Bubuk ultrahalus Mengacu pada kelas material dengan ukuran partikel mulai dari skala mikrometer hingga nanometer. Saat ini, penerapan luas bubuk mineral non-logam dalam material baru berteknologi tinggi modern didasarkan pada sifat fungsionalnya yang unik. Kinerja fungsional sebagian besar mineral non logam sangat bergantung pada ukuran partikel, distribusi ukuran partikel, dan morfologi partikel.
Sebagai contoh, efek penguatan dan peningkatan kekuatan pada komposit berbasis polimer, serta kekuatan dan ketangguhan material keramik, sangat dipengaruhi oleh karakteristik partikel.
Demikian pula, daya tutup dan kekuatan pewarnaan dalam pembuatan kertas dan lapisan Pigmen bergantung pada ukuran dan morfologi partikel. Selain itu, sifat listrik, magnetik, dan optik serbuk, bersama dengan penyerapan gelombang mikro dan kinerja perisainya, aktivitas katalitik, perilaku adsorpsi, sifat reologi, efek antibakteri, kemampuan dekolorisasi, dan kinerja pengikatan, semuanya terkait erat dengan ukuran partikel, distribusi ukuran, dan bentuk partikel.
Karena luas permukaan spesifiknya yang besar dan aktivitas permukaannya yang tinggi, bubuk ultrahalus menunjukkan kecepatan yang tinggi. bahan kimia laju reaksinya. Mereka juga memiliki suhu sintering rendah sambil mempertahankan kekuatan badan hasil sintering yang tinggi. Selain itu, kinerja pengisian dan penguatan yang sangat baik serta daya tutup yang tinggi berkontribusi pada sifat fisik dan kimianya yang luar biasa. Akibatnya, banyak bidang aplikasi membutuhkan bahan baku mineral non-logam untuk diproses menjadi ukuran partikel halus, sangat halus, atau submikron.
Menurut konsensus saat ini dalam industri pengolahan mineral, bubuk ultrahalus didefinisikan sebagai bubuk dengan ukuran partikel kurang dari 30 μm. Berdasarkan ukuran partikel, bubuk ultrahalus dapat diklasifikasikan menjadi tiga kategori: skala mikron (1–30 μm), skala submikron (0,1–1 μm), dan skala nano (0,001–0,1 μm). Bubuk mineral non-logam ultrahalus menunjukkan keunggulan luar biasa dalam sifat optik, magnetik, akustik, listrik, dan mekanik. Bubuk ini banyak digunakan dalam industri farmasi, kimia, elektronik, energi, dan industri lainnya.
Pengolahan Serbuk Mineral Non-Logam Ultrahalus
Terdapat banyak metode untuk menyiapkan bubuk ultrahalus. Berdasarkan media pembentukannya, metode-metode ini dapat dibagi menjadi tiga kategori: metode fase gas, fase cair, dan fase padat. Metode fase gas meliputi pemanasan induksi frekuensi tinggi dan teknologi sintesis plasma, yang cocok untuk menghasilkan bubuk ultrahalus dengan kemurnian tinggi, ukuran partikel kecil, distribusi ukuran yang sempit, dan morfologi yang seragam. Metode fase cair terutama meliputi reduksi kimia, sol-gel, atomisasi ultrasonik, dan sintesis hidrotermal. Metode fase padat terutama bergantung pada penggilingan mekanis.
Dari perspektif prinsip persiapan, produksi bubuk ultrahalus dapat dibagi menjadi metode kimia dan fisik. Metode kimia menghasilkan bubuk ultrahalus melalui reaksi kimia yang melibatkan nukleasi dan pertumbuhan dari ion atau atom. Keuntungannya meliputi kemurnian tinggi, ukuran partikel kecil, distribusi ukuran yang sempit, dan morfologi partikel yang baik; namun, metode ini memiliki kelemahan berupa hasil yang rendah, biaya tinggi, dan proses yang kompleks. Metode fisik menggunakan gaya mekanik untuk menggiling material, menawarkan keuntungan seperti biaya lebih rendah, proses lebih sederhana, kapasitas produksi besar, dan kesesuaian untuk produksi industri skala besar. Selain itu, efek mekanik-kimia yang dihasilkan selama penggilingan dapat meningkatkan aktivitas bubuk.
Saat ini, metode fisik mendominasi pemrosesan industri bubuk mineral non-logam ultrahalus. Secara umum, proses persiapan terdiri dari dua langkah utama: penggilingan dan klasifikasi. Bahan baku pertama-tama dimasukkan ke dalam peralatan penggilingan ultrahalus. Karena perbedaan struktur partikel, gaya yang bekerja pada partikel selama penggilingan tidak seragam. Akibatnya, partikel halus yang dihasilkan bervariasi dalam ukuran dan bentuk. Hanya sebagian partikel yang memenuhi persyaratan ukuran partikel target. Dalam produksi aktual, memperpanjang waktu penggilingan sering digunakan untuk mencapai kehalusan yang diinginkan. Namun, pendekatan ini meningkatkan konsumsi energi. Hal ini juga dapat menyebabkan penggilingan berlebihan. Oleh karena itu, sangat penting untuk memisahkan partikel halus yang memenuhi syarat tepat waktu. Hal ini menjadikan teknologi klasifikasi ultrahalus sebagai komponen penting dalam persiapan bubuk ultrahalus.
Status Terkini Penelitian Peralatan Penggilingan Ultrahalus
Mesin Penggiling Dampak
Mesin penggiling tumbukan menggunakan elemen berputar berkecepatan tinggi (seperti batang, palu, atau bilah) di sekitar sumbu horizontal atau vertikal untuk menghasilkan gaya tumbukan dan geser yang kuat pada material. Partikel dihancurkan melalui tumbukan dengan dinding ruang penggilingan, komponen tetap, dan partikel lainnya. Mesin penggiling ini cocok untuk menggiling material dengan kekerasan sedang seperti talk, marmer, dan kalsit. Ukuran umpan tipikal di bawah 8 mm, dan ukuran partikel produk berkisar dari 3 hingga 74 μm.
Pabrik Jet
Mesin penggiling jet beroperasi dengan mempercepat udara terkompresi melalui nosel. Pancaran berkecepatan tinggi menarik partikel ke dalam ruang penggilingan. Partikel bertabrakan, bergesekan, dan bergeser satu sama lain untuk mencapai pengurangan ukuran. Mesin penggiling jet banyak digunakan untuk penggilingan ultrahalus mineral non-logam dengan kekerasan sedang atau rendah. Bahan-bahan umum meliputi marmer, kaolin, dan talk. Mesin ini juga digunakan dalam makanan kesehatan, bahan tanah jarang, dan bahan baku kimia. Ukuran umpan umumnya di bawah 1 mm. Ukuran partikel akhir biasanya berkisar antara 1 hingga 30 μm. Namun, kapasitas produksinya relatif terbatas.
Mesin penggiling jet memiliki tingkat otomatisasi yang tinggi. Mesin ini mampu menghasilkan bubuk dengan kualitas yang baik dan stabil. Namun, mesin ini juga memiliki beberapa kekurangan. Kekurangan tersebut meliputi biaya peralatan yang tinggi dan ukuran yang besar. Konsumsi energi relatif tinggi. Hasil produksi produk yang sangat halus terbatas. Keausan komponen bisa signifikan.
Beberapa model juga kurang memiliki inovasi independen yang memadai. Jet mill termasuk di antara perangkat penggilingan ultrahalus yang paling banyak diteliti di Tiongkok. Teknologinya relatif matang. Akibatnya, mereka diterima secara luas di pasaran. Berdasarkan perbedaan struktural dan operasional, jet mill dapat diklasifikasikan menjadi beberapa jenis. Ini termasuk jet mill datar (cakram horizontal) dan jet mill tabung sirkulasi. Mereka juga termasuk jet mill berlawanan, jet mill target, dan jet mill fluidized bed.
Mesin Penggiling Bola
Mesin penggiling bola terutama mengandalkan putaran poros pengaduk untuk mengaduk media penggilingan (bola baja, bola zirkonia, bola keramik, bola korundum, atau kerikil) dan material di dalam ruang penggiling. Mesin ini banyak digunakan dalam pengolahan mendalam mineral non-logam dan produksi pigmen. Ukuran umpan biasanya di bawah 3 mm, dan ukuran partikel produk berkisar dari 0,1 hingga 45 μm.
Penggilingan Rol Cincin
Penggiling rol cincin pada dasarnya adalah peralatan penggilingan ultrahalus berukuran kecil hingga menengah. Dengan perkembangan yang berkelanjutan, cakupan aplikasinya telah meluas, dan keunggulannya menjadi semakin menonjol. Penggiling ini memiliki pengoperasian proses yang relatif sederhana, rasio penggilingan yang besar, dan konsumsi energi per unit yang rendah, memenuhi persyaratan penghematan energi dan perlindungan lingkungan saat ini. Dalam pengolahan bubuk mineral non-logam, ukuran umpan biasanya di bawah 20 mm, dan perangkat klasifikasi internal memungkinkan penyesuaian kehalusan produk secara fleksibel sesuai standar.
Terlepas dari bagaimana industri pengolahan bubuk berkembang, penggilingan mekanis tetap menjadi metode utama untuk menghasilkan bubuk mineral non-logam ultrahalus. Seperti pepatah mengatakan, "Untuk melakukan pekerjaan dengan baik, seseorang harus terlebih dahulu mengasah alatnya." Di masa depan, sangat penting untuk memperkuat penelitian teoritis fundamental, meningkatkan investasi teknologi, mengoptimalkan alur proses berdasarkan peralatan yang ada, meningkatkan kemampuan inovasi, dan mengembangkan peralatan penggilingan ultrahalus yang bercirikan kandungan teknologi tinggi, ekonomi hijau, konsumsi energi rendah, emisi rendah, dan nilai tambah tinggi.
Status Terkini Peralatan Klasifikasi Ultrahalus Riset
Klasifikasi bubuk ultrahalus memisahkan partikel dengan ukuran berbeda dengan memanfaatkan perbedaan gaya sentrifugal, gravitasi, inersia, dan gaya lain yang bekerja pada partikel dalam suatu medium, menyebabkan partikel tersebut mengikuti lintasan yang berbeda dan terkumpul secara terpisah.
Berdasarkan media yang digunakan, klasifikasi ultrahalus dapat dibagi menjadi metode kering dan basah. Klasifikasi basah menggunakan cairan sebagai media pendispersi dan menawarkan akurasi klasifikasi yang tinggi serta keseragaman yang baik. Namun, proses selanjutnya seperti pengeringan dan pengolahan air limbah membatasi perkembangannya.
Berdasarkan prinsip klasifikasi, peralatan klasifikasi kering dapat dibagi menjadi tiga jenis: klasifikasi inersia, jet, dan sentrifugal.
- Pengklasifikasi inersia memisahkan partikel berdasarkan perbedaan inersia di bawah gaya yang diterapkan.
- Pengklasifikasi jet menggabungkan efek Coanda, klasifikasi inersia, dan prinsip klasifikasi cepat.
- Klasifikasi sentrifugal, yang menghasilkan medan gaya sentrifugal jauh lebih kuat daripada medan gravitasi, adalah yang paling banyak dikembangkan. Klasifikasi ini dapat dibagi lagi menjadi tipe pusaran paksa dan pusaran bebas (atau semi-bebas) berdasarkan karakteristik medan aliran.
Meskipun klasifikasi kering dapat menyebabkan polusi udara dan umumnya memiliki efisiensi klasifikasi yang lebih rendah, metode ini menggunakan udara sebagai media, memiliki biaya operasional yang lebih rendah, menghilangkan kebutuhan pengeringan dan pendispersian ulang, serta menawarkan proses yang lebih sederhana dan hemat energi. Oleh karena itu, metode ini banyak diterapkan dalam pembuatan bubuk.
Saat ini, pengklasifikasi udara turbin adalah yang paling banyak digunakan dalam produksi industri. Berdasarkan orientasi pemasangan roda pengklasifikasi, alat ini dapat dibagi menjadi tipe roda vertikal dan roda horizontal. Arah penelitian di masa mendatang terutama berfokus pada pengaturan medan aliran pengklasifikasian, pengoptimalan proses pemisahan, dan pengembangan pengklasifikasian gabungan berdasarkan rezim aliran campuran.
Kesimpulan: Solusi Pemrosesan Bubuk Ultrahalus oleh Bubuk Epik
Epic Powder adalah produsen profesional yang mengkhususkan diri dalam pemrosesan bubuk ultrahalus. Perusahaan ini menyediakan solusi terintegrasi untuk penggilingan ultrahalus, klasifikasi udara presisi, dan modifikasi permukaan bubuk. Portofolio peralatannya meliputi jet mill dan pabrik bola– sistem pengklasifikasi. Penggiling rol cincin dan pengklasifikasi udara turbin efisiensi tinggi juga tersedia. Sistem ini memungkinkan kontrol yang tepat terhadap distribusi ukuran partikel.
Mereka memastikan kualitas produk yang stabil. Konsumsi energi dioptimalkan secara efektif. Melalui inovasi berkelanjutan dalam teknologi penggilingan dan klasifikasi udara, Epic Powder mendukung pemanfaatan mineral bernilai tinggi. Perusahaan ini juga mendorong pengembangan material bubuk fungsional canggih. Material ini melayani industri plastik, pelapis, keramik, elektronik, dan industri teknologi tinggi yang sedang berkembang.
Terima kasih sudah membaca. Semoga artikel saya bermanfaat. Silakan tinggalkan komentar di bawah. Anda juga bisa menghubungi perwakilan pelanggan Zelda online untuk pertanyaan lebih lanjut.
— Diposting oleh Emily Chen