأهمية. يجب التحكم في هذه العوامل بشكل صارم في الإنتاج للحصول على منتجات مسحوق عالية النقاء.