現(xiàn)代工業(yè)制造,;如造紙,,造紙施膠普遍要添加10%—20%的超細(xì)粉,在高檔銅板紙中,,高嶺土(或碳酸鈣)超細(xì)粉的添加量高達(dá)40%,。又如塑料制品,改性超細(xì)粉的添加量,根據(jù)產(chǎn)品要求的不同可高達(dá)30%—50%,。在一些PVC產(chǎn)品的添加量已高達(dá)70%,。超細(xì)粉在塑料、橡膠,、電子,、電纜、油漆,、涂料,、磨料、藥品,、化妝品,、陶瓷、建材,、食品加工和家用電器方面用量極大,,如美國(guó)的面粉生產(chǎn)就規(guī)定了一定的滑石粉添加量。6000目 以上的超細(xì)粉添加到塑料制品里(如電視機(jī)殼),,不僅可以改善制品外觀尺寸,、光潔度、顏色,、手感等物理指標(biāo),,還可改善制品的強(qiáng)度、彈性,、悠韌性和抗老化能 力,。又如用萬(wàn)目以上碳酸鈣超細(xì)粉制成的轎車(chē)底盤(pán)涂料,可以使轎車(chē)底盤(pán)有比鋼板還強(qiáng)的防沖刷能力,。電纜皮中添加了高嶺土超細(xì)粉可以提高電纜5—10倍 的絕緣強(qiáng)度,。用萬(wàn)目以上的超細(xì)粉調(diào)合而成的化妝品,使你只能見(jiàn)到天生麗質(zhì)的容顏而難于覺(jué)察化妝品的半點(diǎn)痕跡,。此外在石油的催化裂化,、分子篩、洗滌劑,、凈化 劑,、產(chǎn)品改性、金屬冶煉,、化工合成,、航天航空、高溫超導(dǎo),、機(jī)械制造等等特別是高科技領(lǐng)域有著極其廣泛的應(yīng)用,。是這些工業(yè)部門(mén)的基礎(chǔ)材料,,因而需求量也特別 大。據(jù)1998年不完全統(tǒng)計(jì),,我國(guó)造紙業(yè)對(duì)超細(xì)微粉的需求約50萬(wàn)噸,,涂料、油漆約20萬(wàn)噸,,洗滌劑80萬(wàn)噸,,石油化工40萬(wàn)頓,而對(duì)使用量最大最廣的塑料,、電纜、橡膠,、陶瓷,、耐火材料、建筑材料等難以有較為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)來(lái)源,。我國(guó)“十五”非金屬礦發(fā)展規(guī)劃征求意見(jiàn)稿提出“十五”期間爭(zhēng)取重質(zhì)碳酸鈣微粉達(dá)到250萬(wàn)頓,、滑石粉400—450萬(wàn)頓,高嶺土達(dá)到1000——1200萬(wàn)頓的產(chǎn)量,。而美國(guó)2000年對(duì)超細(xì)微粉的年消耗量已超過(guò)4000萬(wàn)噸,。可見(jiàn)超細(xì)微粉的需求量之大,。據(jù)去年報(bào)載,,我國(guó)對(duì)超細(xì)碳酸鈣粉的需求已超過(guò)400萬(wàn)噸,洗滌劑(主要為洗衣粉)對(duì)微粉的用量超過(guò)80萬(wàn)噸,,以微粉原料為主的,,汽車(chē)摩擦材料的生產(chǎn)也達(dá)到40萬(wàn)噸需求量。因此發(fā)展的趨勢(shì)是很快的,。
超細(xì)粉主要由金屬和非金屬礦化物以及有機(jī)物加工生產(chǎn)而成,。以金屬或金屬礦為原料生產(chǎn)的超細(xì)粉有鐵粉、鋁粉,、鎂粉,、鈦鐵粉、錳鐵粉,、銅粉,、鉛粉、鋅粉,、氧化鋅 粉,、鉬粉、鎢粉等等,。以非金屬礦化物加工的超細(xì)粉有高嶺土粉,、鈦白粉,、滑石粉、長(zhǎng)石粉,、方解石粉,、石英粉、重鈣粉,、輕鈣粉,、瑩石粉、云母粉,、重晶石粉,、石 墨粉、石膏粉,、澎潤(rùn)土粉等等,,以有機(jī)物加工而成的則有各種糧食、農(nóng)產(chǎn)品,、藥材,、其它動(dòng)植物加工而成的粉體。所有這些超細(xì)微粉都是現(xiàn)代工業(yè)重要的原始材料,, 大部分可以直接用于工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn),。而超細(xì)微粉材料經(jīng)過(guò)改性處理,可以成倍擴(kuò)大其使用領(lǐng)域,。經(jīng)過(guò)改性處理的超細(xì)粉不僅僅是一種填充材料,,它作為產(chǎn)品構(gòu)成的 一種重要組分,可以提高和改善產(chǎn)品諸如強(qiáng)度,、彈性,、耐磨性、抗高溫,、耐老化,、防幅射等等性能。并可大大降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本,。
超細(xì)粉有不同的粒度等級(jí),,500目以下習(xí)慣稱(chēng)之為細(xì)粉,500—10000目左右為超細(xì)及超微細(xì)粉,,萬(wàn)目以上習(xí)慣稱(chēng)亞納米粉,,粒度在0.01微米及以下的稱(chēng)納米粉體材料(目前世界各國(guó)對(duì)超細(xì)微粉的等級(jí)劃分尚未有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn))。
獲得超細(xì)微粉的途徑主要有兩種基本方法,,一是物理方法,。二是化學(xué)合成,還有就是這兩種方法基礎(chǔ)上的混合法,。而納米材料普遍以混合法制取,。物理方法制備超細(xì)粉 的主要設(shè)備是各種不同原理的粉碎機(jī),、分級(jí)機(jī)和收集設(shè)備,如氣流磨,、振動(dòng)磨,、雷蒙磨、球磨機(jī)等等,,形式上主要有干法和水法兩種,。化學(xué)合成方法主要有各種條件 下的化學(xué)反應(yīng),,高溫,、高壓和驟冷技術(shù)制備等等。高檔和超高檔次的超細(xì)粉的生產(chǎn),,要有高級(jí)工藝水平和設(shè)備作保障,。而中低檔次的超細(xì)粉的生產(chǎn),工藝較簡(jiǎn)單,,其 產(chǎn)品質(zhì)量主要是由設(shè)備性能來(lái)保障的。所有的超細(xì)微粉生產(chǎn)基本上均沒(méi)有三廢污染及排放,。這有利于工廠的起步和滾動(dòng)發(fā)展,。也有利于各種經(jīng)濟(jì)成份的投資開(kāi)發(fā)。
超細(xì)微粉生產(chǎn)的一般工藝,,以重質(zhì)碳酸鈣,,中底檔超細(xì)微粉生產(chǎn)為例,其工藝為,;原料初破—篩選除雜—細(xì)碎分級(jí)—產(chǎn)品包裝,。某廠由于使用大理石廠高純度的碳酸巖 下腳料做原料,連篩選除雜工序也省掉了,。高檔次的碳酸鈣和高嶺土超細(xì)粉生產(chǎn)工藝雖然較復(fù)雜,,然而已有許多成熟的工藝、技術(shù)與設(shè)備可資應(yīng)用(高嶺土超細(xì)粉的 煅燒技術(shù)及設(shè)備除外),。我國(guó)從80年代開(kāi)始進(jìn)行超細(xì)碳酸鈣的研究,,上海碳酸鈣廠等單位已研制、生產(chǎn) 出了幾種不同型號(hào)的超細(xì)碳酸鈣產(chǎn)品,。廣東恩平已有批量納米碳酸鈣產(chǎn)品生產(chǎn),。加強(qiáng)研制和開(kāi)發(fā)新的高檔超細(xì)碳酸鈣產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝及設(shè)備,是橡膠,、塑料制品,、造 紙等工業(yè)的迫切要求,也是我國(guó)碳酸鈣工業(yè)發(fā)展的重要目標(biāo),。與超細(xì)粉相關(guān)聯(lián)的,,再進(jìn)一步的就是納米材料與納米技術(shù),,納米技術(shù)雖然是當(dāng)代高科技發(fā)展和研究的方 向,然而納米技術(shù)并不神秘,,通俗意義上講納米技術(shù)就是在原子,、分子層面上重新排列組合的技術(shù)。我國(guó)兩千年前就有納米產(chǎn)品的生產(chǎn)和應(yīng)用,,用竹筒收集松香燃燒 的黑煙,,再用骨膠調(diào)成墨條,這其實(shí)就是帶有納米性質(zhì)的產(chǎn)品,。千年墨寶不腿色也顯示了納米材料的神奇本領(lǐng),。因此我們應(yīng)該建立起向高科技進(jìn)軍的信心和決心。
一個(gè)年產(chǎn)一級(jí)品率達(dá)2000噸的小型輕鈣廠,,在原有設(shè)備基礎(chǔ)上增加不到300萬(wàn)元人民幣的技術(shù)裝備費(fèi),,就可以將其中200噸產(chǎn)品變成亞納米級(jí)的碳酸鈣超細(xì)粉,每噸可增加附加值約2000—3000元人民幣,。其經(jīng)濟(jì)效益是極其顯著的,。我國(guó)汽車(chē)特別是轎車(chē)工業(yè)發(fā)展速度極快,而汽車(chē)的噴漆,、涂敷料,、密封材料、摩擦材料(離合片,、剎車(chē)片,、輪胎等)、內(nèi)裝飾,、儀表板等等毫無(wú)例外地大量攙和了這類(lèi)碳酸鈣超細(xì)微粉,。
粉體工業(yè)的成本主要體現(xiàn)在能源消耗的指標(biāo)上。與其說(shuō)生產(chǎn)高檔碳酸鈣產(chǎn)品技術(shù)重要,,還不如說(shuō)其產(chǎn)品消耗的能源指標(biāo)重要,。因此,在電力資源不緊張的礦產(chǎn)區(qū),,發(fā)展超細(xì)粉體加工行業(yè)大有前途.