Molte tecnologie classificano le polveri. Le più comuni sono la classificazione a screening, a flusso d'aria e centrifuga. I loro effetti sulla purezza delle polveri variano.
Metodo di setacciatura
Il metodo di setacciatura consiste nell'utilizzare un setaccio per classificare la polvere, che è adatto per la classificazione di polvere grossolana. Se il setaccio è intatto, può rimuovere grandi impurità. Migliorerà la purezza. Tuttavia, se il setaccio è usurato o ha dei buchi, le particelle grandi si mescoleranno alla polvere fine. Ciò ne ridurrà la purezza. Nella setacciatura della sabbia di quarzo, un setaccio danneggiato lascia entrare particelle più grandi nel prodotto finale. Ciò ne riduce la purezza.
Un lotto di carbonato di calcio la polvere ha una purezza iniziale di 85%. Contiene 10% particelle grandi e 5% impurità. Questa polvere viene quindi setacciata e classificata. Un setaccio standard non danneggiato può rimuovere oltre 90% di impurità grandi dopo la setacciatura. Dopo la setacciatura, la purezza della polvere può essere aumentata a 94%. Ciò presuppone che la distribuzione delle altre impurità rimanga invariata. Se il setaccio è danneggiato, può rimuovere solo 50% di impurità grandi. La purezza della polvere può quindi raggiungere solo circa 87,5%.
Classificazione del flusso d'aria
Questo metodo si basa sulla differenza nella velocità di sedimentazione delle particelle nel flusso d'aria. Può separare accuratamente particelle di diverse dimensioni. Ha un elevato tasso di rimozione delle impurità e può migliorare significativamente la purezza. Tuttavia, se il sistema di classificazione ha aria turbolenta o vortici locali, alcune particelle potrebbero mescolarsi, influenzando la purezza. Ad esempio, nella produzione di catodi per batterie al litio, la classificazione del flusso d'aria può rimuovere grandi impurità e grumi. Ciò migliora la purezza del materiale.
Prendiamo come esempio la produzione di biossido di titanio che richiede una purezza superiore a 99%. In condizioni ideali di classificazione del flusso d'aria, il biossido di titanio ha una purezza di 95%. Contiene 4% di impurità a grana grossa e 1% di altre impurità. Controllando la velocità del flusso d'aria, la temperatura e la struttura del classificatore, possiamo rimuovere circa 98% delle impurità grossolane. La purezza del prodotto finale può raggiungere 99,2%. Se l'irregolarità del flusso d'aria supera 20% nel sistema (dovrebbe essere entro 5%), il tasso di rimozione delle particelle grossolane potrebbe scendere a 90%. Ciò si tradurrà in una purezza del prodotto di soli 98,6%.
Classificazione centrifuga
Il metodo di classificazione centrifuga classifica le particelle in base alla loro forza centrifuga. Ha un buon effetto di classificazione sulle particelle minuscole e aiuta a migliorare la purezza. Tuttavia, l'usura e la corrosione genereranno impurità che contamineranno la polvere. Inoltre, un controllo improprio dei parametri operativi ridurrà la purezza peggiorando l'effetto di classificazione. Ad esempio, quando si prepara carbonato di calcio nano ad alta purezza, se la velocità della centrifuga è instabile, ciò influirà sulla purezza del prodotto.
Per la micropolvere di allumina con purezza iniziale 90% (8% impurità miste e 2% altro), si applica quanto segue. In una normale classificazione centrifuga, una velocità stabile è fondamentale. Se la centrifuga funziona a quella velocità e l'attrezzatura non è usurata, può rimuovere 95% di impurità. Ciò aumenta la purezza della polvere a 97,6%. Se la centrifuga è usurata da un uso prolungato, causa 0,5% impurità dovute all'usura. La forza centrifuga instabile riduce il tasso di rimozione delle impurità a 90%. Quindi, la purezza finale della polvere potrebbe essere solo 96,1%.
Questi dati mostrano che, quando funzionano bene, diversi classificatori possono aumentare la purezza della polvere. Tuttavia, la polvere finale dipende da tre fattori. Sono lo stato operativo dell'attrezzatura, il controllo dei parametri di processo e la stabilità dell'attrezzatura. La purezza è fondamentale. Questi fattori devono essere strettamente controllati in produzione per ottenere prodotti in polvere ad alta purezza.