非金屬礦物（如石英、高嶺土、碳酸鈣、膨潤(rùn)土、硅灰石、重晶石、云母等），其硬度、強(qiáng)度、延展性等特性與金屬或其他有機(jī)材料明顯不同，一般較為硬、脆，因而其粉碎細(xì)化（0.5-10μm）工藝也有著自身的特點(diǎn)，對(duì)粒子的細(xì)度、純度和粒形都有著較高要求。

目前，我國(guó)非金屬礦行業(yè)常用的超細(xì)粉碎設(shè)備主要有氣流粉碎機(jī)、機(jī)械沖擊式超細(xì)粉碎機(jī)、球磨機(jī)、攪拌磨、砂磨機(jī)、振動(dòng)磨等。不同種類(lèi)的粉碎設(shè)備適應(yīng)于不同屬性的礦物，對(duì)硬度、原料粒度、濕度、產(chǎn)量等都有著特定的對(duì)應(yīng)性，同種設(shè)備不同的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)也對(duì)產(chǎn)品的特性有著決定性的影響。

1、氣流粉碎機(jī)

氣流粉碎設(shè)備是利用高壓空氣、惰性氣體或者過(guò)熱蒸汽膨脹降溫加速來(lái)形成高速流場(chǎng)，帶動(dòng)物料粒子在射流流場(chǎng)內(nèi)互相沖撞、摩擦、剪切來(lái)實(shí)現(xiàn)物料細(xì)化的，可分為扁平式氣流粉碎機(jī)、流化床氣流粉碎機(jī)、循環(huán)管式氣流粉碎機(jī)、對(duì)噴式氣流粉碎機(jī)、靶式氣流粉碎機(jī)等。

氣流粉碎設(shè)備中的物料粒子的動(dòng)能來(lái)源是壓縮氣體，當(dāng)高壓氣體在拉伐爾噴管中加速膨脹時(shí)，壓力轉(zhuǎn)化為物料粒子的動(dòng)能。當(dāng)物料粒徑不均勻時(shí)，質(zhì)量較小的粒子速度快，質(zhì)量較大的速度慢，在速度差的作用下粒徑不同的粒子發(fā)生碰撞，從而使得粒徑均勻化；當(dāng)物料粒徑較為均勻時(shí)，高速射流是典型的湍流，其流態(tài)不像層流那樣均勻平穩(wěn)，而且存在著主流道紋向方向的劇烈的動(dòng)量摻混，在摻混流的帶動(dòng)下，物料粒子均勻碰撞、摩擦，而得到較均勻的細(xì)化顆粒。

總的來(lái)看，高速氣流膨脹降溫，即使摩擦產(chǎn)生一定的熱量，也會(huì)被不斷斷進(jìn)入的氣流帶走，因而流場(chǎng)內(nèi)溫度較低，這就使得氣流粉碎特別適用于加工熱敏性材料。高速湍流的速度場(chǎng)較為飽滿(mǎn)均勻，因此氣流對(duì)粒子的剪切作用也較為均勻，得到的粒子的粒徑分布窄，粒形也較為理想。

氣流粉碎機(jī)是最常用的超細(xì)粉碎設(shè)備之一，廣泛應(yīng)用于滑石、高嶺土、重晶石、石墨、硅灰石、鋯英石等非金屬礦物及其他脆性物料的超細(xì)粉碎或細(xì)粉碎，產(chǎn)品細(xì)度一般可達(dá)3-45μm。

2、機(jī)械沖擊式粉碎機(jī)

機(jī)械沖擊式粉碎機(jī)是使物料粒子高速運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生相互間摩擦、碰撞來(lái)實(shí)現(xiàn)粉碎細(xì)化，其粒子的能量來(lái)源是通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)攪拌桿或者攪拌盤(pán)等其他形式的擾動(dòng)件實(shí)現(xiàn)動(dòng)量的傳輸，攪拌件與物料之間的碰撞變得十分重要。這種沖擊粉碎方式力度大、效率高、通用性好，也是國(guó)內(nèi)發(fā)展較為良好的一類(lèi)粉碎機(jī)械。

基于該類(lèi)粉碎設(shè)備的破碎方式，機(jī)械沖擊粉碎最大的問(wèn)題就是沖擊件的磨損問(wèn)題，磨損脫落的沖擊件材料不可避免的會(huì)對(duì)產(chǎn)品造成污染，高耐磨材料的開(kāi)發(fā)成為限制瓶頸。旋轉(zhuǎn)件直接與大量的物料粒子摩擦沖撞，對(duì)沖擊件進(jìn)行適當(dāng)?shù)睦鋮s也是必須的，而且物料必須是非熱敏礦材。

機(jī)械沖擊粉碎機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作性好，單位耗能的粉碎量大，產(chǎn)品的細(xì)度可調(diào)，是國(guó)內(nèi)非金屬礦行業(yè)選用較多的超細(xì)粉碎設(shè)備，廣泛應(yīng)用于煤系高嶺土、方解石、大理石、白堊、滑石、葉蠟石等中等硬度以下非金屬礦以及化工原料、農(nóng)藥等的超細(xì)粉碎加工，產(chǎn)品細(xì)度一般可達(dá)到d97=10μm，即所謂的1250目，配以高性能的精細(xì)分級(jí)機(jī)后可以生產(chǎn)d97=5～7μm的超細(xì)粉體產(chǎn)品。

3、球磨機(jī)

球磨機(jī)是大型重質(zhì)碳酸鈣生產(chǎn)線(xiàn)的主要設(shè)備，配置各類(lèi)分級(jí)機(jī)后用來(lái)生產(chǎn)d97=5μm、10μm、16μm、45μm等粒級(jí)的重質(zhì)碳酸鈣產(chǎn)品，其特點(diǎn)是單機(jī)處理能力較大，因此成為目前5萬(wàn)/年以上大型超細(xì)重質(zhì)碳酸鈣生產(chǎn)線(xiàn)的優(yōu)選設(shè)備之一。

球磨機(jī)超細(xì)粉碎工藝的特點(diǎn)是：（1）與精細(xì)分級(jí)機(jī)構(gòu)成閉路作業(yè)，循環(huán)負(fù)荷率高達(dá)300%-500%，因此，物料在磨機(jī)內(nèi)的停留時(shí)間短，合格細(xì)粒級(jí)物料得以及時(shí)分離出，避免過(guò)磨導(dǎo)致超細(xì)粉料團(tuán)聚和粉碎能耗增大；（2）一臺(tái)球磨機(jī)后設(shè)置多級(jí)和多臺(tái)分級(jí)機(jī)，生產(chǎn)多種不同細(xì)度和粒度分布的產(chǎn)品。

4、攪拌磨

攪拌磨通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸上的磨盤(pán)旋轉(zhuǎn)，在對(duì)物料形成沖擊和攪拌的同時(shí)，還對(duì)臨近磨盤(pán)的物料粒子施加剪切力。在摩擦力和離心力共同作用下，攪拌磨既可以做粉碎機(jī)，又可以做分離機(jī)，結(jié)構(gòu)效率高，其產(chǎn)品的粒度分布均勻。

攪拌磨對(duì)高嶺土、方解石和鋯英砂等物料較為適用，例如對(duì)于高嶺土而言，產(chǎn)品中2μm量級(jí)的粒子數(shù)量比例可占90%以上。由于磨介的尺寸較小，使得該設(shè)備主要適用于最大粒度在微米以下量級(jí)的產(chǎn)品的粉碎。

5、砂磨機(jī)

砂磨機(jī)的結(jié)構(gòu)主要由漿料桶、漿料泵、研磨腔體及轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)組成。起到分散和研磨的主要部件為研磨腔體，由研磨容器、分散器、分離器及攪拌軸密封器等部分組成。

砂磨機(jī)的工作原理是利用泵將預(yù)先在漿料桶內(nèi)經(jīng)高速攪拌混合的漿料輸入密閉的研磨腔體內(nèi)，與高速轉(zhuǎn)動(dòng)的研磨介質(zhì)接觸，從而使物料中的固體微粒和研磨介質(zhì)相互間產(chǎn)生更加強(qiáng)烈的碰撞、摩擦和剪切作用，達(dá)到加快磨細(xì)微粒和分散聚集體的目的。從研磨腔體內(nèi)流出的漿料回到漿料桶，再次重復(fù)前述分散過(guò)程。經(jīng)過(guò)多次循環(huán)，達(dá)到要求的細(xì)度和很窄的粒度分布范圍。

砂磨機(jī)在我國(guó)眾多行業(yè)的應(yīng)用中都充分體現(xiàn)出對(duì)固體物料中硬質(zhì)顆粒物超細(xì)粉碎的獨(dú)特性能。實(shí)際上，不論是在油墨、涂料或是其他行業(yè)的應(yīng)用中，其主要粉碎物絕大多數(shù)均是非金屬礦物原料、填料，或具有相似性質(zhì)的其他固體物質(zhì)，其差異主要在于組成料漿的液體分不同和不同種類(lèi)產(chǎn)品的超細(xì)粉碎工藝、工況不同。

6、振動(dòng)磨

振動(dòng)磨一般是將原料和粉碎介質(zhì)放到一個(gè)圓筒中，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)帶有不平衡重塊等激振器的傳動(dòng)裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)物料不粉碎介質(zhì)之間的高頻振動(dòng)，從而使得研磨介質(zhì)在圓筒壁面的約束下受到?jīng)_擊，進(jìn)而與物料迚行碰撞、摩擦以達(dá)到粉碎效果。

此外，由于是在圓筒中，介質(zhì)塊存在高速的自轉(zhuǎn)和相對(duì)低速的公轉(zhuǎn)，高速自轉(zhuǎn)主要對(duì)物料起到疲勞破壞作用，是能夠?qū)崿F(xiàn)超細(xì)粉碎的關(guān)鍵，而慢速的公轉(zhuǎn)則起到良好的摻混分散作用，從而使產(chǎn)品粒徑均勻。

在實(shí)際應(yīng)用中，硅灰、沸石、煅燒高嶺土等使用振動(dòng)磨超細(xì)粉碎，取得了良好的效果，在廢渣水泥摻混料的生產(chǎn)中也較為適用。振動(dòng)磨要求的粉碎腔中的介質(zhì)填充率達(dá)到80%以上，因而其產(chǎn)量有限。

來(lái)源：中國(guó)粉體技術(shù)網(wǎng)