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粉體分級

非金屬礦超細分級技術與設備的應用

來源：中國粉體技術網更新時間：2014-12-12 10:03:49 瀏覽次數：

1 前言
非金屬礦的開發利用取決于對其進行深加工的程度，包括超細粉碎、超細分級、精細提純和表面改性等，其中有效的超細粉碎是進行各項深加工的前提和保證。因此，超細粉碎技術的發展在一定程度上決定了非金屬礦產品的合理開發和綜合利用效果。機械干法制備粉體因其成本低，能適應大規模工業化生產而倍受重視。而超細分級在粉體制備過程中起到了重要的作用，分級過程與粉碎過程的組合，可以給系統帶來一些新的功能。分級技術的關鍵體現在以下四點：
①物料的充分分散：顆粒分散不好，凝聚的顆粒往往表現出粗顆粒的性質，旁路值就很高；
②穩定、有力的分級力場：是精確分級的前提；
③粗顆粒的及時排出：分級面往往都是受力的平衡面，粗顆粒如不能及時排出，就會產生干擾，使得分級精度降低；
④優異的細粉捕集裝置。

2 超細粉體技術與設備
對球磨機和其他介質研磨超細粉碎的研究結果表明，最終的粒度分布與粉碎的工藝關系不大，主要與分級作業有關，即超細產品的特性不僅由粉碎決定，要想得到某一顆粒分布的超細產品，必須有超細分級組成閉路。另外在粉碎過程中，隨著物料粒度逐漸變細，表面積急劇增加，高表面能的微細顆粒很容易互相團聚，顆粒越細其團聚的趨勢越大；當顆粒細化到一定粒度后，出現粉碎與團聚的動態平衡，甚至因顆粒團聚變大而使粉碎工藝惡化。
解決這一問題的關鍵還是設置超細分級設備，與超細粉碎機配合成閉路，將合格細產品及時分離出來，粗粒返回再磨，以提高粉碎效率和降低能耗。由此可以看出，加入分級機使得粉體顆粒的產品粒度控制方便可靠，粒度范圍變窄，提高粉體產品質量；同時還有明顯節電功能，在粉體制備的過程中引入分級機不僅必要而且是必需，隨著粉體細度的減小，在分級過程所需要的技術和經濟投入會越來越多，甚至會超過粉碎所需要的技術和經濟投入。
2.1 超細分級機—雷蒙磨生產800目微細粉體
雷蒙磨是非金屬礦深加工的重要設備之一，因其工作穩定、產量大已被普及應用。但該設備結構形式較老，其產品細度受粗大顆粒的制約徘徊在300～400目之間。但用于方解石類軟質礦物的粉碎，其產物中細粉的含量較高，若將粗顆粒除去可得檔次較高的細粉。根據以往掌握的超細粉體分級技術，對上述問題采取如下方案：選用K型超細分級機替代原雷蒙磨的分析器，嚴格控制避免大顆粒進入產品，對選出的粗大顆粒自行返回粉碎區域進行再研磨。使新的雷蒙磨系統可直接從塊狀物料制取800目(15μm)細粉。
在某工貿有限公司用K型350超細分級機改造分析器，用于800目重質碳酸鈣微細粉的生產，產量400kg/h。在1#磨改造完成后，又對2#、3#、4#磨陸續改造完成。雷蒙磨系統改造流程見圖1。

2.2 球磨機—超細分級機加工生產
經球磨機粉碎的產品，其粒度分布多為雙峰分布。在粉碎石灰石所得到的產品中，細粉含量
(≤10μm)大于30%，而且粗粒級含量也很高，如普通石灰石≥30μm也高達30%以上。如果按篩余來評價這些產品的細度顯然是不科學的。閉路粉磨是一有效手段，但傳統的選粉機已有幾十年的歷史沒有得到改進，其基本原理決定了它無法控制小于2 0μm 的顆粒。
因此，工業界形成了這樣一種誤區，球磨機不能用于超細粉碎。而大型超細分級機與球磨機(特別是高細管磨機)的配合，可將系統的控制粒徑降低到10μm以下，使用高細管磨機—超細分級機系統生產微米級超細粉體成為可能。
重慶某硅材料開發有限公司選用的Φ2.4m球磨行超細分級。入料粒度1 0 m m時，控制細度為325目，合格產品進入產品捕集系統，粗粉返回管磨機再次研磨。產量達到3000kg/h。

2.3 振動磨—超細分級機生產超細粉
振動磨是在球磨機的技術上發展起來的。因為在重力場下，球磨機的介質以重力加速度對物料進行沖擊和研磨，當粉體細化到數微米的量級后必須用較小的介質對物料進行研磨，大介質的沖擊對進一步的細化已無濟于事。為強化介質的研磨作用，振動磨以較高的沖擊加速度增強了同樣大小介質的研磨作用。振動磨在超細分級機配合的條件下，比球磨機更能完成微米級超細粉碎的作業。在振動磨中可以選用較小的研磨介質在慣性力作用下對細小顆粒進行沖擊和研磨，產品細度可達到球磨機所不能及的亞微米級，能量利用率相對高于球磨機。
實例: 某光電材料有限公司選用1臺振動磨和1臺分級機及兩級收集裝置組成閉路系統，生產1 250目硅微粉。合格產品進入產品捕集系統，粗粉返回磨機再次研磨。生產過程中不產生任何廢物，整套系統負壓操作，可消除粉塵彌漫的現象。本系統可用于各類超細非金屬礦粉的生產。特點是投資小、細度高、電耗低、大顆?？刂茋栏瘛?/span>