[实用新型]一种高纯氧化铝专用的气流粉碎系统

说明书

本实用新型公开了一种高纯氧化铝专用的气流粉碎系统，包括依次连接的存料仓、给料机、气流粉碎机、旋风分离器、脉冲除尘器及引风机；所述旋风分离器包括上部的蜗壳部和下部的下锥体部，所述气流粉碎机的出料口通过第一管道与旋风分离器的蜗壳部连通，所述蜗壳部的顶部通过第二管道与脉冲除尘器连通；所述气流粉碎机内腔与物料接触部分全部衬有99%以上的氧化铝结构陶瓷；所述第一管道内壁以及第二管道内壁均设置纯度95%以上的氧化铝结构陶瓷内衬，本气流粉碎系统根据磨损强度由高到低，采取高纯度或较高纯度氧化铝结构陶瓷防护、非金属涂层防护等方式进行周密的保护，尽可能减少杂质，特别是金属杂质进入到物料中。

技术领域

本实用新型涉及高纯氧化铝制备领域，尤其涉及一种应用于当前纯度和细度要求极高的高端氧化铝粉体制备的专用气流粉碎系统。

背景技术

氧化铝粉体是一种常见的并且用量极大的陶瓷粉体原料，常被用于制作氧化铝结构陶瓷、研磨抛光材料、耐温材料以及其他功能材料。氧化铝相关制品的最终性能与原料性质、成型加工工艺等多种因素有关，其中纯度是最主要的因素之一。以往用于一般结构陶瓷、耐火陶瓷等普通烧结品的氧化铝粉体原料的纯度大多不高，常见的有75瓷、85瓷、95瓷等，即表示所用粉体原料中氧化铝含量占到75%、85%、95%，目前应用中相对高端的结构陶瓷也不过是采用了纯度为99%~99.5%的氧化铝原料。然而近年来发展起来的多种高端功能应用领域却对氧化铝粉体的纯度提出了前所未有的高要求，比如目前发展的较快的激光发射用蓝宝石、芯片封装与基底、锂电池隔膜材料、特种催化剂等等，都要求氧化铝粉体原料具有更高的纯度，一般至少为99.9%，更有的要求达到5N级，即99.999%，否则过多的非氧化铝杂质（尤其是金属杂质）会引起导热系数、导电系数、离子传递系数、折射率、吸收率等各类物化性质的突变，达不到使用要求。

在高纯氧化铝粉体的制备过程中，一般需要用到干法粉碎、煅烧、湿法研磨、提纯、干燥、解聚等多个工艺，而在各个工艺段中，干法粉碎是最容易引入污染的环节，氧化铝微观硬度很高，而干法粉碎又是带有强烈的冲击过程的工艺，因此要想生产出合格的高纯氧化铝粉体，干法粉碎这道工艺必须有合适的专用设备。目前各类干法粉碎方式中，气流粉碎是相对来说污染量引入最小的一种粉碎方法，不像其他粉碎方法需要粉碎介质直接冲击粉体本身，气流粉碎利用了粉体之间的相互碰撞来达到颗粒细度减小的目的，但是目前大量应用的气流粉碎系统在粉碎高端高纯氧化铝粉体时仍然会引入过多杂质，原因是普通的气流粉碎系统内使用了大量的金属材质进行设备制造，物料与金属的摩擦依然会造成磨损，继而引起纯度降低。

目前普通的粉碎系统包括存料仓、给料机、气流粉碎机、管道、旋风分离器、脉冲除尘器、出料蝶阀、过渡料仓、引风机等，而这些设备都是采用金属材质制作，最普通的为碳钢材质，要求较高的采用304不锈钢，最多也就是316L不锈钢。但在长期的使用过程中，肯定会产生不锈钢的磨损，不锈钢中含有的铁、铬、硅、钛、钼等成分就进入了物料中，而氧化铝对不锈钢的磨削力比较强，因此氧化铝粉体的纯度就会大大降低。磨损最严重的设备为气流粉碎机（特别是气流粉碎机中的喷嘴、分级轮、气密封圈、内衬等部位）、其次为管道、旋风分离器、给料机、蝶阀、料仓、除尘器、过渡料仓等。

中国专利CN106076562A公开了一种流化床气流粉碎机，该专利中设置了打散装置，打散装置用铁基非晶合金复合材料，相比于一般高强度的钢铁材料，除制造成本相对高一点外，铁基非晶合金复合材料的强度、耐腐蚀性能和耐磨性能强于一般高强度的钢铁材料2倍以上，其强度高达2.08GPa，能够保证打散装置长期不间断使用，减少了更换次数和更换成本，利于企业的长期投入使用，投入效益较高；铁基非晶合金复合材料仍然会对氧化铝造成污染。

中国专利CN208599905U公开了超大型多分级轮全陶瓷流化床气流粉碎机，该专利中粉碎腔、分级腔、出料腔内壁均设有陶瓷内衬，出料腔设有陶瓷外套和陶瓷托底，分级轮和气封均为陶瓷材质；确保在粉碎过程中不会对被粉碎材料造成污染，粉碎机中与被粉碎材料接触部分全部为陶瓷材料。然而气流粉碎涉及到的设备不仅仅是气流粉碎机，还有存料仓、给料机、旋风分离器等等，这些设备与氧化铝接触过程中均会产生污染。

实用新型内容