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樣品球磨為什么會沉底粘罐 如何解決

閱讀:678        發(fā)布時間:2023-2-17

我們在實驗室中做行星式球磨的時候,會發(fā)現(xiàn)部分樣品,比如潮濕的土壤料、瀝青礦、活性炭、金屬粉、某些化學品等粘黏性物料,在球磨儀研磨完成后會沉積于球磨罐底部、內(nèi)壁,罐蓋內(nèi)部也粘有很多物料,難以清洗干凈。

此外,樣品一旦沉底粘罐,研磨球就只能作用于物料表層,使得內(nèi)部物料無法得到研磨,研磨后的樣品粒度分布不均勻,大大降低了樣品研磨效果。東方天凈十多年來專注于實驗室樣品研磨,對樣品的沉底粘罐也有一定的分析研究,下面就來看看實驗室樣品行星式球磨易沉底粘罐的原因和解決方案。

樣品球磨易沉底粘罐的五個原因

1、所用行星球磨機為立式

立式行星球磨機的球磨罐只能在水平方向上旋轉(zhuǎn),受重力影響,樣品易堆積在罐底部,球磨罐內(nèi)的研磨球作螺旋上升運動,在到達罐頂部后落下,將物料砸實。

2、樣品粘黏性大

某些樣品自身粘黏性大,再加上研磨球的擠壓,就容易粘黏在球磨罐內(nèi)壁上,或者有些種類的樣品在研磨過程中會發(fā)生冷焊、化學反應等情況,使得原本沒粘黏性的原料變?yōu)檎仇ば晕锪?。粘黏性大的物料會使研磨球的動能降低,同時影響了研磨效果。

3、樣品受潮

樣品在潮濕的環(huán)境下容易吸收空氣中的水分而受潮,這使得原本易磨的物料抱團,在研磨球的高速撞擊下,物料開始結(jié)塊,變得難以研磨。

4、球磨罐和研磨球配置不科學

當球磨罐和研磨球的材質(zhì)易與樣品或其中一種物質(zhì)發(fā)生反應,或被樣品腐蝕,或在球磨罐壁上形成合金層,也會出現(xiàn)類似沉底和粘罐的問題。此外,待研磨樣品和研磨球的密度、硬度要有所差別,這樣二者才會在旋轉(zhuǎn)的時候形成速度差,磨球才會擠壓、摩擦物料,否則樣品會在研磨過程中逐漸成團,沉底粘罐。

5、超細干磨

有相關(guān)研究表明,如果樣品被干磨至25μm后,因為范德華力和分子間作用力的影響,其粒度很難再減小,反而容易團聚、堆積,造成沉底、粘罐。

樣品球磨時沉底粘罐的解決方案

東方天凈技術(shù)人員在多年的行業(yè)經(jīng)驗中,匯總出上述因素帶來的樣品沉底、粘罐問題的幾種解決方法。

1、更換使用全方向行星式球磨機或者三維震擊式球磨儀

全方向行星式球磨機是常規(guī)行星球磨機的改進升級版,其在太陽輪盤(即主盤)作行星式運動的同時,還會隨翻轉(zhuǎn)總成作360度全方向翻轉(zhuǎn),這種運動方式使得球磨罐內(nèi)的樣品可以不停翻轉(zhuǎn),盡可能的減少沉底和粘罐的情況發(fā)生。

三維震擊式球磨儀的球磨罐作上下、前后、左右的三維復合運動,且內(nèi)部為橢球形,在高頻次的強力振動下,樣品很難附著在球磨罐內(nèi)壁上。

2、增大樣品干燥度

對于受潮的樣品,我們要盡量烘干來去除里面的水分,否則容易粘黏在一起,加速樣品的粘黏沉底。

3、加入助磨劑濕磨

球磨罐加入助磨劑后,樣品粒度往往能被研磨至更小,常見的助磨劑有超純水、無水乙醇、正己烷等等,我們也可以根據(jù)實際樣品選擇合適的助磨劑。其中無水乙醇使用較多,研磨完成后容易烘干。

4、科學合理選擇球磨罐和研磨球

球磨罐和研磨球是與樣品直接進行接觸的,并直接作用于樣品,所以要從材質(zhì)、密度、比例等多方面進行考慮。

材質(zhì)方面,要保證樣品在接觸和高溫環(huán)境下不會與罐和球發(fā)生反應,并且不會對樣品造成污染;密度方面,研磨球的密度需要比樣品粉末大,這樣可以保證研磨球落底時壓入粉末,避免了樣品的堆積,例如研磨氧化鋁不能使用高鋁陶瓷球,這二者密度相當,會出現(xiàn)嚴重的沉底問題;球料比方面,金屬和非金屬的差別較大,金屬樣品和研磨球的比例在10:1及以上,非金屬樣品和研磨球的比例在2:1左右。

5、正確選擇研磨條件

實驗室樣品種類豐富,每種樣品所適用的研磨條件是不一樣的,需要我們在具體實驗中進行摸索,如研磨時間的長短、球磨儀的轉(zhuǎn)速高低等等,一般對于脆性樣品,低轉(zhuǎn)速往往不會使物料沉底,而對于某些樣品,高轉(zhuǎn)速才不會使物料沉底。

有關(guān)實驗室樣品在行星式球磨易出現(xiàn)沉底、粘罐問題的原因和解決方案就和大家分享到這里了,我們在使用行星式球磨機研磨樣品前,不妨參考使用上述方法,以降低此類問題發(fā)生的概率。


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