초미립분말 비금속 광물 분말은 입자 크기가 마이크로미터에서 나노미터 범위에 이르는 물질군을 지칭합니다. 현재, 비금속 광물 분말은 고유한 기능적 특성 덕분에 현대 첨단 신소재에 널리 응용되고 있습니다. 대부분의 비금속 광물 분말은 뛰어난 기능적 성능을 보여줍니다. 비금속 광물 ~에 매우 의존적이다 입자 크기, 입자 크기 분포 및 입자 형태.
예를 들어, 고분자 기반 복합재료의 보강 및 강화 효과뿐만 아니라 세라믹 재료의 강도와 인성은 입자 특성에 의해 크게 영향을 받습니다.
마찬가지로, 제지 과정에서의 은폐력과 착색력은 다음과 같습니다. 코팅 안료의 특성은 입자 크기와 형태에 따라 달라집니다. 또한 분말의 전기적, 자기적, 광학적 특성뿐만 아니라 마이크로파 흡수 및 차폐 성능, 촉매 활성, 흡착 거동, 유동학적 특성, 항균 효과, 탈색 능력 및 결합 성능 모두 입자 크기, 크기 분포 및 입자 모양과 밀접한 관련이 있습니다.
초미세 분말은 넓은 비표면적과 높은 표면 활성으로 인해 빠른 속도를 나타냅니다. 화학적인 반응 속도가 빠릅니다. 또한, 낮은 소결 온도에서도 높은 소결체 강도를 유지하는 것이 특징입니다. 뿐만 아니라, 우수한 충진 및 보강 성능과 높은 은폐력은 탁월한 물리적, 화학적 특성에 기여합니다. 따라서 많은 응용 분야에서 비금속 광물 원료를 미세, 초미세 또는 서브마이크론 입자 크기로 가공해야 합니다.
광물 가공 산업계의 현재 합의에 따르면, 초미세 분말은 입자 크기가 30μm 미만인 분말로 정의됩니다. 입자 크기에 따라 초미세 분말은 마이크론 규모(1~30μm), 서브마이크론 규모(0.1~1μm), 나노 규모(0.001~0.1μm)의 세 가지 범주로 분류할 수 있습니다. 초미세 비금속 광물 분말은 광학적, 자기적, 음향적, 전기적 및 기계적 특성에서 탁월한 장점을 나타내며, 제약, 화학, 전자, 에너지 및 기타 산업 분야에서 널리 사용됩니다.
초미세 비금속 광물 분말의 가공
초미세 분말을 제조하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 형성 매체에 따라 이러한 방법은 기상법, 액상법, 고상법의 세 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 기상법에는 고주파 유도 가열 및 플라즈마 합성 기술이 포함되며, 이러한 기술은 고순도, 미세 입자, 좁은 입자 크기 분포 및 균일한 형태를 갖는 초미세 분말을 생산하는 데 적합합니다. 액상법에는 주로 화학적 환원, 졸-겔법, 초음파 분무법 및 수열 합성법이 있습니다. 고상법은 주로 기계적 분쇄에 의존합니다.
제조 원리 측면에서 초미세 분말 생산은 화학적 방법과 물리적 방법으로 나눌 수 있습니다. 화학적 방법은 이온이나 원자의 핵 생성 및 성장과 관련된 화학 반응을 통해 초미세 분말을 생산합니다. 이러한 방법은 높은 순도, 작은 입자 크기, 좁은 입자 크기 분포, 우수한 입자 형태를 갖는 것이 장점입니다. 그러나 수율이 낮고 비용이 높으며 공정이 복잡하다는 단점이 있습니다. 물리적 방법은 기계적 힘을 이용하여 재료를 분쇄하며, 비용이 저렴하고 공정이 간단하며 생산 능력이 뛰어나 대규모 산업 생산에 적합하다는 장점이 있습니다. 또한, 분쇄 과정에서 발생하는 기계적-화학적 효과는 분말의 활성을 향상시킬 수 있습니다.
현재 초미세 비금속 광물 분말의 산업적 가공에는 물리적 방법이 주로 사용됩니다. 일반적으로 제조 공정은 분쇄와 분류의 두 단계로 구성됩니다. 원료는 먼저 초미세 분쇄 장비에 투입됩니다. 입자 구조의 차이로 인해 분쇄 과정에서 입자에 작용하는 힘이 균일하지 않습니다. 결과적으로 생성된 미세 입자는 크기와 모양이 다양하며, 목표 입자 크기 조건을 충족하는 입자는 일부에 불과합니다. 실제 생산에서는 원하는 미세도를 얻기 위해 분쇄 시간을 연장하는 경우가 많지만, 이 방법은 에너지 소비를 증가시키고 과분쇄를 초래할 수도 있습니다. 따라서 적합한 미세 입자를 적시에 분리하는 것이 필수적입니다. 이러한 이유로 초미세 분류 기술은 초미세 분말 제조에 있어 매우 중요한 요소입니다.
초미세 분쇄 장비 연구의 현황
임팩트 밀
임팩트 밀은 수평 또는 수직 축을 중심으로 고속으로 회전하는 요소(예: 막대, 해머 또는 블레이드)를 사용하여 재료에 강한 충격 및 전단력을 가합니다. 입자는 분쇄실 벽, 고정 부품 및 다른 입자와의 충돌을 통해 파쇄됩니다. 이러한 밀은 활석, 대리석, 방해석과 같은 중간 경도의 재료를 분쇄하는 데 적합합니다. 일반적인 투입 입자 크기는 8mm 미만이며, 제품 입자 크기는 3~74μm 범위입니다.
제트 밀스
제트 밀은 압축 공기를 노즐을 통해 가속시켜 작동합니다. 고속 제트는 분쇄 챔버 내부로 입자를 끌어들입니다. 입자들은 서로 충돌, 마찰 및 전단 작용을 거쳐 크기가 감소됩니다. 제트 밀은 경도가 중간 이하인 비금속 광물의 초미세 분쇄에 널리 사용됩니다. 대표적인 재료로는 대리석, 카올린, 활석 등이 있습니다. 또한 건강식품, 희토류, 화학 원료 등에도 사용됩니다. 투입 입자 크기는 일반적으로 1mm 미만이며, 최종 입자 크기는 보통 1~30μm 범위입니다. 그러나 생산 용량은 상대적으로 제한적입니다.
제트 밀은 높은 수준의 자동화를 특징으로 하며, 우수하고 안정적인 품질의 분말을 생산할 수 있습니다. 그러나 몇 가지 단점도 있습니다. 높은 장비 가격과 넓은 설치 공간, 비교적 높은 에너지 소비량, 초미세 분말 생산량의 한계, 그리고 부품 마모가 심각할 수 있다는 점 등이 그 예입니다.
일부 모델은 독자적인 혁신이 부족한 측면도 있습니다. 제트 밀은 중국에서 가장 많이 연구되는 초미세 분쇄 장치 중 하나이며, 관련 기술이 비교적 성숙되어 시장에서 널리 사용되고 있습니다. 구조 및 작동 방식의 차이에 따라 제트 밀은 여러 유형으로 분류할 수 있는데, 여기에는 평판형(수평 디스크형) 제트 밀과 순환 튜브형 제트 밀이 포함됩니다. 또한, 대향형 제트 밀, 타겟형 제트 밀, 유동층 제트 밀 등도 있습니다.
볼 밀스
볼밀은 주로 교반축의 회전을 이용하여 분쇄 매체(강구, 지르코니아구, 세라믹구, 코런덤구 또는 자갈)와 분쇄 챔버 내부의 재료를 교반하는 방식으로 작동합니다. 볼밀은 비금속 광물의 심층 가공 및 안료 생산에 널리 사용됩니다. 투입물의 크기는 일반적으로 3mm 미만이며, 제품 입자 크기는 0.1~45μm 범위입니다.
링 롤러 밀
링 롤러 밀은 본질적으로 중소형의 초미세 분쇄 장비입니다. 지속적인 개발을 통해 적용 범위가 확대되고 장점이 더욱 두드러지고 있습니다. 비교적 간단한 공정 조작, 높은 분쇄 수율, 낮은 단위 에너지 소비량 등의 특징을 가지고 있어 현재의 에너지 절약 및 환경 보호 요구 사항을 충족합니다. 비금속 광물 분말 가공에서 공급 입자 크기는 일반적으로 20mm 미만이며, 내부 분류 장치를 통해 규격에 따라 제품의 미세도를 유연하게 조절할 수 있습니다.
분말 가공 산업이 어떻게 발전하든, 기계식 분쇄는 초미세 비금속 광물 분말 생산의 주요 방법으로 남을 것입니다. "일을 잘하려면 먼저 도구를 날카롭게 해야 한다"는 말처럼, 앞으로는 기초 이론 연구를 강화하고, 기술 투자를 늘리고, 기존 설비를 기반으로 공정 흐름을 최적화하고, 혁신 역량을 강화하여 높은 기술력, 친환경성, 저에너지 소비, 저배출, 고부가가치를 특징으로 하는 초미세 분쇄 장비를 개발하는 것이 필수적입니다.
현재 상황 초정밀 분류 장비 연구
초미세 분말 분류는 매질 내 입자에 작용하는 원심력, 중력, 관성 및 기타 힘의 차이를 이용하여 입자의 크기가 다르면 입자들이 서로 다른 궤적을 따라 이동하게 하여 분리 수집하는 기술입니다.
초미세 분류는 사용되는 매체에 따라 건식과 습식 방법으로 나눌 수 있다. 습식 분류는 액체를 분산 매체로 사용하여 높은 분류 정확도와 우수한 균일성을 제공한다. 그러나 건조 및 폐수 처리와 같은 후속 공정이 그 발전을 제한하는 요인이다.
분류 원칙에 따라 건식 분류 장비는 관성식, 제트식, 원심식 분류기의 세 가지 유형으로 나눌 수 있다.
- 관성 분류기는 가해진 힘에 대한 관성 차이를 기반으로 입자를 분리합니다.
- 제트 분류기는 코안다 효과, 관성 분류 및 고속 분류 원리를 결합합니다.
- 중력장보다 훨씬 강한 원심력장을 생성하는 원심 분류기가 가장 널리 개발되어 있다. 이러한 분류기는 유동장 특성에 따라 강제 와류형과 자유(또는 준자유) 와류형으로 further 세분화될 수 있다.
건식 분류는 대기 오염을 유발하고 일반적으로 분류 효율이 낮지만, 공기를 매개체로 사용하고 운영 비용이 저렴하며 건조 및 재분산 과정이 필요 없고 공정이 더 간단하고 에너지 효율이 높다는 장점이 있습니다. 따라서 분말 제조에 널리 적용되고 있습니다.
현재 산업 생산에서 가장 널리 사용되는 공기 분류기는 터빈식 분류기입니다. 분류 휠의 설치 방향에 따라 수직형과 수평형으로 나눌 수 있습니다. 향후 연구 방향은 주로 분류 유동장 조절, 분리 공정 최적화, 그리고 혼합 유동 체제 기반의 결합 분류 기술 개발에 집중될 것입니다.
결론: 초미세 분말 가공 솔루션 에픽 파우더
에픽 파우더는 초미세 분말 가공 전문 제조업체입니다. 이 회사는 초미세 분쇄, 정밀 공기 분류 및 분말 표면 개질을 위한 통합 솔루션을 제공합니다. 에픽 파우더의 장비 포트폴리오에는 제트 밀 등이 포함됩니다. 볼밀– 분류 시스템. 링 롤러 밀과 고효율 터빈 공기 분류기도 사용할 수 있습니다. 이러한 시스템을 통해 입자 크기 분포를 정밀하게 제어할 수 있습니다.
에픽파우더는 안정적인 제품 품질을 보장하고 에너지 소비를 효과적으로 최적화합니다. 분쇄 및 공기 분류 기술의 지속적인 혁신을 통해 고부가가치 광물 활용을 지원하고 있으며, 플라스틱, 코팅, 세라믹, 전자 및 신흥 첨단 산업에 사용되는 첨단 기능성 분말 소재 개발에도 힘쓰고 있습니다.
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— 게시자 에밀리 첸