颜料粉体超细粉碎设备有哪些？一文了解！

粒度是颜料的重要指标之一，一般要求颜料粒子物理形态稳定，粒子大小均匀，且有良好的分散性，不致凝聚或沉淀。

氧化铁颜料是一种具有良好的分散性、优良的耐光及耐候性的颜料，主要指以铁的氧化物为基本物质的氧化铁红、铁黄、铁黑和铁棕四类着色颜料，其中以氧化铁红为主。

沉淀法（湿法）氧化铁颜料是很细的，但在压滤、烘干过程中，由于范德华力、氢键、电荷等因素，微聚集体团聚为大聚集体，不能直接用于高档涂料的着色，必须要进行超细粉碎。气流粉碎是利用高速气流或过热蒸汽的能量对固体物料进行超细粉碎，是最常用的超细粉碎方式之一。

晏波等利用流化床气流粉碎系统制备易分散超微细氧化铁颜料，当压缩空气满足0.91-1.32MPa、30-60m3/min要求时，氧化铁红产量为500-900kg/h，海格曼细度为5.5-7.0；氧化铁黄产量300-600kg/h，海格曼细度为7.5；氧化铁黑产量500-900kg/h，海格曼细度为7.0。具体气流粉碎工艺控制要求及常见问题如下：

1、气流粉碎工艺该工艺主要由流化床气流粉碎机或圆盘式气流粉碎机、空压机系统、投料系统、混合系统、加分散剂装置（根据客户需要加入）、定量进料装置（单进料或双进料）、筛机系统、除铁系统、除尘系统、包装系统等组成。

2、气流粉碎工艺控制要点

（1）调整圆盘式磨机伸缩筒的高度、或流化床磨机的分级机转速，则影响海格曼细度值和产量。当由最多4个戒指环来调整伸缩筒的高度，进而调整物料出口距离大小时，可以这样理解：将4个戒指环和出口伸缩筒全部取出，然后按下表重新放置（底部先安放n个戒指环，然后安放出口伸缩筒，最后在顶部再安放4-n个戒指环）。注：进料速度、进料压力、研磨压力，推料喷嘴位置没有改变，只是改变了戒指环位置后的研磨情况。

（2）消除料斗搭桥现象。在螺旋输送进料器的上部，原料可能因为搭桥现象而形成空洞，因此会影响实际进料数量，进而影响产量，装震动器可以消除搭桥现象。

（3）调整工作压力和进料量，可以有限度地调整产品质量。

（4）颜料研磨后，颜色就发生改变。工作压力越高，单位时间进气量越大，单位压力可改变颜色的幅度可能越大，无准确规律。注意：研磨只是为了得到合适的产品细度，有限度的改变产品的颜色，不建议通过调整研磨参数的方式达到大范围改变颜色的目的。

（5）一般来说，产品海格曼净度值小于海格曼细度值，产品净度受原料筛余物含量影响，通过超微细化研磨后，只能改善净度，但最终无法使净度和细度相同。

（6）生产速率由螺旋给料器频率控制，进料数量与原料的振动密度和文丘里系统的密闭性有关。例如，是否将压力平衡器封闭，对铁黄颜料的进料量影响较大，但对铁黑和铁红的影响较小。我们也可以将平衡器打开，通过增加进料频率，达到增加进料速度、提高产量的效果。目前采取的是封闭压力平衡器的做法。

（7）通过调整工作压力，可得到需要的产品质量。例如，对铁红、铁黑和铁黄产品，当其他条件不变时，只需增加工作空气压力，可使细度变好，同时，增加工作压力，可使铁黄的黏度降低。但是，增加工作压力改变细度有一个限度，超过这个限度，则对细度的改变无太多帮助。

（8）文丘里进料口必须与磨机研磨室上部垫板位置相齐。在研磨室四周，均匀分布6～12个研磨喷嘴，这些喷嘴的喷射位置与文丘里进料的方向一致，如果方向不一致，有可能造成物料反冲，即冒粉现象。

（9）产品细度：与原料的生产方法、生产过程、微观颗粒形状、晶体形状、聚集体大小等有关。

（10）铁黄产品吸油量和黏度：与原料的生产方法、生产过程、微观颗粒形状、晶体形状、聚集体大小等有关，通过添加助剂可以降低铁黄产品的吸油量和黏度，但一般不建议添加，可以采取物理碾压办法降低铁黄产品的吸油量和黏度。（11）出现冒粉的根源是系统压力不平衡，即系统内因形成较大正压力而出现的自然现象，同时，进料量太少，也将造成系统不平衡，也会出现冒粉；当布袋除尘器的布袋因老化、布孔堵塞，也会造成冒粉现象。

（12）除尘器分离系统对生产过程的影响：除尘分离系统应有足够大的分离能力，应通过强制排风来除去系统中产生的1800-3600m3/h废气，从而保持系统正常运转。根据生产需要，通过调整节气闸的开启程度来保持系统处于微正压或微负压状态，一般来说调节闸是全开。由于长时间使用，除尘器布袋容易被粉尘阻塞，将给系统单元造成过多的返压，因此，应清理布袋和分离器，特别是，当除尘器需要比较高的反吹压力时，则有可能是阻塞造成的。什么原因造成布袋的阻塞呢？布袋老化、黏性物质黏附、长期分离含水量较高的废气、原料含水量高、原料磁性等，都是造成布袋阻塞的原因。

（13）除铁器和筛机系统——最后质量控制关：虽然投料时经过过筛除杂，但不可避免还有部分固体杂质成为漏网之鱼，包括螺丝、石子，以及系统设备因腐蚀而产生的碎屑等异物进入成品的潜在风险。因此，物料最终进入储料缸之前，用磁铁除铁器和高频筛，可以清除这些异物，确保产品质量，提高品质。

3、气流粉碎工艺常见问题的原因及处理措施

问题1：磨机运行后，在漏斗中有原料反冲现象。原因及处理措施：歧管倒置，歧管中喷嘴的冲击方向必须与推料喷嘴的方向一致（调整方向一致）；推料喷嘴的压力太低（增加进料空气压力）；推料喷嘴的位置不准（前后移动喷嘴位置，直到获最大吸力）；文丘里和推料喷嘴被阻塞（清理）；推料喷嘴磨损（更换）；布袋和旋风集尘器被阻塞（应清理布袋和旋风分离器，降低返压）；黏性料堵塞磨机、出口伸缩筒和管道（检查，清理）；出口伸缩筒过多的进入研磨室（调整戒指环位置而调高出口伸缩筒）；无进料或进料很少（增加进料）；节气闸开口太小（调大节气闸开口、或全部打开）。

问题2：产品太细。原因及处理措施：进料太少（增加进料）；压力太高（降低压力）；出口伸缩筒进入研磨室过多（调整戒指环位置而调高出口伸缩筒）。

问题3：产品太粗或颗粒过大。原因及处理措施：进料速度太快（降低进料速率）；检查送料速率，磨机被堵塞（降低生产速率或清除堵塞物品）；过低压力会造成产品过粗（提高工作压力）；检查研磨喷嘴有无磨损（检查，需要时清理或更换）；黏性原料堵塞磨机出口或空气出口（清理）；高压空气带水，导致歧管堵塞（清理）；一个或多个研磨喷嘴被阻塞（清理）；出口伸缩筒位置过高（调低出口伸缩筒位置）；喷嘴不成一条直线排列（调整或更换，使喷嘴在一直线上）；喷嘴被磨损（更换）。

问题4：铁黄黏度和OA太高。原因及处理措施：进料太多（降低进料）；空气量太少（检查系统是否漏气、喷嘴是否匹配）；高压空气带水，导致歧管堵塞（更换）；压力太低（增加压力）。

问题5：产品含有铁粉或铁屑。原因及处理措施：磁栅除铁器上铁粉是否清理（按时清理铁粉）；磁栅除铁器的磁棒少（增加磁棒数量）；球形除铁器吸附物未按时清理（按时清理铁粉）。

问题6：产品水分增加。原因及处理措施：原料水分含量高（原料水分应小于1.0%）；高压空气带水（检查高压空气干燥系统）。

问题7：产量太低。原因及处理措施：进料太少（增加进料）；高压空气带水，导致歧管堵塞（清理）；空气不足（检查系统是否漏气；喷嘴是否匹配）；黏性料堵塞螺旋输送机（清理）；压力太低（增加压力，同时增加进料速度）；物料在系统中搭桥（适当震动）；生产铁黄时，平衡器未封闭（封闭）；出口伸缩筒位置过低（提升出口伸缩筒位置）；喷嘴磨损（更换）。

在制备颜料粉体时，我们一般选择物理机械法。选择具体的粉碎方法时，须视粉碎物料的性质和所要求的粉碎程度而定。

目前在颜料生产行业中，气流粉碎的应用范围越来越广泛，这主要来自以下两方面的因素：

一是机械粉碎的安全性较差，因为如有坚硬的金属落在高速旋转的机械齿上则容易产生明火，这在粉尘较大的颜料生产车间中是十分危险的，而气流粉碎则没有这个问题；

二是气流粉碎属于超细粉碎，在一些特殊颜料的生产中，颜料的细度要求较高。

1、氧化铁颜料

在氧化铁颜料压滤、烘干过程中，由于范德华力、氢键、电荷等因素，微聚集体团聚为大聚集体，不能通过一般机械作用将其解聚。采用流化床或圆盘式气流粉碎机处理氧化铁颜料，其海格曼细度可以达到：氧化铁红5.5～7.0，颜色越深，细度越好；氧化铁黄7.5；氧化铁黑7.0。

经超细粉碎后，氧化铁颜料由大聚集体解聚为小聚集体，在涂料生产时，只需很短时间的高速搅拌过程，细度即可达到要求，从而节省成本，并且颜料的小聚集体很难返粗为大聚集体，保证了涂料质量。

2、黑色耐高温铁酸锰颜料

经表面包膜、表面改性处理、干燥、粉碎后的铁酸锰颜料细颗粒，又重新絮凝为程度不等的粗颗粒，不能有效发挥铁酸锰的颜料性能。

采用流化床或圆盘式气流粉碎机进行深加工研磨处理后，铁酸锰颜料的海格曼细度大约为7～7.5，分散性很好，可充分发挥其光学性能和颜料性能。

3、棕色陶瓷颜料

吕进海等采用扁平式气流磨粉碎机对棕色陶瓷颜料进行超细粉碎，在空气压强为7.5×105Pa，加料速度为100kg/h时，产品d50为4.55μm，最大粒径为9.64μm。

目前，常见的超细粉碎设备有气流磨、机械冲击式超细粉碎机、搅拌球磨机、砂磨机、振动磨、胶体磨、高压射流式粉碎机、行星式球磨机、压辊磨、环辊磨等。

1、气流磨

气流磨是最主要的超细粉碎设备之一，产品细度一般可达1-45μm。

工作原理：

利用高压空气、惰性气体或者过热蒸汽膨胀降温加速来形成高速流场，带动物料粒子在射流流场内互相冲撞、摩擦、剪切来实现物料细化的。常见的有扁平式、流化床逆向喷射式、循环管式、对喷式、靶式等几种机型、数十种规格。

扁平式气流磨

流化床气流磨

循环管式气流磨

性能特点：

优点：产品具有粒度细、粒度分布较窄、颗粒表面光滑、颗粒形状规则、纯度高、活性大、分散性好、粉碎升温低等特点；

缺点：设备制造成本高，一次性投资大，能耗高，粉体加工成本大等。

适用范围：

• 非金属矿：碳酸钙、滑石、石英、膨润土、高岭土、石墨、硅灰石、白云石、蛇纹石、锆英石、云母、重晶石等；

• 精细陶瓷原料：碳化硅、氮化硅、氧化铝、氧化锆、氮化铝、TiO2粉体、白炭黑、钛酸钡等；

• 锂电材料：钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、磷酸亚铁锂、三元材料、四氧化三钴、碳酸锂、镍钴酸锂等电池正极材料；

• 精细磨料：碳化硅、氮化硼、石榴子石、刚玉等；

• 阻燃材料：氢氧化镁、氢氧化铝等；

• 特殊物料：低熔点、韧性、热敏性、高硬度、易燃易爆物料等特殊物料；

• 其他：稀土材料、稀有金属、化工原料、粉剂农药、颜料、食品、保健药品等。

2、机械冲击式超细粉碎机

机械冲击式超细粉碎机是国内非金属矿行业选用较多的超细粉碎设备，产品细度一般可达到d97=10μm，即所谓的1250目，配以高性能的精细分级机后可以生产d97=5-7μm的超细粉体产品。

工作原理：

利用围绕水平或垂直轴高速旋转的回转体（棒、锤、叶片等），对给料加以激烈的冲击，使其与固定体或颗粒之间冲击碰撞，以较强大的力量使颗粒粉碎的超细磨矿设备，具有冲击和摩擦两种粉碎作用，而且还具有气流粉碎作用。

五全机械VSLM系列超细立式磨机

VSLM系列超细立式磨机是东莞五全机械有限公司以十多年生产超细粉体经验为依托，吸收德国、台湾超细立磨技术，并采用优质的耐磨件，研发出真正意义上具有二次分级技术，产品细度400~6000目的磨粉设备。可广泛应用于方解石、大理石、石灰石、重钙、滑石、重晶石、白云石等非金属矿的大规模超细干粉加工。

性能特点：

优点：粉碎效率高，粉碎比大，易于调节粉碎粒度，应用范围广，结构简单，运转稳定，机械安装占地面积小，可进行连续、闭路粉碎等，适合于中、软硬度物料的粉碎。

缺点：存在磨损和发热问题，对热敏性物质的粉碎要注意采取适宜措施。

适用范围：

应用于煤系高岭土、方解石、大理石、白垩、滑石、叶蜡石、云母、石墨、硅灰石、膨润土、硅藻土等中等硬度以下非金属矿以及化工原料、颜料、农药等的超细粉碎加工。

3、搅拌球磨机

搅拌球磨机是指由一个静置的内填研磨介质的筒体和一个旋转搅拌器构成的一类超细研磨设备，产品细度最细可达1μm以下。

工作原理：

通过搅拌器搅动研磨介质产生不规则运动，对物料施加撞击或冲击、剪切、摩擦等作用使物料粉碎，包括间歇式搅拌磨、连续式搅拌磨、螺旋搅拌磨、塔式磨、研磨剥片机等。

性能特点：

采用高转速和高介质充填率及小介质尺寸，获得了极高的功率密度，使细物料研磨时间大大缩短，是超微粉碎机中能量利用率最高，很有发展前途的设备。大规模应用有处理量小和磨损成本高两大难题。

适用范围：

适用于高岭土、滑石、云母、碳酸钙、硅灰石、锆砂等非金属矿、颜料、陶瓷、造纸、涂料、化工产品等的超细粉碎加工。

4、砂磨机

砂磨机是另一种形式的搅拌磨矿机，因最初使用天然砂和玻璃珠做研磨介质而得名，可分为敞开型和密闭型两类，每种又可分为立式和卧式两种。

工作原理：

利用泵将预先在浆料桶内经高速搅拌混合的浆料输入密闭的研磨腔体内，与高速转动的研磨介质接触，从而使物料中的固体微粒和研磨介质相互间产生更加强烈的碰撞、摩擦和剪切作用，达到加快磨细微粒和分散聚集体的目的。

性能特点：

砂磨机具有高效分散和较强的粉碎作用，研磨能量密集，生产效率高，但小尺寸研磨介质的分离是砂磨机研发中最难解决的难题之一。

适用范围：

适用于冶金、非金属矿、油墨、涂料、化工、陶瓷和新材料等中低硬度物料的超细粉碎加工。对锆英砂、磨料等高硬度物料粉碎效果一般。

5、振动磨

振动磨是利用研磨介质（球形或棒状）在作高频振动的筒体内对物料进行冲击、摩擦、剪切等作用而使物料粉碎的细磨与超细磨设备，可加工平均粒度1μm甚至小于1μm的超细粉产品，对于脆性较大的物质可比较容易的得到亚微米级产品。

工作原理：

用弹簧支撑磨机体，由带有偏心块的主轴使其振动，运转时通过介质和物料的起振动，将物料进行粉碎。按其振动特点可分为惯性式、偏旋式；按筒体数目可分为单筒式和多筒式;按操作方式又可分为间歇式和连续式；可用于干式粉碎，也可用于湿式粉碎。

性能特点：

与旋转筒式球磨机相比，振动磨具有研磨介质充填率高、研磨强度大、粉碎效率高、处理量较同容量球磨机大10倍以上，而且结构简单、操作灵活方便；通过调节振动的振幅、振动频率、介质类型、配比和介质直径等可加工多种不同粒度和粒度分布的产品，包括用于粗磨、细磨和超细磨。但大规格振动磨对于机械零件（弹簧、轴承等）的机械强度要求较高。

适用范围：

适用于重晶石、透闪石、高岭土、煤粉、石墨、铁电材料（如钛酸镁）等非金属矿物、精细陶瓷原料、化工原料、颜料等的超细粉碎加工。

6、胶体磨

胶体磨是湿式超微粒加工的新型设备，适用于各类乳化、分散、粉碎、研磨，处理后的产品粒径可达几微米至1微米以下。

工作原理：

利用一对固定磨子（定子）和高速旋转磨体（转子）的相对运动产生强烈的剪切（液流剪切作用）、摩擦、冲击等力。被处理的浆料通过两磨体之间的微小间隙，在上述诸力及高频振动的作用下，被有效地粉碎、分散、混合、乳化、微粒化。按其结构，可分为盘式、锤式及透平式和孔口式等类型。

性能特点：

（1）可在较短时间内对颗粒、聚合体或悬浮液等进行粉碎、分散、均匀棍合、乳化处理。

（2）由于两磨体间隙可调（最小可达lμm以下），因此，容易控制产品粒度。

（3）结构简单、操作维护方便、占地面积小。

（4）由于固定磨体和高速旋转磨体的间隙极小，因此加工精度高。

适用范围：

适用于食品（果酱、果汁、蛋白质、乳制品、饮料等）、制药（制浆、营养液、中成药、膏状药剂等）、日用化工（牙膏、化妆品、洗涤剂等）、化工（颜料、涂料、润滑油催化剂等）、乳化沥青、煤炭浮选剂、陶瓷釉料、炸药等的超细粉碎加工。

7、高压射流式粉碎机

该类设备是利用高压射流的强大冲击力和压力突然降低后的穴蚀效应，使物料因冲击和爆裂作用而被粉碎，产品平均粒度可在1-20μm范围内调节。

工作原理：

将干燥无油的压缩空气加速成超音速气流，该气流携带物料作高速运动，使物料相互碰撞、摩擦而粉碎，未达到粒度要求的粉料由分级器返回到粉碎室继续粉碎。

性能特点：

气流与物料分路进入粉碎室，故喷嘴和粉碎室磨损小。

适用范围：

适用于中等硬度以下物料，如高岭土、云母、伊利石等的湿式超细粉碎或剥片，以及化工原料、保健食品等的超细粉碎加工。

8、环辊磨、压辊磨

五全机械VSHGM新型智能环辊磨

环辊磨、压辊磨都是利用料层挤压粉碎技术来实现物料的超细粉碎，即物料在高压下产生应力集中引起裂缝并扩展，继而产生众多微裂纹，形成表面裂纹最终达到物料破碎。

高压料层粉碎避免了在机械破碎时所产生的大量飞溅残片所带走的破碎能量的浪费，并使能耗降低甚多，但同时磨环、磨辊的磨损量也很大，对一些要求粉碎后物料含铁量有要求的物料则不太适合，而且由于这种粉碎方式的特点，也不适合于粘性较大物料的超细粉碎。

声   明：文章内容来源于粉体设备网。