10 changements majeurs après le concassage ultrafin des matériaux en poudre
Les divers changements qui se produisent dans les matériaux broyés pendant le processus de concassage sont insignifiants par rapport au processus de concassage grossier, mais pour le processus de concassage ultra-fin, pour des raisons telles qu’une intensité de concassage élevée, un temps de concassage long et des changements importants dans les propriétés des matériaux. , cela semble important. Ce changement dans la structure cristalline et les propriétés physiques et chimiques du matériau broyé provoqué par le concassage mécanique ultrafin est appelé effet mécanochimique du processus de concassage.
1. Modifications de la taille des particules
Après un broyage ultrafin, le changement le plus évident dans le matériau en poudre est la taille des particules plus fines. Selon les différentes tailles de particules, les poudres ultrafines sont généralement divisées en : niveau micronique (taille des particules 1 ~ 30 μm), niveau submicronique (taille des particules 1 ~ 0,1 μm) et niveau nano (taille des particules 0,001 ~ 0,1 μm).
2. Modifications de la structure cristalline
Au cours du processus de concassage ultrafin, en raison de la force mécanique forte et durable, le matériau en poudre subit une distorsion du réseau à des degrés divers, la taille des grains devient plus petite, la structure devient désordonnée, des substances amorphes ou amorphes se forment à la surface et même une conversion polycristalline. . Ces changements peuvent être détectés par diffraction des rayons X, spectroscopie infrarouge, résonance magnétique nucléaire, résonance paramagnétique électronique et calorimétrie différentielle.
3. Modifications de la composition chimique
En raison de la forte activation mécanique, les matériaux subissent directement, dans certaines circonstances, des réactions chimiques lors du processus de concassage ultrafin. Les types de réactions comprennent la décomposition, la réaction gaz-solide, liquide-solide, solide-solide, etc.
4. Changements de solubilité
Tels que la dissolution du quartz en poudre, de la calcite, de la cassitérite, du corindon, de la bauxite, de la chromite, de la magnétite, de la galène, de la magnétite de titane, des cendres volcaniques, du kaolin, etc. dans des acides inorganiques après un broyage fin ou un broyage ultra-fin. La vitesse et la solubilité sont augmentées.
5. Modifications des propriétés de frittage
Il existe deux principaux types de modifications des propriétés thermiques des matériaux provoquées par un broyage fin ou un broyage ultra-fin :
Premièrement, en raison de la dispersion accrue des matériaux, les réactions en phase solide deviennent plus faciles, la température de frittage des produits diminue et les propriétés mécaniques des produits sont également améliorées.
La seconde est que les changements dans la structure cristalline et l’amorphisation entraînent un changement dans la température de transition de phase cristalline.
6. Modifications de la capacité d’échange cationique
Certains minéraux silicatés, notamment certains minéraux argileux tels que la bentonite et le kaolin, présentent des changements significatifs dans leur capacité d’échange cationique après un broyage fin ou ultra-fin.
7. Modifications des performances d’hydratation et de la réactivité
Un broyage fin peut améliorer la réactivité des matériaux à base d’hydroxyde de calcium, ce qui est très important dans la préparation des matériaux de construction. Parce que ces matières sont inertes ou pas assez actives pour l’hydratation. Par exemple, l’activité d’hydratation des cendres volcaniques et leur réactivité avec l’hydroxyde de calcium sont quasiment nulles au début, mais après broyage fin dans un broyeur à boulets ou un broyeur vibrant, elles peuvent être améliorées jusqu’à presque celles de la terre de diatomées.
8. Modifications électriques
Le broyage fin ou ultra-fin affecte également les propriétés électriques et diélectriques de surface des minéraux. Par exemple, une fois la biotite impactée, concassée et broyée, son point isoélectrique et son potentiel électrocinétique de surface (potentiel Zêta) changeront.
9. Changements de densité
Après broyage de zéolite naturelle (principalement composée de clinoptilolite, de mordénite et de quartz) et de zéolite synthétique (principalement de mordénite) dans un broyeur planétaire à boulets, il a été constaté que la densité de ces deux zéolites changeait différemment.
10. Modifications des propriétés des suspensions d’argile et des hydrogels
Le broyage humide améliore la plasticité et la résistance à la flexion sèche de l’argile. Au contraire, lors du broyage à sec, la plasticité et la résistance à la flexion à sec du matériau augmentent en peu de temps, mais ont tendance à diminuer à mesure que le temps de broyage augmente.
En bref, outre les propriétés des matières premières, la taille des particules alimentaires et le temps de concassage ou d’activation, les facteurs qui affectent les changements mécanochimiques des matériaux comprennent également le type d’équipement, la méthode de concassage, l’environnement ou l’atmosphère de concassage, les aides au concassage, etc. Il est nécessaire de prêter attention à l’influence combinée de ces facteurs dans l’étude de la mécanochimie.