近年、粉体に関する研究と応用により、粒度分布が特定の要件を満たした場合にのみ、材料が最適な性能を十分に発揮できることが明らかになっています。こうした背景から、 粉 分級技術が登場し、徐々に粉体処理技術の中核となってきました。
具体的には、粉末 分類 同じ媒体内での沈降速度の違いに基づいて、粒子群を2つ以上の粒度に分けるプロセスを指します。これらの違いは、粒子のサイズ、密度、形状、または表面の物理化学的性質によって生じます。粉体処理の鍵は 分類 技術は分散と分離にあります。
- 分散 分級装置に入る物質は可能な限り分散され、粒子間に空間的な距離が生まれることを意味します。
- 分離 空気流下での限られた滞留時間内に分類を完了し、異なるサイズの粒子が異なる出口から排出されることを指します。
細分類の種類と主な機能
分類媒体に基づいて、微細分類器は主に 2 つのカテゴリに分けられます。
- 空気を媒体とする乾式分級機 – 主にローター（タービン）空気分級機。
- 水または油を媒体として使用する湿式分級機 – 超微細ハイドロサイクロンや水平スパイラル沈降遠心分離機など。
細分分類の主な機能は次のとおりです。
- 粒度分布がアプリケーション要件を満たしていることを確認します。
- 超微粉砕の効率を向上します。
例えば、多くの業界では、非金属超微粉体の平均粒子径や中央粒子径だけでなく、厳格な粒度分布も求められています。ボールミル、振動ミル、乾式撹拌ミルなどの粉砕装置では、通常、広い粒度分布を持つ粉末が生成されます。分級処理を行わなければ、ユーザーの要求を満たすことは困難です。
超微粉砕において、長時間の粉砕は粒子の微細化と凝集の増加の両方を引き起こします。ある時点で、粒子径の減少と凝集が釣り合います。いわゆる「粉砕平衡」です。その後、粉砕を続けても粒子径はそれ以上小さくならず、むしろ大きくなる可能性があります。効率を高めるには、適切な微粉を速やかに分離し、過粉砕と凝集を防ぐ必要があります。これが、超微粉砕プロセスにおいて微分級が不可欠である理由です。
パフォーマンス機能
- 球状、薄片状、不規則状、さらには密度が異なる粒子を含むミクロンサイズの製品の乾式分級に適しています。
- 製品の細かさは D97 = 3～150 μm、連続的に調整可能です。
- 分類効率は 60–90%粉末の特性と規格内粒子の含有量に応じて異なります。
- 高速分類ホイールにより正確なカットポイントが保証されます。
- 多段分類装置を接続すると、複数のサイズ範囲を同時に生成できます。
- 閉ループ回路用のボールミル、振動ミル、レイモンドミルなどの粉砕装置と統合できます。
- リアルタイムの状態表示による自動制御、ユーザーフレンドリーな操作。
- 負圧運転で粉塵排出量は40 mg/m³未満、消音対策により騒音は75 dB(A)以下。
空気分級機の利点
- 低エネルギー消費 – 他の水平または垂直分類機よりも最大 50% 低くなります。
- 高効率 – 同じスループットで分類効率が最大 50% 向上します。
- 高精度 – 大きすぎる粒子や残留物を除去します。
- 車輪速度が低い – 硬質粉末を処理する場合、従来の分級装置に比べて耐用年数が 5 ～ 8 倍長くなります。
- 高出力 – 大型機械では 50 t/h まで処理可能です。
- 柔軟な構造 – 特定のアプリケーションに合わせてカスタマイズ可能。
- 互換性 – ボールミル、レイモンドミル、インパクトミル、ジェットミルで使用できます。
- クリーン生産 – 負圧運転により粉塵汚染を防止します。
- 高度な自動化と安定性 – 簡単で信頼性の高い操作。
応用分野
- 硬質材料: SiC、アルミナ、炭化ホウ素、ジルコニア、ガーネット、ジルコンサンド、ダイヤモンド。
- 非金属鉱物: 石英、グラファイト、カオリン、炭酸カルシウム、雲母、重晶石、ムライト、珪灰石、タルク、パイロフィライト。
- 化学薬品: 水酸化アルミニウム、シリカゲル、染料、エポキシ樹脂、添加剤。
- 食品・医薬品: 花粉、サンザシ、真珠粉、霊芝、野菜粉末、漢方薬、健康食品、化粧品、抗生物質。
- 金属粉末: アルミニウム、マグネシウム、亜鉛、スズ、銅。
- その他の材料: セラミックス、耐火物、電子材料、磁性材料、希土類元素、蛍光体、トナー。
結論
粉体分級技術は、現代の材料処理に不可欠であり、狭い粒度分布を確保し、粉砕効率を向上させます。空気分級機などの高度なソリューションを活用することで、産業界は高精度、高効率、そして環境に配慮した生産を実現できます。Epic Powderは最先端の分級装置とカスタマイズされたソリューションを提供し、エネルギー、化学、鉱物、先端材料といった様々な業界において、お客様の粉体性能の最適化を支援します。
