Bột siêu mịn Thuật ngữ này đề cập đến một nhóm vật liệu có kích thước hạt nằm trong khoảng từ micromet đến nanomet. Hiện nay, việc ứng dụng rộng rãi bột khoáng phi kim loại trong các vật liệu công nghệ cao hiện đại dựa trên các đặc tính chức năng độc đáo của chúng. Hiệu suất chức năng của hầu hết các loại bột khoáng phi kim loại vẫn chưa được đánh giá đúng mức. khoáng sản phi kim loại phụ thuộc rất nhiều vào kích thước hạt, phân bố kích thước hạt và hình thái hạt.
Ví dụ, hiệu ứng gia cường và tăng cường trong vật liệu composite gốc polymer, cũng như độ bền và độ dẻo dai của vật liệu gốm, chịu ảnh hưởng mạnh mẽ bởi đặc tính của các hạt.
Tương tự, khả năng che phủ và độ bền màu trong sản xuất giấy và lớp phủ Tính chất của bột màu phụ thuộc vào kích thước và hình thái hạt. Ngoài ra, các tính chất điện, từ và quang học của bột, cùng với khả năng hấp thụ và chắn sóng vi ba, hoạt tính xúc tác, hành vi hấp phụ, tính chất lưu biến, tác dụng kháng khuẩn, khả năng khử màu và khả năng liên kết, đều có liên quan mật thiết đến kích thước hạt, phân bố kích thước và hình dạng hạt.
Do có diện tích bề mặt riêng lớn và hoạt tính bề mặt cao, bột siêu mịn thể hiện tốc độ phản ứng nhanh. hóa chất Tốc độ phản ứng nhanh. Chúng cũng có nhiệt độ thiêu kết thấp trong khi vẫn duy trì độ bền cao của vật liệu thiêu kết. Ngoài ra, khả năng lấp đầy và gia cường tuyệt vời cùng khả năng che phủ cao góp phần tạo nên các đặc tính vật lý và hóa học vượt trội của chúng. Do đó, nhiều lĩnh vực ứng dụng yêu cầu nguyên liệu khoáng phi kim loại phải được xử lý thành các hạt có kích thước mịn, siêu mịn hoặc dưới micromet.
Theo sự đồng thuận hiện nay trong ngành công nghiệp chế biến khoáng sản, bột siêu mịn được định nghĩa là bột có kích thước hạt nhỏ hơn 30 μm. Dựa trên kích thước hạt, bột siêu mịn có thể được phân loại thành ba loại: kích thước micromet (1–30 μm), kích thước dưới micromet (0,1–1 μm) và kích thước nanomet (0,001–0,1 μm). Bột khoáng phi kim loại siêu mịn thể hiện những ưu điểm vượt trội về tính chất quang học, từ tính, âm học, điện và cơ học. Chúng được sử dụng rộng rãi trong dược phẩm, hóa chất, điện tử, năng lượng và các ngành công nghiệp khác.
Xử lý bột khoáng phi kim loại siêu mịn
Có nhiều phương pháp để điều chế bột siêu mịn. Dựa trên môi trường tạo thành, các phương pháp này có thể được chia thành ba loại: phương pháp pha khí, pha lỏng và pha rắn. Phương pháp pha khí bao gồm gia nhiệt cảm ứng tần số cao và công nghệ tổng hợp plasma, thích hợp để sản xuất bột siêu mịn có độ tinh khiết cao, kích thước hạt nhỏ, phân bố kích thước hẹp và hình thái đồng nhất. Phương pháp pha lỏng chủ yếu bao gồm khử hóa học, sol-gel, phun siêu âm và tổng hợp thủy nhiệt. Phương pháp pha rắn chủ yếu dựa vào nghiền cơ học.
Xét về nguyên lý chế tạo, sản xuất bột siêu mịn có thể được chia thành phương pháp hóa học và phương pháp vật lý. Phương pháp hóa học tạo ra bột siêu mịn thông qua các phản ứng hóa học liên quan đến sự hình thành mầm và phát triển từ các ion hoặc nguyên tử. Ưu điểm của chúng bao gồm độ tinh khiết cao, kích thước hạt nhỏ, phân bố kích thước hẹp và hình thái hạt tốt; tuy nhiên, chúng lại có nhược điểm là năng suất thấp, chi phí cao và quy trình phức tạp. Phương pháp vật lý sử dụng lực cơ học để nghiền vật liệu, mang lại những ưu điểm như chi phí thấp hơn, quy trình đơn giản hơn, năng lực sản xuất lớn và phù hợp với sản xuất công nghiệp quy mô lớn. Hơn nữa, các hiệu ứng cơ học-hóa học sinh ra trong quá trình nghiền có thể tăng cường hoạt tính của bột.
Hiện nay, các phương pháp vật lý chiếm ưu thế trong quá trình chế biến công nghiệp bột khoáng phi kim loại siêu mịn. Nhìn chung, quy trình chuẩn bị bao gồm hai bước chính: nghiền và phân loại. Nguyên liệu thô được đưa vào thiết bị nghiền siêu mịn. Do sự khác biệt về cấu trúc hạt, lực tác động lên các hạt trong quá trình nghiền không đồng đều. Kết quả là, các hạt mịn thu được có kích thước và hình dạng khác nhau. Chỉ một phần các hạt đáp ứng được yêu cầu về kích thước hạt mục tiêu. Trong sản xuất thực tế, việc kéo dài thời gian nghiền thường được sử dụng để đạt được độ mịn mong muốn. Tuy nhiên, cách tiếp cận này làm tăng mức tiêu thụ năng lượng. Nó cũng có thể dẫn đến nghiền quá mức. Do đó, việc tách các hạt mịn đạt tiêu chuẩn kịp thời là rất cần thiết. Điều này làm cho công nghệ phân loại siêu mịn trở thành một thành phần quan trọng trong quá trình chuẩn bị bột siêu mịn.
Tình trạng hiện tại của nghiên cứu thiết bị nghiền siêu mịn
Máy nghiền tác động
Máy nghiền va đập sử dụng các bộ phận quay tốc độ cao (như thanh, búa hoặc lưỡi dao) xung quanh trục ngang hoặc dọc để tạo ra lực va đập và lực cắt mạnh lên vật liệu. Các hạt được nghiền nát thông qua va chạm với thành buồng, các bộ phận cố định và các hạt khác. Loại máy nghiền này thích hợp để nghiền các vật liệu có độ cứng trung bình như bột talc, đá cẩm thạch và canxit. Kích thước nguyên liệu đầu vào điển hình là dưới 8 mm, và kích thước hạt sản phẩm dao động từ 3 đến 74 μm.
Máy nghiền phản lực
Máy nghiền khí nén hoạt động bằng cách tăng tốc không khí nén qua các vòi phun. Các luồng khí tốc độ cao cuốn các hạt vào bên trong buồng nghiền. Các hạt va chạm, cọ xát và cắt xé lẫn nhau để giảm kích thước. Máy nghiền khí nén được sử dụng rộng rãi để nghiền siêu mịn các khoáng chất phi kim loại có độ cứng trung bình hoặc thấp. Các vật liệu điển hình bao gồm đá cẩm thạch, cao lanh và bột talc. Chúng cũng được sử dụng trong thực phẩm chức năng, vật liệu đất hiếm và nguyên liệu hóa học. Kích thước hạt đầu vào thường nhỏ hơn 1 mm. Kích thước hạt thành phẩm thường nằm trong khoảng từ 1 đến 30 μm. Tuy nhiên, năng lực sản xuất tương đối hạn chế.
Máy nghiền khí nén có mức độ tự động hóa cao. Chúng có khả năng sản xuất bột với chất lượng tốt và ổn định. Tuy nhiên, chúng cũng có một số nhược điểm. Bao gồm chi phí thiết bị cao và diện tích chiếm dụng lớn. Mức tiêu thụ năng lượng tương đối cao. Sản lượng sản phẩm siêu mịn bị hạn chế. Sự hao mòn các bộ phận có thể đáng kể.
Một số mô hình cũng thiếu tính đổi mới độc lập cần thiết. Máy nghiền khí nén là một trong những thiết bị nghiền siêu mịn được nghiên cứu nhiều nhất ở Trung Quốc. Công nghệ của chúng tương đối hoàn thiện. Do đó, chúng được thị trường chấp nhận rộng rãi. Dựa trên sự khác biệt về cấu trúc và hoạt động, máy nghiền khí nén có thể được phân loại thành nhiều loại. Chúng bao gồm máy nghiền khí nén dạng đĩa phẳng (đĩa ngang) và máy nghiền khí nén dạng ống tuần hoàn. Chúng cũng bao gồm máy nghiền khí nén đối diện, máy nghiền khí nén mục tiêu và máy nghiền khí nén tầng sôi.
Máy nghiền bi
Máy nghiền bi chủ yếu dựa vào sự quay của trục khuấy để trộn đều vật liệu nghiền (bi thép, bi zirconia, bi gốm, bi corundum hoặc sỏi) và nguyên liệu bên trong buồng nghiền. Chúng được sử dụng rộng rãi trong quá trình chế biến sâu khoáng sản phi kim loại và sản xuất bột màu. Kích thước nguyên liệu đầu vào thường nhỏ hơn 3 mm, và kích thước hạt sản phẩm nằm trong khoảng từ 0,1 đến 45 μm.
Máy nghiền trục lăn
Máy nghiền trục lăn về cơ bản là thiết bị nghiền siêu mịn cỡ nhỏ đến trung bình. Với sự phát triển liên tục, phạm vi ứng dụng của chúng đã được mở rộng và những ưu điểm của chúng ngày càng nổi bật. Chúng có đặc điểm vận hành tương đối đơn giản, tỷ lệ nghiền lớn và tiêu thụ năng lượng đơn vị thấp, đáp ứng các yêu cầu tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường hiện nay. Trong quá trình chế biến bột khoáng phi kim loại, kích thước nguyên liệu đầu vào thường dưới 20 mm, và các thiết bị phân loại bên trong cho phép điều chỉnh linh hoạt độ mịn của sản phẩm theo tiêu chuẩn.
Bất kể ngành công nghiệp chế biến bột phát triển như thế nào, nghiền cơ học vẫn là phương pháp chính để sản xuất bột khoáng phi kim loại siêu mịn. Như câu nói “Làm việc tốt thì phải mài sắc dụng cụ trước đã”. Trong tương lai, điều cần thiết là tăng cường nghiên cứu lý thuyết cơ bản, tăng đầu tư công nghệ, tối ưu hóa quy trình dựa trên thiết bị hiện có, nâng cao khả năng đổi mới và phát triển thiết bị nghiền siêu mịn với đặc điểm hàm lượng công nghệ cao, tiết kiệm năng lượng, ít khí thải và giá trị gia tăng cao.
Tình trạng hiện tại của Thiết bị phân loại siêu mịn Nghiên cứu
Phân loại bột siêu mịn tách các hạt có kích thước khác nhau bằng cách tận dụng sự khác biệt về lực ly tâm, trọng lực, quán tính và các lực khác tác động lên các hạt trong môi trường, khiến chúng di chuyển theo các quỹ đạo khác nhau và được thu gom riêng biệt.
Theo môi trường sử dụng, phân loại siêu mịn có thể được chia thành phương pháp khô và phương pháp ướt. Phân loại ướt sử dụng chất lỏng làm môi trường phân tán, mang lại độ chính xác phân loại cao và độ đồng nhất tốt. Tuy nhiên, các quy trình tiếp theo như sấy khô và xử lý nước thải hạn chế sự phát triển của phương pháp này.
Dựa trên các nguyên tắc phân loại, thiết bị phân loại khô có thể được chia thành ba loại: máy phân loại quán tính, máy phân loại tia và máy phân loại ly tâm.
- Máy phân loại quán tính tách các hạt dựa trên sự khác biệt về quán tính dưới tác dụng của lực.
- Máy phân loại phản lực kết hợp hiệu ứng Coanda, phân loại quán tính và nguyên tắc phân loại nhanh.
- Các thiết bị phân loại ly tâm, tạo ra trường lực ly tâm mạnh hơn nhiều so với trường trọng lực, là loại được phát triển rộng rãi nhất. Chúng có thể được chia nhỏ hơn nữa thành loại xoáy cưỡng bức và loại xoáy tự do (hoặc gần như tự do) dựa trên đặc điểm của trường dòng chảy.
Mặc dù phân loại khô có thể gây ô nhiễm không khí và nhìn chung có hiệu suất phân loại thấp hơn, nhưng nó sử dụng không khí làm môi trường, có chi phí vận hành thấp hơn, loại bỏ nhu cầu sấy khô và phân tán lại, đồng thời mang lại quy trình đơn giản hơn và tiết kiệm năng lượng hơn. Do đó, nó được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất bột.
Hiện nay, máy phân loại khí kiểu tuabin là loại được sử dụng rộng rãi nhất trong sản xuất công nghiệp. Theo hướng lắp đặt của bánh xe phân loại, chúng có thể được chia thành loại bánh xe thẳng đứng và loại bánh xe nằm ngang. Hướng nghiên cứu trong tương lai chủ yếu tập trung vào điều chỉnh trường dòng phân loại, tối ưu hóa quá trình tách và phát triển phân loại kết hợp dựa trên chế độ dòng chảy hỗn hợp.
Kết luận: Các giải pháp xử lý bột siêu mịn bằng Bột Epic
Epic Powder là nhà sản xuất chuyên nghiệp chuyên về xử lý bột siêu mịn. Công ty cung cấp các giải pháp tích hợp cho quá trình nghiền siêu mịn, phân loại khí chính xác và biến đổi bề mặt bột. Danh mục thiết bị của công ty bao gồm máy nghiền khí nén và... máy nghiền bi– Hệ thống phân loại. Máy nghiền trục lăn và máy phân loại khí tuabin hiệu suất cao cũng có sẵn. Các hệ thống này cho phép kiểm soát chính xác sự phân bố kích thước hạt.
Hệ thống này đảm bảo chất lượng sản phẩm ổn định. Mức tiêu thụ năng lượng được tối ưu hóa hiệu quả. Thông qua việc liên tục đổi mới công nghệ nghiền và phân loại bằng khí, Epic Powder hỗ trợ việc sử dụng khoáng sản có giá trị cao. Công ty cũng thúc đẩy phát triển các vật liệu bột chức năng tiên tiến. Những vật liệu này phục vụ cho các ngành công nghiệp nhựa, sơn phủ, gốm sứ, điện tử và các ngành công nghệ cao mới nổi.
Cảm ơn bạn đã đọc. Tôi hy vọng bài viết của tôi hữu ích. Vui lòng để lại bình luận bên dưới. Bạn cũng có thể liên hệ với bộ phận chăm sóc khách hàng trực tuyến của Zelda nếu có bất kỳ thắc mắc nào khác.
— Đăng bởi Emily Chen