Bij moderne industriële productie wordt kwarts doorgaans verwerkt via een geïntegreerd maal- en classificatiesysteem, bestaande uit een straalmolen en een luchtclassificator. Laten we de rollen van deze twee belangrijke apparaten eens duidelijk maken.
Verduidelijking van de kernconcepten: straalmolen versus classificatormolen
Straalmolen (luchtstraalmolen): Het kernprincipe draait om verkleining of verpulvering. Het gebruikt supersonische perslucht om deeltjes te versnellen, waardoor ze met elkaar botsen en uit elkaar vallen. Cruciaal is dat een stand-alone straalmolen geen nauwkeurige classificatiefunctie heeft.
Luchtclassificator: Het kernprincipe is scheiding. Het scheidt reeds vermalen materiaal op basis van deeltjesgrootte door middel van centrifugale kracht en luchtstroom. Het systeem verzamelt fijne deeltjes en voert grove deeltjes af voor verdere vermaling.
De term Lucht Classificatiemolen verwijst meestal naar een Mechanische slagmolen met geïntegreerd classificatiewiel (bijvoorbeeld een verticale walsmolen). Dit type apparatuur combineert breken en voorsorteren in één unit.
Het voorkeursproces voor kwarts: straalmolen + luchtclassificatiesysteem
Voor harde materialen zoals kwarts (hardheid volgens Mohs 7) die een strikte zuiverheid en een nauwkeurige deeltjesgrootteverdeling vereisen, vertegenwoordigt het Jet Mill + High-Efficiency Dynamic Air Classifier-systeem de geavanceerde en meest gangbare configuratie in de sector.
Hoe het geïntegreerde systeem werkt:
- Voorvermalen kwartsgrondstof wordt in de maalruimte van de straalmolen gevoerd.
- Supersonische straalpijpen versnellen de deeltjes en verpulveren ze voornamelijk door botsingen tussen de deeltjes.
- De luchtstroom transporteert het gemalen materiaal vervolgens naar een zeer efficiënte dynamische luchtclassificator, die doorgaans op de molen is gemonteerd of daarin is geïntegreerd.
- Het snel roterende wiel van de classificator fungeert als een nauwkeurig 'scherm', waardoor alleen fijne deeltjes die kleiner zijn dan het beoogde snijpunt als eindproduct worden doorgelaten.
- Het classificeringswiel stoot te grote, grove deeltjes af en voert deze automatisch terug naar de kamer van de straalmolen voor verdere vermaling.
Waarom is dit systeem de grote standaard voor kwarts?
Gegarandeerd hoge zuiverheid: Straalfrezen is een puur fysiek proces zonder bewegende slijponderdelen. Dit resulteert in minimale slijtage van de apparatuur en voorkomt metaalverontreiniging, wat cruciaal is voor kwarts met een hoge zuiverheidsgraad – een enorm voordeel ten opzichte van mechanische frezen.
Nauwkeurige controle van de deeltjesgrootte: De onafhankelijke, zeer efficiënte luchtclassificator zorgt voor een uiterst nauwkeurige controle over het hoogste snijpunt van het eindproduct (D97). Hij kan gemakkelijk superfijne poeders produceren met een smalle, consistente deeltjesgrootteverdeling.
Lage ijzerverontreiniging: Fabrikanten kunnen de interne oppervlakken van het gehele systeem bekleden met keramiek, polyurethaan of andere slijtvaste materialen, waardoor een extreem laag ijzergehalte in het product wordt gegarandeerd.
Hoge efficiëntie: Het gesloten systeem recycleert voortdurend overmaats materiaal voor herslijpen, waardoor de algehele slijpefficiëntie wordt gemaximaliseerd en energieverspilling met reeds aan de specificaties voldoend fijn materiaal wordt voorkomen.
Waarom geen stand-alone luchtclassificatiemolen gebruiken?
Hoewel mechanische impactmolens met geïntegreerde classificatoren hun nut hebben (bijvoorbeeld voor zachtere mineralen zoals calciumcarbonaat met lagere zuiverheidseisen), hebben ze aanzienlijke nadelen bij de verwerking van kwarts:
- Besmettingsrisico: De maalrollen, pennen en tafels in een mechanische maalmachine slijten sterk bij de verwerking van hard kwarts, waardoor ijzer en andere metaalverontreinigingen vrijkomen. Dit maakt ze ongeschikt voor hoogwaardige toepassingen zoals zonne-energie of kwarts van halfgeleiderkwaliteit.
- Beperking van de fijnheid: Voor zeer fijne poeders (bijv. D97 < 20 µm) zijn de maalenergie en de classificatienauwkeurigheid van een geïntegreerde classificatormolen vaak minder dan die van een speciaal straalmolen-classificatorsysteem.
- Snelle slijtage van componenten: De verwerking van kwarts veroorzaakt een hoge slijtage van de verbruiksartikelen van de molen, wat leidt tot hogere onderhoudskosten en stilstand.
Samenvatting Vergelijking
| Functie | Jet Mill + Luchtclassificatiesysteem | Mechanische slagmolen (classificatiemolen) |
| Werkingsprincipe | Deeltje-op-deeltje impact + externe precisie classificatie | Impact & compressie + Interne voorlopige classificatie |
| Zuiverheid van het eindproduct | Extreem hoog, geen metaalverontreiniging | Lager risico op slijtageverontreiniging |
| Fijnheid van het eindproduct | In staat tot superfijne, smalle verdeling poeders | Het beste voor middelfijne poeders; minder efficiënt voor superfijne poeders |
| Slijtage van de uitrusting | Zeer laag | Significant |
| Energieverbruik | Hoger (relatief) | Lager (relatief) |
| Ideaal voor | Hoogwaardig kwarts:Halfgeleider, zonne-energie, hoogwaardige vulstoffen | Standaard kwarts: Constructie, keramische behuizing, enz. |
Voor de productie van zeer zuiver, hoogwaardig kwartspoeder voor toepassingen zoals halfgeleiders, fotovoltaïsche cellen en geavanceerde coatings is het geïntegreerde Jet Mill- en Air Classifier-systeem de onmiskenbare keuze. Voor standaardtoepassingen waarbij zuiverheid en nauwkeurige deeltjesgrootte minder belangrijk zijn, kan een kosteneffectieve mechanische slagmolen worden gebruikt.
Episch poeder
Als toonaangevende innovator op het gebied van technologie voor het verkleinen van afmetingen, Episch poeder Machinery is gespecialiseerd in het ontwerpen en produceren van geavanceerde maalsystemen. Wij bieden oplossingen op maat, waaronder de hierboven beschreven Jet Mill en Air Classifier-systemen, die een hoge zuiverheid, nauwkeurige deeltjesgroottecontrole en uitzonderlijke efficiëntie garanderen voor veeleisende toepassingen zoals kwartsverwerking. Neem gerust contact met ons op via mineral@epic-powder.com.
Bedankt voor het lezen. Ik hoop dat mijn artikel je helpt. Laat hieronder een reactie achter. Je kunt ook contact opnemen met de online klantenservice van EPIC Powder. Zelda voor verdere vragen.”
— Jason Wang, Senior ingenieur
