Pulver können mit vielen verschiedenen Technologien klassifiziert werden. Die gebräuchlichsten sind Sieb-, Luftstrom- und Zentrifugalklassifizierung. Ihre Auswirkungen auf die Pulverreinheit variieren.
Siebverfahren
Bei der Siebmethode wird ein Sieb zum Sortieren des Pulvers verwendet, das sich zum Sortieren von grobem Pulver eignet. Wenn das Sieb intakt ist, kann es große Verunreinigungen entfernen. Dadurch wird die Reinheit verbessert. Wenn das Sieb jedoch abgenutzt ist oder Löcher aufweist, mischen sich große Partikel in das feine Pulver. Dies verringert die Reinheit. Bei der Quarzsandsiebung lässt ein beschädigtes Sieb größere Partikel in das Endprodukt gelangen. Dies verringert dessen Reinheit.
Eine Menge Kalziumkarbonat Pulver hat eine anfängliche Reinheit von 85%. Es enthält 10% große Partikel und 5% Verunreinigungen. Dieses Pulver wird dann gesiebt und sortiert. Ein normales, unbeschädigtes Sieb kann nach dem Sieben über 90% große Verunreinigungen entfernen. Nach dem Sieben kann die Reinheit des Pulvers auf 94% erhöht werden. Dies setzt voraus, dass die Verteilung anderer Verunreinigungen unverändert bleibt. Wenn das Sieb beschädigt ist, kann es nur 50% große Verunreinigungen entfernen. Die Reinheit des Pulvers kann dann nur etwa 87,5% erreichen.
Luftstromklassifizierung
Diese Methode basiert auf der unterschiedlichen Sedimentationsgeschwindigkeit von Partikeln im Luftstrom. Sie kann Partikel unterschiedlicher Größe präzise trennen. Sie weist eine hohe Verunreinigungsentfernungsrate auf und kann die Reinheit deutlich verbessern. Wenn das Klassifizierungssystem jedoch turbulente Luft oder lokale Wirbel aufweist, können sich einige Partikel vermischen, was die Reinheit beeinträchtigt. Beispielsweise kann bei der Herstellung von Kathoden für Lithiumbatterien die Luftstromklassifizierung große Verunreinigungen und Klumpen entfernen. Dies verbessert die Materialreinheit.
Nehmen wir als Beispiel die Produktion von Titandioxid, die eine Reinheit von mehr als 99% erfordert. Unter idealen Luftstromklassifizierungsbedingungen hat Titandioxid eine Reinheit von 95%. Es enthält 4% grobkörnige Verunreinigungen und 1% andere Verunreinigungen. Durch die Kontrolle der Luftstromgeschwindigkeit, der Temperatur und der Struktur des Klassifizierers können wir etwa 98% der grobkörnigen Verunreinigungen entfernen. Die Reinheit des Endprodukts kann 99,2% erreichen. Wenn die Luftstromungleichmäßigkeit im System 20% überschreitet (sie sollte innerhalb von 5% liegen), kann die Entfernungsrate grober Partikel auf 90% sinken. Dies führt zu einer Produktreinheit von nur 98,6%.
Zentrifugalklassifizierung
Die Zentrifugalklassifizierungsmethode klassifiziert Partikel entsprechend ihrer Zentrifugalkraft. Sie hat eine gute Klassifizierungswirkung auf winzige Partikel und trägt zur Verbesserung der Reinheit bei. Verschleiß und Korrosion erzeugen jedoch Verunreinigungen, die das Pulver verunreinigen. Auch eine unsachgemäße Kontrolle der Betriebsparameter verringert die Reinheit, indem sie die Klassifizierungswirkung verschlechtert. Wenn beispielsweise bei der Herstellung von hochreinem Nanokalziumkarbonat die Zentrifugengeschwindigkeit instabil ist, wirkt sich dies auf die Reinheit des Produkts aus.
Für Aluminiumoxid-Mikropulver mit einer Anfangsreinheit von 90% (8% gemischte Verunreinigungen und 2% andere) gilt Folgendes. Bei normaler Zentrifugalklassifizierung ist eine stabile Geschwindigkeit entscheidend. Wenn die Zentrifuge mit dieser Geschwindigkeit läuft und das Gerät nicht abgenutzt ist, kann sie 95% Verunreinigungen entfernen. Dies erhöht die Reinheit des Pulvers auf 97,6%. Wenn die Zentrifuge durch langen Gebrauch abgenutzt ist, verursacht sie 0,5% Verunreinigungen durch Verschleiß. Die instabile Zentrifugalkraft verringert die Verunreinigungsentfernungsrate auf 90%. Dann kann die endgültige Pulverreinheit nur noch 96,1% betragen.
Diese Daten zeigen, dass verschiedene Klassifizierer, wenn sie gut funktionieren, die Pulverreinheit steigern können. Das endgültige Pulver hängt jedoch von drei Faktoren ab. Diese sind der Betriebszustand der Anlage, die Kontrolle der Prozessparameter und die Stabilität der Anlage. Reinheit ist entscheidend. Diese Faktoren müssen in der Produktion streng kontrolliert werden, um hochreine Pulverprodukte zu erhalten.