1概述
现代科学技术的飞速发展，使得许许多多技术领域，对粉体技术的要求越来越迫切，如材料科学、微电子材料、涂料、橡胶、塑料、造纸、油漆、环保及生命科学等，都离不开粉体技术。
技术及市场的竞争，使得人们不断地追求高质量产品。超细粉体要求粒度极小、分布均匀、产品纯度高，并要尽可能降低外界对其的污染程度，这些基本要求为粉体技术的发展提供了强大的动力。在这种情况下，目前世界上超细粉体技术的研究与开发处于极为活跃的阶段。
纵观世界粉体技术发展的总趋势，可归结为以下几点：在现有粉碎理论研究的基础上，探求发现新的粉碎理论，特别是超细粉体的生产理论；对现有生产技术的改进与提高；多种工艺的复合工艺的控制技术与模拟。
粉体技术发展的结果是要生产人们需要的、适用于不同领域的各种超细粉体。目前生产的超细粉体的粒度已突破1 m，而按目前普遍采用的生产工艺及设备，可以达到0. 3 m.为了适应飞速发展的材料科学、微电子学、生物工程的需要，用机械法生产纳米级物料，是目前人们正在研究的方向，在这方面，国内已有突破。
过去，矿物加工界、冶金界都没有把工作重点放在超细粉碎的研究上，而从80年代后期起，世界上许多大型学术会议，如国际选矿会议、国际粉碎会议、国际冶金会议等，都已将超细粉体的理论研究、工艺选择、设备制造列为重点议题1、2.
非金属矿物的深加工及其产品的利用是世界性的大课题。有的专家认为，非金属矿深加工分六个方面3，但笔者认为，非金属矿深加工的关键问题是物料的超细粉碎和超细分级问题。若这些问题得不到解决，则非金属矿深加工中的其他问题都无法解决。以非金属矿为例，其一，大多数非金属矿物为白色物料，由于天然纯矿物极少，加工过程本身既要除杂，又要防止二次污染，这是非金属矿加工的一大问题；其二，非金属矿深加工另一主要指标，即加工后物料的白度。好的超细粉碎设备，加工过程中不但能避铁，而且加工越细就越能提高物料的白度。
我国超细粉碎技术从1970年至2000年经过了30年的发展，已取得了长足的进步。回顾我国超细粉碎整体情况，大致可分为三个阶段：70年代中期，中国选矿科技情报网的粉碎工程网利用每年的各种学术会议、讲座及我国出版的**本关于粉碎的学术刊物粉碎工程，开始向全国粉碎工程界及矿物加工界介绍与推广国外超细粉碎及分级技术，从而开始了中国超细粉碎的全面开发阶段。当时许多有能力引进国外技术和设备的单位都在纷纷引进国外设备，非金属矿行业*早引进的超细粉碎设备是意大利生产的气流粉碎机，用于辽宁海城滑石矿生产超细滑石粉。与此同时，冶金部秦皇岛黑色冶金矿山设计院与地质矿产部南昌化验制样机厂联合设计制造了我国**台自制的M QL- 500型立式（塔式）磨矿机，用于水厂铁矿和金厂峪金矿，取得了良好效果1；80年代中期，在引进国外技术与设备的同时，我国非金属矿的超细粉碎与分级技术也在逐渐进步。在对国外设备引进、消化的同时，也开始在国内研究开发和制造超细粉碎设备；90年代中期，中国非金属矿深加工的超细粉碎和分级技术已趋成熟，并有个别制造厂开始出口自制的粉碎设备，读者可从大量国内科技出版物中看到这些成果。
90年代中期以后，中国超细粉碎技术进入了以自行开发和制造为主，引进为辅的阶段，特别是近五年来国内大型厂矿投产的超细粉生产线大多用的是国产技术和设备，自主知识产权或专利技术和设备比80年代成倍地增加并已成熟。与此同时，在设备处理能力、单位能耗、耐磨材料的使用、工艺设备配套、自动控制程度方面都可满足工艺要求，国内非金属矿生产设计能力也大大提高。总体上看，我国非金属矿深加工在超细粉碎及分级方面，均已具备生产需要的能力2。
2我国超细粉碎设备的现状
目前我国的超细粉碎及超细分级设备，基本已与世界上成型的机种处在同一水平线上，即国际上已有的机种我国都有，如气流磨、搅拌磨、塔式磨、高速机械冲击磨、气旋流粉碎机、分级磨、高压水射流磨等。但应该注意到，由于我国超细粉体技术的研究起步较晚，使得超细粉碎及超细分级设备的研究起步也晚。由于基础差、起点低，许多对引进技术消化后所生产的各类设备，质量良莠不齐，只是在低水平上的重复；此外，也不排除由于超细粉碎和超细粉体的某些概念和定义至今界线不清，导致一些厂家在广告及产品说明书中使用的参数不规范，以至在选择超细粉体设备时出现失误，造成巨大损失。
2. 1超细粉的粒度测定仪器设备
超细粉碎与分级的结果是以生产出超细粉的粒度大小来评定生产工艺的好坏与设备的优劣，因而超细粉体的粒度表示是十分重要的。
粉体是一群粒度分散、大小不同、不连续的颗粒群。粉体颗粒及颗粒群聚特性的测量与定量描述是超细粉碎的关键部分之一。这些特性的测量包括颗粒的大小、形状、结构及组成等。
早期的筛分法对粒度的测定在超细粉碎工艺中，已无法测出更细小的粉体。目前，许多现代的分析与检测技术，如电子显微镜、激光粒度仪、库尔特计数器、X射线衍射仪、高速离心式分级及比表面测定技术，已应用于超细粉体的粒度检测与分析中。
由于不同超细粉行业，如磨料、水泥、非金属矿超细粉行业等，对超细粉的粒度表示要求不同，因此，对所用的测定仪器设备要很好地选择。这些测定仪器设备，我国绝大多数都能生产，不仅价格较低，且效果也很不错。
2. 2搅拌磨
超细粉碎设备用机械法制备超细粉体要具备以下两个条件：
粉碎能量高度集中；对物料要有强烈的剪切和磨剥作用。根据上述要求，国内外研究热点都集中于搅拌磨。
早在1928年， Klein与Szegvari提出了搅拌磨的基本原理，用搅拌器和球形介质完成细粒湿磨，用于涂料工业，并成立UP（ U nion Process Inc. ）公司，专门从事搅拌磨的设计、制造和推广应用。
1939年，美国矿山局设计了在浮选之前清理矿物表面的研磨机，引发了50年代末和60年代初美国矿山局进行的细磨研究，以及对高岭土和氧化钛的加工。
1948年，美国杜邦公司（ DU PONT）开发出高速磨，用于颜料工业，这是搅拌磨发展的转折点。
1953年，河端重胜博士发明了塔式磨矿机，并在冶金、黄金、矿石加工、水泥、化工等领域广泛应用，使用效果良好。
此后各种搅拌磨相继问世，使搅拌磨一直在超细粉加工中占绝对主导地位。就目前国内超细粉碎生产使用看，唯有搅拌磨与气流磨是能生产0. 3 m的超细粉设备。
目前，我国有许多厂家、科研单位可以生产各类干、湿式搅拌磨，并已在黄金、冶金、化工、非金属矿、涂料、磁性材料等多种行业使用。实践证明，国内的搅拌磨品种少，在结构、材质、磨介等许多方面还有待改进，基础理论研究也远远落后，需要进一步加强。
2. 3气流磨
我国气流磨的突出特点是机型全，也是生产厂家生产*多的一个机种，包括国际上先进的流化床气流磨，我国都有若干厂家在生产。气流磨在粉碎业受到人们的青睐，是因为它采用干法生产，可省去物料脱水和干燥。但在非金属矿超细粉碎中，人们发现这种设备价位高，能耗高，折旧费也高，造成用户对设备投入也高。由于产品成本过高，给产品推向市场带来负面效应，而且国内气流磨还没有大型化，处理量*多在1 t/ h左右。
工业气流磨用于产品粒度细、纯度要求高的产品加工，产品粒度在10 m左右时效果较佳，在10 m以下时产量大幅度下降。
2. 4振动磨
近年来通过实践，振动磨日益受到重视，原因是振动磨的产品细度可达到亚微米级，且有较强的机械化学效应，能耗较低，易于工业规模生产。现在国内已有多家厂商生产不同规格、型号的振动磨，用于非金属矿深加工15、16。某些高效振动磨的给料粒度< 30 mm时，产品粒度< 15 m（ d 90） ，产量为400 kg/ h.国外如日本、法国等研制了许多新型振动磨，我国振动磨生产厂家应在这些方面尽快追赶国际水平。
2. 5其他超细粉碎设备
近年来由于国内对超细粉碎技术的要求不断提高，在超细粉碎设备的开发方面，几乎占据了目前世界上所有成熟机种，我国近年有许多文献及专著介绍了这些超细粉碎设备。
2. 6超细分级设备
与超细粉碎设备相比，国内对超细粉碎分级技术的研究要少得多。这主要是因为对分级的研究要比超细粉碎还要困难。有人认为超细分级的关键是颗粒的分散，而分散的内在原因是对颗粒的认识不足。笔者认为，研究超细颗粒的分级首先要认识超细颗粒的表面能及其分布状态。
目前超细颗粒多在气相中进行干法分级。超细颗粒在气相中，由于颗粒的布朗运动、流体速度差、紊流和160 dB以上的声波作用，使粒子之间相互碰撞和附着形成凝聚。而分级首先必须使颗粒分散。
研究超细分级设备时，欲使物料充分分级，必须具备以下条件：颗粒物料进入分级设备前必须高度分散；分级室内具备两种以上的作用力，**种力是重力、惯性力、离心力，第二种力是物理障碍物、阻力、摩擦力、磁力、静电力、浮力；颗粒特性有差别；物料的可输送性；分级产品的可捕集性。
超细粉碎的研究结果表明，*终结果不在于超细粉碎碎的结果如何，而在于分级分的程度如何。超细产品的利用主要还在于分级后的产品粒度。分级机不但会破坏粉碎与团聚的动平衡，而且可以使粉体颗粒粒度变小，由此可以提高粉体产品质量，同时还可以大大节省粉碎过程的电能。
3超细粉碎设备的选择原则
各种超细粉碎及分级设备由于工艺要求不同，都有一定的使用范围及*佳工艺参数，使用者必须根据被粉碎物料的*终产品的质量要求来选择*适宜的工艺和设备，才能达到预期的目标。
超细粉碎工艺主要有干法与湿法两种。在干式粉碎时，由于被粉碎物料粒子变小，其破坏强度明显增加，粒子之间很容易产生凝聚及与设备附着，产生一个缓冲层，致使粉碎能量无法集中在单粒子上，妨碍了粉碎过程的进行。
湿法粉碎工艺是通过水、水蒸气或添加某些药剂使之降低粒子的表面能，防止颗粒之间产生凝聚现象，同时也会使被粉碎颗粒的破坏强度降低，有利于粉碎过程的进行。从减小颗粒尺寸这一角度看，各国学者普遍认为湿式粉碎方法比干式优越。生产实践中，湿式粉碎的产品需要固液分离和干燥过程，而干燥后的产品结块还必须再处理。超细粉体的固液分离十分困难，且部分超细产品会进入滤液而损失，且湿法投资较高。因此，如没特殊要求应尽量选择干法工艺。1为国内常用超细粉碎机的一般情况。
1国内常用超细粉碎设备一般情况
对超细粉碎及分级有特殊要求的物料，应根据物料特性，选择有特殊功能的超细粉碎和分级设备，且不可在情况不明的情况下，随意选择。
4我国超细粉碎现存的问题
尽管我国的超细粉碎技术有了较大的发展，但是面临着入世问题，我们应冷静地思考所存在的不足之处。
4. 1理论研究跟不上形势需要
作为粉体技术的理论基础研究有重大影响的是粉体力学、颗粒破碎力学、界面物理化学、粉体颗粒在流体中的行为、流体在多孔介质中的流动行为等方面。对于超细粉碎，其粉碎作用理论与物料的粗粉碎完全不同。
纵观90年代始末，国内发表的与超细粉碎相关的文章不少，但是涉及到超细粉碎和超细分级理论研究的文章太少，这反映出我国的超细粉碎理论研究远跟不上形势需要，也就使与其相关的设备研究及工艺研究受到一定的阻碍。
4. 2国内缺乏处理非金属矿的专用设备制造厂家
我国超细粉碎工业已发展了30年，但到目前为止，从全国范围讲，仍然缺少可以生产从非金属矿的破碎直到超细粉碎全套加工设备的厂家，尤其是对需要避铁和保持白度的一些矿种。除此之外，对于发光物料、热敏物料、高粘性物料等都没有专用处理设备，给超细物料生产厂家选择设备造成许多困难，相应带来的是矿物原料加工的设备投资加大及工艺的复杂性增多。
对于除铁、细粒级生产、干湿脱水、强磁选等，都没有针对这些方面相适宜的成套设备。作为投资者来讲，选择设备的困难就更大。
4. 3现有设备的可靠性问题
对现有设备制造厂所生产的设备，用户和设备生产厂家要充分认识以下两点：对任何一种设备而言，都有其使用范围的局限，任何设备都不是万能的。一些粉碎设备的制造厂商，出于对超细粉行业的不同理解及商业需要，有时给出的设备参数极不规范，这对熟知超细粉行业的专家学者来说，解决起来不算太难，但对不完全熟知超细粉行业的用户而言，却增加了相当大的难度与风险；设备生产厂家对自己生产的设备一定要充分注意到，不能给用户介绍任何模糊的数据和不确切的指标。给出的数据、曲线、图表要合乎专业要求并是统一指标，以避免用户购买设备后在安装试车时发生问题，造成人力、财力的巨大浪费。过去这种事情时有发生，结果误时、误事，其损失是难以估计的。
4. 4缺少信息交流
尽管现在已进入信息时代，但是行业中实质性的信息交流甚少，主要原因是商业竞争问题，其次由于营销人员掌握的信息不足，对客户的了解程度不一，由此会错过或丧失商机。制造商通常习惯于道听途说，对自己产品进入市场前，缺少市场调查和营销策划，产品一旦进入市场，商家对捕捉商机缺少无孔不入的信息网，也缺少高水平的信息分析机构，这也是造成超细粉碎行业不能很好发展的主要原因之一。
5非金属矿超细粉碎的发展
根据现代工程技术需要，越来越多的高纯超细粉碎和超细分级技术在高新技术研究及开发中起着重要作用。未来的非金属矿原料及矿物材料加工的总趋势是高纯化、超细化、功能化。为了节能和降低成本，非金属矿深加工的超细化在相当长的一段时间里仍然会采用机械法。但是随着科学技术的发展，对非金属矿超细粉碎产品的要求会更高，技术难度也会更大。
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