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分级和分离技术式超细粉体加工技术的关键问题

  随着相关行业的技术进步,超细材料的广泛应用促使超细粉体行业迈上了新的台阶,对粉体提出细度要求的同时,对粒度分布也提出了严格的限制。业内人士逐渐摒弃了过去认为几百目就是超细粉、中位径就是质量指标的传统观念,已经意识到超细粉体加工的技术现状远未能满足日新月异的新兴产业的需求,目前在加工处理方面仍存在许多尚未解决的难题。
  从机械方式粉碎过程和微粒运动的力学的角度看,可认为粉碎微粒以及微粒团聚的过程类似一种可逆反应过程,即:

原料─粗颗粒─粉碎─细微化─细颗粒─产品

  └──粗大化──团聚──┘

  当粉碎和团聚的反应速度接近相等时,两个方向的反应流程趋向平衡,粉碎加工能力可达上限,几乎没有新的微粒产生。此后,即使是继续延长加工时间,也不可能提高超细粉的出产率。
  为了获得较多多的超细粉,通常采用两种办法:一是对粉体表面进行改性处理,阻止超细粉的团聚;二是将混合粉体中的超细粉在团聚之前及时分离出来。因此在超细粉碎过程中,超细分级就成为较为重要的一个环节。由于缺少大型的高细度分级设备,目前非金属材料超细粉体产品很难在合理的成本条件下达到较高的细度水平。
  超细粉的分离可分为湿法和干法两类,动力可以是水力或风力。高效的分级机有一级、二级、三级选粉装置等多种形式,能使粗颗粒回流,细粉及时得到分离,以保障产品达到粒度合格、节约能耗的目的。经过分级的粉体最大粒径可达微米级,已能基本满足相关行业普通产品的使用要求。
  粉体表面改性处理是对超细加工后的粉体材料进行表面处理,使其能够作为工业填料与其他原料之间形成良好的相容性,提高超细粉体的使用价值。
  在非金属矿物材料的多种超细加工方法中,干法研磨是实现矿物颗粒微细化的主要手段,适合于超细粉体的大规模工业化生产,而且能够增加颗粒表面的活化性,有利于后续的表面改性和超细粉体的多用途推广应用。湿法加工的超细粉体浆料须要经过脱水干燥后才便于包装存储和长途运输。由于采用现有的普干燥设备进行干燥处理时会产生比较严重的团聚现象,而且在后续的分散过程中无法恢复到湿法浆料产品的细度,因此我国涂布级超细干粉生产还是超细加工行业目前面临的一个重要课题。

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