气流粉碎在钛白生产中的应用及发展（一）

鲁北大汉

[编者按]从气流粉碎的原理阐述了其在钛白粉生产中的作用，并根据节能减排的要求，提出了几种合理的气流粉碎系统配置方案，并在实际生产中得以应用。  

0 前言

  我国钛白工业经过近五十年的发展，特别是近五年来的发展，生产总能力和总产量，都已成为仅次于美国的世界第二大钛白生产国。但我国生产的钛白粉从品种及质量上与国际先进水平相比，仍有一定的差距。影响钛白粉质量的因素很多，而气流粉碎则是关键影响因素之一。下面，就气流粉碎的原理，在钛白生产中的应用及气流粉碎系统的配置作进一步的说明。

1 气流粉碎原理及气流粉碎机分类

1．1气流粉碎原理
    气流粉碎机亦称气流磨、喷射磨或流能磨，它是利用高速气流或过热蒸汽的能量使颗粒相互产生冲击、碰撞、摩擦而实现超细粉碎或解聚的设备。气流粉碎的一般原理：将干燥无油的压缩空气或过热蒸汽通过拉瓦尔喷管加速成超音速气流，喷出的高速射流带动物料做高速运动，使颗粒相瓦碰撞、摩擦而被粉碎。被粉碎的物料随气流到达分级区，达到细度要求的物料最终由捕集器收集，没有达到要求的物料再返凹粉碎室继续粉碎，直至达到所需细度并被捕集为止。
    气流磨粉碎产品除粒度细之外，还具有粒度分布窄、颗粒形状规整、纯度高、活性大、分散性好等特点。

1．2气流粉碎机分类
    目前工业上应用的气流粉碎机主要有以下几种类型：
    (1)扁平式(亦称水平圆盘式)气流粉碎机；
    (2)循环管式气流粉碎机；
    (3)对喷式(亦称对撞式)气流粉碎机；
    (4)靶式气流粉碎机；
    (5)流化态对喷式气流粉碎机。
    以上几种类型的气流粉碎机工作原理在以前的文章中已做过详细介绍，在此不再赘述。

2气流粉碎在钛白粉生产中的应用

2．1钛白粉对粉碎的要求
    作为颜料使用的钛白粉，具有优异的光学性能和稳定的化学性能。因此，钛白粉对粒度及粒度分布，纯度要求非常高。一般钛白粉的制取粒径是按可见光的波长段为标准的，即在0．15m～0．35m。并且作为白色基础颜料，对杂质特别是铁类杂质的增加非常敏感，要求粉碎时增加量小于5 ppm。除此之外，还要求钛白粉在不同的涂料体系中具有良好的分散性。因此，一般的机械式粉碎设备难以达到要求，所以钛白粉的最终粉碎(成品粉碎)，目前国内外均选用气流粉碎机。

2．2钛白粉生产对气流粉碎机的选择
    20世纪钛白粉工业的重要进展之一，就是选用气流粉碎机作为成品的最终粉碎。根据钛白粉的粉碎要求：粒度分布窄、夹杂增加少、分散性好等，及钛白粉物料特性：粘度高、流动性差、粒度细容易附壁等，目前国内外钛白生产厂家均选用具有自分级功能的扁平式(亦称水平圆盘式)气流粉碎机作为钛白粉的最终粉碎设备；并且使用过热蒸汽为粉碎工质。因蒸汽易得、便宜，蒸汽工质的压强比压缩空气高得多且也易提高，因而蒸汽气流动能比压空大。同时过热蒸汽的洁净度比压空高，粘度低、不带静电，而且粉碎的同时，可以消除物料因碰撞、摩擦而产生的静电，减少粉后物料的二次内聚现象。并且，在高温状况下粉碎，可提高钛白粉的应用分散性，增加钛白粉的流动性。能耗低，仅为压空的1／3～2／3。另外，使用扁平式气流磨，在粉碎的同时，可加入有机助剂，对钛白粉进行表面有机改性，以增加钛白粉在不同应用体系中的分散性。

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