Negli ultimi anni, con il riconoscimento della superiorità delle particelle ultrafini, sempre più ricercatori hanno iniziato ad attribuire importanza alla ricerca sulla produzione di micropolveri. La tecnologia di macinazione a getto, un metodo importante per la preparazione di polveri ultrafini, è diventata uno dei metodi preferiti per lo sviluppo di materiali in micropolveri ad alte prestazioni.
Caratteristiche del mulino a getto
Il mulino a getto, noto anche come mulino ad aria o polverizzatore a getto, è una macchina che utilizza un flusso d'aria ad alta velocità per frantumare materiali e componenti tramite collisioni, impatti, tagli e altri effetti.
Il prodotto ottenuto dalla frantumazione del materiale con un mulino a flusso d'aria presenta una finezza uniforme, una distribuzione granulometrica ristretta, un'elevata purezza, una superficie liscia delle particelle, una forma regolare e una buona disperdibilità. Il materiale risulta meno contaminato durante il processo di frantumazione e può persino operare in un ambiente sterile e privo di inquinamento, risultando quindi adatto alla frantumazione ultrafine in settori come quello alimentare e farmaceutico, dove la contaminazione esterna è vietata. I mulini a flusso d'aria non generano una quantità significativa di calore durante il processo di frantumazione, il che li rende più adatti alla frantumazione di materiali con bassi punti di fusione o bassa sensibilità termica rispetto ad altre apparecchiature di frantumazione. Il processo produttivo è altamente automatizzato e può essere applicato alla produzione industriale su larga scala. La polverizzazione a flusso d'aria può anche facilitare operazioni congiunte di polverizzazione e fasi di produzione successive, come la frantumazione e l'essiccazione simultanea dei materiali o la nebulizzazione di soluzioni durante la polverizzazione per rivestire o modificare la superficie della polvere. Tuttavia, presenta anche degli svantaggi, come l'elevato consumo energetico.
Applicazione del mulino a getto
Grazie ai suoi molteplici vantaggi, i mulini a getto svolgono un ruolo estremamente importante in molti campi.
Settore minerario e metallurgico
L'applicazione della tecnologia di frantumazione a getto d'aria ha avuto origine nel settore minerario e metallurgico, e sono state condotte ricerche approfondite sulla preparazione di polveri metalliche o non metalliche ultrafini. Ad esempio, è ampiamente utilizzata per la frantumazione ultrafine di minerali non metallici di media e bassa durezza, come talco, marmo, caolino, mica, ecc., nonché polveri di carburo di tungsteno, polvere d'argento, carburo di tantalio e altre polveri. Inoltre, negli ultimi anni, la frantumazione a flusso d'aria ha iniziato a mostrare nuove potenzialità nella separazione dei materiali e nel riciclo dei rifiuti solidi.
Settore militare, aerospaziale e altri settori
I materiali in polvere ultrafine possono essere utilizzati per produrre materiali stealth per aerei stealth, carri armati stealth, ecc. Il propellente per razzi ricavato da prodotti ottenuti dalla frantumazione e dalla raffinazione di flussi d'aria come ossidanti e catalizzatori può più che raddoppiare la velocità di combustione dei propellenti ordinari.
Industria chimica, energia e altri settori
Il biossido di titanio, in quanto pigmento, presenta elevati requisiti in termini di granulometria e purezza. Generalmente, per soddisfare tali requisiti, si utilizza un mulino a getto d'aria come apparecchiatura di frantumazione. Il biossido di titanio ottenuto tramite frantumazione a getto d'aria presenta una migliore stabilità e migliori proprietà ottiche. Le prestazioni catalitiche dell'idrossido di alluminio ottenuto tramite polverizzazione a getto d'aria sono state migliorate e può essere utilizzato come riempitivo per marmo artificiale e fibra di vetro. Nella produzione di gomma, il nano-ossido di zinco ottenuto tramite frantumazione ad aria compressa presenta un buon effetto di deagglomerazione e la sua dispersione in solventi organici è stata migliorata, il che può migliorare efficacemente le prestazioni di vulcanizzazione della gomma naturale. In termini energetici, la frantumazione e il pretrattamento della paglia influenzano la formazione di residui di fermentazione, utili per la produzione di biogas, migliorando così l'utilizzo energetico della paglia.
Campo medico
Il mulino a getto può frantumare comuni medicinali cinesi come ginseng, crisantemo, Panax notoginseng, bacca di goji, forsizia, ecc. Può frantumare le materie prime delle medicine erboristiche cinesi a 1-5 μm e la polvere medicinale risultante ha una granulometria fine, una distribuzione stretta e un basso inquinamento e ha una buona dissoluzione e assorbimento dei medicinali. Molto utile. Inoltre, può anche frantumare crostacei duri, ossa e altri materiali medicinali.
Campo alimentare
Le bucce di mela, le bucce di agrumi, la crusca di frumento, le bucce di mais, le bucce di fagioli, la crusca di riso, la polpa di barbabietola, la bagassa di canna da zucchero, ecc. sono ricche di vitamine e oligoelementi e hanno un ottimo valore nutrizionale. Non solo non hanno un buon sapore se mangiate direttamente, ma anche l'effetto di assorbimento è scarso. Con un grande sconto, dopo essere state raffinate e lavorate da un mulino a getto, il sapore e l'assorbimento possono essere notevolmente migliorati.
Campo della cosmetica
Il colorante e la polvere di riempimento vengono frantumati dal flusso d'aria e poi aggiunti al fondotinta liquido e all'ombretto per migliorare la compattezza, l'aderenza e la scorrevolezza della polvere pressata. L'andrografolide nei prodotti per la cura della pelle è più solubile in acqua dopo essere stato frantumato dal flusso d'aria e può dissolversi rapidamente mantenendo comunque l'attività antibatterica. L'aggiunta di polvere VC e polvere di perla dopo la macinazione ultrafine tramite flusso d'aria ai prodotti per la cura della pelle favorirà maggiormente l'assorbimento.
Campo elettronico
La polvere ultrafine di ossido di ferro può produrre materiali magnetici ad alte prestazioni. La polvere ultrafine di ossido di silicio può produrre materiali resistivi ad alte prestazioni. La polvere di allumina ultrafine ad alta purezza può essere utilizzata per produrre substrati di zaffiro utilizzati nei chip LED. I substrati realizzati con polvere ultrafine hanno le caratteristiche di buona stabilità, buona trasmissione della luce e nessun assorbimento di luce visibile. Dopo che la polvere di molibdeno viene elaborata mediante tecnologia di frantumazione del flusso d'aria, la dimensione delle particelle della polvere di molibdeno diventa più piccola, la distribuzione delle dimensioni delle particelle diventa più stretta, la morfologia è uniforme e la densità apparente e la densità di presa sono aumentate. Può essere utilizzato meglio nella produzione di lampadine, tubi elettronici, circuiti integrati, ecc.
Nuovo campo energetico
La granulometria media del materiale dopo la frantumazione mediante flusso d'aria è fine, la distribuzione granulometrica è ristretta, la superficie delle particelle è liscia, la forma delle particelle è regolare, la purezza è elevata, l'attività è elevata, la dispersione è buona e soddisfa i requisiti di preparazione dei materiali per elettrodi, quindi è ampiamente utilizzato. I materiali tipici adatti al polverizzatore a getto sono: manganato di litio, ossido di litio cobalto, fosfato di litio ferro, carbonato di litio, grafite sferica, coke di petrolio, coke di asfalto, materiali ternari, lega di nichel idruro metallico, ossalato ferroso, titanato di litio, manganato di nichel litio, ecc.
Classificazione del polverizzatore a getto
Da quando l'American Fluid Energy Company ha sviluppato il primo polverizzatore a getto (jet mill) al mondo nel 1934, la sua forma strutturale è stata costantemente aggiornata e sviluppata. Attualmente, i polverizzatori a getto possono essere suddivisi in: polverizzatore a flusso d'aria piatto, polverizzatore a flusso d'aria a controgetto, polverizzatore a flusso d'aria mirato, polverizzatore a flusso d'aria a tubo circolante, polverizzatore a flusso d'aria a letto fluidizzato.
Polverizzatore a getto a letto fluido
Il mulino a flusso d'aria a letto fluido è un nuovo tipo di mulino a flusso d'aria che presenta i vantaggi di una distribuzione granulometrica stretta, elevata efficienza di frantumazione, basso consumo energetico, basso inquinamento del prodotto e bassa usura degli accessori, ma il costo dell'attrezzatura è elevato. Poiché il materiale deve essere fluidizzato prima di poter essere frantumato dalla collisione del getto d'aria, il mulino a flusso d'aria a letto fluido di solito richiede che il materiale da frantumare abbia una finezza sufficiente e i requisiti sono più evidenti per i materiali ad alta densità. Viene spesso utilizzato per la frantumazione ultrafine, la rottura e la modellatura di materiali in resina sintetica, resina fenolica, medicina, cosmetici, ceramiche avanzate, polvere magnetica, materiali per batterie e altri settori.
Polverizzatore a getto piatto
Il polverizzatore a flusso d'aria piatto, noto anche come mulino a flusso d'aria a disco orizzontale, è il primo e più ampiamente utilizzato polverizzatore a flusso d'aria nell'industria. Presenta i vantaggi di una struttura semplice, di un funzionamento semplice, di auto-grading, ecc. Tuttavia, l'energia cinetica d'impatto dell'attrezzatura è piccola e l'intensità di frantumazione è bassa. Quando si elaborano materiali con una durezza maggiore, la parete interna del corpo macchina produrrà violente vibrazioni tra il materiale e la parete interna della camera di macinazione a causa dell'azione del materiale insieme al flusso d'aria ad alta velocità. La collisione e l'attrito aggraveranno l'inquinamento della cavità di macinazione e causeranno un certo inquinamento al prodotto. È adatto per un'ampia gamma di materiali, in particolare materiali composti da vari aggregati o condensati.
Polverizzatore a getto contro-getto
Il mulino a flusso d'aria a controgetto, noto anche come mulino a flusso d'aria a controgetto e mulino a getto inverso, è un'attrezzatura con elevato utilizzo di energia. Poiché il processo di frantumazione si basa principalmente su collisioni ad alta velocità tra particelle, può efficacemente evitare l'usura delle parti di impatto da parte del flusso d'aria ad alta velocità e allo stesso tempo migliorare il problema della contaminazione del materiale e anche la dimensione delle particelle del prodotto è più fine; tuttavia, l'attrezzatura occupa un'ampia area, ha un elevato consumo di energia e ha una scarsa distribuzione delle dimensioni delle particelle. più ampia. Viene spesso utilizzata per frantumare materiali duri, fragili e appiccicosi.
Mulino a getto mirato
Il mulino a getto target è anche chiamato mulino a getto singolo. La direzione di alimentazione ha una buona adattabilità, una grande forza di frantumazione e può gestire materiali con una tenacità relativamente elevata; tuttavia, la piastra target e il tubo di miscelazione dell'attrezzatura sono soggetti a usura e grave erosione, quindi le parti devono essere sostituite regolarmente, il che può contaminare il materiale in una certa misura, con conseguente scarsa granulometria del prodotto. La distribuzione è più ampia e il consumo di energia cinetica è maggiore. Viene spesso utilizzato per frantumare polimeri ad alto peso molecolare, materiali termosensibili a basso punto di fusione e materiali fibrosi grossolani.
Polverizzatore a flusso d'aria a tubo circolante
Il mulino a flusso d'aria a tubo circolante (mulino a flusso d'aria a getto anulare verticale) ha i vantaggi di una distribuzione delle dimensioni delle particelle ridotte, nessun dispositivo di potenza, non è facile da inquinare e il materiale non è facile da attaccare alla parete; tuttavia, questo tipo di apparecchiatura ha una bassa efficienza di frantumazione, un elevato consumo di energia e usura della parete interna. grave. Viene spesso utilizzato per frantumare materiali fragili e di bassa durezza. Di solito è suddiviso in tipi di tubi circolanti a sezione trasversale circolare uguale e a sezione trasversale variabile in base alla sezione trasversale.
Esistono molti tipi di apparecchiature di frantumazione a flusso d'aria ultra-fine e la struttura di ogni tipo di apparecchiatura presenta anche delle differenze evidenti e ciascuna presenta vantaggi e svantaggi corrispondenti. In futuro, la tendenza di sviluppo principale delle apparecchiature di frantumazione a flusso d'aria ultra-fine si rifletterà principalmente nell'aumento della produzione di una singola macchina e nella riduzione del consumo energetico per unità di prodotto; nel miglioramento della finezza del prodotto e nel rafforzamento del limite di frantumazione dell'apparecchiatura; e nel controllo online della finezza del prodotto e della distribuzione delle dimensioni delle particelle.