Wollastonite is a mineral. It is calcium metasilicate. It belongs to the Triiclinic crystal system. Its chemical formula is CaO48.3% and SiO251.7%. Natural wollastonite is usually needle-shaped. It forms radial, fibrous aggregates and more. Wollastonite is non-toxic. It has low oil absorption and is cheap. It has a needle-like shape. It is often used as a substitute or co-product of glass fiber, talc, and asbestos. It makes plastics stronger and tougher.
My country’s gold is important in the world market. But, our technology for making ultrafine wollastonite powder has a high aspect ratio. It lags behind that of other countries. Research in the country focuses on making ultra-fine wollastonite powder. Now, the size of the wollastonite particles is ultra-fine. Research has proved that a supersonic jet mill can make wollastonite ultrafine powder. Wollastonite powder with a high aspect ratio has advantages. Wollastonite powder has a needle-like structure. So, the laser particle size analyzer cannot give the aspect ratio. It can only provide a reference for particle size. At the same time, the airflow mill uses a lot of energy. There are few reports on the shape of needle-shaped wollastonite powder. So, it is key to link the aspect ratio to the equal volume diameter of needle-like wollastonite powder.
Esperimenti analitici
La materia prima per l'esperimento è la Wollastonite di Qinghai. Dopo aver frantumato grossolanamente la wollastonite (fino a <1 mm), la frantumiamo ulteriormente con il mulino MQW10. Il mulino utilizza una pressione di frantumazione di 0,7 MPa e una velocità della ruota di classificazione di 6800 giri/min.
La polvere ottenuta dopo la macinazione ultrafine viene analizzata sull'analizzatore di immagini JX-2000. Abbiamo contato la lunghezza e il diametro di molte particelle (>1000). Questo ci ha permesso di calcolare il loro diametro di volume uguale. Le particelle aghiformi possono avere isotopi e diametri diversi con lo stesso rapporto di aspetto. Quando contiamo le particelle di wollastonite, dividiamo la lunghezza della polvere aghiforme (L) in 0-10 um. Eseguiamo quindi statistiche in 6 intervalli: 0-10 um, 40-50 um e 50-60 um. In ogni intervallo, il numero di particelle contate è >= 200.
Risultati e discussione
Il rapporto di aspetto medio della polvere di wollastonite aumenta rapidamente. Ciò accade quando aumenta il diametro medio del volume uguale. Il diametro è di 4,15 μm. La tendenza crescente del rapporto di aspetto diventa delicata. Quando la dimensione media raggiunge 6,64 um e poi aumenta, il cambiamento nella forma media è delicato. Tuttavia, la dimensione media aumenta molto. Gli esperimenti mostrano che 90% del diametro corto D delle particelle frantumate è di 1 um. Ci sono pochissime particelle grandi. E il diametro lungo cambia notevolmente. Il processo di macinazione utilizza un principio come il letto fluidizzato. L'aria compressa si espande e accelera per formare un getto supersonico. Questo getto crea un getto controcorrente nella parte inferiore del mulino. La differenza di pressione modifica il flusso del materiale macinato. Ciò fa sì che i materiali si scontrino, si sfreghino e si taglino violentemente nella cavità di frantumazione. Questo processo ottiene la miniaturizzazione. Il taglio e l'attrito tendono a staccare le particelle. Ciò avviene lungo la scissione cristallografica. È parallelo alla direzione della forza. Quindi, un taglio e un attrito sufficienti possono staccare i fasci di cristalli in fibre. Questo è utile per produrre wollastonite ultrafine con un elevato rapporto di aspetto. Quando le particelle di wollastonite sono più grandi, il mulino le schiaccia e le spinge. Questo le rompe principalmente tramite scissione. Ma, man mano che le particelle diventano più piccole, i difetti facili da scindere diminuiscono. Le particelle piccole vengono schiacciate meglio. Anche l'energia cinetica diminuisce. Il numero di collisioni necessarie per la frantumazione aumenta bruscamente. Pertanto, la possibilità di rompere le fibre di wollastonite aumenta notevolmente. Quindi, quando il diametro delle particelle si avvicina a 1um, le forme delle particelle simili a fibre scompaiono.
Conclusione
Da questo esperimento si possono trarre le seguenti conclusioni:
Un mulino a getto a letto fluido può frantumare la wollastonite. Crea particelle fibrose migliori.
(2) Il mulino a getto a letto fluido frantuma la wollastonite. Il rapporto di aspetto medio delle particelle di wollastonite può raggiungere 17:1-20:1 quando la dimensione delle particelle è di 4-6 μm. Dopo che il volume medio uguale supera i 6 μm, il rapporto di aspetto medio cambia. Se la dimensione è piccola, il diametro aumenta in modo significativo. Se il rapporto di aspetto è inferiore a 4 μm, il diametro diminuisce bruscamente. La dimensione delle particelle è un fattore cruciale nella determinazione del riempitivo. Quindi, è meglio controllare la dimensione a 4-7 μm durante la frantumazione.