De nombreuses technologies permettent de classer les poudres. Les plus courantes sont le criblage, le flux d'air et la classification centrifuge. Leurs effets sur la pureté de la poudre varient.
Méthode de tamisage
La méthode de tamisage consiste à utiliser un tamis pour classer la poudre, ce qui convient au classement des poudres grossières. Si le tamis est intact, il peut éliminer les grosses impuretés. Il améliorera la pureté. Cependant, si le tamis est usé ou présente des trous, de grosses particules se mélangeront à la poudre fine. Cela réduira sa pureté. Dans le criblage du sable de quartz, un tamis endommagé laisse passer des particules plus grosses dans le produit final. Cela réduit sa pureté.
Un lot de carbonate de calcium La poudre a une pureté initiale de 85%. Elle contient 10% de grosses particules et 5% d'impuretés. Cette poudre est ensuite tamisée et classée. Un tamis standard non endommagé peut éliminer plus de 90% de grosses impuretés après tamisage. Après tamisage, la pureté de la poudre peut être augmentée à 94%. Cela suppose que la répartition des autres impuretés reste inchangée. Si le tamis est endommagé, il ne peut éliminer que 50% de grosses impuretés. La pureté de la poudre ne peut alors atteindre qu'environ 87,5%.
Classification du flux d'air
Cette méthode est basée sur la différence de vitesse de sédimentation des particules dans le flux d'air. Elle permet de séparer avec précision les particules de différentes tailles. Elle présente un taux d'élimination des impuretés élevé et peut améliorer considérablement la pureté. Cependant, si le système de classification comporte de l'air turbulent ou des tourbillons locaux, certaines particules peuvent se mélanger, ce qui affecte la pureté. Par exemple, lors de la fabrication de cathodes de batteries au lithium, la classification du flux d'air peut éliminer les grosses impuretés et les amas. Cela améliore la pureté du matériau.
Prenons comme exemple la production de dioxyde de titane qui nécessite une pureté supérieure à 99%. Dans des conditions idéales de classification du flux d'air, le dioxyde de titane a une pureté de 95%. Il contient 4% d'impuretés grossières et 1% d'autres impuretés. En contrôlant la vitesse du flux d'air, la température et la structure du classificateur, nous pouvons éliminer environ 98% des impuretés grossières. La pureté du produit final peut atteindre 99,2%. Si l'irrégularité du flux d'air dépasse 20% dans le système (elle devrait être inférieure à 5%), le taux d'élimination des particules grossières peut chuter à 90%. Cela se traduira par une pureté du produit de seulement 98,6%.
Classification centrifuge
La méthode de classification centrifuge permet de classer les particules en fonction de leur force centrifuge. Elle a un bon effet de classification sur les particules minuscules et contribue à améliorer la pureté. Cependant, l'usure et la corrosion génèrent des impuretés qui contaminent la poudre. De plus, un contrôle incorrect des paramètres de fonctionnement réduit la pureté en aggravant l'effet de classification. Par exemple, lors de la préparation de carbonate de calcium nano de haute pureté, si la vitesse de la centrifugeuse est instable, cela affectera la pureté du produit.
Pour la micropoudre d'alumine avec une pureté initiale de 90% (8% d'impuretés mixtes et 2% d'autres), les principes suivants s'appliquent. Dans le cadre d'une classification centrifuge normale, une vitesse stable est essentielle. Si la centrifugeuse fonctionne à cette vitesse et que l'équipement n'est pas usé, elle peut éliminer 95% d'impuretés. Cela augmente la pureté de la poudre à 97,6%. Si la centrifugeuse est usée par une utilisation prolongée, elle provoque 0,5% d'impuretés dues à l'usure. La force centrifuge instable réduit le taux d'élimination des impuretés à 90%. La pureté finale de la poudre peut alors n'être que de 96,1%.
Ces données montrent que, lorsqu'ils fonctionnent bien, différents classificateurs peuvent améliorer la pureté de la poudre. Cependant, la poudre finale dépend de trois facteurs. Il s'agit de l'état de fonctionnement de l'équipement, du contrôle des paramètres du processus et de la stabilité de l'équipement. La pureté est cruciale. Ces facteurs doivent être étroitement contrôlés en production pour obtenir des produits en poudre de haute pureté.