Trong những năm gần đây, với sự công nhận về tính ưu việt của hạt siêu mịn, ngày càng có nhiều nhà nghiên cứu bắt đầu coi trọng nghiên cứu sản xuất bột vi mô. Công nghệ máy nghiền phản lực, một phương pháp quan trọng để điều chế bột siêu mịn, đã trở thành một trong những phương pháp được ưa chuộng để phát triển vật liệu bột vi mô hiệu suất cao.
Đặc điểm của máy nghiền phản lực
Máy nghiền phản lực, còn được gọi là máy nghiền luồng khí hoặc máy nghiền bột phản lực, là loại máy sử dụng luồng khí tốc độ cao để nghiền nát vật liệu và các bộ phận va chạm thông qua va chạm, va đập, cắt và các hiệu ứng khác.
Sản phẩm được tạo ra bằng cách nghiền vật liệu bằng máy nghiền luồng không khí có độ mịn đồng đều, phân bố kích thước hạt hẹp, độ tinh khiết cao, bề mặt hạt mịn, hình dạng đều đặn và khả năng phân tán tốt. Vật liệu này ít bị ô nhiễm hơn trong quá trình nghiền và thậm chí có thể có môi trường vô trùng và không ô nhiễm, khiến nó thích hợp để nghiền siêu mịn trong các lĩnh vực như thực phẩm và thuốc không cho phép ô nhiễm từ bên ngoài. Máy nghiền luồng không khí không tạo ra lượng nhiệt đáng kể trong quá trình nghiền, khiến chúng phù hợp hơn để nghiền các vật liệu có điểm nóng chảy thấp hoặc độ nhạy nhiệt so với các thiết bị nghiền khác. Quy trình sản xuất có tính tự động hóa cao và có thể áp dụng vào sản xuất công nghiệp quy mô lớn. Quá trình nghiền bột bằng luồng không khí cũng có thể tạo điều kiện thuận lợi cho các hoạt động chung của quá trình nghiền bột và các bước sản xuất tiếp theo, chẳng hạn như nghiền và sấy khô vật liệu đồng thời hoặc phun dung dịch trong quá trình nghiền thành bột để phủ hoặc biến đổi bề mặt bột. Tuy nhiên cũng có nhược điểm như tiêu tốn nhiều năng lượng.
Ứng dụng của máy nghiền phản lực
Với nhiều ưu điểm, máy nghiền phản lực đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong nhiều lĩnh vực.
Lĩnh vực khai thác mỏ và luyện kim
Ứng dụng công nghệ nghiền phản lực lần đầu tiên bắt nguồn từ lĩnh vực khai thác mỏ và luyện kim, đồng thời đã có nghiên cứu chuyên sâu về điều chế bột kim loại hoặc phi kim loại siêu mịn. Ví dụ, nó được sử dụng rộng rãi để nghiền siêu mịn các khoáng chất phi kim loại có độ cứng trung bình trở xuống như bột talc, đá cẩm thạch, cao lanh, mica, v.v., cũng như bột cacbua vonfram, bột bạc, cacbua tantalum và các loại khác. bột. Ngoài ra, trong những năm gần đây, việc nghiền bằng không khí đã bắt đầu cho thấy tiềm năng mới trong việc tách vật liệu và tái chế chất thải rắn.
Quân sự, hàng không vũ trụ và các lĩnh vực khác
Vật liệu bột siêu mịn có thể được sử dụng để sản xuất vật liệu tàng hình cho máy bay tàng hình, xe tăng tàng hình, v.v. Chất đẩy tên lửa được làm từ các sản phẩm thu được bằng cách nghiền nát và tinh chế các luồng không khí như chất oxy hóa và chất xúc tác có thể tăng gấp đôi tốc độ đốt cháy của chất đẩy thông thường.
Công nghiệp hóa chất, năng lượng và các lĩnh vực khác
Là một chất màu, titan dioxide có yêu cầu cao về kích thước hạt và độ tinh khiết. Thông thường, máy nghiền phản lực được sử dụng làm thiết bị nghiền titan dioxide để đáp ứng yêu cầu. Titan dioxide sau khi nghiền bằng phản lực có độ ổn định và tính chất quang học tốt hơn. Hiệu suất xúc tác của nhôm hydroxit thu được sau quá trình nghiền thành bột phản lực đã được cải thiện và nó có thể được sử dụng làm chất độn cho đá cẩm thạch nhân tạo và sợi thủy tinh. Trong sản xuất cao su, oxit nano kẽm thu được từ quá trình nghiền không khí có tác dụng khử kết tụ tốt và độ phân tán của nó trong dung môi hữu cơ cũng được cải thiện, có thể cải thiện hiệu quả hiệu suất lưu hóa của cao su tự nhiên. Về mặt năng lượng, việc nghiền và tiền xử lý rơm ảnh hưởng đến sự hình thành cặn lên men, có ích cho quá trình lên men khí sinh học, từ đó cải thiện việc sử dụng năng lượng của rơm rạ.
lĩnh vực y tế
Máy nghiền phản lực có thể nghiền nát các loại thuốc thông thường của Trung Quốc như nhân sâm, hoa cúc, Panax notoginseng, quả dâu tây, forsythia, v.v. Nó có thể nghiền nát nguyên liệu thô của thuốc thảo dược Trung Quốc đến 1-5 μm, và bột thuốc thu được có kích thước hạt mịn, hẹp phân phối và ô nhiễm thấp, có khả năng hòa tan và hấp thụ thuốc tốt. Rất có lợi. Ngoài ra, nó còn có thể nghiền nát các loại động vật có vỏ cứng, xương và các dược liệu khác.
Lĩnh vực thực phẩm
Vỏ táo, vỏ cam quýt, cám lúa mì, vỏ ngô, vỏ đậu, cám gạo, bột củ cải đường, bã mía,… rất giàu vitamin và nguyên tố vi lượng và có giá trị dinh dưỡng rất tốt. Ăn trực tiếp không những không ngon mà hiệu quả hấp thụ cũng kém. Với mức chiết khấu lớn, sau khi được tinh chế và xử lý bằng máy nghiền phản lực, hương vị và khả năng hấp thụ có thể được cải thiện đáng kể.
Lĩnh vực mỹ phẩm
Bột màu và bột độn được nghiền nát bằng luồng không khí sau đó được thêm vào kem nền dạng lỏng và phấn mắt để cải thiện độ nén, độ bám dính và độ mịn của phấn nén. Andrographolide trong các sản phẩm chăm sóc da dễ tan trong nước hơn sau khi bị luồng không khí nghiền nát và có thể hòa tan nhanh chóng mà vẫn duy trì hoạt tính kháng khuẩn. Việc bổ sung bột VC và bột ngọc trai sau khi nghiền siêu mịn bằng luồng không khí vào các sản phẩm chăm sóc da sẽ có lợi cho việc hấp thụ hơn.
Lĩnh vực điện tử
Bột siêu mịn oxit sắt có thể tạo ra vật liệu từ tính hiệu suất cao. Bột siêu mịn oxit silic có thể tạo ra vật liệu điện trở hiệu suất cao. Bột alumina có độ tinh khiết cao siêu mịn có thể được sử dụng để sản xuất chất nền sapphire dùng trong chip LED. Chất nền được làm bằng bột siêu mịn có đặc tính ổn định tốt, truyền ánh sáng tốt và không hấp thụ ánh sáng khả kiến. Sau khi bột molypden được xử lý bằng công nghệ nghiền luồng khí, kích thước hạt của bột molypden trở nên nhỏ hơn, sự phân bố kích thước hạt trở nên hẹp hơn, hình thái đồng đều, mật độ khối và mật độ vòi tăng lên. Nó có thể được sử dụng tốt hơn trong sản xuất bóng đèn, ống điện tử, mạch tích hợp, v.v.
Trường năng lượng mới
Kích thước hạt trung bình của vật liệu sau khi nghiền bằng luồng không khí là tốt, phân bố kích thước hạt hẹp, bề mặt hạt mịn, hình dạng hạt đều, độ tinh khiết cao, hoạt động cao, độ phân tán tốt và đáp ứng các yêu cầu chuẩn bị của vật liệu điện cực, vì vậy nó được sử dụng rộng rãi. Các vật liệu điển hình thích hợp cho máy nghiền phản lực là: lithium manganate, lithium coban oxit, lithium sắt photphat, lithium cacbonat, than chì hình cầu, than cốc dầu mỏ, than cốc nhựa đường, vật liệu ternary, hợp kim hydrua kim loại niken, oxalate sắt, lithium titanate, niken Lithium manganate, v.v. .
Phân loại máy nghiền phản lực
Kể từ khi Công ty Năng lượng Chất lỏng Hoa Kỳ phát triển máy nghiền bột phản lực (máy nghiền phản lực) đầu tiên trên thế giới vào năm 1934, dạng cấu trúc của nó đã liên tục được cập nhật và phát triển. Hiện nay, máy nghiền phản lực có thể được chia thành: Máy nghiền luồng khí phẳng, máy nghiền luồng khí phản lực, máy nghiền luồng khí mục tiêu, máy nghiền luồng không khí ống tuần hoàn, máy nghiền luồng không khí tầng sôi.
Máy nghiền phản lực tầng sôi
Máy nghiền luồng không khí tầng sôi là một loại máy nghiền luồng không khí mới có ưu điểm là phân bố kích thước hạt hẹp, hiệu suất nghiền cao, tiêu thụ năng lượng thấp, ô nhiễm sản phẩm thấp và hao mòn phụ kiện thấp nhưng giá thành thiết bị cao. Vì vật liệu cần được hóa lỏng trước khi có thể bị nghiền nát do va chạm của tia khí, nên máy nghiền luồng khí tầng sôi thường yêu cầu vật liệu được nghiền phải có độ mịn vừa đủ và các yêu cầu rõ ràng hơn đối với vật liệu có độ mịn cao. Tỉ trọng. Nó thường được sử dụng để nghiền siêu mịn, phá vỡ và tạo hình vật liệu trong nhựa tổng hợp, nhựa phenolic, y học, mỹ phẩm, gốm sứ tiên tiến, bột từ tính, vật liệu pin và các ngành công nghiệp khác.
Máy nghiền phản lực phẳng
Máy nghiền luồng khí phẳng, còn được gọi là máy nghiền luồng khí đĩa ngang, là loại máy nghiền luồng khí được sử dụng sớm nhất và rộng rãi nhất trong công nghiệp. Nó có ưu điểm là cấu trúc đơn giản, vận hành dễ dàng, tự phân loại, v.v. Tuy nhiên, động năng tác động của thiết bị nhỏ và cường độ nghiền thấp. Khi gia công vật liệu có độ cứng cao hơn, thành trong của thân máy sẽ tạo ra những rung động mạnh giữa vật liệu và thành trong của buồng nghiền do tác động của vật liệu cùng với luồng không khí tốc độ cao. Va chạm và ma sát sẽ làm trầm trọng thêm tình trạng ô nhiễm của khoang nghiền và gây ô nhiễm nhất định cho sản phẩm. Nó phù hợp với nhiều loại vật liệu, đặc biệt là các vật liệu bao gồm nhiều cốt liệu hoặc chất ngưng tụ khác nhau.
Máy nghiền phản lực phản lực
Máy nghiền luồng khí phản lực, còn được gọi là máy nghiền luồng khí phản lực và máy nghiền luồng khí phản lực ngược, là một thiết bị có mức sử dụng năng lượng cao. Do quá trình nghiền chủ yếu dựa vào sự va chạm tốc độ cao giữa các hạt nên nó có thể tránh được sự mài mòn của các bộ phận va chạm bởi luồng không khí tốc độ cao một cách hiệu quả, đồng thời cải thiện vấn đề ô nhiễm vật liệu và kích thước hạt của sản phẩm cũng mịn hơn; tuy nhiên, thiết bị chiếm diện tích lớn, tiêu thụ năng lượng cao và phân bổ kích thước hạt kém. rộng hơn. Nó thường được sử dụng để nghiền các vật liệu cứng, giòn và dính.
Máy nghiền phản lực mục tiêu
Máy nghiền phản lực mục tiêu còn được gọi là máy nghiền phản lực đơn. Hướng cấp liệu có khả năng điều chỉnh tốt, lực nghiền lớn, có thể xử lý các vật liệu có độ dẻo dai tương đối cao; tuy nhiên, tấm mục tiêu và ống trộn của thiết bị dễ bị mòn và xói mòn nghiêm trọng nên các bộ phận cần được thay thế thường xuyên, điều này có thể làm nhiễm bẩn vật liệu ở một mức độ nhất định, dẫn đến kích thước hạt của sản phẩm kém. Sự phân bố rộng hơn và mức tiêu thụ động năng lớn hơn. Nó thường được sử dụng để nghiền nát các polyme phân tử cao, nhiệt độ nóng chảy thấp, nhạy cảm với nhiệt và các vật liệu thô dạng sợi.
Máy nghiền luồng khí ống tuần hoàn
Máy nghiền luồng khí ống tuần hoàn (máy nghiền luồng khí hình khuyên thẳng đứng) có ưu điểm là phân bố kích thước hạt nhỏ, không cần thiết bị điện, không dễ gây ô nhiễm và vật liệu không dễ dính vào tường; tuy nhiên, loại thiết bị này có hiệu suất nghiền thấp, tiêu thụ năng lượng cao và độ mòn thành bên trong. nghiêm trọng. Nó thường được sử dụng để nghiền các vật liệu giòn và có độ cứng thấp. Nó thường được chia thành các loại ống tuần hoàn có tiết diện tròn bằng nhau và các loại ống tuần hoàn có tiết diện thay đổi theo mặt cắt ngang.
Có nhiều loại thiết bị nghiền luồng khí siêu mịn, cấu tạo của từng loại thiết bị cũng có sự khác biệt rõ ràng, mỗi loại đều có những ưu điểm và nhược điểm tương ứng. Trong tương lai, xu hướng phát triển chủ đạo của thiết bị nghiền luồng không khí siêu mịn sẽ chủ yếu thể hiện ở việc tăng sản lượng của một máy và giảm mức tiêu thụ năng lượng trên mỗi đơn vị sản phẩm; nâng cao độ mịn của sản phẩm và tăng cường giới hạn nghiền của thiết bị; và kiểm soát trực tuyến độ mịn của sản phẩm và phân bổ kích thước hạt.
