A moagem do pó de feldspato começa com a análise da composição do minério. Um depósito contém feldspato potássico, feldspato sódico ou uma mistura de plagioclásio, e essa composição determina o grau de pureza que o comprador aceitará. Um esmalte cerâmico exige óxido alcalino e ferro abaixo de 0,1%. Uma mistura para vidro requer alumina e um resíduo estável na peneira. Esses requisitos chegam à usina como uma lista concisa de números, e a usina precisa atendê-los sem adicionar ferro. A maior dificuldade no processamento do feldspato reside justamente nessa última condição.
O que a família contém
Três membros são comercializados: feldspato potássico, sódico e cálcico. Os dois primeiros situam-se próximos de KAlSi3O8 e NaAlSi3O8, com um teor teórico de óxidos alcalinos em torno de 16%. Um concentrado sai da fábrica com um teor de 10 a 12%. O feldspato cálcico contém CaO no lugar dos óxidos alcalinos e possui pouco valor como fundente. O feldspato sódico e o feldspato cálcico formam uma série contínua de solução sólida. Portanto, um plagioclásio natural apresenta um teor de álcalis entre os dois membros extremos.
A dureza varia de 6 a 6,5 na escala de Mohs, e a densidade específica varia de 2,5 a 2,6. Ambas são próximas às do quartzo, razão pela qual os dois minerais frequentemente compartilham o mesmo circuito. O óxido alcalino determina o comportamento de fusão, e esse comportamento define o que o cliente pode fazer com o pó. O feldspato potássico funde em uma temperatura mais alta e produz uma massa fundida viscosa que mantém sua forma em uma superfície vertical. O feldspato sódico funde em uma temperatura mais baixa e flui livremente, razão pela qual predomina em massas e lotes de vidro.
| Tipo | Fórmula | Óxido alcalino em concentrado | Comportamento de derretimento | Uso típico |
|---|---|---|---|---|
| Feldspato potássico | KAlSi3O8 | K2O em torno de 10 a 12% | Ponto de fusão mais alto, fusão viscosa | Esmaltes, louças sanitárias, esmalte |
| Feldspato de sódio | NaAlSi3O8 | Na2O em torno de 10 a 12 por cento | Ponto de fusão mais baixo, fusão fluida | Corpos cerâmicos, lotes de vidro |
| Feldspato de cálcio | CaAl2Si2O8 | O CaO substitui os óxidos alcalinos. | Refratário, pouco valor de fluxo | Preenchimentos, cerâmicas especiais |
| Série Plagioclásio | solução sólida de Na para Ca | A concentração de Na2O diminui à medida que a de CaO aumenta. | Mudança contínua ao longo da série | Lotes de cerâmica e vidro a granel |
Os valores de concentração descrevem os graus comerciais de cerâmica e vidro. Um depósito específico é regido por sua análise, não pela tabela.
O que cada comprador avalia
Uma massa cerâmica utiliza feldspato como fundente. O óxido alcalino reduz a temperatura de queima, e a especificação estabelece um limite mínimo de 10% de K₂O e Na₂O combinados. O ferro é o fator limitante, pois o Fe₂O₃ acima de aproximadamente 0,3% altera a cor da massa branca após a queima. As massas cerâmicas são produzidas com granulometria de até 200 mesh, com um resíduo controlado, pois grãos grosseiros que sobrevivem à queima deixam uma marca na peça.
Um esmalte é mais rigoroso em ambos os aspectos. O ferro acima de cerca de 0,1% colore um esmalte transparente, e partículas grossas deixam poros e manchas salientes. Portanto, os esmaltes são produzidos em granulometrias mais finas, com partículas de 325 mesh passando na peneira D97, frequentemente entre 20 e 30 µm. A finura também tem um limite superior, já que um pó muito fino se espalha durante o manuseio e aglomera no tanque de esmalte. Os materiais de enchimento para revestimentos e plásticos seguem uma terceira lógica. A brancura e a absorção de óleo determinam a venda, e o tamanho das partículas define o brilho.
| Usar | Óxido alcalino | Fe2O3 | Finura | O que determina o limite? |
|---|---|---|---|---|
| Corpo cerâmico | K2O mais Na2O a partir de 10% | Cerca de 0,3% ou menos | 200 mesh com resíduo controlado | O fluxo reduz a temperatura de queima, o ferro altera a cor da peça queimada. |
| Esmalte | A partir de 10% | Cerca de 0,1% ou menos | Passagem por malha 325, D97 cerca de 20 a 30 µm | Grãos grossos deixam pequenos furos e manchas na superfície queimada. |
| lote de vidro | Al2O3 a partir de 15% | Cerca de 0,1% ou menos | Granulometria grossa, em torno de 40 a 100 mesh. | A alumina aumenta a durabilidade química, reduz a poeira fina e separa os componentes. |
| Enchimento | Não a figura governante | Cerca de 0,3% ou menos | D97 cerca de 10 a 20 µm | A brancura e a absorção de óleo determinam o preço. |
Os limites descrevem as especificações comerciais comuns. O padrão do comprador e a análise do depósito determinam os valores reais.
O Problema do Ferro
O feldspato no solo tem baixo teor de ferro, geralmente abaixo de 0,3% de Fe₂O₃ e frequentemente próximo de 0,1%. O pó que sai do moinho geralmente tem um teor de ferro maior do que o minério. Os elementos de aço, revestimentos, pontas de martelo, paredes da calha e dutos sofrem desgaste, e esse desgaste se reflete no produto final. Um aumento de 0,05 ponto percentual transforma um produto de qualidade inferior em um produto de qualidade média, e o preço de todo o lote acompanha essa variação.
A absorção de ferro é verificada pela análise da ração e do produto em bases idênticas. Uma diferença de 0,05 pontos percentuais está dentro da margem de repetibilidade de alguns ensaios laboratoriais, portanto, ambas as amostras precisam do mesmo preparo e do mesmo instrumento.
A primeira linha de defesa é a parte de desgaste. Um moinho de bolas revestido com cerâmica de alumina e carregado com meios cerâmicos praticamente não adiciona ferro, e a penalidade energética permanece modesta em moagens grossas. Um moinho de jato elimina o problema na origem, já que nenhum meio entra em contato com o pó e o revestimento pode ser de cerâmica. Um moinho de rolos anulares fica entre os dois. O desgaste ocorre nas superfícies dos rolos e dos anéis, e a absorção de ferro permanece abaixo da de um moinho de impacto na mesma finura.
A separação magnética só processa o ferro que chega como partícula liberada. Ela funciona melhor depois que a moagem separa os minerais que contêm ferro do feldspato. O ferro fino depositado na superfície de uma partícula por uma esfera desgastada passa sem ser removido. Portanto, uma planta pode usar um ímã potente e ainda assim não atender às especificações. O ferro precisa ser retido antes de chegar ao separador.
Os minerais associados também precisam de atenção. A mica contém mais ferro do que o feldspato e é mais macia na moagem, concentrando-se na fração fina e elevando o teor de ferro do produto desejado pelo cliente. O quartzo tem dureza semelhante e é moldido junto com o feldspato sem se separar. Um depósito rico em mica exige beneficiamento antes da moagem. Essa decisão no fluxograma define as especificações da planta de moagem.
Três circuitos e seus limites
UM moinho de bolas Em circuito fechado com um classificador, abrange alta tonelagem e uma ampla faixa de finura. O moinho reduz o pó, e o classificador extrai o pó acabado enquanto retorna o pó grosso. Nesta linha, o D97 opera de cerca de 75 µm até cerca de 5 µm, uma faixa suficientemente ampla para abranger massas cerâmicas, vidros e esmaltes em uma única família de peneiramento. A absorção de ferro depende quase que inteiramente do revestimento e do meio filtrante, de modo que uma classe cerâmica pode ser projetada desde o início. classificador centrífugo O corte superior é definido pela velocidade do rotor. Uma única linha atende a vários graus de esmalte e massa sem necessidade de reconstrução.
UM moinho de rolos de anel Abrange granulometrias de 325 a 2000 mesh, que corresponde a um D97 de aproximadamente 45 µm a 6,5 µm. O consumo de energia por tonelada é bem inferior ao de um moinho de jato com o mesmo corte, tornando-o a opção mais viável para a produção de esmaltes e cargas. A absorção de ferro permanece moderada, visto que o desgaste se concentra nas superfícies dos cilindros e anéis. Uma granulometria de 200 mesh para massa metálica está fora dessa faixa e pertence ao circuito de moinho de bolas.
Um moinho de jato seco retém partículas de D97 de 2 a 45 µm e apresenta a menor absorção de ferro entre os três, com o maior consumo de energia por tonelada. Esse custo se justifica quando a especificação exige um baixo teor de ferro ou uma distribuição estreita. Aplicações naturais incluem esmaltes e cargas de alta brancura. A velocidade do rotor ou a pressão de moagem movimentam o material cortado sem contato com as peças de desgaste, o que também é adequado para uma planta que processa diversos tipos de partículas.
| Circuito | A perfeição foi alcançada. | Picadeira de ferro | Energia por tonelada | Serve |
|---|---|---|---|---|
| Moinho de bolas com classificador | D97 cerca de 5 a 75 µm | Definido por forro e mídia | Mais alto | Grande volume de produção em diferentes tipos de materiais, vidros e esmaltes. |
| Moinho de rolos de anel | 325 a 2000 mesh, D97 cerca de 6,5 a 45 µm | Moderado | Baixo | Graus de esmalte e enchimento em volume |
| Moinho de jato seco | D97 2 a 45 µm | Mais baixo | Mais alto | Graus com teor de ferro elevado e limites de distribuição estreitos |
As faixas de medição descrevem a área de trabalho de cada máquina. Para um material específico, é necessário realizar um teste de moagem antes que os valores apresentados sejam considerados definitivos.
Como a finura é definida
A peneira de 200 mesh é uma convenção antiga na cerâmica. Ela persiste porque uma peneira de 75 µm é barata e todo laboratório possui uma. Um resíduo nessa peneira indica ao comprador que nenhuma partícula grossa passará para a peça queimada. Os esmaltes de melhor qualidade utilizam peneiras de 325 mesh com 45 µm. A lógica é a mesma, porém com um limite mais rigoroso.
A numeração da peneira, por si só, deixa o corte superior indefinido, e é justamente o corte superior que produz defeitos na superfície. Dois pós que passam pela peneira de 325 mesh podem diferir em D97 por um fator de dois. O pó mais grosso carrega uma cauda de partículas entre 30 e 45 µm. Essas partículas derretem mais tarde e deixam os poros que os clientes de esmalte reclamam. Nomear tanto o resíduo da peneira quanto o D97 fornece ao moinho uma informação útil.
O resíduo da peneira provém de uma peneira de teste, enquanto o D97 provém de um instrumento a laser em uma amostra dispersa. Os dois valores baseiam-se em métodos diferentes e não podem ser convertidos um no outro, portanto, uma especificação que cita um não pode ser comparada com o outro.
A granulometria mais fina também tem um custo. Partículas com tamanho inferior a cerca de 2 µm aumentam a área superficial específica, o que eleva a demanda por agentes de suspensão de esmalte e a quantidade de poeira na fábrica. Uma granulometria mais fina do que a necessária para a aplicação compensa essa finura com perdas em produtos químicos e manuseio. A questão importante é qual a distribuição mais grossa que ainda resulta em uma queima limpa. Esse valor é determinado pelo forno do cliente e por um teste de queima.
Cinco itens para enviar
Um circuito de feldspato é dimensionado considerando o material e as especificações em conjunto, e cinco itens abrangem ambos. Cada um deles altera uma dimensão da máquina ou um material de construção. Um orçamento elaborado sem esses itens apresentará problemas na fase de comissionamento.
| Item | O que decide |
|---|---|
| Uso alvo e figura de óxido alcalino | Se o depósito se adequa ao nível exigido e à faixa de preço. |
| Fe2O3 na alimentação e o teto no produto | Material de revestimento e mídia, e se é necessário um moinho de jato. |
| A finura desejada é definida como resíduo da peneira mais D97. | Tipo de circuito, velocidade do classificador e número de estágios |
| Tamanho da ração, umidade e teor de mica | Etapa de beneficiamento, requisitos do secador e estabilidade do moinho |
| Tonelagem e número de classes por semana | Tamanho da máquina e tempo de troca que a linha pode absorver |
Envie esses cinco documentos e a proposta retornará com um esquema do circuito e a curva esperada para o seu material. Ela também indica a captação de ferro que o circuito deve suportar. Esse valor determina se o pó ainda atende ao padrão de brilho após a moagem.
Sobre a EPIC Powder Machinery. Fabricamos os circuitos utilizados no processamento de feldspato e outros minerais não metálicos. A gama de equipamentos inclui moinhos de bolas com revestimento cerâmico ou de aço, moinhos de rolos anulares para granulometrias de 325 a 2000 mesh e moinhos de jato seco para os cortes mais finos. Classificadores centrífugos definem o corte superior em cada um deles.
Todo projeto começa com um teste de retificação. O relatório apresenta a curva antes e depois, juntamente com a captação de ferro no circuito adicionado. gama de máquinas lista os modelos e suas faixas de operação, e o modificação de superfície A linha abrange os graus revestidos usados em cargas. Escreva para [email protected] com os cinco itens acima.
Pó épico
A Epic Powder projeta sistemas de moagem e classificação para minerais, produtos químicos, alimentos e produtos farmacêuticos. Com mais de 20 anos de experiência em processamento de pós, selecionamos o moinho ideal para o tamanho de partícula e a capacidade desejados.
Obrigado pela leitura. Espero que meu artigo tenha ajudado. Deixe um comentário abaixo. Você também pode entrar em contato com o representante de atendimento ao cliente da EPIC Powder online. Molly Para quaisquer outras dúvidas.”
— Emily Chen, Engenheiro