非金屬礦物（如石英、高嶺土、碳酸鈣、膨潤土、硅灰石、重晶石、云母等），其硬度、強度、延展性等特性與金屬或其他有機材料明顯不同，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，對粒子的細(xì)度、純度和粒形都有著較高要求。

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

1、氣流粉碎機

氣流粉碎設(shè)備是利用高壓空氣、惰性氣體或者過熱蒸汽膨脹降溫加速來形成高速流場，帶動物料粒子在射流流場內(nèi)互相沖撞、摩擦、剪切來實現(xiàn)物料細(xì)化的，可分為扁平式氣流粉碎機、流化床氣流粉碎機、循環(huán)管式氣流粉碎機、對噴式氣流粉碎機、靶式氣流粉碎機等。

氣流粉碎設(shè)備中的物料粒子的動能來源是壓縮氣體，當(dāng)高壓氣體在拉伐爾噴管中加速膨脹時，壓力轉(zhuǎn)化為物料粒子的動能。當(dāng)物料粒徑不均勻時，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，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量摻混，在摻混流的帶動下，物料粒子均勻碰撞、摩擦，而得到較均勻的細(xì)化顆粒。

總的來看，高速氣流膨脹降溫，即使摩擦產(chǎn)生一定的熱量，也會被不斷斷進入的氣流帶走，因而流場內(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。高速湍流的速度場較為飽滿均勻，因此氣流對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3-45μm。

2、機械沖擊式粉碎機

機械沖擊式粉碎機是使物料粒子高速運動而產(chǎn)生相互間摩擦、碰撞來實現(xiàn)粉碎細(xì)化，其粒子的能量來源是通過電機帶動攪拌桿或者攪拌盤等其他形式的擾動件實現(xiàn)動量的傳輸，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，也是國內(nèi)發(fā)展較為良好的一類粉碎機械。

基于該類粉碎設(shè)備的破碎方式，機械沖擊粉碎最大的問題就是沖擊件的磨損問題，磨損脫落的沖擊件材料不可避免的會對產(chǎn)品造成污染，高耐磨材料的開發(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，對沖擊件進行適當(dāng)?shù)睦鋮s也是必須的，而且物料必須是非熱敏礦材。

機械沖擊粉碎機結(jié)構(gòu)簡單、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)度一般可達到d97=10μm，即所謂的1250目，配以高性能的精細(xì)分級機后可以生產(chǎn)d97=5～7μm的超細(xì)粉體產(chǎn)品。

3、球磨機

球磨機是大型重質(zhì)碳酸鈣生產(chǎn)線的主要設(shè)備，配置各類分級機后用來生產(chǎn)d97=5μm、10μm、16μm、45μm等粒級的重質(zhì)碳酸鈣產(chǎn)品，其特點是單機處理能力較大，因此成為目前5萬/年以上大型超細(xì)重質(zhì)碳酸鈣生產(chǎn)線的優(yōu)選設(shè)備之一。

球磨機超細(xì)粉碎工藝的特點是：（1）與精細(xì)分級機構(gòu)成閉路作業(yè)，循環(huán)負(fù)荷率高達300%-500%，因此，物料在磨機內(nèi)的停留時間短，合格細(xì)粒級物料得以及時分離出，避免過磨導(dǎo)致超細(xì)粉料團聚和粉碎能耗增大；（2）一臺球磨機后設(shè)置多級和多臺分級機，生產(chǎn)多種不同細(xì)度和粒度分布的產(chǎn)品。

4、攪拌磨

攪拌磨通過電機帶動轉(zhuǎn)軸上的磨盤旋轉(zhuǎn)，在對物料形成沖擊和攪拌的同時，還對臨近磨盤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，又可以做分離機，結(jié)構(gòu)效率高，其產(chǎn)品的粒度分布均勻。

攪拌磨對高嶺土、方解石和鋯英砂等物料較為適用，例如對于高嶺土而言，產(chǎn)品中2μm量級的粒子數(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的產(chǎn)品的粉碎。

5、砂磨機

砂磨機的結(jié)構(gòu)主要由漿料桶、漿料泵、研磨腔體及轉(zhuǎn)動系統(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)生更加強烈的碰撞、摩擦和剪切作用，達到加快磨細(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)前述分散過程。經(jīng)過多次循環(huán)，達到要求的細(xì)度和很窄的粒度分布范圍。

砂磨機在我國眾多行業(yè)的應(yīng)用中都充分體現(xiàn)出對固體物料中硬質(zhì)顆粒物超細(xì)粉碎的獨特性能。實際上，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產(chǎn)品的超細(xì)粉碎工藝、工況不同。

6、振動磨

振動磨一般是將原料和粉碎介質(zhì)放到一個圓筒中，由電機驅(qū)動帶有不平衡重塊等激振器的傳動裝置來實現(xiàn)物料不粉碎介質(zhì)之間的高頻振動，從而使得研磨介質(zhì)在圓筒壁面的約束下受到?jīng)_擊，進而與物料迚行碰撞、摩擦以達到粉碎效果。

此外，由于是在圓筒中，介質(zhì)塊存在高速的自轉(zhuǎn)和相對低速的公轉(zhuǎn)，高速自轉(zhuǎn)主要對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。

在實際應(yīng)用中，硅灰、沸石、煅燒高嶺土等使用振動磨超細(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。振動磨要求的粉碎腔中的介質(zhì)填充率達到80%以上，因而其產(chǎn)量有限。

來源：中國粉體技術(shù)網(wǎng)