Banyak teknologi yang mengklasifikasikan serbuk. Yang paling umum adalah penyaringan, aliran udara, dan klasifikasi sentrifugal. Efeknya terhadap kemurnian serbuk bervariasi.
Metode penyaringan
Metode penyaringan menggunakan saringan untuk memilah bubuk, yang cocok untuk pemilahan bubuk kasar. Jika saringan masih utuh, maka dapat menghilangkan kotoran besar. Ini akan meningkatkan kemurnian. Namun, jika saringan sudah aus atau berlubang, partikel besar akan tercampur ke dalam bubuk halus. Ini akan mengurangi kemurniannya. Dalam penyaringan pasir kuarsa, saringan yang rusak akan membiarkan partikel yang lebih besar masuk ke dalam produk akhir. Ini mengurangi kemurniannya.
A batch of calcium carbonate powder has an initial purity of 85%. It contains 10% large particles and 5% impurities. This powder is then screened and graded. A standard, undamaged sieve can remove over 90% of large impurities after screening. After screening, the powder’s purity can be increased to 94%. This assumes the distribution of other impurities remains unchanged. If the sieve is damaged, it may only remove 50% of large impurities. The powder’s purity can then only reach about 87.5%.
Klasifikasi aliran udara
Metode ini didasarkan pada perbedaan kecepatan sedimentasi partikel dalam aliran udara. Metode ini dapat memisahkan partikel dengan ukuran yang berbeda secara akurat. Metode ini memiliki tingkat penghilangan kotoran yang tinggi dan dapat meningkatkan kemurnian secara signifikan. Namun, jika sistem klasifikasi memiliki udara yang bergolak atau pusaran lokal, beberapa partikel dapat bercampur, sehingga memengaruhi kemurnian. Misalnya, dalam pembuatan katoda baterai litium, klasifikasi aliran udara dapat menghilangkan kotoran dan gumpalan besar. Hal ini meningkatkan kemurnian material.
Ambil contoh produksi titanium dioksida yang memerlukan kemurnian lebih dari 99%. Dalam kondisi klasifikasi aliran udara yang ideal, titanium dioksida memiliki kemurnian 95%. Titanium dioksida mengandung 4% pengotor berbutir kasar dan 1% pengotor lainnya. Dengan mengendalikan kecepatan aliran udara, suhu, dan struktur pengklasifikasi, kita dapat menghilangkan sekitar 98% pengotor kasar. Kemurnian produk akhir dapat mencapai 99,2%. Jika ketidakrataan aliran udara melebihi 20% dalam sistem (harus berada dalam 5%), laju penghilangan partikel kasar dapat turun hingga 90%. Ini akan menghasilkan kemurnian produk hanya 98,6%.
Klasifikasi sentrifugal
Metode klasifikasi sentrifugal mengklasifikasikan partikel berdasarkan gaya sentrifugalnya. Metode ini memiliki efek klasifikasi yang baik pada partikel kecil dan membantu meningkatkan kemurnian. Namun, keausan dan korosi akan menghasilkan kotoran yang akan mencemari bubuk. Selain itu, kontrol parameter operasi yang tidak tepat akan mengurangi kemurnian dengan memperburuk efek klasifikasi. Misalnya, saat menyiapkan nano kalsium karbonat dengan kemurnian tinggi, jika kecepatan sentrifus tidak stabil, hal itu akan memengaruhi kemurnian produk.
Untuk serbuk mikro alumina dengan kemurnian awal 90% (campuran pengotor 8% dan 2% lainnya), berlaku ketentuan berikut. Dalam klasifikasi sentrifugal normal, kecepatan yang stabil adalah kuncinya. Jika sentrifus berjalan pada kecepatan tersebut, dan peralatan tidak aus, maka dapat menghilangkan 95% pengotor. Hal ini meningkatkan kemurnian serbuk menjadi 97,6%. Jika sentrifus aus karena penggunaan yang lama, maka akan menyebabkan 0,5% pengotor akibat keausan. Gaya sentrifugal yang tidak stabil mengurangi laju penghilangan pengotor menjadi 90%. Dengan demikian, kemurnian serbuk akhir mungkin hanya 96,1%.
Data ini menunjukkan bahwa, jika berfungsi dengan baik, pengklasifikasi yang berbeda dapat meningkatkan kemurnian bubuk. Namun, bubuk akhir bergantung pada tiga faktor. Ketiga faktor tersebut adalah status pengoperasian peralatan, kontrol parameter proses, dan stabilitas peralatan. Kemurnian sangat penting. Faktor-faktor ini harus dikontrol dengan ketat dalam produksi untuk mendapatkan produk bubuk dengan kemurnian tinggi.