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样品球磨为什么会沉底粘罐 如何解决
来源:技术文章    更新时间:2023-02-17    浏览:415次

我们在实验室中做行星式球磨的时候,会发现部分样品,比如潮湿的土壤料、沥青矿、活性炭、金属粉、某些化学品等粘黏性物料,在球磨仪研磨完成后会沉积于球磨罐底部、内壁,罐盖内部也粘有很多物料,难以清洗干净。

此外,样品一旦沉底粘罐,研磨球就只能作用于物料表层,使得内部物料无法得到研磨,研磨后的样品粒度分布不均匀,大大降低了样品研磨效果。东方天净十多年来专注于实验室样品研磨,对样品的沉底粘罐也有一定的分析研究,下面就来看看实验室样品行星式球磨易沉底粘罐的原因和解决方案。

样品球磨易沉底粘罐的五个原因

1、所用行星球磨机为立式

立式行星球磨机的球磨罐只能在水平方向上旋转,受重力影响,样品易堆积在罐底部,球磨罐内的研磨球作螺旋上升运动,在到达罐顶部后落下,将物料砸实。

2、样品粘黏性大

某些样品自身粘黏性大,再加上研磨球的挤压,就容易粘黏在球磨罐内壁上,或者有些种类的样品在研磨过程中会发生冷焊、化学反应等情况,使得原本没粘黏性的原料变为粘黏性物料。粘黏性大的物料会使研磨球的动能降低,同时影响了研磨效果。

3、样品受潮

样品在潮湿的环境下容易吸收空气中的水分而受潮,这使得原本易磨的物料抱团,在研磨球的高速撞击下,物料开始结块,变得难以研磨。

4、球磨罐和研磨球配置不科学

当球磨罐和研磨球的材质易与样品或其中一种物质发生反应,或被样品腐蚀,或在球磨罐壁上形成合金层,也会出现类似沉底和粘罐的问题。此外,待研磨样品和研磨球的密度、硬度要有所差别,这样二者才会在旋转的时候形成速度差,磨球才会挤压、摩擦物料,否则样品会在研磨过程中逐渐成团,沉底粘罐。

5、超细干磨

有相关研究表明,如果样品被干磨至25μm后,因为范德华力和分子间作用力的影响,其粒度很难再减小,反而容易团聚、堆积,造成沉底、粘罐。

样品球磨时沉底粘罐的解决方案

东方天净技术人员在多年的行业经验中,汇总出上述因素带来的样品沉底、粘罐问题的几种解决方法。

1、更换使用全方向行星式球磨机或者三维震击式球磨仪

全方向行星式球磨机是常规行星球磨机的改进升级版,其在太阳轮盘(即主盘)作行星式运动的同时,还会随翻转总成作360度全方向翻转,这种运动方式使得球磨罐内的样品可以不停翻转,尽可能的减少沉底和粘罐的情况发生。

三维震击式球磨仪的球磨罐作上下、前后、左右的三维复合运动,且内部为椭球形,在高频次的强力振动下,样品很难附着在球磨罐内壁上。

2、增大样品干燥度

对于受潮的样品,我们要尽量烘干来去除里面的水分,否则容易粘黏在一起,加速样品的粘黏沉底。

3、加入助磨剂湿磨

球磨罐加入助磨剂后,样品粒度往往能被研磨至更小,常见的助磨剂有超纯水、无水乙醇、正己烷等等,我们也可以根据实际样品选择合适的助磨剂。其中无水乙醇使用较多,研磨完成后容易烘干。

4、科学合理选择球磨罐和研磨球

球磨罐和研磨球是与样品直接进行接触的,并直接作用于样品,所以要从材质、密度、比例等多方面进行考虑。

材质方面,要保证样品在接触和高温环境下不会与罐和球发生反应,并且不会对样品造成污染;密度方面,研磨球的密度需要比样品粉末大,这样可以保证研磨球落底时压入粉末,避免了样品的堆积,例如研磨氧化铝不能使用高铝陶瓷球,这二者密度相当,会出现严重的沉底问题;球料比方面,金属和非金属的差别较大,金属样品和研磨球的比例在10:1及以上,非金属样品和研磨球的比例在2:1左右。

5、正确选择研磨条件

实验室样品种类丰富,每种样品所适用的研磨条件是不一样的,需要我们在具体实验中进行摸索,如研磨时间的长短、球磨仪的转速高低等等,一般对于脆性样品,低转速往往不会使物料沉底,而对于某些样品,高转速才不会使物料沉底。

有关实验室样品在行星式球磨易出现沉底、粘罐问题的原因和解决方案就和大家分享到这里了,我们在使用行星式球磨机研磨样品前,不妨参考使用上述方法,以降低此类问题发生的概率。


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