Nos últimos anos, com o reconhecimento da superioridade das partículas ultrafinas, mais e mais pesquisadores começaram a atribuir importância à pesquisa de fabricação de micropós. A tecnologia de moinho a jato, um método importante para a preparação de pó ultrafino, tornou-se um dos métodos preferidos para o desenvolvimento de materiais micropós de alto desempenho.
Características do moinho a jato
O moinho a jato, também conhecido como moinho de fluxo de ar ou pulverizador a jato, é uma máquina que usa fluxo de ar de alta velocidade para esmagar materiais e impactar componentes por meio de colisões, impacto, cisalhamento e outros efeitos.
O produto produzido pela trituração do material com um moinho de fluxo de ar possui finura uniforme, distribuição estreita de tamanho de partícula, alta pureza, superfície lisa de partículas, formato regular e boa dispersibilidade. O material fica menos contaminado durante o processo de britagem, podendo até ter um ambiente livre de poluição e estéril, tornando-o adequado para britagem ultrafina em áreas como alimentos e medicamentos que não permitem contaminação externa. Os moinhos de fluxo de ar não geram uma quantidade significativa de calor durante o processo de britagem, tornando-os mais adequados para triturar materiais com baixos pontos de fusão ou sensibilidade térmica em comparação com outros equipamentos de britagem. O processo de produção é altamente automatizado e pode ser aplicado à produção industrial em larga escala. A pulverização por fluxo de ar também pode facilitar operações conjuntas de pulverização e etapas de produção subsequentes, como trituração e secagem simultânea de materiais ou pulverização de soluções durante a pulverização para revestir ou modificar a superfície do pó. No entanto, existem desvantagens, como o alto consumo de energia.
Aplicação de moinho a jato
Com muitas vantagens, os moinhos a jato desempenham um papel extremamente importante em muitos campos.
Campo de mineração e metalurgia
A aplicação da tecnologia de britagem a jato originou-se inicialmente na área de mineração e metalurgia, e tem havido pesquisas aprofundadas na preparação de metais ultrafinos ou pós não metálicos. Por exemplo, é amplamente utilizado para a trituração ultrafina de minerais não metálicos com dureza média e inferior, como talco, mármore, caulim, mica, etc., bem como pó de carboneto de tungstênio, pó de prata, carboneto de tântalo e outros pós. Além disso, nos últimos anos, a britagem por fluxo de ar começou a mostrar um novo potencial na separação de materiais e na reciclagem de resíduos sólidos.
Militar, aeroespacial e outros campos
Materiais em pó ultrafinos podem ser usados para fabricar materiais furtivos para aeronaves furtivas, tanques furtivos, etc. O propelente de foguete feito de produtos obtidos por esmagamento e refino de fluxos de ar, como oxidantes e catalisadores, pode mais que dobrar a velocidade de queima dos propelentes comuns.
Indústria química, energia e outros campos
Como pigmento, o dióxido de titânio possui altos requisitos de tamanho e pureza de partícula. Geralmente, um moinho a jato é usado como equipamento de britagem de dióxido de titânio para atender aos requisitos. O dióxido de titânio após o esmagamento a jato apresenta melhor estabilidade e propriedades ópticas. O desempenho catalítico do hidróxido de alumínio obtido após pulverização a jato foi melhorado, podendo ser utilizado como carga para mármore artificial e fibra de vidro. Na produção de borracha, o óxido de nanozinco obtido por britagem por fluxo de ar tem um bom efeito de desaglomeração, e sua dispersão em solventes orgânicos também foi melhorada, o que pode efetivamente melhorar o desempenho de vulcanização da borracha natural. Em termos de energia, a trituração e o pré-tratamento da palha afetam a formação de espuma de fermentação, o que é útil para a fermentação do biogás, melhorando assim o aproveitamento energético da palha.
Campo médico
O moinho a jato pode esmagar medicamentos chineses comuns, como ginseng, crisântemo, Panax notoginseng, wolfberry, forsythia, etc. Ele pode esmagar as matérias-primas dos medicamentos fitoterápicos chineses em 1-5 μm, e o pó medicinal resultante tem tamanho de partícula fino, estreito distribuição e baixa poluição, além de boa dissolução e absorção de medicamentos. Muito benéfico. Além disso, também pode esmagar mariscos duros, ossos e outros materiais medicinais.
Campo alimentar
Cascas de maçã, cascas de frutas cítricas, farelo de trigo, casca de milho, casca de feijão, farelo de arroz, polpa de beterraba, bagaço de cana, etc. são ricos em vitaminas e oligoelementos e possuem muito bom valor nutricional. Não só não têm um sabor bom quando consumidos diretamente, mas o efeito de absorção também é fraco. Com grande desconto, depois de refinado e processado em moinho a jato, o sabor e a absorção podem ser significativamente melhorados.
Campo de cosméticos
O corante e o pó de enchimento são triturados pelo fluxo de ar e depois adicionados à base líquida e à sombra para melhorar a compactação, adesão e suavidade do pó compactado. O andrographolide em produtos para a pele é mais solúvel em água depois de ser esmagado pelo fluxo de ar e pode se dissolver rapidamente, mantendo a atividade antibacteriana. A adição de pó VC e pó de pérola após moagem ultrafina por fluxo de ar aos produtos para a pele será mais propícia à absorção.
Campo eletrônico
O pó ultrafino de óxido de ferro pode produzir materiais magnéticos de alto desempenho. O pó ultrafino de óxido de silício pode produzir materiais resistivos de alto desempenho. Pó de alumina ultrafino de alta pureza pode ser usado para fabricar substratos de safira usados em chips de LED. Os substratos feitos com pó ultrafino possuem as características de boa estabilidade, boa transmitância de luz e nenhuma absorção de luz visível. Depois que o pó de molibdênio é processado pela tecnologia de britagem por fluxo de ar, o tamanho das partículas do pó de molibdênio torna-se menor, a distribuição do tamanho das partículas torna-se mais estreita, a morfologia é uniforme e a densidade aparente e a densidade aparente são aumentadas. Pode ser melhor utilizado na produção de lâmpadas, tubos eletrônicos, circuitos integrados, etc.
Novo campo de energia
O tamanho médio das partículas do material após a britagem por fluxo de ar é bom, a distribuição do tamanho das partículas é estreita, a superfície das partículas é lisa, o formato das partículas é regular, a pureza é alta, a atividade é alta, a dispersão é boa e atende os requisitos de preparação de materiais de eletrodo, por isso é amplamente utilizado. Os materiais típicos adequados para pulverizador a jato são: manganato de lítio, óxido de cobalto de lítio, fosfato de ferro-lítio, carbonato de lítio, grafite esférico, coque de petróleo, coque de asfalto, materiais ternários, liga de hidreto metálico de níquel, oxalato ferroso, titanato de lítio, manganato de níquel-lítio, etc. .
Classificação do pulverizador a jato
Desde que a American Fluid Energy Company desenvolveu o primeiro pulverizador a jato (moinho a jato) do mundo em 1934, sua forma estrutural tem sido continuamente atualizada e desenvolvida. Atualmente, os pulverizadores a jato podem ser divididos em: Pulverizador de fluxo de ar plano, pulverizador de fluxo de ar contra-jato, pulverizador de fluxo de ar alvo, pulverizador de fluxo de ar de tubo circulante, pulverizador de fluxo de ar de leito fluidizado.
Pulverizador a jato de leito fluidizado
O moinho de fluxo de ar de leito fluidizado é um novo tipo de moinho de fluxo de ar que tem as vantagens de distribuição estreita de tamanho de partícula, alta eficiência de britagem, baixo consumo de energia, baixa poluição do produto e baixo desgaste de acessórios, mas o custo do equipamento é alto. Como o material precisa ser fluidizado antes de poder ser triturado pela colisão do jato de ar, o moinho de fluxo de ar de leito fluidizado geralmente exige que o material a ser triturado tenha finura suficiente, e os requisitos são mais óbvios para materiais com alta densidade. É frequentemente usado para britagem ultrafina, quebra e modelagem de materiais em resina sintética, resina fenólica, medicamentos, cosméticos, cerâmica avançada, pó magnético, materiais de bateria e outras indústrias.
Pulverizador de jato plano
O pulverizador de fluxo de ar plano, também conhecido como moinho de fluxo de ar de disco horizontal, é o pulverizador de fluxo de ar mais antigo e mais amplamente utilizado na indústria. Possui as vantagens de estrutura simples, fácil operação, autoclassificação, etc. Porém, a energia cinética de impacto do equipamento é pequena e a intensidade de britagem é baixa. Ao processar materiais com maior dureza, a parede interna do corpo da máquina produzirá vibrações violentas entre o material e a parede interna da câmara de moagem devido à ação do material junto com o fluxo de ar de alta velocidade. Colisão e fricção agravarão a poluição da cavidade de moagem e causarão certa poluição ao produto. É adequado para uma ampla gama de materiais, especialmente materiais compostos por diversos agregados ou condensados.
Pulverizador contra jato
O moinho de fluxo de ar contra-jato, também conhecido como moinho de fluxo de ar contra-jato e moinho de jato reverso, é um equipamento com alto aproveitamento de energia. Como o processo de britagem depende principalmente de colisões de alta velocidade entre partículas, ele pode efetivamente evitar o desgaste das peças de impacto pelo fluxo de ar de alta velocidade e, ao mesmo tempo, melhorar o problema de contaminação do material, e o tamanho das partículas do produto também é mais fino; porém, o equipamento ocupa uma grande área, tem alto consumo de energia e má distribuição granulométrica. mais amplo. É frequentemente usado para triturar materiais duros, quebradiços e pegajosos.
Moinho a jato alvo
O moinho de jato alvo também é chamado de moinho de jato único. A direção de alimentação tem boa ajustabilidade, grande força de esmagamento e pode lidar com materiais com tenacidade relativamente alta; no entanto, a placa alvo e o tubo de mistura do equipamento são propensos a desgaste e erosão grave, portanto as peças precisam ser substituídas regularmente, o que pode contaminar o material até certo ponto, resultando em um tamanho de partícula de produto deficiente. A distribuição é mais ampla e o consumo de energia cinética é maior. É frequentemente usado para triturar polímeros de alto peso molecular, materiais grosseiros fibrosos e de baixo ponto de fusão, sensíveis ao calor.
Pulverizador de fluxo de ar com tubo circulante
O moinho de fluxo de ar com tubo circulante (moinho de fluxo de ar anular vertical) tem as vantagens de pequena distribuição de tamanho de partícula, nenhum dispositivo de energia, não é fácil de poluir e o material não é fácil de aderir à parede; porém, esse tipo de equipamento apresenta baixa eficiência de britagem, alto consumo de energia e desgaste das paredes internas. sério. É frequentemente usado para triturar materiais frágeis e de baixa dureza. Geralmente é dividido em tipos de tubos circulantes de seção transversal circular igual e seção transversal variável de acordo com a seção transversal.
Existem muitos tipos de equipamentos de britagem com fluxo de ar ultrafino, e a estrutura de cada tipo de equipamento também apresenta diferenças óbvias, e cada um tem vantagens e desvantagens correspondentes. No futuro, a tendência principal de desenvolvimento de equipamentos de britagem com fluxo de ar ultrafino se refletirá principalmente no aumento da produção de uma única máquina e na redução do consumo de energia por unidade de produto; melhorando a finura do produto e fortalecendo o limite de britagem do equipamento; e controle on-line da finura do produto e distribuição do tamanho das partículas.
