الطريقة الشائعة لإنتاج كربونات الكالسيوم الثقيلة هي الطحن الجاف. وهي تستخدم على نطاق واسع بسبب تكلفتها المنخفضة وتقنيتها الناضجة وعملية بسيطة واستخدامها المنخفض للطاقة وإنتاجها العالي. ومع ذلك، قد تنشأ بعض المشاكل في الإنتاج، بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر:
حد الحبيبات
من الناحية الفنية، يمكن للطحن الجاف إنتاج منتجات أقل من 2500 شبكة، ولكن بعد هذا الحجم من الجسيمات، تكون الاقتصادات ضعيفة بسبب الزيادة الحادة في استهلاك الطاقة والتكلفة. لذلك، بالنسبة لمتطلبات المسحوق فائق الدقة، قد لا يكون الطحن الجاف هو الخيار الأمثل.
استهلاك الطاقة والتكاليف
مع زيادة متطلبات حجم جزيئات المساحيق، يزداد استهلاك الطاقة في الطحن الجاف بشكل كبير، مما يؤثر بشكل مباشر على تكلفة الإنتاج، مما يجعل إنتاج الكالسيوم الثقيل فائق الدقة غير اقتصادي اقتصاديًا.
توزيع حجم الجسيمات
تتمتع المنتجات المطحونة الجافة بتوزيع أوسع لحجم الجسيمات ويمكن أن تشكل توزيعات متعددة الوسائط، وهو ما يشكل تحديًا في التطبيقات التي تتطلب التحكم الدقيق في توزيع حجم الجسيمات.
شكل الجسيمات
تكون جزيئات الكالسيوم الثقيلة التي يتم الحصول عليها عن طريق الطحن الجاف غير منتظمة الشكل ولها حواف وزوايا واضحة، مما قد يؤثر على أداء تطبيق المنتج النهائي، وخاصة في الصناعات التي لديها متطلبات خاصة لشكل الجسيمات، مثل مواد الحشو للبلاستيك والمطاط.
التحكم في رطوبة البودرة
تتطلب عملية تصنيع الكالسيوم الثقيل بالتجفيف نسبة رطوبة عالية، ومن الصعب التحكم فيها بدقة. وقد يؤثر هذا على استخدامها في بعض التطبيقات، مثل معالجة البلاستيك. فهي تحتاج إلى رطوبة منخفضة لتحقيق تدفق جيد وتشتت.
مشاكل التعديل
بالنسبة للمساحيق الدقيقة التي يزيد حجمها عن 1250 شبكة، قد يؤدي التعديل الجاف إلى انخفاض التنشيط والتكتل. وقد يؤثر هذا سلبًا على التعديل وأداء المنتج النهائي.
تآكل المعدات
تتسبب عملية الطحن الجاف في التآكل نتيجة الاصطدام المباشر بين المادة ووسائط الطحن. وتتطلب صيانة منتظمة واستبدال الأجزاء، مما يزيد من التكاليف.
القضايا البيئية
قد ينتج عن الطحن الجاف المزيد من الغبار، مما يضر بالبيئة وصحة العمال. ويتطلب الأمر نظامًا لإزالة الغبار للسيطرة عليه.
التحكم في درجة الحرارة
قد تولد عملية الطحن الجاف درجات حرارة أعلى بسبب الاحتكاك. وقد يؤثر هذا على الخصائص الفيزيائية للمسحوق. يجب إيلاء اهتمام خاص للتعامل مع المواد الحساسة للحرارة، على سبيل المثال.
نقاء المنتج
قد يؤدي الطحن الجاف إلى تكوين غبار، مما قد يؤدي إلى انخفاض نقاء المنتج.
ولإصلاح هذه المشاكل، يحاول المنتجون عادةً ما يلي:
- تحسين معلمات العملية.
- استخدم مصنفات فعالة.
- تحسين وسائل الطحن.
- تعزيز تقنية تعديل السطح.
وتهدف هذه الخطوات إلى تعزيز جودة المنتج وكفاءة الإنتاج.