Moagem de pó ultrafino a tecnologia é chamada de alta tecnologia entre séculos por cientistas do mundo todo. Após o refinamento, as propriedades do material mudam significativamente. Propriedades ópticas, elétricas, magnéticas e mecânicas são afetadas. Características térmicas, de superfície e de interface também mudam. Efeitos extraordinários são frequentemente alcançados no uso.
Moagem de pó ultrafino é geralmente dividido em pós de grau micrométrico, grau submicrométrico e grau nanométrico. A comunidade científica internacional costuma chamar pós ultrafinos com um tamanho da partícula pós de grau micron maiores que 1μm. Pós com tamanho de partícula de 0,1-1μm (ou seja, 100nm-1000nm) são chamados de pós de grau submicron. Pós com tamanho de partícula de 0,001-0,1μm (ou seja, 1nm-100nm) são chamados de pós de grau nano (também conhecidos como nanomateriais). Em um sentido amplo, nanomateriais se referem a materiais com pelo menos uma dimensão no tamanho nanométrico.
A tecnologia de moagem de pó ultrafino refere-se à preparação e utilização do pó ultrafino mencionado acima e tecnologias relacionadas. Seu conteúdo de pesquisa inclui tecnologia de preparação de pó ultrafino, tecnologia de classificação, tecnologia de separação, tecnologia de secagem, tecnologia de transporte, mistura e homogeneização, tecnologia de modificação de superfície, tecnologia de compósitos de partículas, tecnologia de detecção, tecnologia de embalagem, armazenamento e transporte, tecnologia de aplicação, tecnologia de segurança no processo de preparação, armazenamento e transporte, etc.
Características do pó ultrafino
- Ela tem uma área de superfície específica enorme. Conforme o tamanho da partícula diminui, o total de átomos por partícula reduz. A contagem de átomos da superfície aumenta rapidamente com partículas menores. Conforme a área de superfície específica aumenta, a energia da superfície também aumenta.
- Baixo ponto de fusão, instável químico propriedades.
- Fácil de formar aglomerados. Como as partículas são pequenas e têm grande energia de superfície, as partículas tendem a se agregar automaticamente para formar partículas maiores para reduzir a energia de superfície. Essa propriedade traz grandes dificuldades para a preparação de pós ultrafinos. Para evitar a aglomeração, polímeros ou íons de eletrólitos são geralmente adicionados como agentes de proteção.
- Forte absorção de luz. Metais a granel têm baixa absorção de luz visível, forte refletividade e apresentam diferentes brilhos. No entanto, nanopós metálicos têm forte absorção de luz visível, baixa refletividade e são quase todos pretos, e a banda de absorção de luz é deslocada para o azul.
- Nanopartículas apresentam superparamagnetismo ou alta coercividade em tamanhos críticos. Por exemplo, partículas de α-ferro, Fe3O4, α-Fe2O3 e Ni tornam-se superparamagnéticas quando seus tamanhos de partícula são 5 nm, 16 nm, 20 nm e 15 nm, respectivamente. Nanopartículas à base de ferro têm um magnetismo muito mais forte do que materiais a granel. Elas exibem superparamagnetismo ou alta coercividade. O pó de ferro ultrafino (10 nm) é um único domínio magnético. Ele pode atuar como uma unidade de dados em dispositivos de armazenamento magnético de alta densidade.
- Boa condutividade térmica. O pó ultrafino praticamente não apresenta resistência térmica em baixas temperaturas e possui excelente condutividade térmica.
- Micropós metálicos mostram uma queda acentuada na condutividade. Pós não metálicos mostram um aumento acentuado na condutividade. Pó de prata a 10–15 nm se torna não condutor. SiO₂ a 15–20 nm se torna condutor.
- As propriedades mecânicas são duplicadas. A dureza do cobre com tamanho de partícula de 6 nm é 500% maior que a do cobre a granel.
Como escolher o processo de moagem ultrafina?
A moagem mecânica ultrafina tem como alvo partículas com tamanho d97 ≤ 10 μm. Inclui métodos de processamento a seco e a úmido.
O processo de moagem ultrafina a seco é um processo de moagem ultrafina amplamente utilizado para materiais duros e quebradiços. O processo de produção é curto e não são necessários equipamentos de filtragem, secagem e outros processos de desidratação subsequentes ao produzir pó seco. Portanto, ele tem as características de operação simples, fácil controle, baixo investimento e baixo custo operacional.
A moagem ultrafina úmida usa água como um auxiliar de moagem. A moagem úmida ajuda na dispersão do pó. A alta densidade da água melhora a classificação fina. Ela oferece alta eficiência, tamanho fino e distribuição estreita. A produção de pó seco precisa de equipamentos de filtragem e secagem. O pó seco pode se aglomerar e exigir desaglomeração. O processo precisa de mais equipamentos e é mais complexo.
Como escolher equipamento de moagem de pó ultrafino?
A seleção do equipamento é crítica para a moagem ultrafina. Depende das propriedades do material, como dureza, densidade, umidade e tamanho da alimentação. Também é afetada pela produtividade, finura do produto e distribuição do tamanho das partículas. Pureza, formato das partículas e configuração do processo também são importantes. O equipamento deve atender aos requisitos de tamanho do produto, capacidade e tamanho máximo da alimentação.
Para indústria a granel mineral pós ultrafinos, como pesados carbonato de cálcio, talco, caulim e wollastonita. Equipamentos de moagem ultrafina a seco devem ser priorizados devido ao seu menor valor unitário. Equipamentos de moagem ultrafina a úmido são adequados para moagem fina de vários materiais de dureza.
Moinhos de jato de ar São um dos principais equipamentos de moagem de pós ultrafinos. São ideais para materiais finos, de alta pureza e alto valor agregado. Podem produzir pós com d97 = 3–5 μm. A produção varia de dezenas de quilogramas a várias toneladas por hora. São utilizados para minerais não metálicos como talco, grafite, volastonita e caulim. Também são utilizados para abrasivos, produtos químicos, pigmentos, produtos farmacêuticos, metais e terras raras.
Moinhos classificadores de ar são amplamente utilizados na indústria de minerais não metálicos. Comumente utilizados para caulim à base de carvão, calcita, mármore, giz, talco e esteatita. Também utilizados para produtos químicos e pesticidas em moagem ultrafina. A finura típica do produto atinge d97 = 10μm (malha 1250). Com classificadores de alto desempenho, produtos de d97 = 5–7μm podem ser produzidos.
Moinhos de bolas são amplamente utilizados para caulim, carbonato de cálcio pesado, mica e talco. Eles usam esferas ou segmentos de aço como meio de moagem. A distribuição do tamanho das partículas do produto é geralmente ampla. Eles são frequentemente usados em moagem de circuito fechado com classificadores. Isso moinho de bolasO processo de circuito fechado a seco classificador é utilizado para a produção de carbonato de cálcio pesado ultrafino. Tamanho de alimentação ≤ 5 mm, com finura do produto de d97 = 5–45 μm.
O moinho turbo é um novo equipamento de moagem de pó fino e ultrafino seco desenvolvido na China. É adequado para moer calcário, calcita, mármore, talco, wollastonita, caulim, barita, quartzo e feldspato. Tamanho de alimentação ≤30 mm, com finura do produto ajustável entre d97 = 40–10μm (malha 400–1250).
Conclusão
A chave para selecionar o processo e o equipamento de moagem de pó ultrafino adequados reside na compreensão completa das características do material, dos requisitos de produção e das especificações do produto. Ao considerar fatores como eficiência de moagem, distribuição granulométrica, consumo de energia e manutenção do equipamento, é possível escolher o processo e o equipamento mais adequados para melhorar a eficiência da produção, reduzir custos e garantir a qualidade do produto.
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