采用流化床气流粉碎机制备高长径比硅灰石需要注意

农产品是有机化合物，是有生命的生物体,因此不仅要求粉碎应达到所规定的物理、化学和微生物指标，还应考虑其生物学特性，例如韧性、弹性、黏弹性及粉碎强度的易变性(如物料的含水率、生长期等)以及容易腐烂等特性。气流磨的超微粉碎技术在农产品为原料的精深加工及提高附加值中将有很大的市场前景，经济效益和社会效益明显。

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l微米的细度;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、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，这决定了流化床式气流粉碎机是制备高长径比硅灰石的最佳设备。 1、流化床气流粉碎机的工作原理
气流粉碎机是借助于气流的高速运动使物料颗粒之间、颗粒与器壁之间产生强烈的冲击碰撞和摩擦剪切而使物料粉碎。其中流化床气流粉碎机是集最先进的多喷管技术、流化床技术与涡轮分级技术于一身，实现了流场多元化、料层流态化、分级卧式化。流化床气流粉碎机是以流体一压缩空气作为工作介质对粉体进行粉碎，流体速度高达300-500m/s。
其工作原理为：压缩空气经拉瓦尔喷嘴加速成超音速气流后射入粉碎区使物料呈流态化。在粉碎区，被加速的物料在各喷嘴的交汇点汇合。在此，颗粒互相对撞粉碎。粉碎后的物料被负压上升气流输送至分级区，由内分级轮筛选出达到粒度要求的细粉，未满足粒度要求的粗粉返回粉碎区继续粉碎。合格细粉随气流进入旋风分离器得到收集，含尘气体经布袋收尘器过滤净化后排入大气。
2、流化床气流粉碎机的工艺特点
流化床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。
3、流化床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，之后采用流化床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气流粉碎机，是生产高长径比硅灰石的一个有效步骤。 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。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。

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