Nella macinazione a umido, la nano polvere viene mescolata con un solvente adatto per preparare un materiale idoneo. Per evitare il fenomeno dell'agglomerazione della polvere durante il processo di macinazione, è necessario aggiungere disperdenti o agenti ausiliari appropriati come coadiuvanti di macinazione. Se si desidera che il prodotto finale su scala nanometrica sia una polvere anziché un impasto, è necessario considerare come filtrare prima le particelle più grandi presenti nell'impasto e come essiccare l'impasto filtrato per ottenere una polvere su scala nanometrica. Pertanto, quando la polvere su scala nanometrica viene ottenuta mediante macinazione a umido, anche la scelta del solvente, dell'ausiliario, del metodo di filtrazione e del metodo di essiccazione adeguati influisce sulla possibilità di ottenere con successo la polvere su scala nanometrica.
Se la macinazione a umido della polvere può raggiungere con successo lo scopo di macinare o disperdere dipende principalmente dalla selezione delle dimensioni e del materiale del mezzo di macinazione (microsfere di zirconio). Il materiale selezionato mezzi di macinazione deve essere pari o inferiore a 0,1-0,4 mm. Allo stesso tempo, per evitare che un mezzo di macinazione così piccolo sia influenzato dalla spinta del liquame che si muove in direzione del mandrino durante il processo di macinazione e che si blocchi vicino al filtro e provochi l'arresto della camera di macinazione a causa di una pressione troppo elevata, la velocità lineare del rotore di agitazione deve essere superiore a 10 m/sec o più. Allo stesso tempo, la viscosità del fango viene regolata al di sotto di 100 cps, in modo che il movimento dei mezzi di macinazione non sia influenzato dalla viscosità del fango. Allo stesso tempo, il contenuto solido dell'impasto deve essere controllato al di sotto di 35% per evitare l'aumento della viscosità dovuto all'aumento della superficie specifica della polvere durante il processo di macinazione e l'uso di piccole sfere di zirconio non può essere continuato. Naturalmente, per evitare che le microsfere di zirconio da 0,3-0,4 mm escano dalla camera di macinazione dal separatore dinamico o che si intasino nel filtro, è necessario regolare la distanza del filtro a 0,1 mm.
Macinazione a secco e a umido
Per soddisfare rapidamente la polvere macinazione a umido Per soddisfare i requisiti di granulometria e far funzionare normalmente il macinatore, le regole e i parametri di controllo necessari sono i seguenti:
1. Scegliere i mezzi di macinazione appropriati in base ai requisiti di granulometria richiesti. Se è necessario soddisfare i requisiti nanometrici ed evitare la perdita di mezzi di macinazione, la scelta deve essere effettuata in base alla durezza Mohs, che deve essere maggiore, e la superficie del mezzo di macinazione deve essere un vero cerchio, senza pori e con una dimensione di 0,05-0,4 mm. Più piccolo è il mezzo di macinazione, migliore è l'effetto di macinazione e minore è il valore di energia specifica richiesto. La scelta del mezzo di macinazione determinerà la possibilità di macinare con successo le particelle della dimensione desiderata.
2. Regolare la velocità del rotore di agitazione in base alle dimensioni del mezzo di macinazione e alla viscosità dell'impasto. In generale, per la macinazione a livello nanometrico, la velocità deve essere superiore a 12,5 m/sec.
3. Controllare la temperatura dell'impasto di macinazione. In genere, la temperatura di macinazione del fango su scala nanometrica deve essere controllata al di sotto dei 45°C. I principali parametri che influenzano la temperatura del fango sono il controllo della velocità del rotore, il tasso di riempimento del mezzo di macinazione, la dimensione dell'area di scambio termico del cilindro di macinazione, le condizioni dell'acqua di raffreddamento e la portata.
4. Selezionare la distanza appropriata del sistema di separazione dinamica in base alle dimensioni del materiale di macinazione. In genere, la distanza è compresa tra 1/2 e 1/3 del diametro del granulo di zirconio.
5. Regolare la velocità della pompa. Nell'ambito dell'intervallo di pressione accettabile del cilindro di macinazione, la velocità della pompa è tanto maggiore quanto più è elevata. In questo modo, è possibile aumentare il numero di passaggi del liquame attraverso il macinatore nello stesso tempo di macinazione per ottenere una distribuzione granulometrica più stretta.
In genere, per ottenere una polvere di dimensioni nanometriche, è necessario utilizzare un macinino per macinare decine di volte, o addirittura centinaia di volte, per ottenere una polvere di dimensioni nanometriche.
Macinazione a secco significa che il contenuto d'acqua del materiale non supera i 4% durante l'operazione di macinazione, mentre la macinazione a umido consiste nel sospendere la materia prima nel flusso di liquido portante per la macinazione e vengono aggiunti additivi appropriati, come gli agenti disperdenti, per favorire la macinazione. Quando il contenuto di umidità del materiale supera i 50% nella macchina per la macinazione a umido, il problema del volo della polvere può essere superato. Nella lavorazione degli alimenti, il materiale macinato viene spesso utilizzato come operazione preparatoria per la lisciviazione per rendere i componenti facili da sciogliere, quindi è abbastanza adatto alla macinazione a umido. Tuttavia, il funzionamento a umido consuma generalmente più energia rispetto al funzionamento a secco e l'attrezzatura si usura più seriamente.
Quando il macinatore a secco macina la polvere, la temperatura della polvere aumenta bruscamente a causa dell'introduzione di una grande quantità di energia. Quando le particelle di polvere vengono raffinate, è difficile per il macinatore controllare come evitare problemi di esplosione. Pertanto, è nato il metodo di macinazione a umido e la polvere ottenuta dalla macinazione a umido è il metodo più efficace ed economico. Evita i costi elevati della produzione di nano-polveri chimiche ed evita anche la carenza di finezza della macinazione meccanica a secco, difficile da raggiungere per le polveri di livello nanometrico. In genere, la dimensione delle particelle della macinazione a secco può essere macinata solo fino a circa 8um; se si desidera raggiungere un livello più fine o nanometrico, è necessario utilizzare la macinazione a umido.
Per macinazione a secco si intende che il contenuto d'acqua del materiale non supera i 4% durante l'operazione di macinazione, mentre la macinazione a umido consiste nel sospendere la materia prima nel flusso di liquido portante per la macinazione, aggiungendo additivi appropriati come agenti disperdenti per favorire la macinazione. Quando il contenuto di umidità del materiale supera i 50% nella macchina per la macinazione a umido, il problema del volo della polvere può essere superato. Nella lavorazione degli alimenti, il materiale macinato viene spesso utilizzato come operazione preparatoria per la lisciviazione per rendere i componenti facili da sciogliere, quindi è abbastanza adatto alla macinazione a umido.
