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超细粉体加工工业的广阔发展前景
 

当代工业生产与制造技术已发生了深刻变化,这种变化有一个共通的特点,这就是产品原始基础材料的应用,新型超细微粉材料成了大部分工业制造的上游和原始材料。几乎囊刮了所有轻重工业的生产和制造部门。当今世界,超细微粉的生产加工和应用水平,已成了一个国家科学技术发展水平的衡量标志。注意和把握这一趋势的特点,以独到的眼光就可以找到贺州工业经济发展方向的着眼点。

现代工业制造;如造纸,造纸施胶普遍要添加10%—20%的超细粉,在高档铜板纸中,高岭土(或碳酸钙)超细粉的添加量高达40%。又如塑料制品,改性超细粉的添加量,根据产品要求的不同可高达30%—50%。在一些PVC产品的添加量已高达70%。超细粉在塑料、橡胶、电子、电缆、油漆、涂料、磨料、药品、化妆品、陶瓷、建材、食品加工和家用电器方面用量极大,如美国的面粉生产就规定了一定的滑石粉添加量。6000目以上的超细粉添加到塑料制品里(如电视机壳),不仅可以改善制品外观尺寸、光洁度、颜色、手感等物理指标,还可改善制品的强度、弹性、悠韧性和抗老化能力。又如用万目以上碳酸钙超细粉制成的轿车底盘涂料,可以使轿车底盘有比钢板还强的防冲刷能力。电缆皮中添加了高岭土超细粉可以提高电缆5—10倍的绝缘强度。用万目以上的超细粉调合而成的化妆品,使你只能见到天生丽质的容颜而难于觉察化妆品的半点痕迹。此外在石油的催化裂化、分子筛、洗涤剂、净化剂、产品改性、金属冶炼、化工合成、航天航空、高温超导、机械制造等等特别是高科技领域有着极其广泛的应用。是这些工业部门的基础材料,因而需求量也特别大。据1998年不完全统计,我国造纸业对超细微粉的需求约50万吨,涂料、油漆约20万吨,洗涤剂80万吨,石油化工40万顿,而对使用量最大最广的塑料、电缆、橡胶、陶瓷、耐火材料、建筑材料等难以有较为准确的数据来源。我国“十五”非金属矿发展规划征求意见稿提出“十五”期间争取重质碳酸钙微粉达到250万顿、滑石粉400—450万顿,高岭土达到1000——1200万顿的产量。而美国2000年对超细微粉的年消耗量已超过4000万吨。可见超细微粉的需求量之大。据去年报载,我国对超细碳酸钙粉的需求已超过400万吨,洗涤剂(主要为洗衣粉)对微粉的用量超过80万吨,以微粉原料为主的,汽车摩擦材料的生产也达到40万吨需求量。因此发展的趋势是很快的。

超细粉主要由金属和非金属矿化物以及有机物加工生产而成。以金属或金属矿为原料生产的超细粉有铁粉、铝粉、镁粉、钛铁粉、锰铁粉、铜粉、铅粉、锌粉、氧化锌粉、钼粉、钨粉等等。以非金属矿化物加工的超细粉有高岭土粉、钛白粉、滑石粉、长石粉、方解石粉、石英粉、重钙粉、轻钙粉、莹石粉、云母粉、重晶石粉、石墨粉、石膏粉、澎润土粉等等,以有机物加工而成的则有各种粮食、农产品、药材、其它动植物加工而成的粉体。所有这些超细微粉都是现代工业重要的原始材料,大部分可以直接用于工业产品的生产。而超细微粉材料经过改性处理,可以成倍扩大其使用领域。经过改性处理的超细粉不仅仅是一种填充材料,它作为产品构成的一种重要组分,可以提高和改善产品诸如强度、弹性、耐磨性、抗高温、耐老化、防幅射等等性能。并可大大降低产品的生产成本。

超细粉有不同的粒度等级,500目以下习惯称之为细粉,500—10000目左右为超细及超微细粉,万目以上习惯称亚纳米粉,粒度在0.01微米及以下的称纳米粉体材料(目前世界各国对超细微粉的等级划分尚未有统一的标准)。

获得超细微粉的途径主要有两种基本方法,一是物理方法。二是化学合成,还有就是这两种方法基础上的混合法。而纳米材料普遍以混合法制取。物理方法制备超细粉的主要设备是各种不同原理的粉碎机、分级机和收集设备,如气流磨振动磨雷蒙磨球磨机等等,形式上主要有干法和水法两种。化学合成方法主要有各种条件下的化学反应,高温、高压和骤冷技术制备等等。高档和超高档次的超细粉的生产,要有高级工艺水平和设备作保障。而中低档次的超细粉的生产,工艺较简单,其产品质量主要是由设备性能来保障的。所有的超细微粉生产基本上均没有三废污染及排放。这有利于工厂的起步和滚动发展。也有利于各种经济成份的投资开发。

超细微粉生产的一般工艺,以重质碳酸钙,中底档超细微粉生产为例,其工艺为;原料初破—筛选除杂—细碎分级—产品包装。某厂由于使用大理石厂高纯度的碳酸岩下脚料做原料,连筛选除杂工序也省掉了。高档次的碳酸钙和高岭土超细粉生产工艺虽然较复杂,然而已有许多成熟的工艺、技术与设备可资应用(高岭土超细粉的煅烧技术及设备除外)。我国从80年代开始进行超细碳酸钙的研究,上海碳酸钙厂等单位已研制、生产出了几种不同型号的超细碳酸钙产品。广东恩平已有批量纳米碳酸钙产品生产。加强研制和开发新的高档超细碳酸钙产品的生产工艺及设备,是橡胶、塑料制品、造纸等工业的迫切要求,也是我国碳酸钙工业发展的重要目标。与超细粉相关联的,再进一步的就是纳米材料与纳米技术,纳米技术虽然是当代高科技发展和研究的方向,然而纳米技术并不神秘,通俗意义上讲纳米技术就是在原子、分子层面上重新排列组合的技术。我国两千年前就有纳米产品的生产和应用,用竹筒收集松香燃烧的黑烟,再用骨胶调成墨条,这其实就是带有纳米性质的产品。千年墨宝不腿色也显示了纳米材料的神奇本领。因此我们应该建立起向高科技进军的信心和决心。

一个年产一级品率达2000吨的小型轻钙厂,在原有设备基础上增加不到300万元人民币的技术装备费,就可以将其中200吨产品变成亚纳米级的碳酸钙超细粉,每吨可增加附加值约2000—3000元人民币。其经济效益是极其显著的。我国汽车特别是轿车工业发展速度极快,而汽车的喷漆、涂敷料、密封材料、摩擦材料(离合片、刹车片、轮胎等)、内装饰、仪表板等等毫无例外地大量搀和了这类碳酸钙超细微粉。

粉体工业的成本主要体现在能源消耗的指标上。与其说生产高档碳酸钙产品技术重要,还不如说其产品消耗的能源指标重要。因此,在电力资源不紧张的矿产区,发展超细粉体加工行业大有前途.

 
 
   
     

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