Penggilingan pasir bekerja dengan mengaduk media penggilingan dan material. Hal ini dilakukan dengan cakram dispersi berputar berkecepatan tinggi dalam silinder tetap. Hal ini menyebabkan gesekan, gesekan, dan benturan yang kuat. Mereka berada di antara partikel padat dan media penggilingan. Ini mencapai penghancuran, penggilingan, dan dispersi. Pabrik pasir dapat dibagi menjadi tipe vertikal dan horizontal. Pembagian ini didasarkan pada strukturnya. Apa keuntungan dari pabrik pasir? Bagaimana perbandingannya dengan alat gerinda ultra halus lainnya? Editor China Powder Network mencoba mencari jawabannya. Mereka melakukannya melalui percobaan berikut.
Pabrik pasir VS pabrik bola
Banyak peneliti telah melakukan banyak percobaan. Mereka mempelajari efisiensi penggilingan ball mill dan sand mill. Hasilnya menunjukkan bahwa sand mill lebih unggul daripada ball mill. Keduanya lebih baik dalam hal efisiensi penggilingan dan biaya persiapan. Selain itu, percobaan menunjukkan bahwa sand mill dapat menghasilkan bubuk dengan rata-rata ukuran partikel kurang dari 0,5 μm. Ukuran ini jauh lebih kecil dibandingkan dengan ukuran bubuk yang dihasilkan oleh pabrik bola.
Eksperimen 1: Penghancuran Bahan Keramik Piezoelektrik
Kami mempelajari bagaimana peralatan penghancur yang berbeda mempengaruhi ukuran dan distribusi bubuk. Dalam percobaannya, para peneliti memasukkan 3kg keramik piezoelektrik ke dalam ball mill. Mereka memasukkan sebagian ke dalam hopper penggilingan yang bergetar dan sebagian lagi ke dalam ember penggilingan pasir untuk dihancurkan. Semua diproses menggunakan metode basah. Sampel diambil secara berkala untuk mengukur ukuran partikel dan penyebarannya. Hal ini dilakukan untuk membandingkan waktu yang dibutuhkan ketiga jenis peralatan tersebut dalam mengolah serbuk. Perbandingannya adalah ketika ukuran partikel serbuk D50 mencapai sekitar 0,5 μm.
| Peralatan | Waktu pemrosesan (jam) | D10 | D25 | D50 | D75 | D90 |
| Pabrik bola | 16 | 0.31 | 0.49 | 0.71 | 2.38 | 4.28 |
| Pabrik getaran | 4 | 0.29 | 0.42 | 0.58 | 1.75 | 2.88 |
| Pabrik pasir | 1.25 | 0.19 | 0.33 | 0.46 | 0.58 | 0.77 |
Hasil penelitian menunjukkan bahwa vibrasi grinding lebih baik dibandingkan ball grinding. Lebih baik untuk menghancurkan dan untuk ukuran partikel. Penggilingan pasir jauh lebih baik daripada penggilingan bola dan penggilingan getaran. Ini kira-kira seukuran bola penghancur. Ini juga tentang kecepatan dan energi bola. Bola yang lebih kecil akan digiling lebih baik. Mereka membuat bubuk lebih halus dengan rentang ukuran yang sempit.
Pada percobaan, bola yang digunakan untuk pengamplasan berukuran 1,5 mm (1,5Kg). Bola untuk penggilingan dan penggilingan adalah campuran 20mm, 15mm, dan 8mm (7.5Kg). Pengamplasan memiliki permukaan kerja yang jauh lebih besar dibandingkan penggilingan bola dan penggilingan getar. Kecepatan bola adalah 1800 rpm saat pasir digiling. Ini 600 kali/menit saat menggetarkan penggilingan. Dan itu 65 rpm saat menggerinda bola. Jadi, proses penggilingan pasir adalah yang paling efisien dalam penghancurannya. Itu membuat bubuk terbaik dengan kisaran ukuran partikel tersempit. Itu juga membuat penghancur dengan kualitas terbaik.
Berdasarkan hasil tes tersebut, Cai Gaogong menyimpulkan sesuatu. Ia menyimpulkan bahwa menggunakan penggilingan pasir untuk menghancurkan keramik piezoelektrik lebih baik. Ini meningkatkan sifat mikrostruktur, mekanik, dan dielektrik keramik. Transduser ini mengurangi penurunan kinerja sebesar 50%. Ini juga memperpanjang umurnya dari 5.000 jam menjadi 8.000 jam.
Eksperimen 2: Penghancuran dan pemrosesan bahan baterai litium
Kangtuo membandingkan ukuran LiFePO4 yang dibuat dengan dua metode. Salah satu metodenya adalah penggilingan bola tradisional berenergi tinggi. Metode lainnya adalah penggilingan pasir-pengeringan semprot. Kangtuo menemukan bahwa prekursor yang dibuat dengan ball milling adalah 300-400nm setelah sintering. Kisaran ukuran partikelnya luas. , dan morfologi partikelnya berbeda, tanpa kesamaan yang jelas. Metode pengeringan semprot penggilingan pasir mengubah prekursor LiFePO4. Ia memiliki ukuran partikel kurang dari 100 nm dan memiliki distribusi ukuran yang sempit. Tidak ada pengeringan semprot dan sintering. Produk ini dikeringkan dengan semprotan dan disinter. Kemudian diaglomerasi menjadi mikrosfer dengan diameter sekitar 10 μm. Memperkuat mikrosfer menunjukkan bahwa mereka terbuat dari banyak partikel berbentuk gelendong. Partikelnya kecil dan ukurannya seragam. adalah sekitar 300nm.
Bentuk puncak prekursor LiFePO4 dibuat melalui penggilingan pasir. Kemudian dikeringkan dengan menggunakan spray-drying. Itu menonjol dan tajam. Hal ini menunjukkan bahwa LiFePO4 yang dibuat dengan cara ini lebih berbentuk kristal. Hal ini disebabkan karena gilingan pasir berputar dengan kecepatan 2800 rpm pada saat penggilingan dan pencampuran. Ball mill berenergi tinggi hanya berputar pada 1200r/mnt. Selain itu, diameter manik-manik keramik zirkonia di pabrik pasir hanya 0,3 mm. Kecepatan ball mill juga 0,3 mm. Diameter bola baja bagian dalam adalah 2mm. Jadi, pabrik pasir dapat menggiling bahan ke ukuran yang lebih halus dan mencampurkannya lebih baik daripada pabrik bola berenergi tinggi. Hal ini meningkatkan derajat reaksi dan kristalinitas.
Bahan LiFePO4/C yang dibuat dengan penggilingan pasir-pengeringan semprot lebih baik. Mereka lebih baik daripada yang dibuat dengan ball milling dan lebih sederhana. Ini menyederhanakan proses sintesis.
Pabrik pasir Pabrik jet PK
Studi tersebut menunjukkan bahwa pabrik pasir memiliki kelebihan. Dibandingkan dengan peralatan penggilingan lainnya, seperti pabrik aliran udara. Mereka memiliki kehalusan tinggi, kontinuitas kuat, dan efisiensi tinggi. Persyaratan kehalusan dapat diubah. Caranya bisa dengan mengatur jumlah media gerinda yang tepat. Atau, penggilingan dengan berbagai media bisa dilakukan. Media penggilingan sand mill bergerak dengan kecepatan tinggi. Efek penggilingannya terutama disebabkan oleh gaya tumbukan dan geser. Media penggilingan manik zirkonia yang digunakan dalam percobaan tidak menimbulkan polusi. Itu tidak mencemari bahan mentah. Ukurannya kecil dan memiliki banyak koneksi. Itu dapat melakukan penggilingan dan dispersi ultra-halus.
Bahan mentah digiling dalam penggiling berkecepatan tinggi. Fase cair dicampur secara merata dan direaksikan sepenuhnya untuk memperoleh bubur. Kemudian, melalui pengering semprot, bubur diatomisasi dan bersentuhan dengan udara panas. Airnya cepat menguap. Selama proses ini, bubur diproses dan dikeringkan. Proses ini menghasilkan bahan elektroda baterai litium.
Kombinasi penggilingan pasir + ball mill + jet mill
Penggilingan pasir memiliki beberapa keunggulan yang tak tertandingi dalam hal dispersi dan penggilingan. Namun, EPIC Powderxiao'bian juga mengakui keterbatasannya sendiri. Misalnya, kehalusan bahan baku dapat disempurnakan. Persyaratan ukuran penggilingan pasir umumnya kurang dari 80 mesh (<0,18mm). Selain itu, penggilingan pasir yang digunakan dalam lapisan industri menjadi lebih kecil. Satu produk saja tidak dapat menopang industri keramik.
Kita melihat penggunaan ball mill, jet mill, dan sand mill dalam pengolahan berbagai bahan. Ini termasuk eksperimen dalam artikel ini. Beberapa peneliti menggunakan kombinasi ball mill dan stirrer sand mill untuk penggilingan. Dalam mode batch, waktu penggilingan jauh lebih singkat. Penggilingan juga lebih efisien dan menggunakan daya yang lebih sedikit. Dalam beberapa proses, bahan diaduk terlebih dahulu dengan ball mill. Kemudian digiling dengan gilingan pasir. Pada proses lainnya, material digiling terlebih dahulu dengan sand mill. Bahan yang telah disinter kemudian dihancurkan dengan menggunakan airflow mill. Ketiganya bekerja sama. Mereka menjalankan tugasnya. Ini mencapai pemrosesan dan kinerja material terbaik.