超細粉碎的設備

對于超細粉碎來說，加工設備的選擇至關重要。不同種類的粉碎設備適應于不同屬性的礦物，對硬度、原料粒度、濕度、產量等都有著特定的對應性，同種設備不同的運轉參數也對產品的特性有著決定性的影響。

      了解超細粉碎設備的工作原理、性能特點、適用范圍是正確選擇的基礎。目前，常見的超細粉碎設備有氣流磨、機械沖擊式超細粉碎機、攪拌球磨機、砂磨機、振動磨、膠體磨、高壓射流式粉碎機、行星式球磨機、壓輥磨、環輥磨等。

1、氣流磨

      氣流磨是最主要的超細粉碎設備之一，產品細度一般可達1-45μm。

工作原理：利用高壓空氣、惰性氣體或者過熱蒸汽膨脹降溫加速來形成高速流場，帶動物料粒子在射流流場內互相沖撞、摩擦、剪切來實現物料細化的。常見的有扁平式、流化床逆向噴射式、循環管式、對噴式、靶式等幾種機型、數十種規格。

性能特點：優點：產品具有粒度細、粒度分布較窄、顆粒表面光滑、顆粒形狀規則、純度高、活性大、分散性好、粉碎升溫低等特點；

缺點：設備制造成本高，一次性投資大，能耗高，粉體加工成本大等。

適用范圍：非金屬礦：碳酸鈣、滑石、石英、膨潤土、高嶺土、石墨、硅灰石、白云石、蛇紋石、鋯英石、云母、重晶石等； 精細陶瓷原料：碳化硅、氮化硅、氧化鋁、氧化鋯、氮化鋁、TiO2粉體、白炭黑、鈦酸鋇等； 鋰電材料：鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、磷酸亞鐵鋰、三元材料、四氧化三鈷、碳酸鋰、鎳鈷酸鋰等電池正極材料；

 精細磨料：碳化硅、氮化硼、石榴子石、剛玉等；

 阻燃材料：氫氧化鎂、氫氧化鋁等；

 特殊物料：低熔點、韌性、熱敏性、高硬度、易燃易爆物料等特殊物料；

 其他：稀土材料、稀有金屬、化工原料、粉劑農藥、顏料、食品、保健藥品等。

2、機械沖擊式超細粉碎機

      機械沖擊式超細粉碎機是國內非金屬礦行業選用較多的超細粉碎設備，產品細度一般可達到d97=10μm，即所謂的1250目，配以高性能的精細分級機后可以生產d97=5-7μm的超細粉體產品。 

工作原理：利用圍繞水平或垂直軸高速旋轉的回轉體（棒、錘、葉片等），對給料加以激烈的沖擊，使其與固定體或顆粒之間沖擊碰撞，以較強大的力量使顆粒粉碎的超細磨礦設備，具有沖擊和摩擦兩種粉碎作用，而且還具有氣流粉碎作用。

性能特點：優點：粉碎效率高，粉碎比大，易于調節粉碎粒度，應用范圍廣，結構簡單，運轉穩定，機械安裝占地面積小，可進行連續、閉路粉碎等，適合于中、軟硬度物料的粉碎。缺點：存在磨損和發熱問題，對熱敏性物質的粉碎要注意采取適宜措施。

適用范圍：應用于煤系高嶺土、方解石、大理石、白堊、滑石、葉蠟石、云母、石墨、硅灰石、膨潤土、硅藻土等中等硬度以下非金屬礦以及化工原料、顏料、農藥等的超細粉碎加工。

3、攪拌球磨機

       攪拌球磨機是指由一個靜置的內填研磨介質的筒體和一個旋轉攪拌器構成的一類超細研磨設備，產品細度最細可達1μm以下。

工作原理：通過攪拌器攪動研磨介質產生不規則運動，對物料施加撞擊或沖擊、剪切、摩擦等作用使物料粉碎，包括間歇式攪拌磨、連續式攪拌磨、螺旋攪拌磨、塔式磨、研磨剝片機等。

性能特點：采用高轉速和高介質充填率及小介質尺寸，獲得了極高的功率密度，使細物料研磨時間大大縮短，是超微粉碎機中能量利用率最高，很有發展前途的設備。大規模應用有處理量小和磨損成本高兩大難題。

適用范圍：適用于高嶺土、滑石、云母、碳酸鈣、硅灰石、鋯砂等非金屬礦、顏料、陶瓷、造紙、涂料、化工產品等的超細粉碎加工。

4、砂磨機

      砂磨機是另一種形式的攪拌磨礦機，因最初使用天然砂和玻璃珠做研磨介質而得名，可分為敞開型和密閉型兩類，每種又可分為立式和臥式兩種。

工作原理：利用泵將預先在漿料桶內經高速攪拌混合的漿料輸入密閉的研磨腔體內，與高速轉動的研磨介質接觸，從而使物料中的固體微粒和研磨介質相互間產生更加強烈的碰撞、摩擦和剪切作用，達到加快磨細微粒和分散聚集體的目的。

性能特點：砂磨機具有高效分散和較強的粉碎作用，研磨能量密集，生產效率高，但小尺寸研磨介質的分離是砂磨機研發中最難解決的難題之一。

適用范圍：適用于冶金、非金屬礦、油墨、涂料、化工、陶瓷和新材料等中低硬度物料的超細粉碎加工。對鋯英砂、磨料等高硬度物料粉碎效果一般。

5、振動磨

      振動磨是利用研磨介質（球形或棒狀）在作高頻振動的筒體內對物料進行沖擊、摩擦、剪切等作用而使物料粉碎的細磨與超細磨設備，可加工平均粒度1μm甚至小于1μm的超細粉產品，對于脆性較大的物質可比較容易的得到亞微米級產品。

工作原理：用彈簧支撐磨機體，由帶有偏心塊的主軸使其振動，運轉時通過介質和物料的起振動，將物料進行粉碎。按其振動特點可分為慣性式、偏旋式；按筒體數目可分為單筒式和多筒式;按操作方式又可分為間歇式和連續式；可用于干式粉碎，也可用于濕式粉碎。

性能特點：與旋轉筒式球磨機相比，振動磨具有研磨介質充填率高、研磨強度大、粉碎效率高、處理量較同容量球磨機大10倍以上，而且結構簡單、操作靈活方便；通過調節振動的振幅、振動頻率、介質類型、配比和介質直徑等可加工多種不同粒度和粒度分布的產品，包括用于粗磨、細磨和超細磨。但大規格振動磨對于機械零件（彈簧、軸承等）的機械強度要求較高。

適用范圍：適用于重晶石、透閃石、高嶺土、煤粉、石墨、鐵電材料（如鈦酸鎂）等非金屬礦物、精細陶瓷原料、化工原料、顏料等的超細粉碎加工。

6、膠體磨

      膠體磨是濕式超微粒加工的新型設備，適用于各類乳化、分散、粉碎、研磨，處理后的產品粒徑可達幾微米至1微米以下。

工作原理：利用一對固定磨子（定子）和高速旋轉磨體（轉子）的相對運動產生強烈的剪切（液流剪切作用）、摩擦、沖擊等力。被處理的漿料通過兩磨體之間的微小間隙，在上述諸力及高頻振動的作用下，被有效地粉碎、分散、混合、乳化、微粒化。按其結構，可分為盤式、錘式及透平式和孔口式等類型。

性能特點：

（1）可在較短時間內對顆粒、聚合體或懸浮液等進行粉碎、分散、均勻棍合、乳化處理。

（2）由于兩磨體間隙可調（最小可達lμm以下），因此，容易控制產品粒度。

（3）結構簡單、操作維護方便、占地面積小。

（4）由于固定磨體和高速旋轉磨體的間隙極小，因此加工精度高。

適用范圍：適用于食品（果醬、果汁、蛋白質、乳制品、飲料等）、制藥（制漿、營養液、中成藥、膏狀藥劑等）、日用化工（牙膏、化妝品、洗滌劑等）、化工（顏料、涂料、潤滑油催化劑等）、乳化瀝青、煤炭浮選劑、陶瓷釉料、炸藥等的超細粉碎加工。

7、高壓射流式粉碎機

      該類設備是利用高壓射流的強大沖擊力和壓力突然降低后的穴蝕效應，使物料因沖擊和爆裂作用而被粉碎，產品平均粒度可在1-20μm范圍內調節。

工作原理：將干燥無油的壓縮空氣加速成超音速氣流，該氣流攜帶物料作高速運動，使物料相互碰撞、摩擦而粉碎，未達到粒度要求的粉料由分級器返回到粉碎室繼續粉碎。

性能特點：氣流與物料分路進入粉碎室，故噴嘴和粉碎室磨損小。

適用范圍：適用于中等硬度以下物料，如高嶺土、云母、伊利石等的濕式超細粉碎或剝片，以及化工原料、保健食品等的超細粉碎加工。

8、其他

      壓輥磨、環輥磨都是利用料層擠壓粉碎技術來實現物料的超細粉碎，即物料在高壓下產生應力集中引起裂縫并擴展，繼而產生眾多微裂紋，形成表面裂紋最終達到物料破碎。高壓料層粉碎避免了在機械破碎時所產生的大量飛濺殘片所帶走的破碎能量的浪費，并使能耗降低甚多，但同時磨環、磨輥的磨損量也很大，對一些要求粉碎后物料含鐵量有要求的物料則不太適合，而且由于這種粉碎方式的特點，也不適合于粘性較大物料的超細粉碎。