无机盐生产造粒

一、粒化的三个阶段
1、球粒形成 毛细力和机械力起主要作用
进一步湿润 形成薄膜水 使两个或多 个颗粒形成 小球 形成毛细水 进一步湿润 球内颗粒重新排列、 机械力作用 密集、形成结实稳定 的小球（母球） 毛细作用力
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母球仍然是多孔的，它内部包含有固体、液体 和气体三个相，它的稳定性取决于粉体的粒度和粒 度组成，以及颗粒的形状和亲水性。
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流化沸腾制粒法
• 流程： 原辅料 沸腾状态
粘合剂或 湿润剂
湿颗粒
干颗粒
• 设备：流化床制粒机
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流化床制粒机
利用物料粉末粒子，在原 料容器(流化床)中呈环形流化 状态，受到经过净化后的加热 空气预热和混合，将粘合剂溶 液雾化喷入，使若干粒子聚集 成含有粘合剂的团粒，由于热 空气对物料的不断干燥，使团 粒中水分蒸发，粘台剂凝固， 此过程不断重复进行，形成理 想的、均匀的多微孔球状颗粒。
造粒的定义
造粒是把粉末、熔融液、水溶液等状态的物料 经加工制成具有一定形状与大小粒状物的操作
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第一节 造粒和分类
一、造粒的目的
1、防止成分分离，有利于改善物理化学反 应的条件； 2、定量地使用多种原料，便于计量和配料 （例如医药用的片剂，机立窑煅烧水泥的 生料球等）； 3、改善产品的性能，提高技术经济效果； 4、提高物料的流动性，便于输送和贮存； 5、保持混合物的均匀度在贮存、输送和包 装过程中不发生变化； 6、将粉体制造各种形状的产品等。
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第一节 造粒和分类 一、造粒的分类
• （一）自给式造粒 • （二）强制式造粒
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第二节 粉粒体的性质
• • • • • 一、粉粒体简介 二、粉粒体的粒度及分布、测定 三、比表面 四、粉粒体的密度及孔隙率 五、粉粒体的流动性
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挤压过筛制粒
粘合剂或 湿润剂
轻握成 团、轻 压即散
• 流程： 原辅料
湿颗粒 干颗粒
制软材
挤压过筛
• 制粒设备：槽式混合机、摇摆式颗粒机、旋 转挤压式制粒机、螺旋机压式制粒机
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流化喷 雾造粒
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压缩造粒法
• 压缩造粒法是将混合好的原料粉体放在对辊间或 一形状的封闭压模中，通过外部施加压力使粉体 团聚成型。 • 优点：颗粒形状规则、均一、致密度高、所需粘 结剂用量少、造粒水分低。 • 缺点：生产能力低，模具磨损大，所制备的颗粒 粒径有一定下限。 • 压缩造粒机械：压粒机、辊式压粒机。
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3、球粒紧密
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分子结合力、毛细管粘接力和内摩擦 阻力的共同作用
当母球长大到要求的尺寸，应当停止补充加水 润湿，使生球在造球机内滚动一定时间，由于相互 碰撞的结果，使生球内部颗粒排列得更加紧密，为 成球得第三步。 生球滚动过程中机械力的作用会使内部颗粒发 生选择性的按最大接触面排列，颗粒相互靠近，毛 细管直径缩小，甚至可以达到颗粒表面薄膜水层相 互连接。
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（a）母球水分较高，而且塑性较好，它们互相结合 在一起，使生球迅速长大，被称做聚结机理。 在工业生产中如果将一大批湿料倾入造球机中， 或者精矿粉粒度极细，亲水性极强，母球多靠聚结机 理长大。 （b）在生产中将湿料均匀不断地加进造球机，表面 含水较高的母球，在滚动中遇到粉矿，便将矿粉粘在 表层，小球互相碰撞，将新粘上的一层湿矿粉压紧， 毛细管中的水，被挤到表面上来，又可粘结新的一层 矿粉，如果水分不足，可以向小球表面洒水，如此反 复，使母球长大，被称做成层机理。
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2、球粒长大 长大条件1：在球粒表面具有适 宜毛细管水量 长大条件2：球粒继续滚动
母球在滚动过程中，彼此碰撞，使得内部颗粒 之间毛细管形状发生变化，颗粒排列密集，毛细 管收缩，蜂窝状毛细水变为饱和毛细水，一部分 水被挤到母球表面上来，这时母球可以以三种机 理长大。
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（c）小球在造球机中运动，总有少数球由于强度 不够，水分较低等原因，发生破损及开裂，产生的 碎片，粘附在另一个球上，被称做磨剥转移机理。 由细粉粒到生成母球，再到具有一定尺寸的 生球，其成长机理，不外以上三种。至于以哪一 种机理为主，则取决于原料性质和造球工艺条件。
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第三节 造粒操作
• • • • 一、粒化的三个阶段 二、粉体的凝集状态 三、自给式造粒原理 四、强制式造粒机理
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第五节 几种常用造粒法介绍
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造粒方法
常见的造粒方法主要有： 压缩造 粒法 挤压造 粒法 破碎造 粒法 凝聚造 粒法 喷雾干 燥造粒
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第二章 造粒
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Contents
1
2 3
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造粒和分类 造粒的意义 粒化过程
4
5
造粒方法 粒化工艺
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转动（搅拌）制粒
粘合剂或 湿润剂
• 流程： 原辅料
搅拌、转动、摇动
湿颗粒
干颗粒 • 制粒设备：圆筒旋转制粒机、倾斜转动制粒、
糖衣锅、离心制粒机等
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该方法即在沸腾造粒筒的下部中央配置一小 直径的芯筒或称隔离筒，将底部热风通风孔板的 通风面积分布为中心大四周小而形成中心热风流 量大于四周的状态。在不同风力的作用下，颗粒 在筒中从芯筒中间上浮与装在上部中央的喷枪喷 出的粘结剂接触，再与上部落下的粉料粘结后由 芯筒外部沉降下来，形成颗粒的上下循环流动， 达到使颗粒均匀长大的目的。
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重型压块机
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挤压造粒法
• 挤压造粒法是用螺旋、活塞、辊轮、回转叶片对 加湿的粉体加压，并从设计的网板孔中挤出。 • 优点：颗粒截面规则、均一，生产量大。 • 缺点：模具磨损严重，颗粒长度和端面形状不能 精确控制。 • 挤压造粒设备：螺旋挤压式、旋转挤压式、摇摆 挤压式。
圆筒造粒机(筒内设有加水装置） 圆盘造粒机
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当圆盘直径、转速、倾角一定时，不同直径的球粒，脱离角 不同，原因是物料与球粒在滚动成型的不同阶段的摩擦系数 变化所致。
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3.沸腾造粒法
沸腾造粒法在几种方法中效率最高。其原理是利
用从设备底部吹入的风力将粉粒浮起与上部喷枪喷出 的浆液充分接触后相互碰撞而结合成颗粒。 特点：用此种方法生产出的颗粒较为疏松，真球 度及表面光洁度都很差，适于制造要求不高的颗粒或 为其它制剂做前期加工。
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高速制粒
粘合剂或 湿润剂
• 流程： 原辅料
搅拌浆
大颗粒 干颗粒
切Fra Baidu bibliotek刀
切成小颗粒
• 制粒设备：高速搅拌制粒机
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高速搅拌制粒机
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压缩造粒机理
1、密实填充：随着外部压力 增大，粉体中原始微粒中的 空隙不断减小，颗粒达到了 原始微粒尺度上的重新排列 和密实化。 2、原始微粒弹性变形，因相 对位移产生表面破坏。 3、外部压力继续增大，相邻 微粒界面上产生原子扩散或 化学键合。在粘结剂作用下 微粒间形成牢固的结合。
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毛细管力能将颗粒拉向水滴, 毛细管促
使粉体粒化过程不断进行;

范德华力能使颗粒粘附在一起，决定粒 化料的机械强度。 粉料的流动性决定于它的内摩擦力 。 它们的相对关系能表示粉体物料的团聚( 粒化)能力。
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挤压制粒的常用设备
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摇摆式制粒机
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破碎、滚动造粒法
• 破碎造粒法：先将物料破碎，再粉碎，从而凝聚 成粒子。 • 凝聚造粒法（也称滚动造粒），含少量液体的粉 体，因液体表面张力作用而凝聚，用搅拌、转动 、振动或气流式干粉体流动，添加适量液体粘结 剂后，可像滚雪球似的使制成的粒子长大。 • 缺点：颗粒密度不高，难以制备粒径较小的颗粒 。 • 常用设备：盘式成球机。
液体架桥 和毛细管 力
颗粒间的 固体桥
粘结力与 粘附力
3、粘结剂在颗粒表面形成 薄膜层
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粉粒体粒子间的凝集状态
• • • • 1、干燥粉体 2、湿润粉体 3、含有特殊粉结核的机体 4、粉体由于烧结、烧固、结晶析出、化学 反应及其它原因形成的固相架桥现象，成 为坚硬的凝集造粒物。
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2.转动（搅拌）造粒法
搅拌法造粒是将某种液体或粘结剂渗入固态细 粉末中并适当地搅拌，使液体和固态细粉末相互密 切接触，产生粘结力而形成团粒。最常用的搅拌方 法是通过圆盘、锥形或筒形转鼓回转时的翻动、滚 动以及帘式垂落运动来完成。根据成型方式又可分 为滚动团粒、混合团粒及粉末成团。
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优点： 成型设备结构简单，单机产量大，所形成的颗 粒易快速溶解、湿透性强。 缺点： 颗粒均匀性不好，所形成的颗粒强度较低。 目前这类设备单机处理能力最大可达500吨／ 小时，颗粒直径最大可到600毫米，多适用于选矿 业、化肥、精细化工、食品等领域。

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粉粒体结合力
1. 范德华力、 静电力、磁场力
固体颗粒 间的引力
机械咬 合力
5、颗粒因 形状或表面 原因引起的 相互镶嵌、 交错。 4、在一定温 度条件下颗粒 相互接触点上 因分子扩散形 成的连接。
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2.有液体存在 的条件下，颗 粒间的毛细管 力产生颗粒间 的吸引压力形 成连接。