Подрібнення піску – необхідний етап підготовки матеріалу для його подальшого використання у будівництві та промисловості. Він є одним із базових компонентів для зовнішнього оздоблення поверхонь, штукатурних сумішей, розчинів, підлогових покриттів. Пісок використовують при виробництві тротуарної плитки, сухих будівельних сумішей, скла, лакофарбових матеріалів тощо. При цьому якість матеріалів, конструкцій і поверхонь, у яких використано пісок, залежить від того, наскільки цей матеріал є дрібним і активованим для взаємодії з іншими компонентами.
Навіщо подрібнюють пісок
Диспергування піску необхідне для створення тонкодисперсного будівельного матеріалу з високою концентрацією діоксиду кремнію і певною тонкістю помелу. Від цих двох параметрів здебільшого залежить, наскільки якісно можна застосувати пісок у будівельних сумішах та при виробництві матеріалів.
Подрібнений до потрібних показників та активований продукт стане основою для створення міцних, зносостійких конструкцій і поверхонь, стійких до усадки, стирання та впливу зовнішніх факторів.
Так, для різних цілей та матеріалів підходить пісок різних фракцій:
- 2,5 мм – розчин для кладки цегли;
- 2-2,8 мм – для чорнової штукатурки;
- 1,25 мм – для чистової штукатурки, шпаклівки.
Для виробництва будівельних та оздоблювальних матеріалів використовується дрібний, тонкий та дуже тонкий пісок. Щоб досягти таких показників, матеріал піддають помолу, а також активації для надання необхідних властивостей.
Подрібнення піску – традиційні методи, їх переваги та недоліки
Подрібнення піску здійснюється різними млинами. На ринку представлено цілий ряд різновидів апаратів, які дозволяють тим чи іншим способом оптимізувати виробництво матеріалу:
Кульові млини
Це барабани з кулями або іншими елементами, що подрібнюють пісок шляхом його розтирання і роздавлювання під час обертання робочої камери. Технологія відрізняється високими енерговитратами, і у найкращому випадку ККД апарату досягає 20%. Крім того, пристрої схильні до сильного зносу і періодично потребують заміни компонентів. Однак на виході виходить якісний продукт з тонкістю до 2 мкм.
Вібраційні млини
Це обладнання з помольною камерою і вібратором, яке дозволяє отримати дрібні частки. Але для подрібнення матеріалу в цій установці його необхідно попередньо підготувати, що веде до додаткових витрат енергоресурсів.
Планетарні млини
За конструкцією схожі на кульові установки, але економніші. Барабани обертаються як навколо центральної осі, так і навколо своєї, створюючи тиск у десятки G. Дозволяють подрібнювати пісок до 3 мкм.
Струминні млини
Це апарати для подрібнення піску за допомогою спрямованих потоків повітря. Частинки стикаються і подрібнюються, поки не досягнуть певного розміру. Технологія дозволяє отримати частинки менше 1 мкм. Однак для роботи потрібне постійне подавання стиснутого повітря, що робить обладнання менш економічно доцільним. ККД досягає 58%.
Хоча ці види млинів показують задовільні результати, вони не завжди дозволяють досягти необхідної активності піску і споживають велику кількість енергоресурсів.
Апарат вихрового шару як спосіб оптимізації процесу подрібнення піску
Апарат вихрового шару (АВС) або електромагнітний вихровий млин – це інноваційне універсальне обладнання, що використовується для отримання тонкодисперсних матеріалів. Компанія GlobeCore проектує та виробляє апарати АВС-100 і АВС-150, які вирішують проблеми традиційних методів помелу піску.
В конструкції АВС є робоча камера з обертовим електромагнітним полем, яке створюється індуктором. Феромагнітні голки діють як робоча речовина, і під впливом поля вони взаємодіють з піском, створюючи середовище для швидкого подрібнення і активації матеріалу.
За допомогою регулювання часу обробки матеріалу можна отримати різну фракцію піску. Для найбільш тонкого помелу можна отримати частинки розміром до 1 мкм.
Процес подрібнення піску в АВС включає:
- диспергування;
- перемішування;
- електромагнітну обробку;
- електроліз (у випадку мокрого помелу);
- акустичні коливання;
- високе локальне тиск.