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  • 无污染粉体深加工装备之应用推进
    来源: | 作者:haiyangky | 发布时间: 1042天前 | 170 次浏览 | 分享到:
    一、无污染粉体深加工的概念:

           当前新材料发展日新月异,传统材料中绝大部分也在深度加工,以求提高品质适应市场新技术发展需求。


           所谓深度加工提高品质,主要是指材料的纯度高,粒径要求苛刻(粒径分布,粒径细度等),有部分对形貌有特殊要求,如“球形化”等。还有对物料有分散性要求的,都比传统的要求有质的变化。


           为了达到上述要求来设计、制造,材料加工的各道工序的单机和关键零部件,然后将它根据自动化生产线的要求将其组合成一体化。再经中央控制实现全自动或半自动化生产。这就是新材料深加工的新装备。通过这样装备的深度加工,保证了高新材料的各项指标满足要求。新材料的深加工是一门多学科的行业。方法有化学的和物理的,物理的又可分干法的和湿法的。这是发挥行业多条战线的专家和工作人员来不断的探索的大事,我们这里只是探索一下干法的。而且是普通一般方法的粉体材料深度加工的问题,特殊方法加工的不在这作探讨。

           就干法粉碎来说目前存在两种理念,推行两种工艺路线。这两种理念是:(一)不允许深加工过程中混入杂质而造成改变材料品质,而将粉碎、分级、混和、造粒、压实等等装备的所有过流元件,①是做成与被加工材料是同质,以求做到完全无污染;②这些元件虽然不同质,但它的高耐磨的磨耗量能满足高品质的指标,这同样实现了无污染的目标。

           (二)另一条路线不是提出不允许杂质在加工过程中混入来保证新材料的品质。而是允许加工过程中可以不保证杂质的混入,然后再采取其它工艺来除去这些杂质(如:吸铁、泡酸、水洗等等)方法去除去各种杂质。这是两种截然不同的概念下造成的不同工艺路线。目前这两种工艺路线都在实际生产中应用。


           我们提倡的是:任何高新材料要在深加工中杜绝杂质混入。而不是深加工中混入杂质,事后再除去这些有害物质。这就是我们提倡的无污染深加工的理念。另一种则是采用相反的概念,它不强调加工装备来保证无污染深加工,而是采用其它化学的或附加其它物理的某些方法来保证。


    二、无污染粉体材料深加工装备的现状和发展方向:

           粉体深加工装备是随着材料提升发展而发展。过去材料的加工装备绝大部分为耐磨钢(锰钢等)制造。随着某些材料(如医药、食品等)提升,部分厂家材料改用SUS304或SUS316L不锈钢制造。随着新材料发展超纯的材料如99.9%,99.99%更有99.999%的纯度,传统的加工装备已无法满足需求。这对加工装备制造企业来说带来了新机遇和新考验。从此装备制造业也分成两个阵营,采用两条工艺路线。

           一条是已坚持20多年走开发无污染装备,已成功发明开发深加工中一系列的无污染装备,粗粉碎、中粉碎、超细粉碎、超细分级、物料输送、分散、混和以及球形化等各种功能的无污染装备,并将其按不同材料不同要求进行技术性重组,形成不同的专业生产线。该路线中中小型设备已日趋完善。在用的粗粉碎有“陶瓷鄂式破碎机”、“陶瓷双腔破碎机”;中粉碎有“陶瓷辊式破碎机”、“陶瓷柱式粉碎机”;超微粉碎更有“全陶瓷机械式粉碎机”、“ 全陶瓷扁平式气流粉碎机”、“ 全陶瓷无污染流化床气流粉碎机”和“无污染卧式亚微米研磨机”外加配套“无污染加料机、全陶瓷螺旋输送机、无污染分级机等”,每条生产线专配中央控制柜。这些装备已在国内外众多新材料企业充分应用并获得好评。全国已有少数厂家在复制一些我司的产品以满足市场需求。但绝大多数无知识产权。而具有完整的自有知识产权的,全国只有宜兴市精新粉体机械设备有限公司。

           这些装备已对99.99%以上高纯度的“电子材料”,锂电池正负极材料、LED、三基色、夜光粉发光材料、超高纯99.99%以上的氧化铝、氧化锆、二氧化硅等金属氧化物、稀土等以及超级电容器用超纯活性炭,以及高超纯化工原料等等的深度加工已达到国际先进水平。然而在后续的混和方面还未全面介入,目前大多数仍然用不锈钢等制造,目前我主攻方向已转向万吨级以上的产业上了如:非矿材料“超纯硅”及其它超高纯99.99%以上大产量新材料怎么去确保它在深加工中的纯度、细度、粒径等指标都能达标,这方面工作很艰巨,还有一些路要走。

           但乐观的是当今许多主要装备已完成了大型化,比如年产1~3万吨的超纯、超细非矿材料平均粒径达5000目以下的氧化硅自动化生产线的主装备已无问题。即大型“全陶瓷震动磨系列”或大型全陶瓷球磨、管磨系列后接全陶瓷多头分级机以及无污染加料装置、全陶瓷螺旋系列输送装置和全陶瓷分球自动化出料篦板等均已完成制造,并在非矿国企的大生产中应用。但在这方面还是没有大规模应用,而且在大块矿石加工到数公分级的破碎中还得使用目前耐磨钢装备破碎+酸洗来完成。

           但另一条路线则仍是坚持传统工艺。也就是从筛选到超细分级等坚持采用耐磨钢装备。如:鄂破,圆锥破、雷蒙、高压辊磨、大型震动磨钢衬(钢球)管磨、分级机等等、道道工序外加强磁选,精密磁选,立环磁选,泡酸,超导除铁等等。反正用尽除铁方法去解决材料在深加工中混入的杂质。

           这两条路线两种观念最大的不同在于一个是从开始加工就采用无污染工艺无污染装备,道道把关不让外加污染入侵,最后让产品纯度达标。就像解决环境污染,各自采用不污染环境的工艺路线,而不是把污染物先排放到空气中和江、河、湖、海中,然后再去治理。

           而另一个则是在加工时若不能解决杂质的污染,就把相关的杂质(如:铁质、重金属等等)放到产品细化后再去去除。而殊不知这样做已无法除去弱磁性,无磁性,难溶解金属污染物,空气中的除尘也是很难到位。再则由于工艺路线长,生产成本就非常高。所以该传统路线不仅不能保证产品品质,而且工艺复杂成本高(指综合最终结果)。


    三、高新材料无污染深加工的发展方向与几点建议:

           随着现代科技的迅猛发展,新材料的日新月异,要求必然越来越高、越苛刻。我国的深加工技术和装备与世界先进国家比还有很大差距,国家还有许多新材料依赖进口。这无论对研究化学法还是物理法深加工的学者和企业来说,都是既存在大量的机遇,同时也是极大的挑战。我们这里只讨论物理法深加工和有关的发展方向,在这里发表一些不全面的观点,仅供我国的相关领导者、学者和同仁们作参考。

           发展方向

           1、从发展的方向看,无论什么工业它的发展方向首先要考虑的应该是绿色的、可持续的。因此深加工的路线也应该是这个方向。要想尽一切办法来创新满足各种新材料深加工能达到高品质的粉体加工装备。目前情况看主要抓填补空白和发展履盖面同时抓提升。比如说把混和、干燥、计量、包装等各个环节可能会造成污染产品的装备加以创新、改造成无污染的设备。使得整个深加工流程中成为既是自动化的又是无污染的。

           2、创新的目标应该针对现在还在进口的材料,即“高端材料”的深加工装备上。分析国内加工装备还达不到要求的原因。研究这些装备在深加工中要解决的问题与办法。再坚定不移地一个个去攻克。让我们的企业转型升级,从中国制造向中国创造迈进。为强国梦添砖添瓦。

           建议:

           1、国家要重视中小企业在高技术领域里的创造发明作用。无污染粉体材料深加工观念的提出和国内80%左右近30项无污染深加工装备专利都出自一个注册资本仅有50万人民币的微型企业的工程技术人员之手。

           而至今还没发现在粉体深加工无污染装备中有国营大企业创新装备来引领行业的技术进步与发展。希望各级政府能做到谁在出创新成果,政府就关注谁,而不是谁的企业大谁是官商就关注谁。结果把钱扔到了水里。只有把创造发明者扶持起来,让人看到政府在支持正能量的掀起,发展才有更大的希望。现在常常听到某些领导说:“我们小企业多少多少,工作忙无法深入基层等等。”其实只要向科技管理部门要一个资料,每年有哪些企业有多少专利,再查一下专利的应用情况,不就一目了然了吗?

           2、把政府部门和相关的民间协会关联起来,政府有指导意见,攻关课题。比如各省都有粉体技术协会,但多地一直是形同虚设。国外有同类性质的民间组织,但它们的责、权、利全有。每年有计划、有项目、有活动、有成果。多少年来我们江苏省颗粒学(协)会从未见到有政府某部门介入协调或关注该学术组织的活动。

           3、希望有政府部门出来关注对两种理念两种工艺路线的相关人员(学者、具体工作者),搭一个平台有机会组织在一起分析现状与利弊关系,指出研讨方向,组织分工合作。做到年年有立项,年年有总结,年年有进步。

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