1、第五章 非金属矿的超细粉碎,东北大学矿物材料与粉体技术研究中心,一、概 述,在非金属矿加工业中，一般将d9710m的粉体物料称为超细粉体。超细粉体由于粒度细、质量均匀、缺陷减少，因而具有一系列的应用性能，如比表面积大、表面活性高、化学反应速度快、溶解度大、烧结温度低且烧结体强度高、作为复合材料补强性能好以及独特的电性、磁性、光学性能和流变性等等。,非金属矿超细粉体的主要应用领域,高技术陶瓷 陶瓷釉料 微电子及信息材料 塑料、橡胶、复合材料的填料 润滑剂及高温润滑材料 精细磨料及摩擦材料 造纸涂料及填料 油漆颜料及特种涂料 生物化学及药品材料 航空航天密封材料 高级耐火材料,二、超细粉碎设备及其
2、应用,1、气流磨 又叫做喷射磨，它是利用高速气流（300500m/s)的能量使颗粒相互产生冲击、碰撞和摩擦，从而导致矿粒粉碎。 粉碎作用以颗粒与颗粒的碰撞为主。 气流粉碎机的产品细度可达到-10微米，但当气流中的固体含量高时，产品粒度为-20或-30微米。,2、气流粉碎机的分类,工业型气流磨自40年代初期问世以来，发展很快，机型已经由最初的水平园式，发展到循环管式、对喷式和流化床式五大类，规格达数十种。,（1）水平园式气流磨,又称为扁平式气流磨，是工业上应用最早的气流粉碎机，国外商品名为Micronizer. 粉碎过程：高压气流经入口5进入气体分配室1中。气体分配室1与粉碎-分级室2相通。气流
3、在自身压力下，强行通过喷嘴时，产生高达每秒几百米乃至上千米的气流速度。待粉碎的物料经过文丘里喷射式加料器4进入粉碎分级室2的粉碎区，在高速喷气流的作用下发生粉碎。,由于喷嘴与粉碎室2的相应半径成1锐角，所以气流携带着被粉碎的颗粒作回转运动，把粉碎合格的颗粒推到粉碎-分级室中心处，进入产品收集器7。这种收集器实质上就是一个旋风分离器。颗粒沿产品收集器7的内壁，螺旋形地到贮斗8中。而废气流，携带着5-15%的细颗粒，经排出管6排出，进一步捕集回收。,水平园式气流磨的主要生产厂家,美国Sturtevent Mill Co.-Micronizer 美国喷射微粉公司Micro-Master 美国能流加工
4、和装备公司- Micro-Jet 日本日槽公司生产的U-Mizer 我国上海、宜兴、山东、四川、天津、无锡等地生产各种规格的气流粉碎机。 海城滑石矿是第一个引进意大利水平园气流粉碎机的厂家。,2、循环管式气流磨,该设备的上部为粉碎区，下部为分级区。粉碎区每个喷嘴的安装位置，正好使喷气流的轴线与粉碎室中心线相切。物料经加料器11进入粉碎区3，气流经过一组喷嘴2进入粉碎室将物料颗粒加速，使颗粒之间产生冲击碰撞，气流携带着被粉碎的颗粒，沿上行管4向上运动进入分级区6；在分级区，因离心力场的,形成和离心力与分级区轮廓的配合，使密集的颗粒流分层，粗大颗粒在外层，细颗粒在内层。在细粒出口8处安装了百叶窗式
5、惯性分级器7，使处于内层的颗粒通过7时，又发生一次分级作用，粗颗粒被弹回产品细度又有提高。 等截面式 变截面式,3、对喷式气流磨,对喷式气流磨又称为逆向喷射磨，是一种物料在超音速气流中自身产生对撞而实现超细粉碎的装置。它的突出特点是其磨损轻，可以加工硬度较高的物料。被粉碎物料随气流上升到分级室2，在这里气流形成主旋流，使颗粒发生分级。粗颗粒处于分级室外围，在气流带动下，返回粉碎室6进一步粉碎。细颗粒经由产品出口1到粉碎机外进行气固分离，成为产品。,4、流化床式逆向喷射气流磨,物料通过阀门1给入料箱2，螺旋3将物料送入研磨室4；空气通过逆向喷嘴喷入研磨室使物料呈流态化。被加速的物料在各喷嘴的交汇
6、点汇合，在此颗粒相互冲击碰撞，导致粉碎。粉碎后的物料由上升气流输送至涡轮式超细分级器7，细粒产品经产品出口8输出，较粗的颗粒沿机壁返回磨矿室。,生产流化床气流粉碎机的单位,德国Alpine公司 中国空气动力研究开发中心 绵阳四达超微气流粉碎设备公司 中国科学院三环高技术公司 中国航空工业总公司沈阳飞机研究所 山东青州水泵厂 吉林梨树硅灰石矿业公司,5、靶式气流粉碎机,靶式气流粉碎机又称为单喷气流磨，在这类气流磨中，物料的粉碎方式是颗粒与固定板（靶）进行冲击碰撞。固定板一般用坚硬的耐磨材料制造并可以拆卸和更换。,工作原理,这种设备由给料机、喷射泵、塔靶、及气室、喷嘴、反射靶、分级室、离心分级机、
7、变频调速器和定容式风机构成。其中塔靶置于多喷嘴对喷的中心部位，构成保持沸腾的气流粉碎室。物料在高速气流的对喷和及反射靶的冲击力作用下被粉碎。粉碎后的物料经过分级室的惯性重力分离和上部的离心分级控制排料的细度。,6、关于气流粉碎系统,7、气流粉碎机的优缺点,优点：粉碎强度大，产品粒度细、粒度分布窄、颗粒表面光滑、颗粒形状规则、纯度高、活性大、分散性好，能够直接得到干的粉体等。可以粉碎硬度较高的物料。 缺点辅助性设备多，一次性投资大；,7、气流粉碎机的有缺点,影响运行的因素多，一旦工况调整不当，操作不稳定； 粉碎成本较高； 噪音较大； 粉碎系统堵塞时会发生倒料现象，喷出大量的粉尘，恶化操作环境。,
