La poudre devient plus épaisse et le broyage devient plus lent : où est le problème ?- Suzhou Qingtian New Material Co., Ltd.

À mesure que la poudre est broyée plus finement, les interactions entre les particules, la rhéologie de la suspension et la tendance à l'agglomération peuvent toutes changer, et l'efficacité du broyage diminue. Un agent de dispersion bien choisi peut améliorer le mouillage et la dispersion des particules et réduire l'effet d'agglomération sur le broyage.

Plus l'aileron Surface plus spécifique, donc les nouvelles surfaces doivent être mouillées

Agglomérats Les particules fines peuvent se regrouper et masquer la réduction réelle de leur taille

Plus épais La viscosité du lisier et la charge de l'équipement peuvent augmenter

Aide Aide au mouillage et à la dispersion mais ne remplace pas le processus

Présentation

Dans le traitement des minéraux, des matières premières céramiques, du carbonate de calcium, de la silice et d'autres poudres, le broyage est une étape importante pour ajuster la taille des particules. Généralement, plus les particules sont fines, plus la surface spécifique du matériau est grande et plus elle affecte le traitement et les performances ultérieures.

En production, de nombreuses personnes remarquent que le broyage se déroule sans problème au début, mais à mesure que le temps de broyage augmente, la boue s'épaissit progressivement, la charge sur l'équipement augmente et le taux de réduction de taille ralentit. Même si le broyage continue, l'amélioration reste limitée.

Cela n’est pas nécessairement entièrement dû à une capacité matérielle insuffisante. Outre les médias de broyage, la vitesse et les qualités du matériau, l'interaction entre les particules et l'état de dispersion de la suspension entraînent également le broyage fin.

Pourquoi une poudre plus fine est plus difficile à broyer

Des particules plus petites, une plus grande surface	Pour une même masse, les particules plus petites exposent généralement une plus grande surface totale. Les nouvelles surfaces de particules doivent entrer en contact avec le milieu liquide et si le mouillage est insuffisant, les particules peuvent s'agglutiner. Pour certaines poudres à surface spécifique, la demande en liquide et en aide à la dispersion peuvent changer à mesure que la taille diminue. Si la formulation originale ne peut pas s'adapter au nouvel état de surface, la dispersion est insuffisante et la fluidité de la goulotte de suspension.
Agglomérat de fines particules	Le meulage continue de créer de nouvelles surfaces et les particules peuvent être affectées par les forces de Van der Waals, les effets électrostatiques et des facteurs similaires. Lorsque l’attraction est forte, les fines particules se regroupent en agglomérats de nombreuses petites particules. L'énergie continue d'être introduite, mais certaines particules fines se réagrègent, de sorte que la taille diminue peu. Un agglomérat n'est pas essentiellement la même chose qu'une particule primaire dure : certaines peuvent être rouvertes par un cisaillement, un mouillage et une dispersion appropriée, tandis que les structures d'agrégats fortement liées sont plus difficiles à traiter.
La densité augmentée	À mesure que la surface spécifique augmente, l’interaction entre les particules et le liquide peut se renforcer, et la structure spatiale et l’état de l’écoulement peuvent changer. Lorsque les particules forment une structure serrée ou s'agglomèrent clairement, la viscosité peut augmenter, affectant le flux de matériaux, le mouvement des médias de broyage et les collisions de particules. Si la charge de l’équipement continue d’augmenter, la part d’énergie réellement utilisée pour briser les particules peut diminuer, et l’efficacité du broyage diminuera également.

À quoi sert réellement une aide à la dispersion

Améliorer le mouillage	Une fois la poudre ajoutée au liquide, le liquide doit d’abord entrer en contact avec la surface des particules. Si la poudre est difficile à mouiller, les particules peuvent flotter, s'agglutiner ou s'agréger localement. Certains agents de dispersion améliorent le mouillage afin que le liquide pénètre plus facilement dans les zones regroupées, provoquant ainsi une dispersion ultérieure. Un meilleur mouillage ne signifie pas que chaque agglomérat disparaît de lui-même ; les agrégats existaient généralement encore une action mécanique par agitation ou broyage.
Réduit la réagrégation	Certains auxiliaires s'adsorbent sur la surface des particules et, par répulsion électrostatique, obstacle stérique ou les deux, diminuent la tendance des particules à s'approcher et à s'agréger à nouveau. Les nouvelles surfaces sont alors moins susceptibles de s’agglomérer rapidement et les changements de taille permettent de mieux faire la casse réelle. La chimie de la surface diffère selon les poudres, les types d'aides appropriés diffèrent donc ; On ne peut pas supposer qu’une seule aide convient à toutes les poudres minérales ou charges industrielles.
Ajuster le débit	Dans certains systèmes de poudre, une fois la dispersion améliorée, la structure des particules diminue et la viscosité peut chuter. Un meilleur débit facilite la circulation des matériaux et le mouvement des médias de broyage et peut améliorer le contact entre les particules et les médias. Mais un agent de dispersion n'est pas simplement un réducteur de viscosité : dans certains systèmes, même avec une viscosité plus faible, un broyage plus fin peut ne pas continuer, en particulier si la véritable limite est une énergie insuffisante de l'équipement, des fluides inadaptés ou des particules difficiles à briser.

Pourquoi les résultats peuvent encore être médiocres après l'ajout d'une aide

L'aide ne correspond pas à la surface	Les poudres diffèrent par leur charge superficielle, leur hydrophilie, leur composition chimique et leur surface spécifique. Si l'auxiliaire ne peut pas former un état d'adsorption approprié sur les particules, il risque de ne pas se disperser efficacement.
Posologie du Mauvais	Trop peu peut laisser les surfaces des particules insuffisamment couvertes ; une trop grande quantité peut modifier les interactions de surface, la composition en phase liquide ou la mousse. Le dosage seul ne peut pas être utilisé pour juger de la dispersion. La quantité réelle doit être définie par des tests de comparaison et de concentration en fonction des propriétés de la poudre, de la teneur en matières solides et de la taille cible.
Limites du processus	La taille du support, le chargement, la vitesse, la température du matériau et la structure de l'équipement sont spécifiques à la casse. Si les particules sont déjà proches de la limite de broyage fin de l’équipement et du processus actuels, davantage d’aide ou un broyage plus longtemps pourraient ne pas aider. Les méthodes de test sont également importantes : pour les poudres facilement agglomérées, distinguez la taille des particules primaires, la taille des agglomérats et les résultats dans différentes conditions de test, afin que les différences de mesure ne soient pas confondues avec des changements de broyage.

Comment améliorer le broyage fin

1. Surveillez les tendances	Enregistrez la viscosité de la boue, la distribution granulométrique et la charge de l'équipement à chaque étape de broyage. Si la viscosité continue d'augmenter tandis que la réduction de taille ralentit, vérifiez davantage l'état d'agglomération et de dispersion.
2. Aides à l'écran lors de petits tests	Choisissez un auxiliaire adapté à la surface de la poudre et comparez les dosages, les séquences d'ajout et les conditions de dispersion. Regardez au-delà de la viscosité initiale : viscosité pendant le broyage, taille finale des particules et stabilité après repos.
3. Ajustez les solides et les paramètres	Lorsque la production le permet, ajustez la teneur en matières solides, les supports de broyage et les conditions de fonctionnement. Si la bouillie est trop épaisse, évaluez la relation entre la teneur en matières solides et la formulation de l'aide plutôt que de tout imputer à un manque d'aide.
4. Équilibrer efficacité et utilisation	Plus petit n’est pas toujours mieux. La taille finale, la distribution, la stabilité du stockage et les performances des applications doivent être prises en compte ensemble. Si la recherche de la finesse ne fait qu'augmenter la consommation d'énergie et rendre la boue difficile à manipuler, réévaluez si la taille cible est raisonnable.

Foire aux questions

Pourquoi le broyage ralentit-il à mesure que la poudre devient plus fine ? Les particules plus petites ont plus de surface, ont tendance à s'agglomérer et peuvent épaissir la suspension, de sorte que moins d'énergie d'entrée est consacrée à la rupture des particules.

Un agent dispersant élimine-t-il tous les agglomérats ? Non. Il améliore le mouillage et réduit la réagrégation, mais les agrégats existants devraient généralement encore une action mécanique par agitation ou broyage.

Une aide peut-elle convenir à chaque poudre ? La chimie de la surface diffère selon les poudres, les types d'aides appropriés diffèrent donc et le dosage doit être défini par des tests de comparaison.

Une taille finale plus fine est-elle toujours meilleure ? Non. Si la recherche de la finesse augmente la consommation d'énergie et rend le lisier difficile à manipuler, la taille cible doit être réévaluée.

CV. La diminution de la taille des particules modifie la surface spécifique, l'interaction des particules et le débit de la boue, et ces facteurs s'influencent mutuellement et peuvent rendre le broyage plus difficile. Un agent de dispersion peut aider à améliorer le mouillage, en particulier l'agglomération et en ajustant le débit, mais il ne peut pas remplacer l'équipement et le processus. Jugez en fonction des propriétés de la poudre, du changement de taille, de la viscosité et de l'état de l'équipement, puis fixez le type et les conditions de l'aide au moyen de petits tests. Cela convient mieux à la stabilité du processus que de simplement broyer plus longtemps ou d'ajouter plus d'aide.