在非金屬礦領(lǐng)域，一般將粒度分布d97≤10μm的產(chǎn)品稱為超細(xì)粉體產(chǎn)品，其中包括微納米級的粉體材料，相應(yīng)的加工技術(shù)稱為超細(xì)粉碎。
對于超細(xì)粉碎來說，加工設(shè)備的選擇至關(guān)重要。而超細(xì)粉碎設(shè)備的選擇和規(guī)格的確定主要與所處理的物料的物理性質(zhì)（硬度、密度、水分、給料粒度等）、處理量、粉碎產(chǎn)品細(xì)度和粒度分布、純度、粒形以及設(shè)備工藝配置等因素有關(guān)，并且所選設(shè)備必須滿足粉碎產(chǎn)品粒度、設(shè)計產(chǎn)量或處理量和適應(yīng)給料中最大顆粒粒度的要求。
▼超細(xì)粉碎設(shè)備類型及其應(yīng)用
1、干式和濕式超細(xì)粉碎工藝設(shè)備的選擇原則
對于前面不設(shè)置濕法提純和濕法加工工序或后續(xù)不設(shè)置濕法加工工序的物料，一般當(dāng)產(chǎn)品細(xì)度d97≥5μm時，在目前技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下，優(yōu)先選擇干法加工工藝和干法超細(xì)粉碎設(shè)備，如氣流粉碎機(jī)、高速機(jī)械沖擊式粉碎機(jī)、離心或旋（颶）風(fēng)自磨機(jī)、干式球磨機(jī)、振動磨、攪拌磨等。除了內(nèi)設(shè)精細(xì)分級裝置或具有自行分級功能的超細(xì)粉碎設(shè)備，如氣流磨等外，一般在選用時還要同時考慮相應(yīng)的精細(xì)分級設(shè)備，才能滿足產(chǎn)品細(xì)度和粒度分布的要求。
▲氣流粉碎工藝
當(dāng)需要設(shè)計生產(chǎn)d97＜5μm以下的超細(xì)粉體產(chǎn)品，或者最終產(chǎn)品可以濾餅或漿料銷售時，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先選用濕法超細(xì)粉碎工藝和設(shè)備。
另外，如果被粉碎物料是經(jīng)過前置其他濕法工藝（如水洗、提純等）加工的，也即在超細(xì)粉碎作業(yè)之前設(shè)置有水洗、提純等濕法加工工序，則不管最終產(chǎn)品粒度要求如何，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先考慮濕法超細(xì)粉碎工藝和設(shè)備。
此外，如果經(jīng)超細(xì)粉碎后的粉料還是進(jìn)行濕法加工，也應(yīng)優(yōu)先選用濕法超細(xì)粉碎工藝和設(shè)備。
還有一些特殊情況，如用做珠光云母原料的碎白云母的加工，為確保片狀顆粒形狀和表而光潔度，要選用濕法超細(xì)粉碎工藝和設(shè)備。
2、干法超細(xì)粉碎設(shè)備的選擇
干法超細(xì)粉碎設(shè)備的類型很多，選型時主要考慮原料的物理性質(zhì)（硬度、密度、粘性、水分等）及粒度、產(chǎn)品細(xì)度和粒度分布、純度、粒形、設(shè)計產(chǎn)量及產(chǎn)品的價值等。
▲立式磨加工工藝
同時要在相同條件下比較各種不同類型干法超細(xì)粉碎設(shè)備的生產(chǎn)能力、單位產(chǎn)品電耗、磨耗、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性、自動控制水平、維護(hù)和檢修性能以及工藝配套性能等。
一般對于價位較大、產(chǎn)品純度要求較高、粒形較規(guī)則的物料，如稀土、精細(xì)磨料、藥品及保健品、名貴中藥材、生物制品等可優(yōu)先考慮選擇氣流粉碎機(jī)，尤其是新型的流化床式或?qū)娛綒饬鞣鬯闄C(jī)及內(nèi)襯剛玉等耐磨材料的其他類型氣流粉碎機(jī)。
對于大宗的工業(yè)礦物超細(xì)粉體的加工，如重質(zhì)碳酸鈣、普通滑石粉、高嶺土、硅灰石等應(yīng)當(dāng)優(yōu)先考慮其他干式超細(xì)粉碎設(shè)備，如高速機(jī)械沖擊式超細(xì)粉碎機(jī)、旋轉(zhuǎn)筒式球磨機(jī)（帶分級機(jī)）、立式磨、雷蒙磨、離心旋風(fēng)自磨機(jī)、振動磨、干式攪拌磨（帶分級機(jī)）、塔式磨等，原因是這些工業(yè)礦物粉體的單位價值相對較低，而氣流粉碎機(jī)的單位產(chǎn)品能耗相對較高。物料的硬度也是干式超細(xì)粉碎設(shè)備要考慮的一個重要因素。
▲雷蒙磨加工工藝
一般來說，除流化床對噴式氣流磨之外的其他類型氣流粉碎機(jī)、高速機(jī)械沖擊式粉碎機(jī)、離心旋風(fēng)式白磨機(jī)等不適合加工莫氏硬度大于7的高硬度物料。
選定了設(shè)備的類型后，接下來就要確定設(shè)備的規(guī)格和臺數(shù)。設(shè)備規(guī)格和臺數(shù)的確定主要依據(jù)所要求的產(chǎn)品細(xì)度條件下設(shè)備的處理量而定。設(shè)備的處理量或生產(chǎn)能力最好以同種物料的工業(yè)生產(chǎn)實例（相同產(chǎn)品細(xì)度和粒度分布條件下）或在指定產(chǎn)品細(xì)度和粒度分布條件下的工業(yè)設(shè)備的試驗結(jié)果來確定。
在沒有相同物料作參照物的情況下，超細(xì)粉碎設(shè)備的處理量的計算還要考慮物料種類、硬度、密度、黏度或含水量、雜質(zhì)種類和含量以及給料粒度和粒度分布所帶來的差別。
總之，在計算超細(xì)粉碎機(jī)的單機(jī)處理量時，最好是參照同種物料在相同或相近產(chǎn)品細(xì)度和粒度分布下的工業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)或相近機(jī)型的工業(yè)試驗數(shù)據(jù)。
另外，還要說明的是，設(shè)備廠家提供的設(shè)備的技術(shù)性能參數(shù)是對一般物料而言的，所給出的生產(chǎn)能力隨產(chǎn)品細(xì)度要求不同及不同物料而有較大的變化，因此，在選型計算時，如無相同物料在相同產(chǎn)品細(xì)度條件下的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，最好是先取有代表性的原料在定型工業(yè)設(shè)備或樣機(jī)進(jìn)行一定時間的工業(yè)試驗，以確保選型計算的準(zhǔn)確和可靠。
3、濕式超細(xì)粉碎設(shè)備的選擇
相對于干式超細(xì)粉碎設(shè)備而言，濕式超細(xì)粉碎設(shè)備的類型較少。定型的主要有攪拌磨或摩擦磨、研磨剝片機(jī)、砂磨機(jī)、振動磨、球磨機(jī)和膠體磨、高壓均漿機(jī)等。其中，除膠體磨和高壓均漿機(jī)外，上述其他濕式超細(xì)粉碎設(shè)備都是介質(zhì)研磨粉碎機(jī)，磨機(jī)筒體內(nèi)充填鋼珠、氧化鋁珠、氧化鋯珠、玻璃珠以及氧化鋁和氧化鋯復(fù)合珠等研磨介質(zhì)。這些研磨介質(zhì)的粒徑大小及其配比、充填率等直接影響最終研磨產(chǎn)品的細(xì)度和產(chǎn)量。
▲攪拌磨加工工藝
這些使用研磨介質(zhì)的濕法超細(xì)粉碎設(shè)備一般能用于各種硬度物料的超細(xì)研磨加工，因此，選型時主要比較在相同給料粒度和物料性質(zhì)及相同產(chǎn)品細(xì)度、純度、粒形等條件下，各種不同類型濕式研磨機(jī)的生產(chǎn)能力、單位產(chǎn)品電耗、單位產(chǎn)品磨耗、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性和產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性、自動控制水平、維護(hù)檢修性能及工藝配套性等。
濕式超細(xì)粉碎設(shè)備規(guī)格和臺數(shù)的確定一定要以給料粒度和指定產(chǎn)品細(xì)度所需的設(shè)備的處理量而定。濕式超細(xì)粉碎設(shè)備生產(chǎn)能力的設(shè)計計算尚未建立起一套完善的方法，在設(shè)計中最好是參照同種物料在相同或相近產(chǎn)品細(xì)度、粒度分布、純度、粒形等條件下的工業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)或工業(yè)試驗數(shù)據(jù)確定。
對于攪拌磨、研磨剝片機(jī)及砂磨機(jī)來說，在估算粉碎機(jī)處理量或產(chǎn)量時還要考慮設(shè)計工藝與所參照的工業(yè)生產(chǎn)或工業(yè)試驗在設(shè)備生產(chǎn)方式上的差別。這是因為對于這幾種磨機(jī)有3種不同的生產(chǎn)方式，即間歇或批量式、循環(huán)式、連續(xù)式。
間歇式和循環(huán)式一般是單機(jī)生產(chǎn)或多機(jī)并聯(lián)生產(chǎn)，連續(xù)式有時是由幾臺攪拌磨或研磨剝片機(jī)串聯(lián)成的機(jī)組進(jìn)行生產(chǎn)。只有生產(chǎn)方式相同，而且給料粒度和產(chǎn)品細(xì)度均相同的同種物料的工業(yè)生產(chǎn)或工業(yè)試驗數(shù)據(jù)才可直接用來確定設(shè)計設(shè)備的處理量。如果工業(yè)生產(chǎn)或工業(yè)試驗是間歇式操作或生產(chǎn)，其他條件，如物料品種、物理化學(xué)性質(zhì)、給料粒度、產(chǎn)品細(xì)度等均與設(shè)計加工的物料相同，則可通過物料在磨機(jī)內(nèi)的停留時間來計算連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的磨機(jī)的處理量或生產(chǎn)能力。
總之，對主要上藝設(shè)備進(jìn)行科學(xué)和實事求是的選型比較的前提是至少對超細(xì)粉碎和分級設(shè)備的類型、性能特點、應(yīng)用以及設(shè)備生產(chǎn)廠商有一定的了解。一般情況下應(yīng)選擇成熟的性能較好的工業(yè)設(shè)備，但對于新開發(fā)的新型設(shè)備在條件具備的情況下也應(yīng)進(jìn)行性能考察和試驗比較，以免錯過性能更好的設(shè)備。
對于現(xiàn)階段我國的超細(xì)粉碎和精細(xì)分級設(shè)備，選型之前的帶料試驗常常是十分必要的，但是面對眾多的超細(xì)粉碎和精細(xì)分級設(shè)備生產(chǎn)廠家，一般情況下難以一一親臨進(jìn)行試驗，因此必須預(yù)先選擇進(jìn)行試驗比較的設(shè)備的制造廠商，一般同一類型的設(shè)備可選擇2-3家進(jìn)行試驗和選型比較，不同類型的設(shè)備原則上都應(yīng)進(jìn)行選型比較和試驗，尤其是新型設(shè)備。但是，如果擬作選型比較的設(shè)備已有成功的生產(chǎn)實踐，而原料性質(zhì)及產(chǎn)品質(zhì)量和數(shù)量要求又與之相同或相近，也可以不做試驗。
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來源：非金屬礦加工技術(shù)與應(yīng)用手冊，作者：鄭水林、袁繼祖，冶金工業(yè)出版社
編輯整理：粉體技術(shù)網(wǎng)
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