Ультратонкія парашкі адносяцца да класа матэрыялаў з памерамі часціц ад мікраметра да нанаметра. У цяперашні час шырокае прымяненне неметалічных мінеральных парашкоў у сучасных высокатэхналагічных новых матэрыялах заснавана на іх унікальных функцыянальных уласцівасцях. Функцыянальныя характарыстыкі большасці нярудныя карысныя выкапні моцна залежыць ад памер часціц, размеркаванне памераў часціц і марфалогія часціц.
Напрыклад, эфекты армавання і ўмацавання ў кампазітах на палімернай аснове, а таксама трываласць і ўдарная глейкасць керамічных матэрыялаў, моцна залежаць ад характарыстык часціц.
Падобным чынам, укрыўная здольнасць і таніроўка ў вытворчасці паперы і пакрыццё Пігменты залежаць ад памеру і марфалогіі часціц. Акрамя таго, электрычныя, магнітныя і аптычныя ўласцівасці парашкоў, а таксама іх паглынанне і экраніраванне мікрахваляў, каталітычная актыўнасць, адсарбцыйныя ўласцівасці, рэалагічныя ўласцівасці, антыбактэрыйныя эфекты, здольнасць да абескаляроўвання і здольнасць да звязвання цесна звязаны з памерам часціц, размеркаваннем памераў і формай часціц.
Дзякуючы вялікай удзельнай плошчы паверхні і высокай павярхоўнай актыўнасці, ультрадысперсныя парашкі хутка растваральныя. хімічны хуткасці рэакцыі. Яны таксама характарызуюцца нізкай тэмпературай спякання, захоўваючы пры гэтым высокую трываласць спечанага цела. Акрамя таго, іх выдатныя напаўняльныя і армуючыя ўласцівасці, а таксама высокая укрыўная здольнасць спрыяюць іх выдатным фізічным і хімічным уласцівасцям. У выніку, многія сферы прымянення патрабуюць апрацоўкі неметалічнай мінеральнай сыравіны да дробных, ультрадробных або субмікронных памераў часціц.
Згодна з сучасным кансенсусам у галіне перапрацоўкі карысных выкапняў, ультратонкія парашкі вызначаюцца як парашкі з памерам часціц менш за 30 мкм. У залежнасці ад памеру часціц, ультратонкія парашкі можна класіфікаваць на тры катэгорыі: мікронныя (1–30 мкм), субмікронныя (0,1–1 мкм) і нанамаштабныя (0,001–0,1 мкм). Ультратонкія неметалічныя мінеральныя парашкі валодаюць выдатнымі перавагамі ў аптычных, магнітных, акустычных, электрычных і механічных уласцівасцях. Яны шырока выкарыстоўваюцца ў фармацэўтычнай, хімічнай, электроннай, энергетычнай і іншых галінах прамысловасці.
Апрацоўка ультратонкіх неметалічных мінеральных парашкоў
Існуе мноства метадаў атрымання ультратонкіх парашкоў. У залежнасці ад асяроддзя ўтварэння гэтыя метады можна падзяліць на тры катэгорыі: газафазныя, вадкафазныя і цвёрдафазныя метады. Газафазныя метады ўключаюць тэхналогіі высокачастотнага індукцыйнага нагрэву і плазменнага сінтэзу, якія падыходзяць для атрымання ультратонкіх парашкоў з высокай чысцінёй, малым памерам часціц, вузкім размеркаваннем памераў і аднастайнай марфалогіяй. Вадкафазныя метады ў асноўным ўключаюць хімічнае аднаўленне, золь-гель, ультрагукавую распыляцыю і гідратэрмальны сінтэз. Цвёрдафазныя метады ў асноўным абапіраюцца на механічнае драбненне.
З пункту гледжання прынцыпаў падрыхтоўкі, вытворчасць ультратонкіх парашкоў можна падзяліць на хімічныя і фізічныя метады. Хімічныя метады атрымліваюць ультратонкія парашкі шляхам хімічных рэакцый, якія ўключаюць зародкаўтварэнне і рост з іёнаў або атамаў. Іх перавагі ўключаюць высокую чысціню, малы памер часціц, вузкае размеркаванне памераў і добрую марфалогію часціц; аднак яны пакутуюць ад нізкага выхаду, высокага кошту і складаных працэсаў. Фізічныя метады выкарыстоўваюць механічныя сілы для драбнення матэрыялаў, прапаноўваючы такія перавагі, як больш нізкі кошт, больш простыя працэсы, вялікая вытворчая магутнасць і прыдатнасць для буйнамаштабнай прамысловай вытворчасці. Больш за тое, механічна-хімічныя эфекты, якія ўзнікаюць падчас драбнення, могуць павысіць актыўнасць парашка.
У цяперашні час фізічныя метады дамінуюць у прамысловай апрацоўцы ультратонкіх неметалічных мінеральных парашкоў. У цэлым, працэс падрыхтоўкі складаецца з двух асноўных этапаў: драбнення і класіфікацыі. Спачатку сыравіна падаецца ў абсталяванне для ультратонкага драбнення. З-за адрозненняў у структуры часціц сілы, якія дзейнічаюць на часціцы падчас драбнення, неаднастайныя. У выніку атрыманыя дробныя часціцы адрозніваюцца па памеры і форме. Толькі частка часціц адпавядае патрабаванням да мэтавага памеру часціц. У рэальнай вытворчасці для дасягнення жаданай дробнасці часта выкарыстоўваецца падаўжэнне часу драбнення. Аднак такі падыход павялічвае спажыванне энергіі. Гэта таксама можа прывесці да празмернага драбнення. Таму вельмі важна своечасова аддзяляць кваліфікаваныя дробныя часціцы. Гэта робіць тэхналогію ультратонкай класіфікацыі найважнейшым кампанентам падрыхтоўкі ультратонкага парашка.
Сучасны стан даследаванняў абсталявання для ультратонкага памолу
Ударныя млыны
Ударныя млыны выкарыстоўваюць элементы, якія круцяцца з высокай хуткасцю вакол гарызантальнай або вертыкальнай восі, для стварэння інтэнсіўных ударных і зрухавых сіл на матэрыялах. Часціцы здрабняюцца пры сутыкненні са сценкамі камеры, нерухомымі кампанентамі і іншымі часціцамі. Гэтыя млыны падыходзяць для драбнення матэрыялаў сярэдняй цвёрдасці, такіх як тальк, мармур і кальцыт. Тыповы памер сыравіны менш за 8 мм, а памеры часціц прадукту вар'іруюцца ад 3 да 74 мкм.
Рэактыўныя млыны
Струменевыя млыны працуюць за кошт паскарэння сціснутага паветра праз сопла. Высокахуткасныя бруі захопліваюць часціцы ўнутр камеры памолу. Часціцы сутыкаюцца, труцца і зрушваюцца адна аб адну, каб дасягнуць памяншэння памеру. Струменевыя млыны шырока выкарыстоўваюцца для ультратонкага памолу неметалічных мінералаў сярэдняй або ніжэйшай цвёрдасці. Тыповыя матэрыялы ўключаюць мармур, каолін і тальк. Яны таксама выкарыстоўваюцца ў здаровай ежы, рэдказямельных матэрыялах і хімічнай сыравіне. Памер сыравіны звычайна меншы за 1 мм. Памер гатовых часціц звычайна вагаецца ад 1 да 30 мкм. Аднак вытворчыя магутнасці адносна абмежаваныя.
Струменевыя млыны адрозніваюцца высокай ступенню аўтаматызацыі. Яны здольныя вырабляць парашкі з добрай і стабільнай якасцю. Аднак яны таксама маюць некалькі недахопаў. Да іх адносяцца высокі кошт абсталявання і вялікая займаемая плошча. Спажыванне энергіі адносна высокае. Выпуск надзвычай дробных прадуктаў абмежаваны. Знос кампанентаў можа быць значным.
Некаторым мадэлям таксама не хапае дастатковай колькасці незалежных інавацый. Струменевыя млыны з'яўляюцца аднымі з найбольш даследаваных прылад ультратонкага памолу ў Кітаі. Іх тэхналогія адносна сталая. У выніку яны шырока прымаюцца на рынку. Зыходзячы з структурных і эксплуатацыйных адрозненняў, струменевыя млыны можна класіфікаваць на некалькі тыпаў. Да іх адносяцца плоскія (гарызантальныя дыскавыя) струменевыя млыны і цыркуляцыйныя трубчастыя струменевыя млыны. Да іх таксама адносяцца супрацьлеглыя струменевыя млыны, мэтавыя струменевыя млыны і струменевыя млыны з псеўдакіпяжаным слоем.
Шаравыя млыны
Шаровыя млыны ў асноўным абапіраюцца на кручэнне вала мяшалкі для перамешвання малольных матэрыялаў (сталёвых шароў, цырконіевых шароў, керамічных шароў, корундавых шароў або галькі) і матэрыялаў унутры камеры млына. Яны шырока выкарыстоўваюцца ў глыбокай перапрацоўцы неметалічных мінералаў і вытворчасці пігментаў. Памер сыравіны звычайна менш за 3 мм, а памер часціц прадукту вагаецца ад 0,1 да 45 мкм.
Кольцавыя ролікавыя млыны
Кольцавыя валковыя млыны — гэта, па сутнасці, абсталяванне для ультратонкага памолу малога і сярэдняга памеру. З пастаянным развіццём сфера іх прымянення пашыралася, а перавагі станавіліся ўсё больш прыкметнымі. Яны адрозніваюцца адносна простым тэхналагічным працэсам, вялікім каэфіцыентам памолу і нізкім спажываннем энергіі на адзінку, што адпавядае сучасным патрабаванням энергазберажэння і аховы навакольнага асяроддзя. Пры апрацоўцы парашка неметалічных мінералаў памер сыравіны звычайна меншы за 20 мм, а ўнутраныя класіфікацыйныя прылады дазваляюць гнутка рэгуляваць тонкасць прадукту ў адпаведнасці са стандартамі.
Незалежна ад таго, як развіваецца прамысловасць апрацоўкі парашкоў, механічнае драбненне застаецца асноўным метадам атрымання ультратонкіх неметалічных мінеральных парашкоў. Як кажуць, “каб добра працаваць, трэба спачатку навастрыць інструменты”. У будучыні неабходна ўмацаваць фундаментальныя тэарэтычныя даследаванні, павялічыць тэхналагічныя інвестыцыі, аптымізаваць працэсы на аснове існуючага абсталявання, павысіць інавацыйны патэнцыял і распрацаваць абсталяванне для ультратонкага драбнення, якое характарызуецца высокай тэхналагічнасцю, «зялёнай» эканомікай, нізкім спажываннем энергіі, нізкім узроўнем выкідаў і высокай дабаўленай вартасцю.
Бягучы стан Абсталяванне для ультратонкай класіфікацыі Даследаванні
Класіфікацыя ультратонкіх парашкоў падзяляе часціцы розных памераў, выкарыстоўваючы розніцу ў цэнтрабежнай сіле, гравітацыі, інерцыі і іншых сілах, якія дзейнічаюць на часціцы ў асяроддзі, у выніку чаго яны рухаюцца па розных траекторыях і збіраюцца асобна.
У залежнасці ад выкарыстоўванага асяроддзя, ультратонкую класіфікацыю можна падзяліць на сухія і вільготныя метады. Пры вільготнай класіфікацыі ў якасці дысперсійнага асяроддзя выкарыстоўваецца вадкасць, што забяспечвае высокую дакладнасць класіфікацыі і добрую аднастайнасць. Аднак наступныя працэсы, такія як сушка і ачыстка сцёкавых вод, абмяжоўваюць яе развіццё.
Зыходзячы з прынцыпаў класіфікацыі, абсталяванне для сухой класіфікацыі можна падзяліць на тры тыпы: інерцыйныя, струменевыя і цэнтрабежныя класіфікатары.
- Інерцыяльныя класіфікатары падзяляюць часціцы на аснове адрозненняў у інерцыі пад уздзеяннем прыкладзеных сіл.
- Струменевыя класіфікатары спалучаюць эфект Каанда, інерцыйную класіфікацыю і прынцыпы хуткай класіфікацыі.
- Найбольш шырока распрацаваны цэнтрабежныя класіфікатары, якія генеруюць палі цэнтрабежных сіл, значна мацнейшыя за палі сілы цяжару. У залежнасці ад характарыстык поля патоку іх можна падзяліць на вымушаныя віхравыя і свабодныя (ці квазісвабодныя) тыпы віхравых сіл.
Нягледзячы на тое, што сухая класіфікацыя можа забруджваць паветра і звычайна мае ніжэйшую эфектыўнасць класіфікацыі, яна выкарыстоўвае паветра ў якасці асяроддзя, мае больш нізкія эксплуатацыйныя выдаткі, ліквідуе неабходнасць у сушцы і паўторным дысперсіі, а таксама прапануе больш просты і энергаэфектыўны працэс. Таму яна шырока ўжываецца ў падрыхтоўцы парашкападобных рэчываў.
У цяперашні час турбінныя паветраныя класіфікатары найбольш шырока выкарыстоўваюцца ў прамысловай вытворчасці. У залежнасці ад арыентацыі ўстаноўкі класіфікацыйнага кола іх можна падзяліць на вертыкальныя і гарызантальныя тыпы. Будучыя напрамкі даследаванняў у асноўным сканцэнтраваны на рэгуляванні палёў класіфікацыйнага патоку, аптымізацыі працэсаў падзелу і распрацоўцы звязанай класіфікацыі на аснове змешаных рэжымаў патоку.
Выснова: Рашэнні для апрацоўкі ультратонкіх парашкоў ад Эпічны парашок
Epic Powder — прафесійны вытворца, які спецыялізуецца на апрацоўцы ультратонкіх парашкоў. Кампанія прапануе інтэграваныя рашэнні для ультратонкага памолу, дакладнай паветранай класіфікацыі і мадыфікацыі паверхні парашкоў. У яе партфель абсталявання ўваходзяць струменевыя млыны і шаравая млын–сістэмы класіфікатараў. Таксама даступныя кольцавыя валковыя млыны і высокаэфектыўныя турбінныя паветраныя класіфікатары. Гэтыя сістэмы дазваляюць дакладна кантраляваць размеркаванне часціц па памеры.
Яны забяспечваюць стабільную якасць прадукцыі. Спажыванне энергіі эфектыўна аптымізавана. Дзякуючы пастаянным інавацыям у тэхналогіях драбнення і паветранай класіфікацыі, Epic Powder падтрымлівае выкарыстанне высокакаштоўных карысных выкапняў. Кампанія таксама спрыяе распрацоўцы перадавых функцыянальных парашковых матэрыялаў. Гэтыя матэрыялы выкарыстоўваюцца ў вытворчасці пластмас, пакрыццяў, керамікі, электронікі і новых высокатэхналагічных галін прамысловасці.
«Дзякуй за чытанне. Спадзяюся, мой артыкул будзе карысным. Калі ласка, пакіньце каментар ніжэй. Вы таксама можаце звязацца з прадстаўніком службы падтрымкі кліентаў Zelda онлайн, калі ў вас ёсць дадатковыя пытанні».
— Апублікавана Эмілі Чэн