تُعد تقنية تصنيف المساحيق عنصرًا أساسيًا في تحضير ومعالجة مواد المساحيق، حيث تلعب دورًا حيويًا في إنتاجها. في السنوات الأخيرة، ومع تقدم صناعات التكنولوجيا الفائقة والمواد الجديدة، شهدت صناعة المساحيق الدقيقة تطورًا سريعًا. وقد اخترق استخدام المساحيق فائقة الدقة مختلف القطاعات المحلية. ويتزايد الطلب على أحجام جسيمات أدق وإنتاجية أعلى باستمرار. وقد أصبح تحقيق تصنيف فائق الدقة لجزيئات المساحيق تحديًا متزايدًا. لم تعد طرق التكسير التقليدية قادرة على إنتاج مساحيق عالية الجودة في خطوة واحدة، مما يجعل تقنية التصنيف أساسية لفصل المنتجات ذات حجم الجسيمات المطلوب. وهكذا، أصبح التصنيف عملية أساسية في التحضير الميكانيكي للمساحيق الدقيقة.
تكنولوجيا تصنيف المساحيق
تقنية تصنيف المساحيق هي عملية فصل مجموعات الجسيمات بناءً على اختلافات في الخصائص الفيزيائية. على سبيل المثال، تشمل هذه الخصائص حجم الجسيمات وكثافتها وشكلها تحت تأثير مجالات قوى محددة (مثل قوة الطرد المركزي والجاذبية وقوة القصور الذاتي). وتتمثل أهدافها الأساسية في تجنب السحق المفرط وتحسين تجانس المنتج. وتُستخدم على نطاق واسع في صناعات مثل الكيماويات والأغذية ومعالجة المعادن والأدوية. وتُقسم، حسب الوسط المستخدم، إلى تصنيف رطب (وسط مائي) وتصنيف جاف (وسط هوائي). وقد أصبح التصنيف الجاف تقنية شائعة بفضل كفاءته العالية وسهولة تشغيله.
التصنيف الرطب
الماء هو الوسيط الأساسي المستخدم في معدات التصنيف الرطب. وتتمثل أهم ميزة للتصنيف الهيدروليكي في قدرته على تعزيز تشتت الجسيمات. فمع إضعاف القوى الكهروستاتيكية والقوى التفاعلية الأخرى بين الجسيمات في الماء، يقل التكتل ويؤدي إلى نتائج تصنيف أفضل. إلا أن له عيوبًا ملحوظة: فبعد التصنيف، تُبلل الجسيمات بالماء، وتتطلب عمليات فصل وتجفيف لاحقة للمواد الصلبة والسائلة للحصول على المنتج النهائي. وخلال هذه الخطوات، لا مفر من إعادة تكتل المساحيق وتكتلها، مما يزيد من تكاليف المعالجة اللاحقة. يتخذ التصنيف الرطب شكلين رئيسيين: الترسيب بالجاذبية والتصنيف بالطرد المركزي.
يعتمد التصنيف الرطب القائم على الترسيب بالجاذبية على اختلافات الجاذبية ومقاومة الفصل. في معدات التصنيف، يتدفق الوسط أفقيًا، ويدخل المسحوق المراد تصنيفه إلى الوسط عبر مدخل التغذية. تتشتت الجسيمات وتستقر باستمرار في الوسط، مع ترسيب جسيمات مختلفة الأحجام أو الكتل بمعدلات متفاوتة. في الوقت نفسه، يمنح تدفق الوسط الجسيمات سرعة أفقية. تتعرض الجسيمات ذات الأحجام المختلفة لقوى أفقية مختلفة، مما ينتج عنه سرعات أفقية مختلفة. وبالتالي، تتبع الجسيمات ذات الأحجام المختلفة مسارات مميزة. عندما تستقر الجسيمات في القاع، يتم توزيعها بالتساوي وفقًا للحجم. يسمح الهيكل متعدد الغرف في القاع بتصنيف المواد الخام إلى عدة درجات بناءً على حجم الجسيمات، مما يحقق عملية تصنيف متعددة المستويات.
رسم تخطيطي لتصنيف الترسيب الجاذبي
التصنيف الرطب بالطرد المركزي هو طريقة تعتمد على اختلاف قوى الطرد المركزي التي تتعرض لها الجسيمات ذات الأحجام المختلفة لتحقيق فصل خشن ودقيق. تُضخ جسيمات الملاط المراد تصنيفها إلى حجرة الإعصار بسرعة معينة عبر مدخل التغذية باتجاه مماسي. عند دخول الحجرة، تصطدم الجسيمات بجدار الحجرة وتتحرك دورانيًا. أما الجسيمات الأكثر خشونة وثقلًا، فنظرًا لكتلتها الأكبر وقوتها الطاردة المركزية الأكبر، تتحرك للخارج وتتراكم على طول محيطها.
ثم تنحدر بشكل حلزوني على طول الحجرة المخروطية بفعل الجاذبية، لتخرج في النهاية عبر مخرج الرمل. أما الجسيمات الدقيقة، التي تتعرض لقوة طرد مركزي أقل، فتُعيقها الجسيمات الخشنة المتراكمة قبل وصولها إلى الجدار، وتبقى بالقرب من المركز. وينتج عن ذلك توزيع موحد من الجسيمات الصغيرة في المركز إلى الجسيمات الخشنة عند الحافة. ويتحقق التصنيف حسب الحجم من خلال التغذية المستمرة، حيث تتراكم الجسيمات الخشنة عند المحيط. أما الجسيمات الدقيقة القريبة من المركز، فتُضغط وتتدفق عبر المخرج العلوي. ويمكنها فصل الجسيمات الدقيقة بنجاح.
رسم تخطيطي لمبدأ عمل الهيدروسايكلون
التصنيف الجاف
التصنيف الجاف هو طريقة تستخدم الهواء كوسيط. ونظرًا لعدم وجود الماء، لا يتطلب المسحوق المُصنّف خطواتٍ لاحقة كالتجفيف أو التبديد أو التشتيت. ويُعدّ التصنيف الجاف حاليًا الأسلوب السائد للتصنيف. وبناءً على أنواع القوى المؤثرة على الجسيمات أثناء التصنيف، يُمكن تقسيم التصنيف الجاف إلى تصنيف الجاذبية، والتصنيف بالقصور الذاتي، والتصنيف بالطرد المركزي.
تتوفر معدات التصنيف بالجاذبية والقصور الذاتي بأشكال هيكلية مختلفة، إلا أن مبادئها متشابهة جوهريًا: يعتمد التصنيف بالقصور الذاتي على اختلافات القصور الذاتي للجسيمات ذات الكتل المختلفة، مما يؤدي إلى اختلاف مساراتها داخل الجهاز. أما التصنيف بالجاذبية، فيحقق الفصل بناءً على اختلاف سرعات ترسيب الجسيمات ذات الكتل المختلفة تحت تأثير الجاذبية، مما ينتج عنه مسارات حركة مميزة.
شكلان من التصنيف الجاف
نبذة عن Epic Powder
في شركة Epic Powder، نتخصص في تطوير تقنيات تصنيف المساحيق لتلبية المتطلبات المتغيرة للصناعات الحديثة. مع التركيز على الابتكار والكفاءة، مسحوق ملحمي نقدم أنظمة تصنيف مصممة خصيصًا. نلبي احتياجات تطبيقات متنوعة، من الأدوية والمواد الكيميائية إلى معالجة المعادن وغيرها. التزامنا بالتميز يضمن لعملائنا تحقيق جودة منتجات وأداء تشغيلي فائقين. إيبك باودر، شريك موثوق في عالم معالجة المساحيق.
