Línea de molienda y secado por pulverización de polvo de pulido de tierras raras

Longxin ofrece líneas integradas de molienda en húmedo y secado por pulverización para polvos de pulido de tierras raras, incluidos los materiales de pulido a base de óxido de cerio y ricos en cerio que se utilizan para el vidrio óptico, el vidrio de pantallas, el vidrio protector de pantallas táctiles y otras superficies de precisión.

En el caso de los polvos de pulido de alto rendimiento, el reto de la producción no consiste únicamente en conseguir un tamaño de partícula fino. Los aglomerados duros, una distribución amplia del tamaño de las partículas y la aglomeración secundaria durante el secado pueden aumentar el riesgo de arañazos y reducir la uniformidad del pulido. Por lo tanto, el proceso debe coordinar la desaglomeración, el control del tamaño de las partículas y el secado como un único sistema.

Por qué el procesamiento convencional puede limitar la calidad del polvo

Los polvos de pulido de tierras raras se producen habitualmente mediante etapas de precipitación, calcinación y trituración. Tras la calcinación, pueden quedar aglomerados duros en el polvo. La molienda en seco convencional puede tener dificultades para desintegrar estos aglomerados hasta el nivel submicrónico requerido.

La molienda fina en húmedo puede mejorar la desaglomeración, pero plantea un reto en cuanto a la separación y el secado en las etapas posteriores. En el caso de las suspensiones muy finas, la separación sólido-líquido tradicional puede resultar ineficaz y provocar la formación de una torta de filtración densa o la pérdida de material. La combinación directa de la molienda en húmedo con el secado por pulverización ofrece una vía alternativa para convertir la suspensión finamente dispersa en un polvo estable.

Proceso integrado de molienda en húmedo + secado por atomización

El proceso de referencia combina la precipitación y la calcinación en las fases iniciales con una pretrituración controlada, una nanomolienda en húmedo y un secado por atomización. El objetivo principal es romper los aglomerados duros antes del secado y, a continuación, eliminar el líquido rápidamente sin permitir que las partículas finas formen grandes aglomerados secundarios.

1. Precipitación y preparación de precursores
2. Fluoración u otro tratamiento químico específico para el material, cuando sea necesario
3. Calcinación
4. Pretrituración y acondicionamiento de partículas
5. Nano-molienda húmeda y desaglomeración
6. Secado por pulverización y formación de partículas
7. Recuperación de polvo fino y clasificación o manipulación posterior

Molino de bolas de alto caudal WSP

El molino de bolas de tipo pasador y alto caudal WSP de Longxin se utiliza para la molienda fina en húmedo y la desaglomeración de suspensiones con alto contenido en sólidos. La cámara de molienda, la estructura del rotor, el tamaño de los medios de molienda y el sistema de separación se seleccionan en función de la viscosidad, la carga de sólidos, el tamaño de partícula deseado y los requisitos de desgaste o contaminación.

Molienda fina y desaglomeración

El proceso original utiliza medios de molienda de circonio de alta densidad con un tamaño comprendido aproximadamente entre 0,3 y 0,8 mm. En condiciones adecuadas, el sistema está diseñado para romper los aglomerados duros y reducir el tamaño de las partículas dispersas hasta el rango submicrónico o nanométrico. El tamaño real de las partículas que se puede alcanzar depende del material de alimentación, la formulación de molienda y el tiempo de residencia.

Funcionamiento continuo de alto caudal

Una estructura de separación de gran superficie permite un elevado caudal de lechada, al tiempo que retiene los medios de molienda en la cámara. Esta configuración tiene por objeto reducir la obstrucción de la criba y facilitar un funcionamiento industrial continuo.

Molienda en circuito cerrado y control de la temperatura

La refrigeración de la camisa y la circulación controlada ayudan a gestionar el calor generado durante la molienda fina. El sellado mecánico y el sistema cerrado de transferencia de material pueden configurarse para reducir la entrada de aire, la evaporación y la contaminación externa.

Secado por pulverización a alta temperatura

Tras la molienda en húmedo, la suspensión finamente dispersa puede introducirse directamente en un secador por pulverización. La rápida atomización y el secado reducen la necesidad de una etapa separada de filtración y secado del pastel, y ayudan a conservar la dispersión conseguida durante la molienda en húmedo.

Distribución optimizada del aire caliente

El diseño de la distribución de aire asistido por CFD puede utilizarse para mejorar el flujo de gas a través de la cámara de secado y reducir el sobrecalentamiento local o las zonas muertas. La configuración final del flujo de aire se selecciona en función de la carga de evaporación, el comportamiento del polvo y la geometría de la torre.

Atomización centrífuga de alta velocidad

La documentación original describe los atomizadores centrífugos Longxin, que funcionan en un amplio rango de velocidades de referencia de aproximadamente 5.000 a 25.000 rpm, con altas velocidades en la punta del disco para la formación de gotas finas. El tamaño y la velocidad finales del atomizador se seleccionan tras analizar la viscosidad de la suspensión, el contenido en sólidos y las características deseadas del polvo.

Refrigeración, supervisión y recuperación de polvo fino

Se puede integrar la refrigeración del atomizador y la supervisión de la temperatura y las vibraciones para garantizar un funcionamiento estable a largo plazo. Los sistemas de filtración ciclónica y/o con bolsas recuperan el polvo fino del producto de la corriente de escape, seleccionándose la configuración del filtro en función de la temperatura del producto y el tamaño de las partículas.

Características previstas del polvo

Al combinar la desaglomeración en húmedo con el secado por pulverización controlado, el proceso está diseñado para facilitar:

• Menor cantidad de aglomerados duros
• Una distribución del tamaño de las partículas más estrecha y mejor controlable
• Mejora de la dispersión del polvo
• Un comportamiento de pulido más uniforme
• Menor riesgo de que las partículas de gran tamaño puedan provocar arañazos en la superficie
• Ampliación continua de la escala, desde el procesamiento de la suspensión hasta el polvo seco

Aplicaciones típicas

• Óxido de cerio (CeO₂) polvo para pulir
• Materiales de pulido de tierras raras ricos en cerio
• Materiales para el pulido de lentes ópticas
• Polvos para pulir pantallas LCD y cristales de pantalla
• Polvos para pulir el cristal protector de las pantallas táctiles
• Otros polvos finos funcionales que requieren una desaglomeración en húmedo seguida de un secado por pulverización

Información necesaria sobre el proyecto

Para el diseño del proceso, facilite la composición del polvo de alimentación, el contenido de sólidos de la suspensión, la viscosidad, la distribución granulométrica inicial y la deseada, las especificaciones requeridas para el polvo de pulido, el rendimiento, la carga de evaporación y los límites de contaminación. Se pueden realizar ensayos de materiales para confirmar el comportamiento de la molienda y el secado antes de pasar a escala industrial.

Longxin puede suministrar el molino de perlas y el secador por pulverización como unidades independientes o diseñar una línea de producción integrada que incluya la preparación de la suspensión, la molienda, la circulación, la atomización, el secado, la recuperación del polvo y el control del proceso.