硅灰石的結(jié)晶構(gòu)造決定了即使是細小顆粒也呈纖維狀或針狀的性質(zhì)。硅灰石的а晶型長徑比為5：1，β晶型為20：1，最高可達30：1，其長徑比隨粉碎方式的不同有很大的差異。提高硅灰石產(chǎn)品的長徑比，關(guān)鍵在于粉碎過程中采用適宜的粉碎方式保持礦物原有的結(jié)晶結(jié)構(gòu)。目前，用于硅灰石針狀粉超細粉碎加工的設(shè)備主要有機械沖擊式粉碎機、氣流磨(扁平式、循環(huán)式、沖擊式、流化床、對噴式)、攪拌磨、雷蒙磨、振動磨等。實踐表明，剪切和摩擦作用始終具有使顆粒沿著與力作用方向平行的結(jié)晶解理面剝離的趨勢，這決定了流化床式氣流磨是制備高長徑比硅灰石的最佳設(shè)備。
氣流磨是借助于氣流的高速運動使物料顆粒之間、顆粒與器壁之間產(chǎn)生強烈的沖擊碰撞和摩擦剪切而使物料粉碎。其中流化床氣流磨是集最先進的多噴管技術(shù)、流化床技術(shù)與渦輪分級技術(shù)于一身，實現(xiàn)了流場多元化、料層流態(tài)化、分級臥式化。流化床氣流磨是以流體一壓縮空氣作為工作介質(zhì)對粉體進行粉碎，流體速度高達300-500m/s。
其工作原理為：壓縮空氣經(jīng)拉瓦爾噴嘴加速成超音速氣流后射入粉碎區(qū)使物料呈流態(tài)化。在粉碎區(qū)，被加速的物料在各噴嘴的交匯點匯合。在此，顆粒互相對撞粉碎。粉碎后的物料被負壓上升氣流輸送至分級區(qū)，由內(nèi)分級輪篩選出達到粒度要求的細粉，未滿足粒度要求的粗粉返回粉碎區(qū)繼續(xù)粉碎。合格細粉隨氣流進入旋風(fēng)分離器得到收集，含塵氣體經(jīng)布袋收塵器過濾凈化后排入大氣。
2、流化床氣流磨的工藝特點
流化床氣流磨的工藝特點為：粉碎過程中高速顆粒不會碰撞粉碎室內(nèi)壁，目物料不通過噴嘴。因而磨損極輕，產(chǎn)品不受污染。主機上部裝有臥式分級輪，可以防止粗粒進入成品。由于采用了流態(tài)化床原理(氣流膨脹呈流態(tài)化床懸浮沸騰而碰撞、摩擦進行粉碎)以及內(nèi)設(shè)臥式渦輪分級裝置，與其他類型氣流磨相比，氣流狀況更佳，可節(jié)能30-40%。產(chǎn)品粒度分布窄且無大顆粒、自動化程度高、噪音小、結(jié)構(gòu)緊湊。
3、流化床氣流磨的工藝參數(shù)對硅灰石長徑比的影響
(1)分級輪轉(zhuǎn)速對硅灰石長徑比的影響
流化床氣流磨分級輪的轉(zhuǎn)速對硅灰石產(chǎn)品的長徑比具有明顯的影響，劉海新等研究了不同分級輪轉(zhuǎn)速對硅灰石產(chǎn)品長徑比的影響，其研究結(jié)果表明：隨著分級輪轉(zhuǎn)速的不斷增加，硅灰石的長徑比先是逐漸增大，達到一個頂峰之后，其長徑比又會迅速減小。
(2)氣流粉碎壓力對硅灰石長徑比的影響
在分級輪轉(zhuǎn)速一定的情況下，隨著氣流粉碎壓力的增加，產(chǎn)品的平均長度是明顯變短的，而平均直徑卻無明顯波動，故整體來看，隨著氣流粉碎壓力的增加，硅灰石長徑比是減小的。
(3)原料加熱時間、溫度對硅灰石長徑比的影響
為了提高粉碎效率用熱力輔助粉碎一對礦石進行熱處理，誘導(dǎo)晶界斷裂，降低物料強度，改善易磨性。硅灰石的晶體結(jié)構(gòu)特點使其在鍛燒時沿Ca-O鍵裂開，出現(xiàn)游離的Ca2+離子和O2+離子，填充到晶格間隙，這樣在氣流沖撞粉碎過程中，破碎硅灰石所需能量小，所以顆粒容易破碎，破碎所需時間短，這樣合格粒級的硅灰石產(chǎn)品及時地離開粉碎腔，及時地保護了硅灰石產(chǎn)品的長徑比。故對硅灰石進行加熱處理，之后再采用氣流磨進行粉碎，會發(fā)現(xiàn)適宜的加熱溫度為600-800℃，且隨著加熱時間才延長，硅灰石產(chǎn)品的長徑比的變化規(guī)律是先增大后減小，即要得到高長徑比的硅灰石產(chǎn)品，有一個最佳的加熱溫度和加熱時間。
(4)原料的分級處理對硅灰石長徑比的影響試驗
將硅灰石原料先進行分級，之后采用流化床氣流磨進行處理，可以很好的保護硅灰石產(chǎn)品的長徑比，且不同粒級下得到的硅灰石產(chǎn)品比較均勻。將物料在分級后給入氣流磨，是生產(chǎn)高長徑比硅灰石的一個有效步驟。
