Macinazione di polvere ultrafine La tecnologia è definita dagli scienziati di tutto il mondo un'innovazione tecnologica plurisecolare. Dopo il perfezionamento, le proprietà dei materiali cambiano significativamente. Le proprietà ottiche, elettriche, magnetiche e meccaniche vengono influenzate. Anche le caratteristiche termiche, superficiali e di interfaccia cambiano. Spesso si ottengono effetti straordinari durante l'uso.
Macinazione di polvere ultrafine è solitamente divisa in polveri di grado micron, submicron e nano. La comunità scientifica internazionale di solito chiama polveri ultrafini con un dimensione delle particelle Polveri di grado micron di dimensioni superiori a 1 μm. Le polveri con una granulometria compresa tra 0,1 e 1 μm (ovvero tra 100 nm e 1000 nm) sono chiamate polveri di grado submicron. Le polveri con una granulometria compresa tra 0,001 e 0,1 μm (ovvero tra 1 nm e 100 nm) sono chiamate polveri di grado nanometrico (note anche come nanomateriali). In senso lato, i nanomateriali si riferiscono a materiali con almeno una dimensione nanometrica.
La tecnologia di macinazione delle polveri ultrafini si riferisce alla preparazione e all'utilizzo della polvere ultrafine di cui sopra e alle tecnologie correlate. I suoi contenuti di ricerca includono la tecnologia di preparazione delle polveri ultrafini, la tecnologia di classificazione, la tecnologia di separazione, la tecnologia di essiccazione, la tecnologia di trasporto, miscelazione e omogeneizzazione, la tecnologia di modifica delle superfici, la tecnologia dei compositi di particelle, la tecnologia di rilevamento, la tecnologia di confezionamento, stoccaggio, trasporto e applicazione, la tecnologia di sicurezza nei processi di preparazione, stoccaggio e trasporto, ecc.
Caratteristiche della polvere ultrafine
- Ha un'enorme area superficiale specifica. Al diminuire delle dimensioni delle particelle, il numero totale di atomi per particella diminuisce. Il numero di atomi superficiali aumenta rapidamente con particelle più piccole. All'aumentare dell'area superficiale specifica, aumenta anche l'energia superficiale.
- Basso punto di fusione, instabile chimico proprietà.
- Facilità di formazione di agglomerati. Poiché le particelle sono piccole e hanno un'elevata energia superficiale, tendono ad aggregarsi automaticamente formando particelle più grandi per ridurre l'energia superficiale. Questa proprietà comporta notevoli difficoltà nella preparazione di polveri ultrafini. Per prevenire l'agglomerazione, vengono solitamente aggiunti polimeri o ioni elettrolitici come agenti protettivi.
- Forte assorbimento della luce. I metalli sfusi hanno un basso assorbimento della luce visibile, un'elevata riflettività e presentano diverse lucidità. Tuttavia, le nanopolveri metalliche hanno un forte assorbimento della luce visibile, una bassa riflettività e sono quasi tutte nere, con una banda di assorbimento della luce spostata verso il blu.
- Le nanoparticelle mostrano superparamagnetismo o elevata coercività a dimensioni critiche. Ad esempio, le particelle di α-ferro, Fe3O4, α-Fe2O3 e Ni diventano superparamagnetiche quando le loro dimensioni sono rispettivamente di 5 nm, 16 nm, 20 nm e 15 nm. Le nanoparticelle a base di ferro hanno un magnetismo molto più forte rispetto ai materiali sfusi. Presentano superparamagnetismo o elevata coercività. La polvere di ferro ultrafine (10 nm) è un singolo dominio magnetico. Può fungere da unità dati in dispositivi di archiviazione magnetica ad alta densità.
- Buona conduttività termica. La polvere ultrafine non ha praticamente alcuna resistenza termica alle basse temperature e ha un'eccellente conduttività termica.
- Le micropolveri metalliche mostrano un netto calo della conduttività. Le polveri non metalliche mostrano un netto aumento della conduttività. La polvere d'argento a 10-15 nm diventa non conduttiva. La SiO₂ a 15-20 nm diventa conduttiva.
- Le proprietà meccaniche sono raddoppiate. La durezza del rame con una granulometria di 6 nm è 500% superiore a quella del rame puro.
Come scegliere il processo di macinazione ultrafine?
La macinazione meccanica ultrafine ha come obiettivo particelle di granulometria d97 ≤ 10 μm. Include metodi di lavorazione sia a secco che a umido.
Il processo di macinazione ultrafine a secco è ampiamente utilizzato per materiali duri e fragili. Il processo di produzione è breve e non richiede ulteriori apparecchiature di filtrazione, essiccazione o altri processi di disidratazione per la produzione di polvere secca. Pertanto, si distingue per semplicità di funzionamento, facilità di controllo, bassi investimenti e bassi costi operativi.
La macinazione ultrafine a umido utilizza l'acqua come coadiuvante. La macinazione a umido favorisce la dispersione della polvere. L'elevata densità dell'acqua migliora la classificazione fine. Offre elevata efficienza, granulometria fine e distribuzione ristretta. La produzione di polvere secca richiede apparecchiature di filtrazione ed essiccazione. La polvere secca può agglomerarsi e richiedere la deagglomerazione. Il processo richiede più attrezzature ed è più complesso.
Come scegliere l'attrezzatura per la macinazione di polveri ultrafini?
La scelta dell'attrezzatura è fondamentale per la macinazione ultrafine. Dipende dalle proprietà del materiale come durezza, densità, umidità e granulometria in ingresso. È inoltre influenzata dalla produttività, dalla finezza del prodotto e dalla distribuzione granulometrica. Anche la purezza, la forma delle particelle e la configurazione del processo sono importanti. L'attrezzatura deve soddisfare i requisiti di dimensione del prodotto, capacità e granulometria massima in ingresso.
Per grandi quantitativi industriali minerale polveri ultrafini, come quelle pesanti carbonato di calcio, talco, caolino e wollastonite. Le apparecchiature per la macinazione ultrafine a secco dovrebbero essere considerate prioritarie a causa del loro valore unitario inferiore. Le apparecchiature per la macinazione ultrafine a umido sono adatte alla macinazione fine di materiali di varia durezza.
Mulini a getto d'aria Sono tra le principali apparecchiature per la macinazione di polveri ultrafini. Sono ideali per materiali fini, ad elevata purezza e di alto valore. Possono produrre polveri con d97 = 3–5 μm. La produttività varia da decine di chilogrammi a diverse tonnellate all'ora. Sono utilizzate per minerali non metallici come talco, grafite, wollastonite e caolino. Sono utilizzate anche per abrasivi, prodotti chimici, pigmenti, prodotti farmaceutici, metalli e terre rare.
Mulini classificatori ad aria Sono ampiamente utilizzati nell'industria dei minerali non metallici. Comunemente utilizzati per caolino, calcite, marmo, gesso, talco e steatite a base di carbone. Utilizzati anche per prodotti chimici e pesticidi nella macinazione ultrafine. La finezza tipica del prodotto raggiunge d97 = 10 μm (1250 mesh). Con classificatori ad alte prestazioni, è possibile ottenere prodotti con d97 = 5–7 μm.
Mulini a sfere Sono ampiamente utilizzati per caolino, carbonato di calcio pesante, mica e talco. Utilizzano sfere o segmenti di acciaio come mezzi di macinazione. La distribuzione granulometrica del prodotto è generalmente ampia. Sono spesso utilizzati nella macinazione a circuito chiuso con classificatori. mulino a sfereIl processo a circuito chiuso a secco con classificatore viene utilizzato per la produzione di carbonato di calcio pesante ultrafine. Pezzatura di alimentazione ≤5 mm, con finezza del prodotto di d97 = 5–45 μm.
IL mulino turbo È un nuovo impianto per la macinazione a secco di polveri fini e ultrafini sviluppato in Cina. È adatto alla macinazione di calcare, calcite, marmo, talco, wollastonite, caolino, barite, quarzo e feldspato. La granulometria in ingresso è ≤30 mm, con finezza del prodotto regolabile tra d97 = 40–10 μm (400–1250 mesh).
Conclusione
La chiave per la scelta del processo e dell'attrezzatura più adatti per la macinazione di polveri ultrafini risiede nella comprensione approfondita delle caratteristiche del materiale, dei requisiti di produzione e delle specifiche del prodotto. Considerando fattori quali l'efficienza di macinazione, la distribuzione granulometrica, il consumo energetico e la manutenzione delle attrezzature, è possibile scegliere il processo e l'attrezzatura più adatti per migliorare l'efficienza produttiva, ridurre i costi e garantire la qualità del prodotto.
Polvere epica
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