目前工業(yè)上應(yīng)用的表面改性設(shè)備有干法和濕法兩種。超微粉體常用的干法表面改性設(shè)備是SLG型連續(xù)粉體表面改性機、高速加熱混合改性機以及沖擊式表面改性機等。常用的濕法表面改性設(shè)備為可控溫反應(yīng)罐和反應(yīng)釜。

       由于濕法所用的表面改性設(shè)備是通用的化工設(shè)備,以下主要介紹專用的干法表面改性設(shè)備。

       (1) SLG型連續(xù)式粉體表面改性機。

       圖4-20所示是目前工業(yè)上應(yīng)用最為廣泛的SLG型連續(xù)粉體表面改性機的結(jié)構(gòu)和工作原理示意。

       SLG型連續(xù)粉體表面改性機主要由溫度計、出料口、進風口、風管、主機、進料口、計量泵和喂料機組成,其主機由3只呈“品”字形排列的圓筒組成,如圖4-20 (a)所示。其工作原理是:集成沖擊、剪切和摩擦力,通過改變氣旋渦流等作用對粉體和改性劑進行高強度分散并強制粉體與表面改性劑的沖擊和碰撞;在粉體與轉(zhuǎn)子、定子沖擊摩擦過程中在有限腔內(nèi)產(chǎn)生改性劑與粉體顆粒表面作用所需溫度;利用變向渦流氣旋的紊流作用增加顆粒與表面改性劑的作用機會和確保作用時間。

       該機工作時,待改性的物料經(jīng)喂料機給入,經(jīng)與自動計量和連續(xù)給入的表面改性劑接觸后,依次通過3只圓簡形的改性腔從出料口排出。在改性腔中,特殊設(shè)計的高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子和定子與粉體物料的沖擊、剪切和摩擦作用,產(chǎn)生其表面改性所需的溫度。該溫度可通過轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、粉料通過的速度或給料速度以及風門大小來調(diào)節(jié),最高溫度可達到140℃,同時,轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)使粉體物料松散并形成渦旋兩相流,使表面改性劑能迅速、均勻地與粉體顆粒表面作用,包覆于顆粒表面。因此,該機的結(jié)構(gòu)和工作原理能滿足對粉體與表面改性劑的良好分散性、粉體與表面改性劑的接觸或作用機會均等的技術(shù)要求。

      SLG型連續(xù)粉體表面改性系統(tǒng)配登包括給料裝置、改性劑計量添加裝置、主機、旋風集料器和布袋收塵器等,這種配置可以使用各種液體和固體表面改性劑,能滿足同時使用兩種表面改性劑進行復合改性,還可以用于兩種無機“微米/微米”和“鈉米/微米”粉體的共混和復合.

       SLG型連續(xù)粉體表面改性機目前已研制并定型一種半工業(yè)機型和三種工業(yè)機型,其型號及主要技術(shù)參數(shù)詳見表4-18.

       SLG型連續(xù)粉體表面改性機的主要性能特點如下。

      ·對粉體及表面改性劑的分散性好,不僅改性產(chǎn)品無團聚體顆粒,而且對原料中的團聚體顆粒有一定的解聚作用。

      ·連續(xù)計量匹配進料和進藥(改性劑),粉體與表面改性劑的作用機會均等,粉體表面包覆均勻,產(chǎn)品包覆率較高。

      ·能耗低.以SLG-3/600型機為例,用于超細輕質(zhì)碳酸鈣改性的單位產(chǎn)品能耗每噸不大于35kw.h.

      ·無粉塵污染,系統(tǒng)閉路和負壓運行且配有高效除塵裝置。

      ·連續(xù)生產(chǎn), 自動化程度高,操作簡便。

      ·運行平穩(wěn)。

      這種表面改性機適用于無機超微粉體的連續(xù)規(guī)?；砻嬗袡C包覆和復合改性,如超微或納米碳酸鈣、煅燒高嶺土、氧化鋅、氫氧化鎂、氫氧化鋁、絹云母、硫酸鋇、白炭黑、鈦白粉、滑石、云母、陶土、玻璃微珠、硅微粉等;既可以與干法制粉工藝配套,也可單獨設(shè)置用于各種超微或納米粉體的表面改性以及解團聚。