粉體表面改性指的是用理化方法或是機械力化學方法對粉體表面進行處理,根據不同用途相應改變粉體表面理化性質從而賦予粉體新的特性或是功能。對于非金屬礦加工來說,粉體表面改性尤為重要,是非金屬礦最重要的深加工技術之一,今天我們僅簡單了解一下機械力化學改性方法。
機械力化學改性簡單來說就是利用超細粉碎或是其他機械方法對粉體表面進行處理從而達到激活粉體活性的目的,在一定程度上改變粉體表面的晶體結構、溶解性能、化學吸附性能和反應活性等。當然只依靠機械激活作用對粉體進行表面改性還是難以滿足行業應用的要求,但是機械力化學作用激活了粉體表面,可以提高粉體顆粒與其他無機物或有機物的反應活性;例如新生粉體表面產生的游離基或離子可以引發苯乙烯、烯燒類進行聚合,形成新功能聚合物填料。因此如果在無機粉體的粉碎過程中的某個階段或環節添加適量的表面改性劑,那么機械激活作用可以促進表面改性劑分子在無機粉體表面的化學吸附或化學反應,達到在粉碎過程中使無機粉體表面實現改性的目的。這實際上就是機械力化學改性方法與表面化學包覆改性方法的結合使用,即在粉體粒度減小的同時對粉體顆粒進行表面化學包覆改性。這種復合改性工藝既可以干法進行,即在干式超細粉碎過程中實施,也可以濕法進行,即在濕式超細粉碎過程中實施。其特點是可以簡化工藝,某些表面改性還有助磨劑的作用,可在一定程度上提高粉碎效率。當然缺點也很明顯,主要就是粉碎過程中溫度精確控制比較困難,難以滿足改性的工藝技術要求。由于粉碎過程中包覆好的顆粒不斷被繼續粉碎,產生新的表面,顆粒包覆難以達到絕對均勻。因此表面改性劑的添加方式就顯得尤為重要,直接影響均勻包覆性和較高的包覆率;如果粉碎設備的散熱不好,超細粉碎過程中局部的過高溫升可能會將表面改性劑分解破壞。
對粉體物料進行機械激活的設備主要是各種類型的球磨機、氣流粉碎機、機械沖擊磨等。影響機械激活作用強弱的主要因素是:粉碎設備的類型、設備粉碎方式、粉碎環境(干、 濕、填充氣體等)、助磨劑或分散劑的種類和用量、粉碎時間長短以及粉體物料的晶體結構、化學組成、粒度大小和粒度分布等。
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