In recent years, the superior properties of ultrafine particles have gained increasing recognition. More and more researchers are focusing on the study of fine powder manufacturing. Air jet milling technology, as an important ultrafine powder preparation method, has become one of the preferred methods for developing high-performance micro powder materials. The aplicação de moinho de jato de ar has expanded across various industries, including pharmaceuticals, chemicals, and materials science, due to their ability to achieve high precision and fine particle size. This technology ensures effective particle size reduction while maintaining the quality and characteristics of sensitive materials.
Características de moinho de jato de ar
The air jet mill, also known as a fluidized energy mill, uses high-speed air streams to crush materials. It crushes materials through collision, impact, and shear with the impact components. Products crushed with an air jet mill have uniform fineness and a narrow particle size distribution. The powder has high purity, smooth surfaces, regular shapes, and good dispersibility. The process results in minimal contamination, even achieving a contamination-free and sterile environment. This makes it suitable for ultrafine grinding in fields like food and pharmaceuticals.
Air jet mills do not release large amounts of heat during grinding. Thus, they are more suitable for grinding low-melting or heat-sensitive materials. The production process is highly automated, making it ideal for large-scale industrial production. Air jet milling can also combine grinding with subsequent steps, like drying or coating. It can simultaneously grind materials while spraying solutions for coating or surface modification. However, the method has the disadvantage of high energy consumption.
Aplicação de moinho de jato de ar
Com muitas vantagens, o moinho de jato de ar desempenha um papel extremamente importante em muitos campos.
Mineração e Metalurgia
The application of air jet mill technology originated in the mining and metallurgy industry. It has been extensively studied for the preparation of ultrafine metal and non-metal powders. It is widely used for ultrafine grinding of non-metallic minerals like talc, marble, kaolin, and mica. It is also applied to ultrafine powder production of tungsten carbide, silver, and tantalum carbide. In recent years, air jet milling has shown new potential in material separation and solid waste resource utilization.
Militar, aeroespacial e outros campos
Materiais em pó ultrafino podem ser usados para fabricar materiais furtivos para aplicações como aeronaves e tanques invisíveis. Propelentes de foguetes feitos de oxidantes, catalisadores e outros componentes moídos por jato de ar têm velocidades de combustão mais que o dobro da dos propelentes convencionais.
Indústria química, energia e outros campos
O dióxido de titânio, usado como pigmento, requer partículas de alto tamanho e pureza. Moinhos de jato de ar são normalmente usados para triturar dióxido de titânio e atender a esses requisitos. O dióxido de titânio moído por jato de ar apresenta melhor estabilidade e propriedades ópticas. O desempenho catalítico do hidróxido de alumínio é aprimorado após a moagem por jato de ar, podendo ser usado como enchimento em mármore artificial e fibra de vidro. Na produção de borracha, o óxido de zinco nano moído por jato de ar apresenta bons efeitos de desaglomeração. Sua dispersão em solventes orgânicos também é aprimorada, aprimorando as propriedades de vulcanização da borracha natural. No setor energético, a palha pré-tratada após a moagem impacta a formação de resíduos de fermentação. Isso auxilia na fermentação do biogás e aumenta a taxa de utilização energética da palha.
Campo médico
Moinhos de jato de ar podem triturar ervas tradicionais chinesas comuns, como ginseng, crisântemo, notoginseng, goji berries e forsítia. Eles podem moer matérias-primas herbáceas até um tamanho de partícula de 1 a 5 μm. O pó resultante possui partículas finas, distribuição uniforme e contaminação mínima, o que é altamente benéfico para a dissolução e absorção do fármaco. Além disso, os moinhos de jato de ar podem triturar materiais duros, como conchas e ossos, usados em ervas tradicionais chinesas.
Indústria alimentícia
Cascas de maçã, cascas de laranja, farelo de trigo, palha de milho, cascas de soja, farelo de arroz, polpa de beterraba e bagaço de cana-de-açúcar são ricos em vitaminas e oligoelementos. Esses materiais têm grande valor nutricional, mas seu sabor é ruim e a absorção é limitada quando consumidos diretamente. Após serem finamente processados por moinhos de jato de ar, o sabor e a absorção desses materiais melhoram significativamente.
Cosméticos
Corantes e pós de preenchimento, quando moídos com jato de ar e adicionados à base ou sombra, melhoram a compactação do pó. Sua adesão e maciez também são aprimoradas. Em produtos para a pele, a andrographolide torna-se mais solúvel em água após a moagem com jato de ar, permitindo sua rápida dissolução, mantendo sua atividade antibacteriana. O pó de VC e o pó perolado, após a moagem com jato de ar ultrafino, são absorvidos mais facilmente quando adicionados a produtos para a pele.
Eletrônica
O pó de óxido de ferro ultrafino pode ser usado para produzir materiais magnéticos de alto desempenho.
O pó de sílica ultrafino pode ser usado para produzir materiais resistivos de alto desempenho. O pó de óxido de alumínio ultrafino de alta pureza é usado para fabricar substratos de safira para chips de LED. Substratos feitos de pós ultrafinos apresentam boa estabilidade, boa transmitância de luz e não absorvem luz visível. O pó de molibdênio tratado com tecnologia de moagem por jato de ar apresenta tamanho de partícula menor, distribuição de tamanho de partícula mais estreita e morfologia uniforme. Sua densidade aparente e densidade compactada são aprimoradas, tornando-o mais adequado para a produção de lâmpadas, tubos eletrônicos e circuitos integrados.
Novo campo de energia
Materials crushed by air jet mills have fine average particle size and narrow size distribution. The particles have smooth surfaces, uniform shapes, high purity, high activity, and good dispersibility. These properties meet the requirements for electrode material preparation, leading to widespread applications. Typical materials suitable for air jet milling include lithium manganese oxide, lithium cobalt oxide, and lithium iron phosphate. Other materials include lithium carbonate, spherical graphite, petroleum coke, asphalt coke, and ternary materials. Nickel-hydrogen alloys, ferrous oxalate, lithium titanate, and nickel-manganese lithium oxide are also applicable.
Classificação do moinho de jato de ar
Moinho de jato de ar plano
O moinho de jato de ar plano, também conhecido como moinho de jato de ar de disco horizontal, é o moinho de jato de ar mais utilizado na indústria. Possui estrutura simples, fácil operação e classificação automática. No entanto, o equipamento possui baixa energia de impacto e baixa resistência à moagem. Ao processar materiais com alta dureza, as colisões e o atrito intensos com as paredes da câmara podem causar contaminação. É adequado para uma ampla gama de materiais, especialmente aqueles compostos por agregados ou aglomerados.
Moinho de jato de ar em leito fluidizado
O moinho de jato de ar de leito fluidizado é um novo tipo de moinho de jato de ar. Ele apresenta vantagens como distribuição granulométrica estreita, alta eficiência de moagem, baixo consumo de energia, contaminação mínima do produto e baixo desgaste dos componentes. No entanto, o equipamento tem um custo mais elevado.
Como o material precisa ser fluidizado para ser britado por jatos de ar, normalmente é necessário que ele tenha finura suficiente. Isso é especialmente importante para materiais com alta densidade. É comumente utilizado em indústrias como resinas sintéticas, resinas fenólicas, farmacêuticas, cosméticas, cerâmicas avançadas, pós magnéticos e materiais para baterias, para moagem ultrafina, dispersão e conformação.
Conclusão
Existem vários tipos de equipamentos de moagem por jato de ar ultrafino, cada um com diferenças estruturais distintas. Cada tipo tem suas próprias vantagens e desvantagens. No futuro, as principais tendências de desenvolvimento de equipamentos de moagem por jato de ar ultrafino se concentrarão no aumento da produtividade de uma única máquina e na redução do consumo de energia por unidade de produto. A melhoria da finura do produto e o aumento dos limites de britagem do equipamento também serão áreas-chave de desenvolvimento. O controle online da finura do produto e da distribuição granulométrica se tornará cada vez mais importante.
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