Il mulino classificatore ad aria è un'attrezzatura altamente efficiente nella lavorazione del carbon black e integra macinazione e classificazione. Di seguito è riportata un'analisi dei suoi vantaggi e svantaggi nella lavorazione del carbon black:
1. Vantaggi
— Controllo preciso della dimensione delle particelle
La produzione di polvere ultrafine con D97 ≤ 10μm è ottenuta tramite una ruota di classificazione rotante ad alta velocità (la velocità di rotazione può raggiungere 10.000 – 30.000 giri/min). Nel frattempo, l'efficienza di classificazione è elevata come 85% – 95%, riducendo la macinazione eccessiva e i residui di particelle grossolane.
Ciò può soddisfare le esigenze applicative del carbon black in settori di fascia alta, come: inchiostri e batterie al litio agenti conduttivi.
— Adatto per materiali sensibili al calore
Grazie all'effetto di raffreddamento del flusso d'aria, la temperatura di ingresso può essere <60℃, impedendo al nero di carbonio di ossidarsi ad alta temperatura o di subire danni strutturali (più delicato rispetto ai mulini meccanici).
Ciò rende il mulino classificatore ad aria adatto per prodotti sensibili al calore, come il nero di carbonio ad alto contenuto di pigmenti e prodotti di fascia alta. sigillante nerofumo.
— Bassa contaminazione e alta purezza
① L'adozione della rettifica con sospensione pneumatica elimina il contatto diretto tra parti meccaniche e materiali, riducendo la generazione di polvere.
② I componenti critici (ruota di classificazione e anello di guida, ecc.) sono rivestiti con ceramica/carburo di silicio per prevenire la contaminazione da ioni metallici, il contenuto di ferro può essere <10 ppm.
③Adatto per materiali ad elevata purezza, come elettrodi negativi di batterie al litio, componenti elettronici e prodotti farmaceutici intermedi.
— Elevata efficienza di elaborazione
Il design senza filtro evita il problema dell'intasamento del filtro tipico dei tradizionali mulini meccanici.
2. Svantaggi
— Elevato consumo energetico
Il mulino classificatore ad aria si basa su un flusso d'aria ad alta velocità (solitamente >200 m/s) per ottenere la sospensione e la classificazione del materiale. Rispetto ai mulini meccanici (come il mulino a sfere e il mulino Raymond), il consumo di energia per unità di prodotto è più elevato (circa 1,5-2 volte quello dei mulini meccanici).
— Elevati costi di manutenzione
Sebbene i rivestimenti in ceramica/carburo di silicio siano resistenti all'usura, si usureranno comunque dopo un funzionamento prolungato. La loro durata di servizio è di circa 2000-5000 ore e il costo di sostituzione è pari a 15%-25% del valore originale dell'attrezzatura.
— Limitazioni del processo
I requisiti di pretrattamento delle materie prime sono elevati: il carbon black deve essere prima grossolanamente frantumato fino a ottenere dimensioni inferiori a 1 mm mediante macinazione meccanica o apparecchiature di frantumazione, altrimenti ostruirà facilmente la ruota di classificazione.
3. Applicazione principale del carbon black dopo l'elaborazione tramite mulino classificatore ad aria
| Campi di applicazione | Descrizione del requisito |
| Materiali dell'elettrodo negativo della batteria al litio | Carbon black ad alta purezza, contenuto di ferro <5 ppm |
| Gomma per pneumatici | Carbonio nero ultra-fine (D50＜20μm), che migliora la resistenza e la resistenza all'usura |
| Inchiostro / vernice | Elevata disperdibilità, granulometria uniforme, nero e brillantezza ottimizzati |
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