Với sự phát triển nhanh chóng của ngành công nghiệp, các doanh nghiệp ứng dụng hạ nguồn đã đặt ra những yêu cầu ngày càng khắt khe đối với mica siêu mịn nghiền bột và chất lượng sản phẩm. Hiện nay, bột mica trắng với D90 ≈ 45 μm chủ yếu được sử dụng trong sản xuất giấy, sơn latex và cao su. Tuy nhiên, các thị trường cao cấp như sơn phủ cao cấp, bột màu ngọc trai và vật liệu composite chức năng đòi hỏi kích thước micro và nano. bột mica siêu mịn để đạt được khả năng gia cường, kiểm soát lưu biến và hiệu ứng quang học tốt hơn. Do đó, quy trình nghiền bột mica siêu mịn hiệu quả và quy mô lớn đã trở thành ưu tiên cấp bách trong ngành.
Nghiền và chuẩn bị bột Mica siêu mịn
Mica trắng, một loại khoáng vật silicat phân lớp, có liên kết yếu trên các mặt phân cắt nhưng lực liên kết giữa các lớp mạnh, khiến nó trở thành một loại khoáng vật điển hình "khó nghiền". Các thiết bị thông thường như máy nghiền bi và máy nghiền Raymond khó đạt được độ mịn dưới 10 μm, khiến nhiều nhà sản xuất mica trong nước phải xuất khẩu quặng thô sau khi nghiền thô hoặc sản xuất các sản phẩm giá trị thấp với D90 > 45 μm, dẫn đến lãng phí tài nguyên và khả năng cạnh tranh thị trường thấp.
Nghiền khô siêu mịn (Quy trình chính)
Quá trình nghiền siêu mịn được chia thành hai loại: nghiền khô và nghiền ướt.
Phương pháp khô có ưu điểm là vận hành liên tục, tiêu thụ năng lượng thấp và dễ dàng mở rộng quy mô, trở thành phương pháp chính thống để sản xuất bột mica micro-nano. Thiết bị chính bao gồm:
- Cơ khí tốc độ cao máy nghiền va đập: Sử dụng tốc độ rôto trên 80 m/giây để tạo ra lực cắt và lực va đập mạnh, đạt được D50 < 5 μm.
- Kiểu phẳng hoặc kiểu vòng máy nghiền phản lực: Sử dụng va chạm hạt siêu thanh để đạt được D97 = 2–3 μm với hình dạng đồng nhất và không bị nhiễm bẩn cơ học.
- Máy nghiền tự động xoáy hoặc xoáy tròn: Kết hợp các bánh xe phân loại bên trong để tích hợp “mài + phân loại”, đạt được D90 < 10 μm.
- Khô có độ chính xác cao máy phân loại không khí: Phân loại cưỡng bức do tuabin điều khiển cho phép cắt hạt có kích thước chính xác (±0,5 μm) với phân bố hẹp (SPAN < 1,2).
Ưu điểm cốt lõi của phương pháp nghiền khô:
- Kích thước hạt có thể kiểm soát: D50 có thể điều chỉnh từ 1–10 μm, đáp ứng nhiều nhu cầu khác nhau như lớp nền xà cừ (3–8 μm) và chất độn phủ cao cấp (<5 μm).
- Bảo toàn hình dạng: Va chạm trên không giúp giảm thiểu thiệt hại về cấu trúc, duy trì tỷ lệ khung hình cao (>50).
- Sản xuất sạch: Không sử dụng nước hoặc dung môi; đóng gói khô; không phát thải VOC.
- Khả năng mở rộng: Công suất một dây chuyền lên tới 1–5 tấn/giờ, vượt xa phương pháp ướt.
Nghiền ướt siêu mịn
Phương pháp này sử dụng máy nghiền cát, máy nghiền tách lớp hoặc máy nghiền keo kết hợp với phân loại hydrocyclone để tạo ra bùn mica siêu mịn (D50 < 2 μm). Tuy nhiên, phương pháp này có những nhược điểm như tiêu thụ năng lượng cao, sấy khô tốn kém và khó khăn trong xử lý nước thải, hạn chế khả năng ứng dụng trên quy mô lớn.
Lớp phủ bề mặt Mica và Sửa đổi
Mica siêu mịn có thể được phủ bề mặt để tạo ra các sắc tố mica có màu và xà cừ, giúp tăng cường đáng kể khả năng chống chịu thời tiết, độ phân tán và hiệu ứng quang học. Quy trình chính thống—lắng đọng pha lỏng (phương pháp kiềm, phương pháp thủy phân, phương pháp đệm)—sử dụng các nguồn titan như titan tetraclorua hoặc titanyl sulfat để lắng đọng TiO₂ (anatase/rutile) tại chỗ trên bề mặt mica. Độ dày lớp phủ, được kiểm soát chính xác trong khoảng 40–150 nm, tạo ra các hiệu ứng trắng bạc, óng ánh hoặc xà cừ kim loại.
Ứng dụng của bột Mica siêu mịn
| Cánh đồng | Kích thước hạt điển hình | Đóng góp chức năng |
|---|---|---|
| Cách điện | D50 3–8 μm | Độ bền kéo đứt cao, khả năng chịu nhiệt |
| Chất độn phủ chức năng | D97 < 5 μm | Kiểm soát lưu biến, chống lắng, xà cừ/bám bẩn |
| Gia cố cao su/nhựa | D50 2–5 μm | Cải thiện độ bền kéo, giảm sự giãn nở vì nhiệt |
| Mỹ phẩm | D50 5–15 μm | Kết cấu mịn màng, ánh ngọc trai tự nhiên |
| Lớp phủ điện cực hàn | D90 < 20 μm | Hồ quang ổn định, giảm bắn tóe |
Phần kết luận
Bột EPIC chuyên về hệ thống nghiền khô siêu mịn, cung cấp giải pháp máy nghiền phản lực tích hợp + máy phân loại tuabin độ chính xác cao. Với công suất một dây chuyền từ 0,5 đến 10 tấn/giờ, hệ thống duy trì kiểm soát D97 trong khoảng 2–10 μm, phân bố kích thước hạt SPAN < 1,3 và tỷ lệ khung hình > 60. Hệ thống tích hợp giám sát kích thước hạt trực tuyến, điều khiển tự động và thiết kế chống cháy nổ. EPIC Powder đã giúp nhiều nhà sản xuất mica đạt được sản lượng bột micro-nano quy mô lớn, thâm nhập thành công vào chuỗi cung ứng bột màu xà cừ và lớp phủ cao cấp.
Tham khảo EPIC Powder — hãy để giá trị của mica được tinh chỉnh đến mức hoàn hảo.
