Il processo di produzione della polvere ultrafine – Polverizzazione ad impatto

È un metodo ampiamente utilizzato fin dall'antichità per polverizzare meccanicamente materiali sfusi in polvere.

Allo stato attuale, la polvere ultrafine sfusa si basa ancora principalmente sulla frantumazione meccanica. Le apparecchiature di frantumazione ultrafine comunemente utilizzate includono: mulino autogeno, mulino a getto, mulino ad impatto meccanico ad alta velocità, mulino a vibrazione, mulino ad agitazione (compresi vari mulini a sabbia, mulini a torre, ecc.), mulino colloidale (incluso omogeneizzatore, ecc.), mulino a palle , Mulino Raymond, ecc.

La polverizzazione meccanica viene generalmente utilizzata per produrre polveri superiori a 1 μm. Un piccolo numero di apparecchiature, come il mulino a getto d'aria, può essere utilizzato per produrre materiali inferiori a 1 μm, che possono frantumare i materiali a livello sub-micron, ovvero 0,1 + 0,5 μm. La sua struttura è che l'aria compressa prodotta dal compressore d'aria viene spruzzata dall'ugello e la polvere si scontra l'una con l'altra nel flusso del getto e viene frantumata.

Le materie prime vengono alimentate dalla tramoggia, accelerate a velocità supersonica dall'ugello Venturi, e immesse nel polverizzatore; nella zona di polverizzazione formata dal fluido espulso dall'ugello di macinazione all'interno del polverizzatore, le particelle di materiale si scontrano tra loro, si sfregano e si polverizzano in polvere fine. Tra queste, quelle che perdono forza centrifuga e vengono introdotte al centro del polverizzatore sono polveri finissime; le polveri grossolane non perdono la forza centrifuga e continuano ad essere polverizzate nel nastro di frantumazione.

Il mulino a getto sviluppato in Germania sospende e fa collidere la polvere inferiore a 0,088 mm in polvere superfine, quindi può produrre prodotti di vari gradi non superiori a 44 μm e la dimensione media delle particelle può raggiungere 1, 2, 3, 4 μm. Questo tipo di mulino a getto ha un'elevata efficienza produttiva, non inquina l'ambiente e il prodotto ha un'elevata purezza, particelle fini e nessun agglomerato. È un'attrezzatura per la macinazione ultrafine ideale. La tendenza allo sviluppo tecnico del metodo di polverizzazione meccanica è quella di migliorare la tecnologia di processo sulla base esistente, sviluppare apparecchiature di polverizzazione ultrafine ad alta efficienza e basso consumo, apparecchiature di classificazione fine e apparecchiature di processo ausiliarie di supporto ed espandere il limite di dimensione delle particelle di polverizzazione meccanica, migliorando al contempo la capacità di elaborazione, formando economie di scala.

Nel processo di frantumazione ultrafine, sono necessarie anche apparecchiature di classificazione fine per separare tempestivamente materiali in polvere fine qualificati, migliorare l'efficienza delle operazioni di frantumazione e controllare la distribuzione granulometrica dei prodotti. Al momento, ci sono due tipi di apparecchiature di classificazione comunemente utilizzate: una è la classificazione a secco, generalmente un classificatore centrifugo o eolico a turbina; l'altro è un'apparecchiatura di classificazione a umido, che generalmente utilizza un classificatore centrifugo a spirale orizzontale, idrociclone di piccolo diametro e piccolo angolo di cono e idrociclone ecc.

Generalmente viene utilizzata la classificazione idraulica e i metodi comunemente usati sono il metodo di sedimentazione, il metodo di tracimazione, il metodo del ciclone e il metodo di centrifugazione. Il metodo di sedimentazione utilizza il meccanismo delle diverse velocità di sedimentazione nell'acqua per classificare le diverse dimensioni delle particelle; il meccanismo del metodo di trabocco è simile al metodo di sedimentazione, la differenza è che la velocità del flusso d'acqua è maggiore della velocità di sedimentazione delle particelle, facendo così emergere la polvere fine; il metodo del ciclone Il liquame ruota ad alta velocità nel ciclone per generare forza centrifuga, e la dimensione delle particelle è diversa, anche la forza centrifuga è diversa, in modo che le particelle grandi e piccole possano essere separate; il metodo centrifugo è che il liquame ruota ad alta velocità nella centrifuga e anche la forza centrifuga generata da particelle di dimensioni diverse è diversa.

Dopo la classificazione, i prodotti ottenuti di varia granulometria vengono disidratati e quindi essiccati.

Nella macinazione ultrafine, la dimensione delle particelle della polvere è fine e la sua area superficiale specifica e l'energia superficiale sono entrambe grandi. Più fine è la dimensione delle particelle, maggiore è la resistenza meccanica del materiale. Pertanto, il consumo di energia della polverizzazione ultrafine è elevato e la polvere è facile da agglomerare sotto ripetute forze meccaniche. Al fine di migliorare l'efficienza di frantumazione, oltre a rafforzare la classificazione, vengono talvolta aggiunti coadiuvanti di macinazione e additivi.

Il processo di produzione del metodo di polverizzazione meccanica è più semplice di quello del metodo di sintesi chimica, la produzione è elevata, il costo è basso e la micropolvere prodotta non ha agglomerati. Tuttavia, è inevitabile mescolare le impurità nel processo di frantumazione e la forma delle particelle del prodotto frantumato è generalmente irregolare ed è difficile ottenere particelle fini inferiori a 1 μm.