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零度低温粉碎设备技术工艺剖析
2018-03-27 [318]
样品前处理过程中,零度低温粉碎设备是非常重要的一个环节,粉碎即指在具代表性的制样和满足分析要求的均相化条件下对样品颗粒集体进行粒径减小化。粉碎的目的有两个,一个是尽可能减小颗粒的尺寸,提高后续处理的效率,另一个就是使样品均一化,取样具有代表性。
零度低温粉碎设备粉碎的方法通常有挤压、撞击、剪切、切割以及摩擦力的作用,不同的物料应该采用不同的粉碎设备,硬性或中硬性样品,例如矿石、一般采用颚式破碎仪和球磨仪来进行研磨,韧性或软性样品,适合用切割式研磨仪进行粉碎。
大多数的试样在室温下就可以制备成所需的颗粒尺寸,值得注意的是,粉碎过程不能造成材料变性或者改变材料的构成,也不能引入杂质的污染。此外,必须避免温度升高带来的高挥发性物质的蒸发。通过冲击、压制、剪切、切割以及摩擦力这些来自外部的机械压力,脆性材料例如矿物、盐或矿渣很容易被粉碎。
然而,当仅仅使用机械力无法将试样材料粉碎成尽可能小的颗粒时怎么办呢?
解决这些问题的一种方法是使用助磨剂例如液氮(LN2:T=-196℃)或干冰,这就是所谓的低温粉碎技术。
零度低温粉碎设备技术工艺
开启低温粉碎装置,将小颗粒物料由料斗进入预冷室,由产品回收系统送来的低温氮气进行预冷,出预冷室的物料入冷冻室,加入液氮浸渍冷却,冷却后的物料由螺旋输送机送入粉碎室,由高速回转锤式粉碎机等破碎成粉体。
出粉碎室的粉体与氮气一并经换热器复热,然后进入分离器进行气固相分离。出分离器含有细粉的氮气进入过滤器分离掉细粉后,入换热器换热进入预冷室与物料换热后由风机引出放空。出分离器的粉料进入分级室,进行粉料粗细分级,较大粒度的物料与纤维杂质等分出另外处理,而细粉由下部排出作为产品。
零度低温粉碎设备技术的注意事项
1.零度低温粉碎设备借助液氮进行低温磨时,用不锈钢研磨罐或聚四氟乙烯研磨罐较合适。
2.塑料颗粒(如PP、PET等),经过液氮预冷冻后,也可以采用超离心研磨仪进行切割研磨,这样一次处理样品量较大。
3.干冰也是一种很好的低温研磨助剂,对于粉末样品,干冰比液氮更适合于作为助磨剂。干冰中包含的纯二氧化碳逐渐从样品中蒸发,所以不会留下任何残余物。
4.采用超离心粉碎机做精细研磨时,不是所有样品都需要进行冷冻研磨,如电线、合成橡胶、PCB板等,有可能在不冷却的情况下进行粉碎。
5.零度低温粉碎设备低温技术中,液氮的消耗量是需要被考虑在内的,液氮消耗越小,研磨时间越短,低温粉碎技术的效率就越高。