高长径比硅灰石的特点决定了使用流化床实验室气流粉碎机

2021-05-29 16:39:23 来源：ALPA

惰性气体保护气流粉碎分级机(氮气保护粉体设备)，针对各种物料要求不同，定制制造生产的专用粉碎分级设备。惰性气体保护专用气流粉碎分级机具有：全闭路设计，氮气保护隔绝氧气，粉碎分级精度高，粒径分布均匀，产量大等特点。

硅灰石产品可分为高长径比硅灰石和磨细硅灰石两大类，高长径比的超细硅灰石针状粉在工业上有着极高的应用价值，如作为塑料填料，可以提高其制品的强度和尺寸稳定性;造纸填料用的硅灰石针状粉也要求达到lum的细度;在涂料、油漆中填加的硅灰石针状粉越细，其性能改善越明显。因此，高长径比的超细硅灰石针状粉的加工制备成为世界各硅灰石加工企业倍受重视的研究热点。

硅灰石的结晶构造决定了即使是细小颗粒也呈纤维状或针状的性质。硅灰石的а晶型长径比为5：1，β晶型为20：1，最高可达30：1，其长径比随粉碎方式的不同有很大的差异。提高硅灰石产品的长径比，关键在于粉碎过程中采用适宜的粉碎方式保持矿物原有的结晶结构。目前，用于硅灰石针状粉超细粉碎加工的设备主要有机械冲击式粉碎机、实验室气流粉碎机(扁平式、循环式、冲击式、流化床、对喷式)、搅拌磨、雷蒙磨、振动磨等。实践表明，剪切和摩擦作用始终具有使颗粒沿着与力作用方向平行的结晶解理面剥离的趋势，这决定了流化床式实验室气流粉碎机是制备高长径比硅灰石的最佳设备。

一、流化床实验室气流粉碎机的工艺特点

流化床实验室气流粉碎机的工艺特点为：粉碎过程中高速颗粒不会碰撞粉碎室内壁，目物料不通过喷嘴。因而磨损极轻，产品不受污染。主机上部装有卧式分级轮，可以防止粗粒进入成品。由于采用了流态化床原理(气流膨胀呈流态化床悬浮沸腾而碰撞、摩擦进行粉碎)以及内设卧式涡轮分级装置，与其他类型实验室气流粉碎机相比，气流状况更佳，可节能30-40%。产品粒度分布窄且无大颗粒、自动化程度高、噪音小、结构紧凑。

二、流化床实验室气流粉碎机的工艺参数对硅灰石长径比的影响

(1)分级轮转速对硅灰石长径比的影响

流化床实验室气流粉碎机分级轮的转速对硅灰石产品的长径比具有明显的影响，刘海新等研究了不同分级轮转速对硅灰石产品长径比的影响，其研究结果表明：随着分级轮转速的不断增加，硅灰石的长径比先是逐渐增大，达到一个顶峰之后，其长径比又会迅速减小。

(2)气流粉碎压力对硅灰石长径比的影响

在分级轮转速一定的情况下，随着气流粉碎压力的增加，产品的平均长度是明显变短的，而平均直径却无明显波动，故整体来看，随着气流粉碎压力的增加，硅灰石长径比是减小的。

(3)原料加热时间、温度对硅灰石长径比的影响

为了提高粉碎效率用热力辅助粉碎一对矿石进行热处理，诱导晶界断裂，降低物料强度，改善易磨性。硅灰石的晶体结构特点使其在锻烧时沿Ca-O键裂开，出现游离的Ca2+离子和O2+离子，填充到晶格间隙，这样在气流冲撞粉碎过程中，破碎硅灰石所需能量小，所以颗粒容易破碎，破碎所需时间短，这样合格粒级的硅灰石产品及时地离开粉碎腔，及时地保护了硅灰石产品的长径比。故对硅灰石进行加热处理，之后再采用实验室气流粉碎机进行粉碎，会发现适宜的加热温度为600-800℃，且随着加热时间才延长，硅灰石产品的长径比的变化规律是先增大后减小，即要得到高长径比的硅灰石产品，有一个最佳的加热温度和加热时间。

(4)原料的分级处理对硅灰石长径比的影响试验

将硅灰石原料先进行分级，之后采用实验室气流粉碎机进行处理，可以很好的保护硅灰石产品的长径比，且不同粒级下得到的硅灰石产品比较均匀。将物料在分级后给入实验室气流粉碎机，是生产高长径比硅灰石的一个有效步骤。

实验室气流粉碎机充分利用硅灰石固有的优异特性，获得高长径比的硅灰石超细粉，提高其附加值，是进行硅灰石深加工与利用的前提。硅灰石粉碎过程中的受力方式不同，其粉碎产物的形貌各异。粉碎过程中施加于硅灰石颗粒上的作用力为剪切力时，才能得到理想的高长径比硅灰石。实验室气流粉碎机粉碎利用压缩空气的压力能在粉碎室形成高速气流轨迹，以剪切作用为主，其特点就是使硅灰石物料之间相互高速碰撞、摩擦而达到粉碎并保护硅灰石晶体形貌。