一、無污染粉體深加工的概念:
當(dāng)前新材料發(fā)展日新月異,傳統(tǒng)材料中絕大部分也在深度加工,以求提高品質(zhì)適應(yīng)市場新技術(shù)發(fā)展需求。
所謂深度加工提高品質(zhì),主要是指材料的純度高,粒徑要求苛刻(粒徑分布,粒徑細(xì)度等),有部分對(duì)形貌有特殊要求,如“球形化”等。還有對(duì)物料有分散性要求的,都比傳統(tǒng)的要求有質(zhì)的變化。
為了達(dá)到上述要求來設(shè)計(jì)、制造,材料加工的各道工序的單機(jī)和關(guān)鍵零部件,然后將它根據(jù)自動(dòng)化生產(chǎn)線的要求將其組合成一體化。再經(jīng)中央控制實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)或半自動(dòng)化生產(chǎn)。 這就是新材料深加工的新裝備。通過這樣裝備的深度加工,保證了高新材料的各項(xiàng)指標(biāo)滿足要求。新材料的深加工是一門多學(xué)科的行業(yè)。方法有化學(xué)的和物理的,物理的又可分干法的和濕法的。這是發(fā)揮行業(yè)多條戰(zhàn)線的專家和工作人員來不斷的探索的大事,我們這里只是探索一下干法的。而且是普通一般方法的粉體材料深度加工的問題,特殊方法加工的不在這作探討。
就干法粉碎來說目前存在兩種理念,推行兩種工藝路線。這兩種理念是:(一)不允許深加工過程中混入雜質(zhì)而造成改變材料品質(zhì),而將粉碎、分級(jí)、混和、造粒、壓實(shí)等等裝備的所有過流元件,①是做成與被加工材料是同質(zhì),以求做到完全無污染;②這些元件雖然不同質(zhì),但它的高耐磨的磨耗量能滿足高品質(zhì)的指標(biāo),這同樣實(shí)現(xiàn)了無污染的目標(biāo)。
(二)另一條路線不是提出不允許雜質(zhì)在加工過程中混入來保證新材料的品質(zhì)。而是允許加工過程中可以不保證雜質(zhì)的混入,然后再采取其它工藝來除去這些雜質(zhì)(如:吸鐵、泡酸、水洗等等)方法去除去各種雜質(zhì)。這是兩種截然不同的概念下造成的不同工藝路線。目前這兩種工藝路線都在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用。
我們提倡的是:任何高新材料要在深加工中杜絕雜質(zhì)混入。而不是深加工中混入雜質(zhì),事后再除去這些有害物質(zhì)。這就是我們提倡的無污染深加工的理念。另一種則是采用相反的概念,它不強(qiáng)調(diào)加工裝備來保證無污染深加工,而是采用其它化學(xué)的或附加其它物理的某些方法來保證。
二、無污染粉體材料深加工裝備的現(xiàn)狀和發(fā)展方向:
粉體深加工裝備是隨著材料提升發(fā)展而發(fā)展。過去材料的加工裝備絕大部分為耐磨鋼(錳鋼等)制造。隨著某些材料(如醫(yī)藥、食品等)提升,部分廠家材料改用SUS304或SUS316L不銹鋼制造。隨著新材料發(fā)展超純的材料如99.9%,99.99%更有99.999%的純度,傳統(tǒng)的加工裝備已無法滿足需求。這對(duì)加工裝備制造企業(yè)來說帶來了新機(jī)遇和新考驗(yàn)。從此裝備制造業(yè)也分成兩個(gè)陣營,采用兩條工藝路線。
一條是已堅(jiān)持20多年走開發(fā)無污染裝備,已成功發(fā)明開發(fā)深加工中一系列的無污染裝備,粗粉碎、中粉碎、超細(xì)粉碎、超細(xì)分級(jí)、物料輸送、分散、混和以及球形化等各種功能的無污染裝備,并將其按不同材料不同要求進(jìn)行技術(shù)性重組,形成不同的專業(yè)生產(chǎn)線。該路線中中小型設(shè)備已日趨完善。在用的粗粉碎有“陶瓷鄂式破碎機(jī)”、“陶瓷雙腔破碎機(jī)”;中粉碎有“陶瓷輥式破碎機(jī)”、“陶瓷柱式粉碎機(jī)”;超微粉碎更有“全陶瓷機(jī)械式粉碎機(jī)”、“ 全陶瓷扁平式氣流粉碎機(jī)”、“ 全陶瓷無污染流化床氣流粉碎機(jī)”和“無污染臥式亞微米研磨機(jī)”外加配套“無污染加料機(jī)、全陶瓷螺旋輸送機(jī)、無污染分級(jí)機(jī)等”,每條生產(chǎn)線專配中央控制柜。這些裝備已在國內(nèi)外眾多新材料企業(yè)充分應(yīng)用并獲得好評(píng)。全國已有少數(shù)廠家在復(fù)制一些我司的產(chǎn)品以滿足市場需求。但絕大多數(shù)無知識(shí)產(chǎn)權(quán)。而具有完整的自有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的,全國只有宜興市精新粉體機(jī)械設(shè)備有限公司。
這些裝備已對(duì)99.99%以上高純度的“電子材料”,鋰電池正負(fù)極材料、LED、三基色、夜光粉發(fā)光材料、超高純99.99%以上的氧化鋁、氧化鋯、二氧化硅等金屬氧化物、稀土等以及超級(jí)電容器用超純活性炭,以及高超純化工原料等等的深度加工已達(dá)到國際先進(jìn)水平。然而在后續(xù)的混和方面還未全面介入,目前大多數(shù)仍然用不銹鋼等制造,目前我主攻方向已轉(zhuǎn)向萬噸級(jí)以上的產(chǎn)業(yè)上了如:非礦材料“超純硅”及其它超高純99.99%以上大產(chǎn)量新材料怎么去確保它在深加工中的純度、細(xì)度、粒徑等指標(biāo)都能達(dá)標(biāo),這方面工作很艱巨,還有一些路要走。
但樂觀的是當(dāng)今許多主要裝備已完成了大型化,比如年產(chǎn)1~3萬噸的超純、超細(xì)非礦材料平均粒徑達(dá)5000目以下的氧化硅自動(dòng)化生產(chǎn)線的主裝備已無問題。即大型“全陶瓷震動(dòng)磨系列”或大型全陶瓷球磨、管磨系列后接全陶瓷多頭分級(jí)機(jī)以及無污染加料裝置、全陶瓷螺旋系列輸送裝置和全陶瓷分球自動(dòng)化出料篦板等均已完成制造,并在非礦國企的大生產(chǎn)中應(yīng)用。但在這方面還是沒有大規(guī)模應(yīng)用,而且在大塊礦石加工到數(shù)公分級(jí)的破碎中還得使用目前耐磨鋼裝備破碎+酸洗來完成。
但另一條路線則仍是堅(jiān)持傳統(tǒng)工藝。也就是從篩選到超細(xì)分級(jí)等堅(jiān)持采用耐磨鋼裝備。如:鄂破,圓錐破、雷蒙、高壓輥磨、大型震動(dòng)磨鋼襯(鋼球)管磨、分級(jí)機(jī)等等、道道工序外加強(qiáng)磁選,精密磁選,立環(huán)磁選,泡酸,超導(dǎo)除鐵等等。反正用盡除鐵方法去解決材料在深加工中混入的雜質(zhì)。
這兩條路線兩種觀念最大的不同在于一個(gè)是從開始加工就采用無污染工藝無污染裝備,道道把關(guān)不讓外加污染入侵,最后讓產(chǎn)品純度達(dá)標(biāo)。就像解決環(huán)境污染,各自采用不污染環(huán)境的工藝路線,而不是把污染物先排放到空氣中和江、河、湖、海中,然后再去治理。
而另一個(gè)則是在加工時(shí)若不能解決雜質(zhì)的污染,就把相關(guān)的雜質(zhì)(如:鐵質(zhì)、重金屬等等)放到產(chǎn)品細(xì)化后再去去除。而殊不知這樣做已無法除去弱磁性,無磁性,難溶解金屬污染物,空氣中的除塵也是很難到位。再則由于工藝路線長,生產(chǎn)成本就非常高。所以該傳統(tǒng)路線不僅不能保證產(chǎn)品品質(zhì),而且工藝復(fù)雜成本高(指綜合最終結(jié)果)。
三、高新材料無污染深加工的發(fā)展方向與幾點(diǎn)建議:
隨著現(xiàn)代科技的迅猛發(fā)展,新材料的日新月異,要求必然越來越高、越苛刻。我國的深加工技術(shù)和裝備與世界先進(jìn)國家比還有很大差距,國家還有許多新材料依賴進(jìn)口。這無論對(duì)研究化學(xué)法還是物理法深加工的學(xué)者和企業(yè)來說,都是既存在大量的機(jī)遇,同時(shí)也是極大的挑戰(zhàn)。我們這里只討論物理法深加工和有關(guān)的發(fā)展方向,在這里發(fā)表一些不全面的觀點(diǎn),僅供我國的相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)者、學(xué)者和同仁們作參考。
發(fā)展方向:
1、從發(fā)展的方向看,無論什么工業(yè)它的發(fā)展方向首先要考慮的應(yīng)該是綠色的、可持續(xù)的。因此深加工的路線也應(yīng)該是這個(gè)方向。要想盡一切辦法來創(chuàng)新滿足各種新材料深加工能達(dá)到高品質(zhì)的粉體加工裝備。目前情況看主要抓填補(bǔ)空白和發(fā)展履蓋面同時(shí)抓提升。比如說把混和、干燥、計(jì)量、包裝等各個(gè)環(huán)節(jié)可能會(huì)造成污染產(chǎn)品的裝備加以創(chuàng)新、改造成無污染的設(shè)備。使得整個(gè)深加工流程中成為既是自動(dòng)化的又是無污染的。
2、創(chuàng)新的目標(biāo)應(yīng)該針對(duì)現(xiàn)在還在進(jìn)口的材料,即“高端材料”的深加工裝備上。分析國內(nèi)加工裝備還達(dá)不到要求的原因。研究這些裝備在深加工中要解決的問題與辦法。再堅(jiān)定不移地一個(gè)個(gè)去攻克。讓我們的企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí),從中國制造向中國創(chuàng)造邁進(jìn)。為強(qiáng)國夢(mèng)添磚添瓦。
建議:
1、國家要重視中小企業(yè)在高技術(shù)領(lǐng)域里的創(chuàng)造發(fā)明作用。無污染粉體材料深加工觀念的提出和國內(nèi)80%左右近30項(xiàng)無污染深加工裝備專利都出自一個(gè)注冊(cè)資本僅有50萬人民幣的微型企業(yè)的工程技術(shù)人員之手。
而至今還沒發(fā)現(xiàn)在粉體深加工無污染裝備中有國營大企業(yè)創(chuàng)新裝備來引領(lǐng)行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步與發(fā)展。希望各級(jí)政府能做到誰在出創(chuàng)新成果,政府就關(guān)注誰,而不是誰的企業(yè)大誰是官商就關(guān)注誰。結(jié)果把錢扔到了水里。只有把創(chuàng)造發(fā)明者扶持起來,讓人看到政府在支持正能量的掀起,發(fā)展才有更大的希望?,F(xiàn)在常常聽到某些領(lǐng)導(dǎo)說:“我們小企業(yè)多少多少,工作忙無法深入基層等等?!逼鋵?shí)只要向科技管理部門要一個(gè)資料,每年有哪些企業(yè)有多少專利,再查一下專利的應(yīng)用情況,不就一目了然了嗎?
2、把政府部門和相關(guān)的民間協(xié)會(huì)關(guān)聯(lián)起來,政府有指導(dǎo)意見,攻關(guān)課題。比如各省都有粉體技術(shù)協(xié)會(huì),但多地一直是形同虛設(shè)。國外有同類性質(zhì)的民間組織,但它們的責(zé)、權(quán)、利全有。每年有計(jì)劃、有項(xiàng)目、有活動(dòng)、有成果。多少年來我們江蘇省顆粒學(xué)(協(xié))會(huì)從未見到有政府某部門介入?yún)f(xié)調(diào)或關(guān)注該學(xué)術(shù)組織的活動(dòng)。
3、希望有政府部門出來關(guān)注對(duì)兩種理念兩種工藝路線的相關(guān)人員(學(xué)者、具體工作者),搭一個(gè)平臺(tái)有機(jī)會(huì)組織在一起分析現(xiàn)狀與利弊關(guān)系,指出研討方向,組織分工合作。做到年年有立項(xiàng),年年有總結(jié),年年有進(jìn)步。
無污染粉體深加工裝備之應(yīng)用推進(jìn)
發(fā)布者:創(chuàng)始人 發(fā)布時(shí)間:2015-10-09
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