Le moulin à sable fonctionne en mélangeant le milieu de broyage et le matériau. Ceci est réalisé par le disque de dispersion rotatif à grande vitesse dans un cylindre fixe. Cela provoque de forts cisaillements, grattages et collisions. Ils se situent entre les particules solides et le milieu de broyage. Cela permet d'obtenir le concassage, le broyage et la dispersion. Les moulins à sable peuvent être divisés en types verticaux et horizontaux. Cette division est basée sur leurs structures. Quels sont les avantages d'un moulin à sable ? Comment se comparent-ils aux autres meules ultra-fines ? Le rédacteur en chef de China Powder Network a tenté de trouver la réponse. Ils l’ont fait grâce à l’expérience suivante.
Moulin à sable VS broyeur à boulets
De nombreux chercheurs ont réalisé de nombreuses expériences. Ils ont étudié l'efficacité de broyage des broyeurs à boulets et des broyeurs à sable. Les résultats montrent que les broyeurs à sable sont supérieurs aux broyeurs à boulets. Ils sont meilleurs en termes d'efficacité de broyage et de coût de préparation. De plus, l'expérience a montré que le broyeur à sable peut produire de la poudre avec une moyenne la taille des particules de moins de 0,5 μm. Cette taille est bien plus petite que la taille de la poudre produite par le broyeur à billes.
Expérience 1 : Traitement de concassage de matériaux céramiques piézoélectriques
Nous avons étudié comment différents équipements de concassage affectent la taille et la distribution de la poudre. Dans l’expérience, les chercheurs ont mis 3 kg de céramique piézoélectrique dans un broyeur à boulets. Ils en mettent une partie dans la trémie de broyage vibrante et une autre dans le godet du broyeur à sable pour le concassage. Tous ont été traités par voie humide. Des échantillons ont été prélevés régulièrement pour mesurer la taille des particules et leur propagation. Cela a été fait pour comparer le temps nécessaire aux trois types d’équipements pour traiter la poudre. La comparaison a eu lieu lorsque la taille des particules de poudre D50 atteint environ 0,5 μm.
| Équipement | Temps de traitement (h) | J10 | J25 | D50 | D75 | D90 |
| Broyeur à billes | 16 | 0.31 | 0.49 | 0.71 | 2.38 | 4.28 |
| Broyeur vibrant | 4 | 0.29 | 0.42 | 0.58 | 1.75 | 2.88 |
| Moulin à sable | 1.25 | 0.19 | 0.33 | 0.46 | 0.58 | 0.77 |
Les résultats montrent que le meulage par vibration est meilleur que le meulage à billes. C'est meilleur pour le concassage et pour la taille des particules. Le broyage au sable est bien meilleur que le broyage à billes et le broyage par vibration. C'est à peu près la taille des boules écrasantes. Il s’agit aussi de la vitesse et de l’énergie des balles. Les boules plus petites broient mieux. Ils produisent une poudre plus fine avec une gamme de tailles étroite.
Dans l'expérience, la bille utilisée pour le ponçage mesurait 1,5 mm (1,5 kg). Les billes pour le fraisage et le broyage étaient un mélange de 20 mm, 15 mm et 8 mm (7,5 kg). Le ponçage a une surface de travail beaucoup plus grande que le fraisage à billes et le meulage vibrant. La vitesse de la balle est de 1 800 tr/min lorsque le sable est broyé. C'est 600 fois/min lors du meulage vibrant. Et c'est 65 tr/min lors du broyage des billes. Ainsi, le processus de broyage du sable est le plus efficace pour le concassage. Il produit la poudre la plus fine avec la gamme de tailles de particules la plus étroite. Il produit également des écrasements de la plus haute qualité.
Sur la base des résultats des tests, Cai Gaogong a conclu quelque chose. Il a conclu qu’il était préférable d’utiliser un broyeur à sable pour broyer la céramique piézoélectrique. Il améliore la microstructure, les propriétés mécaniques et diélectriques de la céramique. Ces transducteurs réduisent la dégradation des performances de 50%. Cela prolonge également leur durée de vie de 5 000 heures à 8 000 heures.
Expérience 2 : Concassage et traitement des matériaux des batteries au lithium
Kangtuo a comparé la taille du LiFePO4 fabriqué par deux méthodes. Une méthode était le broyage traditionnel à billes à haute énergie. L’autre méthode était le broyage-séchage par pulvérisation du sable. Kangtuo a découvert que le précurseur fabriqué par broyage à billes mesure 300 à 400 nm après frittage. Sa gamme granulométrique est large. , et la morphologie des particules est différente, sans similitudes évidentes. La méthode de broyage-séchage par pulvérisation de sable transforme le précurseur LiFePO4. Il a une taille de particule inférieure à 100 nm et une distribution granulométrique étroite. Il n’y a pas de séchage par pulvérisation ni de frittage. Le produit est séché par pulvérisation et fritté. Ensuite, il est aggloméré en microsphères d'un diamètre d'environ 10 µm. L'amplification des microsphères révèle qu'elles sont constituées de nombreuses particules fusiformes. Les particules sont petites et de tailles uniformes. est d'environ 300 nm.
La forme du pic du précurseur LiFePO4 a été obtenue par broyage au sable. Il a ensuite été séché par pulvérisation. C’est proéminent et pointu. Cela montre que LiFePO4 ainsi fabriqué est plus cristallin. En effet, le broyeur à sable tourne à 2 800 tr/min pendant le broyage et le mélange. Le broyeur à boulets à haute énergie tourne à seulement 1 200 tr/min. De plus, le diamètre des perles en céramique de zircone dans le moulin à sable n'est que de 0,3 mm. La vitesse du broyeur à boulets est également de 0,3 mm. Le diamètre des billes internes en acier est de 2 mm. Ainsi, les broyeurs à sable peuvent broyer les matériaux à des tailles plus fines et les mélanger mieux que les broyeurs à boulets à haute énergie. Cela augmente le degré de réaction et la cristallinité.
Les matériaux LiFePO4/C fabriqués par broyage-séchage par pulvérisation de sable sont meilleurs. Ils sont meilleurs que ceux fabriqués par broyage à boulets et plus simples. Cela simplifie le processus de synthèse.
Broyeur à sable PK, broyeur à jet
L'étude a souligné que les moulins à sable présentent des avantages. Par rapport à d'autres équipements de broyage, tels que les broyeurs à flux d'air. Ils ont une finesse élevée, une forte continuité et un rendement élevé. Les exigences de finesse peuvent être modifiées. Vous pouvez le faire en ajustant la bonne quantité de matériau de broyage. Il est également possible d'effectuer un broyage avec divers supports. Le milieu de broyage du broyeur à sable se déplace à grande vitesse. Son effet de broyage est principalement dû aux forces d'impact et de cisaillement. Les supports de broyage de billes de zircone utilisés dans l'expérience ne provoquent aucune pollution. Cela ne pollue pas les matières premières. Il est de petite taille et possède de nombreuses connexions. Il peut effectuer un broyage et une dispersion ultra-fins.
Les matières premières sont broyées dans un broyeur à grande vitesse. La phase liquide est uniformément mélangée et a entièrement réagi pour obtenir une suspension. Ensuite, à travers le séchoir par pulvérisation, la bouillie est atomisée et mise en contact avec de l'air chaud. L'eau se vaporise rapidement. Au cours de ce processus, la boue est traitée et séchée. Ce processus permet d'obtenir des matériaux d'électrode de batterie au lithium.
Combinaison broyeur à sable + broyeur à boulets + broyeur à jet
Le broyeur à sable présente des avantages inégalés en termes de dispersion et de broyage. Mais, EPIC Powderxiao'bian reconnaît également ses propres limites. Par exemple, la finesse des matières premières peut être affinée. Les exigences de taille du broyeur à sable sont généralement inférieures à 80 mesh (< 0,18 mm). De plus, les broyeurs à sable utilisés dans le revêtement Les industries sont plus petites. Un seul produit ne peut pas faire vivre l'industrie de la céramique.
Nous constatons l’utilisation de broyeurs à boulets, de broyeurs à jet et de broyeurs à sable dans le traitement de divers matériaux. Cela inclut les expériences de cet article. Certains chercheurs utilisent une combinaison de broyeurs à boulets et de broyeurs à sable à agitateur pour le broyage. En mode batch, le temps de broyage est beaucoup plus court. Le broyage est également plus efficace et consomme moins d’énergie. Dans certains procédés, les matériaux sont d'abord agités par un broyeur à boulets. Ensuite, ils sont broyés avec un moulin à sable. Dans d'autres procédés, le matériau est d'abord broyé avec un broyeur à sable. Ensuite, le matériau fritté est broyé avec un broyeur à air. Les trois coopèrent. Ils exercent leurs fonctions. Cela permet d'obtenir les meilleures performances de traitement et de matériaux.