Do sự khác biệt trong cách sử dụng và phương pháp chế biến giữa các ngành công nghiệp khác nhau, bột siêu mịn được phân loại theo nhiều cách. Một cách phân loại hợp lý hơn như sau:
- bột vi mô: Kích thước hạt 3–20 μm
- Bột siêu mịn: Kích thước hạt 0,2–3 μm
- Bột siêu mịn: Kích thước hạt dưới 0,2 μm xuống đến kích thước nano
Trong quá trình chế biến khoáng sản kim loại hoặc phi kim loại, bột có kích thước hạt nhỏ hơn 10 μm thường được coi là bột siêu mịn.
Tính chất độc đáo của bột siêu mịn
Bột siêu mịn có nhiều đặc điểm riêng biệt, tóm tắt như sau:
- Diện tích bề mặt riêng lớn
- Độ phản ứng cao
- Từ tính mạnh
- Điểm nóng chảy thấp
- Tính chất hấp thụ ánh sáng tuyệt vời
- Nhiệt độ thiêu kết thấp
- Độ dẫn nhiệt tốt
- Độ bền cao của thân thiêu kết
Các lĩnh vực ứng dụng và các ngành công nghiệp liên quan
- Khai thác: Nghiền và nghiền quặng kim loại; chế biến mịn và sâu các khoáng sản phi kim loại; sử dụng các khoáng sản cấp thấp; chiết xuất các nguyên tố có giá trị từ chất thải.
- Luyện kim: Luyện kim bột, hợp kim cơ học, chế biến nguyên liệu luyện kim, sử dụng xỉ luyện kim, sản xuất hợp kim cứng.
- Nông nghiệp: Chế biến ngũ cốc, sản xuất phân bón, thuốc trừ sâu dạng bột, cải tạo đất, phụ gia đồ uống, chất tạo mưa nhân tạo.
- Máy móc: Cát, cát đúc, vật liệu mài mòn nhỏ, vật liệu siêu cứng, chất bôi trơn rắn.
- Cao su: Chất độn rắn, vật liệu gia cố, chất độn chức năng, tái chế sản phẩm cao su thải.
- Nhựa: Chuẩn bị nguyên liệu nhựa, chất độn gia cường, sản phẩm nhựa dạng bột, lớp phủ nhựa.
- Làm giấy: Chuẩn bị bột giấy, chất độn giấy, bột giấy siêu mịn cho giấy tráng, chất độn gia cố dạng sợi.
- In ấn: Sản xuất mực in, bột đồng, mực máy in phun, mực in laser và mực máy photocopy.
- Dược phẩm: Bột, viên nén, thuốc tiêm, chế biến tinh chế thuốc Đông y, thuốc mang, thuốc xịt.
- Đồ ăn: Chế biến ngũ cốc, thực phẩm sức khỏe, phụ gia thực phẩm, chất tạo hương vị.
- Sắc tố: Bột màu Azo, bột màu nhóm phthalocyanine, bột màu nhóm oxit sắt.
- Hóa chất: Xử lý nguyên liệu thô, sơn phủ, sơn, chất xúc tác.
- Bảo vệ môi trường: Canxi cacbonat siêu mịn dùng để khử lưu huỳnh, tái chế chất thải rắn, nhiều loại tác nhân xử lý nước thải dạng bột.
- Điện tử: Keo dán điện tử, vật liệu đóng gói điện tử, chất nền mạch tích hợp, lớp phủ điện tử, phốt pho, ferit.
- Gốm sứ tiên tiến: Xử lý tinh nguyên liệu thô, vật liệu phân loại theo chức năng, vật liệu composite gốm kim loại, biến tính bề mặt hạt.
- Vật liệu xây dựng: Xi măng, sản xuất gốm sứ xây dựng, vật liệu tổng hợp.
- Năng lượng: Đốt than nghiền, nhiên liệu tên lửa rắn, bùn than-nước.
Phương pháp chế biến bột siêu mịn
Có nhiều phương pháp để chế tạo bột siêu mịn, được phân loại dựa trên trạng thái vật lý của vật liệu thành: phương pháp pha rắn, phương pháp pha lỏng và phương pháp pha khí.
Phương pháp pha rắn
- Phay cơ học
- Nghiền siêu âm
- Phân hủy nhiệt
- Phương pháp nổ
Phương pháp pha lỏng
- Phương pháp kết tủa
- Phương pháp ankoxide
- Phương pháp cacbonyl
- Sấy phun
- Sấy đông khô
- Điện phân
- Đông tụ hóa học
Phương pháp pha khí
- Phản ứng pha khí
- Phương pháp plasma
- Phương pháp plasma nhiệt độ cao
- Bay hơi
- Lắng đọng hơi hóa học (CVD)
Xét về nguyên lý chế biến, phương pháp sản xuất bột siêu mịn chủ yếu có thể chia thành hai loại:
- Phương pháp hóa học
- Nghiền vật lý
Hiện nay, phương pháp được sử dụng rộng rãi nhất trong công nghiệp là nghiền cơ học và kết tủa hóa học pha lỏng.
Ưu điểm của phương pháp pha lỏng
- Sản xuất bột siêu mịn với kích thước hạt nhỏ, phân bố kích thước hạt hẹp, hình thái tốt, Và độ tinh khiết cao.
Nhược điểm của phương pháp pha lỏng
- Năng suất sản xuất thấp
- Chi phí cao
- Quá trình phức tạp
Phương pháp này chủ yếu giới hạn ở việc chế tạo các vật liệu chức năng đặc biệt, chẳng hạn như bột titan dioxit loại rutil siêu mịn, bột oxit sắt từ siêu mịn, v.v.
Ưu điểm của phương pháp nghiền cơ học
- Năng suất sản xuất cao
- Chi phí thấp
- Quá trình đơn giản
- Trong quá trình nghiền, các hiệu ứng cơ hóa học được tạo ra, có thể tăng cường hoạt động của bột.
Nhược điểm của phương pháp nghiền cơ học
- Độ tinh khiết, độ mịn và hình thái của sản phẩm không tốt bằng sản phẩm thu được bằng phương pháp hóa học.
Phương pháp này phù hợp với sản xuất công nghiệp quy mô lớn, chẳng hạn như chế biến sâu các sản phẩm khoáng sản.
Do đó, nghiền vật lý hiện là phương pháp chính để chế tạo vật liệu bột siêu mịn.
Thiết bị nghiền siêu mịn
Các loại thiết bị nghiền siêu mịn phổ biến bao gồm:
- Máy nghiền rung
- Máy nghiền phản lực
- Máy phân loại không khí
- Máy nghiền khuấy
- Máy nghiền bi
- Máy nghiền Turbo
- Máy phun áp suất cao
- Máy nghiền con lăn
- Máy nghiền tháp
Thiết kế công nghệ xử lý siêu mịn
- Dòng chảy mạch hở
Thường được sử dụng với máy nghiền tia loại phẳng, loại đĩa hoặc loại ống tuần hoàn có chức năng tự phân loại. Quy trình này thường được áp dụng cho các máy nghiền như vậy. - Dòng chảy mạch kín
Thường được áp dụng trong các hoạt động nghiền liên tục sử dụng máy nghiền bi, máy nghiền khuấy, máy nghiền va đập cơ học tốc độ cao và máy nghiền rung. - Dòng chảy mạch hở với phân loại trước
Khi nguyên liệu chứa một lượng lớn các hạt siêu mịn đã đạt chuẩn, quy trình này có thể giảm tải cho máy nghiền, giảm mức tiêu thụ năng lượng trên mỗi đơn vị sản phẩm siêu mịn và cải thiện hiệu quả hoạt động. - Dòng chảy mạch kín với phân loại trước
Cấu hình này giúp tăng hiệu quả nghiền, giảm mức tiêu thụ năng lượng và kiểm soát sự phân bố kích thước hạt của sản phẩm cuối cùng. - Dòng chảy mạch hở với phân loại cuối cùng
Một hoặc nhiều bộ phân loại được lắp đặt sau máy nghiền, cho phép sản xuất hai hoặc nhiều sản phẩm có độ mịn và phân bố kích thước hạt khác nhau. - Dòng chảy mạch hở với cả phân loại trước và cuối
Quá trình kết hợp này không chỉ tách trước một số hạt mịn đủ tiêu chuẩn để giảm tải cho máy nghiền mà còn cho phép phân loại cuối cùng để tạo ra nhiều sản phẩm có độ mịn và phân bố kích thước hạt khác nhau.
Phần kết luận
Khi nghiên cứu về vật liệu bột siêu mịn tiếp tục được đào sâu, phạm vi ứng dụng của chúng sẽ ngày càng mở rộng. Việc khám phá các quy trình mới, phương pháp mới và thế hệ thiết bị nghiền siêu mịn mới để thu được bột siêu mịn có độ tinh khiết cao, chi phí thấp vẫn là một thách thức quan trọng và liên tục trong lĩnh vực kỹ thuật bột.
bột sử thi
Epic Powder, hơn 20 năm kinh nghiệm làm việc trong ngành bột siêu mịn. Tích cực thúc đẩy sự phát triển trong tương lai của bột siêu mịn, tập trung vào quá trình nghiền, xay, phân loại và sửa đổi bột siêu mịn. Liên hệ với chúng tôi để được tư vấn miễn phí và các giải pháp tùy chỉnh! Đội ngũ chuyên gia của chúng tôi tận tâm cung cấp các sản phẩm và dịch vụ chất lượng cao để tối đa hóa giá trị chế biến bột của bạn. Epic Powder—Chuyên gia chế biến bột đáng tin cậy của bạn!
