Le processus de production de poudre ultrafine – Pulvérisation par impact
C’est une méthode largement utilisée depuis l’Antiquité pour pulvériser mécaniquement des matériaux en vrac en poudre. À l’heure actuelle, la poudre ultrafine en vrac repose encore principalement sur le concassage mécanique. L’équipement de concassage ultrafin couramment utilisé comprend : broyeur autogène, broyeur à jet, broyeur à impact mécanique à grande vitesse, broyeur à vibrations, broyeur à agitation (y compris divers broyeurs à sable, broyeurs à tour, etc.), broyeur colloïdal (y compris homogénéisateur, etc.), broyeur à boulets , Moulin Raymond, etc.
La pulvérisation mécanique est généralement utilisée pour produire des poudres supérieures à 1 μm. Un petit nombre d’équipements, tels qu’un broyeur à jet, peuvent être utilisés pour produire des matériaux inférieurs à 1 μm, qui peuvent écraser des matériaux à un niveau inférieur au micron, c’est-à-dire 0,1 + 0,5 μm. Sa structure est que l’air comprimé produit par le compresseur d’air est pulvérisé par la buse, et la poudre entre en collision dans le flux du jet et est écrasée.
Les matières premières sont alimentées à partir de la trémie, accélérées à une vitesse supersonique par la buse Venturi et introduites dans le pulvérisateur ; dans la zone de pulvérisation formée par le fluide éjecté de la buse de broyage à l’intérieur du pulvérisateur, les particules de matériau entrent en collision les unes avec les autres, se frottent et se pulvérisent en poudre fine. Parmi elles, celles qui perdent la force centrifuge et sont introduites au centre du pulvérisateur sont des poudres superfines ; les poudres grossières ne perdent pas leur force centrifuge et continuent d’être pulvérisées dans la bande de broyage.
Le broyeur à jet développé en Allemagne suspend et fait entrer en collision la poudre inférieure à 0,088 mm en poudre superfine, de sorte qu’il peut produire des produits de différentes qualités ne dépassant pas 44 μm, et la taille moyenne des particules peut atteindre 1, 2, 3, 4 μm. Ce type de broyeur à jet a une efficacité de production élevée, ne pollue pas l’environnement et le produit a une grande pureté, des particules fines et aucune agglomération. C’est un équipement de broyage ultrafin idéal. La tendance de développement technique de la méthode de pulvérisation mécanique est d’améliorer la technologie de procédé sur la base existante, de développer un équipement de pulvérisation ultra-fine à haut rendement et à faible consommation, un équipement de classification fine et un équipement de traitement auxiliaire de soutien, et d’étendre la limite de taille des particules de pulvérisation mécanique, tout en améliorant la capacité de traitement, formant des économies d’échelle.
Dans le processus de concassage ultra-fin, un équipement de calibrage fin est également nécessaire pour séparer les matériaux en poudre fine qualifiés en temps opportun, améliorer l’efficacité des opérations de concassage et contrôler la distribution granulométrique des produits. À l’heure actuelle, il existe deux types d’équipements de classification couramment utilisés : l’un est la classification sèche, généralement centrifuge ou le classificateur éolien à turbine ; l’autre est un équipement de classification par voie humide, utilisant généralement un classificateur centrifuge en spirale horizontal, un hydrocyclone de petit diamètre et à petit angle de cône, et un hydrocyclone, etc.
Généralement, la classification hydraulique est utilisée et les méthodes couramment utilisées sont la méthode de sédimentation, la méthode de débordement, la méthode de cyclone et la méthode de centrifugation. La méthode de sédimentation utilise le mécanisme de différentes vitesses de sédimentation dans l’eau pour différentes tailles de particules à classer; le mécanisme de la méthode de débordement est similaire à la méthode de sédimentation, la différence est que la vitesse d’écoulement de l’eau est supérieure à la vitesse de sédimentation des particules, faisant ainsi ressortir la poudre fine ; la méthode du cyclone La suspension tourne à grande vitesse dans le cyclone pour générer une force centrifuge, et la taille des particules est différente, la force centrifuge est également différente, de sorte que les grandes et les petites particules peuvent être séparées ; la méthode centrifuge est que la suspension tourne à grande vitesse dans la centrifugeuse, et la force centrifuge générée par des particules de différentes tailles est également différente.
Après classification, les produits obtenus de différentes granulométries sont déshydratés puis séchés.
Dans le broyage ultrafin, la granulométrie de la poudre est fine et sa surface spécifique et son énergie de surface sont toutes deux importantes. Plus la granulométrie est fine, plus la résistance mécanique du matériau est élevée. Par conséquent, la consommation d’énergie de la pulvérisation ultra-fine est élevée et la poudre est facile à agglomérer sous une force mécanique répétée. Afin d’améliorer l’efficacité du broyage, en plus de renforcer la classification, des aides au broyage et des additifs sont parfois ajoutés.
Le processus de production du procédé de pulvérisation mécanique est plus simple que celui du procédé de synthèse chimique, le rendement est important, le coût est faible et la micropoudre produite ne présente aucune agglomération. Cependant, il est inévitable de mélanger des impuretés dans le processus de broyage, et la forme des particules du produit broyé est généralement irrégulière, et il est difficile d’obtenir des particules fines inférieures à 1 μm.