Carbonio nero pirolitico (PCB) è un tipo di nero di carbonio Ottenuto tramite pirolisi di materiali organici come gomma e plastica di scarto. Presenta un'elevata superficie specifica e una forte stabilità fisico-chimica. È ampiamente utilizzato in settori come pneumatici, gomma, plastica, rivestimenti e inchiostri. Funge da agente annerente, riempitivo o materiale conduttivo. Con l'avanzamento delle politiche ambientali e la richiesta di un'economia circolare, la pirolisi nero di carbonio ha ricevuto notevole attenzione in quanto risorsa sostenibile.
Requisiti di polverizzazione per il nerofumo pirolitico
Il nero di carbonio pirolitico ha in genere una grande dimensione delle particelle (di solito superiore a 50 micron). Deve essere polverizzato a un livello più fine per soddisfare le esigenze di varie applicazioni. La polverizzazione riduce dimensione delle particelle e aumenta la superficie specifica. Ciò migliora le prestazioni, ad esempio migliorando l'effetto riempitivo, la dispersione e l'area di contatto.
Il prodotto polverizzato deve mantenere elevata uniformità e stabilità. Una macinazione eccessiva può comprometterne le prestazioni. Una polverizzazione di alta qualità garantisce una distribuzione uniforme nel prodotto finale, migliorandone le proprietà fisiche.
Caratteristiche e Polverizzazione Sfide del nero di carbonio pirolitico
Essendo un importante riempitivo nei settori della gomma, della plastica e di altri settori, la distribuzione granulometrica del nero di carbonio pirolitico (tipicamente tra 10 e 100 μm) influisce direttamente sulle prestazioni dei prodotti finiti. Tuttavia, il nero di carbonio pirolitico presenta diverse sfide:
- Alta durezza: Con una durezza Mohs compresa tra 2,5 e 3,5, può causare usura alle attrezzature.
- Tendenza ad agglomerarsi: Avendo una grande superficie specifica (50–200 m²/g), è incline a formare agglomerati secondari.
- Sensibilità termica: Il processo di polverizzazione richiede il controllo della temperatura (≤80°C) per prevenire l'ossidazione.
Attrezzatura comune per la polverizzazione pirolitica del nero di carbonio
Soluzione preferita: Una classificazione mulino a impatto Si consiglia l'abbinamento con un sistema di classificazione turbo. Questa configurazione può raggiungere una distribuzione ristretta di D50 = 15 μm con una capacità produttiva di 2-5 tonnellate all'ora.
Mulino classificatore ad aria (ACM)
Un mulino a impatto classificatore combina la macinazione ultrafine con la classificazione dinamica. Il principio di base prevede la rotazione ad alta velocità di un rotore, che genera intense forze d'impatto. Ciò provoca collisioni ad alta frequenza, taglio e attrito all'interno della camera di macinazione. La ruota classificatrice integrata consente la regolazione in tempo reale della granulometria.
Scenari applicativi tipici
- Lavorazione di materiali duri: Adatto per minerali con durezza Mohs ≤9 (ad esempio, carbonato di calcio, quarzo), materiali ceramici e chimico intermedi.
- Campi di alto valore: Utilizzato in settori che richiedono distribuzioni precise delle dimensioni delle particelle, come i materiali catodici delle batterie al litio, la micronizzazione farmaceutica e i pigmenti per uso alimentare.
- Esigenze ambientali: Frantumazione a basso consumo energetico per il riciclaggio di rifiuti solidi (ad esempio, polverizzazione di rifiuti di vetro).
Processo di polverizzazione del carbonio nero pirolitico
Il processo di polverizzazione del carbone nero ottenuto tramite pirolisi è costituito da diverse fasi:
- Screening e pretrattamento dei materiali
Prima della polverizzazione, la materia prima viene setacciata per rimuovere impurità di grandi dimensioni e particelle inadatte. Il pretrattamento può anche comportare la frantumazione di grandi pezzi di nerofumo pirolitico in frammenti più piccoli per garantire un'elaborazione efficiente da parte dell'impianto di polverizzazione. - Processo di polverizzazione
La fase di polverizzazione è il cuore del processo di lavorazione pirolitica del carbon black. La scelta dell'attrezzatura e dei parametri di processo influenza la granulometria e la qualità del prodotto. L'attrezzatura di polverizzazione più adatta viene selezionata in base alla granulometria desiderata. Fattori come la velocità del flusso d'aria, la velocità del disco di macinazione e la frequenza di vibrazione vengono controllati durante la produzione. - Classificazione e raccolta
Durante il processo di polverizzazione, la polvere di nerofumo prodotta viene classificata utilizzando apparecchiature come classificatori a ciclone o classificatori d'ariaLa classificazione separa le particelle in base alle dimensioni desiderate e rimuove quelle di dimensioni eccessive. Il sistema di raccolta raccoglie la polvere di nerofumo qualificata per il confezionamento o per un ulteriore utilizzo.
Sfide e soluzioni nel processo di polverizzazione del carbonio nero pirolitico
Polverizzazione eccessiva
Una polverizzazione eccessiva può dare origine a una polvere con una superficie specifica troppo ampia. Ciò può influire sulle prestazioni, in particolare sulla dispersione e sulla fluidità. Un sistema di classificazione può setacciare le particelle eccessivamente fini dopo la polverizzazione per risolvere questo problema.
Bassa efficienza di polverizzazione
La bassa efficienza di polverizzazione è un problema comune. Per migliorarla, è necessario scegliere un'attrezzatura di polverizzazione adeguata. I parametri di processo, come la velocità del mulino e la velocità del flusso d'aria, devono essere ottimizzati.
Usura dell'attrezzatura
L'elevata durezza del carbon black pirolitico provoca una notevole usura delle apparecchiature. La scelta di apparecchiature resistenti all'usura e una manutenzione regolare possono ridurre l'usura e prolungarne la durata.
Polvere epica
La polverizzazione del carbon black pirolitico è una fase di lavorazione critica. La granulometria e l'uniformità delle particelle sono fondamentali per le prestazioni del prodotto finale. Selezionando l'attrezzatura di polverizzazione appropriata e ottimizzando il processo, è possibile migliorare sia la qualità del prodotto che l'efficienza produttiva. Epic Powder, con oltre 20 anni di esperienza nella lavorazione di polveri ultrafini, è specializzata nella fornitura di soluzioni personalizzate di macinazione e classificazione per materiali come il carbon black pirolitico. Le nostre attrezzature avanzate, tra cui classificatore dell'aria mulini, mulini a sferee mulini a impatto, garantiscono una polverizzazione efficiente e di alta qualità, conforme agli standard del settore. Con un'attenzione all'innovazione continua, Epic Powder mira a supportare le aziende nel raggiungimento di migliori prestazioni e sostenibilità dei prodotti.