Broyage ultra-fin de minéraux non métalliques

Les mines non métalliques, les mines de métaux et les mines de carburant sont appelées les trois piliers de l’industrie des matériaux. L’utilisation de minéraux non métalliques dépend du degré de traitement en profondeur, y compris le broyage ultra-fin, la qualité ultra-fine, la purification fine et la modification de surface, parmi lesquelles un broyage ultra-fin efficace est la condition préalable et la garantie pour divers traitements en profondeur. La poudre ultrafine idéale doit avoir les caractéristiques suivantes : particules aussi petites que possible, pas d’agglomération, distribution granulométrique étroite, particules sphériques autant que possible, composition chimique uniforme, etc.

En raison de la grande variété de minéraux non métalliques, diverses exigences sont émises sur la distribution granulométrique et la pureté des produits broyés en fonction de leurs différentes utilisations. Le développement de la technologie de broyage ultra-fin doit s’adapter à ses exigences spécifiques. De manière générale, les exigences pour les minéraux non métalliques sont les suivantes :

• Finesse

L’application de produits minéraux non métalliques nécessite un certain degré. Par exemple, le kaolin et le carbonate de calcium lourd en tant que matières premières pour la fabrication du papier nécessitent une finesse de produit de -2 μm représentant 90 %, une blancheur > 90 % ; Finesse de poudre de carbonate de calcium lourd de remplissage de peinture de haute qualité de 1250 Mesh ; le silicate de zirconium en tant qu’opacifiant céramique nécessite une finesse moyenne de 0,5 à 1 m ; la wollastonite en tant que charge nécessite également que sa finesse soit inférieure à 10 m et ainsi de suite.

• Pureté

L’exigence de pureté des produits minéraux non métalliques est également l’un de ses principaux indicateurs, ce qui signifie qu’aucune pollution ne doit être autorisée pendant le processus de broyage et que la composition d’origine doit être maintenue. S’il s’agit de minéraux blancs, un certain degré de blancheur est requis. Par exemple, la blancheur du kaolin et du talc calcinés utilisés dans la fabrication du papier doit être 90 %, et la blancheur du carbonate de calcium lourd utilisé dans les revêtements de fabrication du papier, les charges et les charges de peinture de haute qualité est supérieure à 90 %. Attendre.

• Forme de poudre

Certains produits minéraux non métalliques ont des exigences strictes sur leurs formes pour répondre à différents besoins. Par exemple, la wollastonite utilisée pour le renforcement composite, sa poudre ultrafine est nécessaire pour maintenir autant que possible son état cristallin d’origine en forme d’aiguille, de sorte que les produits en wollastonite deviennent des matériaux naturels renforcés de fibres courtes, et son rapport d’aspect doit être > 8 ~ dix.

Les domaines d’application des matériaux pulvérulents ultrafins représentent 40,3 % dans le domaine mécanique, 34,6 % dans le domaine thermique, 12,9 % dans le champ électromagnétique, 8,9 % dans le domaine biomédical, 2,4 % dans le domaine optique et 0,9 % dans d’autres domaines.

Méthode de broyage ultrafin de minéraux non métalliques

Le concassage est différent de la destruction d’un seul matériau. Il fait référence à l’effet sur le groupe, c’est-à-dire que le matériau broyé est un groupe de particules de tailles et de formes différentes.

Il existe deux méthodes principales pour préparer une poudre ultrafine à partir du principe de préparation : l’une est la synthèse chimique ; l’autre est le broyage physique. La synthèse chimique se fait par réaction chimique ou transformation de phase, la poudre est préparée à partir d’ions, d’atomes et de molécules par formation de noyaux cristallins et croissance cristalline. En raison du processus de production complexe, du coût élevé et du faible rendement, l’application est limitée. Le principe du broyage physique consiste à broyer des matériaux par l’action d’une force mécanique. Comparé aux méthodes de synthèse chimique, le broyage physique a un coût inférieur, un processus relativement simple et un rendement important.

Avantages de la méthode de broyage mécanique : une grande production, un faible coût, un processus simple, etc., et des effets mécanochimiques sont générés pendant le processus de broyage pour augmenter l’activité de la poudre ; Inconvénients : la pureté, la finesse et la morphologie du produit ne sont pas aussi bonnes que la poudre ultrafine préparée par la méthode chimique du corps. Cette méthode convient à la production industrielle à grande échelle, telle que le traitement en profondeur de produits minéraux.

Équipement de broyage ultrafin de minéraux non métalliques

À l’heure actuelle, la principale méthode de préparation de matériaux en poudre ultrafine est le broyage physique. Par conséquent, l’équipement de broyage ultrafin fait principalement référence à divers équipements liés au broyage qui produisent principalement de la poudre ultrafine par des méthodes mécaniques. L’équipement de broyage ultrafin couramment utilisé comprend le broyeur à jet, le broyeur à impact mécanique, le broyeur à vibration, le broyeur à agitation, le broyeur colloïdal et le broyeur à boulets.

• Broyeur à percussion mécanique à grande vitesse

Le concasseur à percussion mécanique à grande vitesse fait référence à l’utilisation de corps rotatifs (tiges, marteaux, lames, etc.) tournant à grande vitesse autour d’un axe horizontal ou vertical pour appliquer un impact violent sur la matière première, la faisant entrer en collision avec le fixe corps ou particules, faisant ainsi Un équipement de broyage ultra-fin pour le broyage des particules.

Avantages : grand rapport de concassage, taille des particules de poudre fine réglable, structure simple, opération facile, moins d’équipements de support, installation compacte, moins d’espace au sol, grande capacité et haute efficacité.

Inconvénients : le fonctionnement à grande vitesse rend la surchauffe et l’usure des composants inévitables.

Il convient à la production de poudre ultrafine de matériaux de dureté moyenne tels que la calcite, le marbre, la craie et le talc.

• Moulin à jet

Le broyeur à jet est également appelé broyeur à jet ou broyeur à flux d’énergie. Il utilise l’énergie du flux d’air à grande vitesse (300-500m/s) ou de la vapeur surchauffée (300-400℃) pour provoquer la collision, la collision et le frottement des particules, provoquant ainsi le broyage des matériaux solides. Comprend principalement: broyeur à jet plat, broyeur à jet circulant, broyeur à jet opposé, broyeur à jet à râteau, broyeur à jet à lit fluidisé, etc.

Le rapport de pulvérisation du broyeur à jet est généralement de 1 à 40 et la finesse du produit d peut généralement atteindre 3 à 10 µm. Le produit est moins contaminé et peut être utilisé dans un état stérile. Il convient à la pulvérisation de matériaux à bas point de fusion et sensibles à la chaleur et de produits biologiquement actifs. Le processus de production est continu, la capacité de production est importante et le degré d’autocontrôle et d’automatisation est élevé.

Inconvénients : Le broyeur à jet est actuellement l’équipement de broyage ultrafin le plus recherché avec les modèles les plus complets et une technologie relativement mature. Il présente également les inconvénients suivants : production spécialisée à grande échelle de produits de haute pureté et de grande finesse, coût élevé, consommation d’énergie élevée, la précision d’usinage est difficile à atteindre pour les produits submicroniques et le matériau est usé. Les broyeurs à jet sont largement utilisés pour le broyage ultrafin de minéraux non métalliques, de matières premières chimiques, d’aliments naturels, de terres rares, etc., tels que le talc, le marbre, le kaolin et d’autres minéraux non métalliques de dureté inférieure à la moyenne.

• Moulin à vibrations

Le broyeur à vibrations est un équipement de broyage ultra-fin avec une bille ou une tige comme support. Le produit transformé peut être aussi fin que quelques microns. Il est largement utilisé dans les matériaux de construction, la métallurgie, l’industrie chimique, la céramique, le verre, les matériaux réfractaires et les minéraux non métalliques et d’autres industries. Traitement de la poudre.

Avantages du broyeur à vibrations: structure compacte, petite taille, petite qualité, opération simple, entretien pratique, faible consommation d’énergie, rendement élevé, taille de produit uniforme, inconvénients: bruit élevé, broyeur à vibrations de grande taille a des exigences techniques élevées pour les ressorts, les roulements et autres pièces de machines.

La tendance du développement des équipements de broyage ultra-fin

(1) Améliorer la finesse du produit et réduire la limite de broyage de l’équipement ;

(2) Augmenter le rendement d’une seule machine et réduire la consommation d’énergie par unité de produit ;

(3) réduire l’abrasion;

(4) stabilité et fiabilité élevées ;

(5) Contrôle en ligne de la finesse du produit et de la distribution granulométrique ;

(6) Équipement de classement efficace, fin et grand;

(7) Équipement de broyage ultra-fin pour grains spéciaux et matériaux durs.

Source de l’article : China Powder Network