Компания Qingdao EPIC Powder Machinery Co., Ltd., являясь ведущим поставщиком решений для обработки ультратонких порошков, занимает лидирующие позиции в области технологических инноваций в области измельчения технического углерода. В данной статье представлен всесторонний технический обзор процесса измельчения и классификация процесс получения технического углерода с использованием воздушный классификатор заводов, подкрепленные надежными данными о рынке и применении, которые помогают профессионалам отрасли понять весь спектр возможностей и технологий.
1. Роль технического углерода в современной промышленности
Технический углерод — важнейший материал, используемый во многих секторах, прежде всего в шинах (более 701 тонны в год), автомобильных деталях, пластмассах, электронике, покрытиях и чернилах. Его рынок продолжает расширяться благодаря: бурному развитию автомобильной и шинной промышленности; устойчивому росту производства пластиковой упаковки и потребительской электроники; растущему спросу на специализированный технический углерод для аккумуляторов, проводящих полимеров и высокопроизводительных покрытий. Прогнозируется, что к 2035 году мировой рынок технического углерода превысит 1 тонну в 23,2 млрд тонн при устойчивом среднегодовом темпе роста 4,8–6,11 тонн в год. Азиатско-Тихоокеанский регион доминирует как в производстве, так и в потреблении, особенно Китай и Индия, где производство шин и автомобилей пользуется высоким спросом.
2. Преимущества ультратонкого технического углерода: технические и эксплуатационные требования
Высокопроизводительные приложения, такие как электроды литиевых аккумуляторов, высокоглянцевые краски и устойчивые к УФ-излучению пластики, требуют точного контроля размера частиц, узкого распределения и высокой чистоты. Более мелкий технический углерод улучшает: электропроводность (аккумуляторы, электронные пасты); прочность арматуры (шины, эластомеры); дисперсию и стойкость цвета (чернила, пластики, покрытия). Выполнение этих требований возможно только благодаря использованию современных технологий измельчения и воздушной классификации.
3. Процесс измельчения и воздушной классификации
а) Измельчение: разрушение технического углерода
В мельницах-сепараторах с воздушным классификатором (ВСМ) используется высокоскоростное механическое воздействие в сочетании с потоками воздуха:
Подготовка сырья: Сырой технический углерод (часто в виде агломератов) предварительно измельчается до размера <1 мм для оптимальной производительности. Ударное измельчение: Высокоскоростные вращающиеся молотки/штифты создают интенсивные столкновения, измельчая частицы до ультрамелких размеров. Температура на входе обычно поддерживается <60°C, чтобы избежать окисления технического углерода и повреждения конструкции.
б) Классификация воздуха: точная сортировка частиц
Колесо динамического воздушного сепаратора работает со скоростью 10 000–30 000 об/мин: при прохождении технического углерода центробежная сила и воздушный поток разделяют частицы по размеру и плотности. Мелкие частицы улавливаются в качестве продукта, более крупные возвращаются на дальнейшее измельчение. Эффективность классификации достигает 85–95%, что позволяет получать продукт размером D97 ≤ 10 мкм и даже субмикронным при необходимости.
в) Регулируемый и настраиваемый вывод
Операторы могут точно настраивать: скорость вращения барабана классификатора и расход воздуха для достижения желаемого размера отсечки. Скорость подачи и энергию удара для оптимизации производительности и тонкости. Это позволяет адаптировать производство для широкого спектра отраслей.
4. Преимущества технологии воздушной классификации для технического углерода
| Параметр | Воздушный классификатор мельница | Обычная мельница |
| Достижимый размер частиц | D97 ≤ 10 мкм, D50 < 20 мкм, возможны даже субмикронные размеры | >25 мкм (типично) |
| Чистота | Железо <10 ppm с высокочистой конструкцией | Более высокое загрязнение |
| Температурная чувствительность | Вход <60°C, щадящий для термочувствительных сортов | Горячее, риск повреждения |
| Энергоэффективность | Высокая, но с большим потреблением энергии, чем у шаровых мельниц | Середина |
| Обслуживание | Умеренный (износостойкие детали из керамики/карбида кремния) | Ниже, но с недостатками |
| Гибкость применения | Высокая; широкая дистрибуция и специализированные возможности | Ниже |
Основные технические преимущества:
Сверхтонкие, однородные продукты для требовательных отраслей. Низкое содержание металлических примесей — компоненты могут быть покрыты керамикой или карбидом кремния. Подходит для высокочистых, проводящих и пигментных производств. Исключает засорение сетки: конструкция с полностью циркулирующим воздухом предотвращает проблемы с засорением, характерные для механических мельниц.
5. Ограничения и технические соображения
Более высокое энергопотребление: примерно в 1,5–2 раза выше, чем у шаровых мельниц для ультратонкого помола. Замена изнашиваемых деталей: керамические/карбидкремниевые детали служат 2000–5000 часов и стоят 15–251 TP3T от цены за единицу. Ограничения по размеру исходного сырья: для надежной работы требуется измельчение агломерата (предварительное дробление). Процесс требует тщательного контроля параметров для достижения максимальной производительности и стабильного качества.
6. Данные приложений и варианты использования на рынке
а) Материалы аккумуляторов
Аноды литиевых аккумуляторов: содержание железа должно быть <5 ppm. Тончайший проводящий технический углерод увеличивает срок службы и проводимость.
б) Шины и резина
Ультратонкий технический углерод (D50<20 мкм): повышает износостойкость протектора, сцепление и топливную экономичность шин.
в) Чернила и пигменты
Для высокодисперсных чернил: узкий размер частиц и оптимизированный глянец/чернота.
г) Пластмассы и полимеры
Придает высококачественным соединениям устойчивость к ультрафиолетовому излучению, электропроводность и интенсивность цвета.
| Приложение | Типичные характеристики | Выгода для отрасли |
| Электроды литиевых аккумуляторов | Железо <5 ppm, D50 < 10 мкм | Высокая чистота, проводимость |
| Шины/автомобильная резина | D50 < 20 мкм | Износ, сцепление, долговечность |
| Чернила/краски/покрытия | Высокая дисперсия, D97<10мкм | Цвет, гладкость |
| Пластмассы и мастербатчи | Субмикронный до 10 мкм | Цвет, УФ, ЭСР |
7. Глобальные отраслевые данные и тенденции
Мировой рынок технического углерода в 2025 году: $21,9–$28,9 млрд., ожидается, что к 2034 году он превысит $36,7–$42 млрд.
Специализированный технический углерод (для аккумуляторов, электроники, покрытий) является самым быстрорастущим сегментом со среднегодовым темпом роста до 12–14%.
Факторы спроса:
Расширение производства электромобилей/парка электромобилей и возобновляемых источников энергии. Рост использования пластика и специальных материалов для упаковки и потребительских товаров. Ужесточение экологических стандартов и стандартов чистоты в цепочках поставок электроники и автомобильной промышленности. Тенденции: более чистое производство, наноструктурированный технический углерод, экологически безопасная переработка и расширение глобальных мощностей.
8. Рекомендации и решения для участников отрасли
А. Проектирование завода и выбор оборудования:
Выбирайте воздушные сепараторы с высокоскоростными роторами и динамические сепараторы для получения ультратонких продуктов высокой чистоты. Убедитесь, что материалы мельницы и внутренние покрытия соответствуют требованиям к чистоте продукта — используйте SiC/керамику там, где требуется низкий уровень загрязнения металлами.
Б. Оптимизация процесса:
Интегрируйте этапы предварительного дробления, чтобы избежать засоров в подаче. Постоянно контролируйте и корректируйте параметры классификации для обеспечения однородности продукта.
C. Техническое обслуживание и жизненный цикл:
Проводите регулярные проверки и плановую замену изнашиваемых деталей, чтобы минимизировать простои. Используйте оригинальные высококачественные сменные компоненты для поддержания производительности и качества продукции.
D. Сотрудничество со специалистами:
Сотрудничайте с производителями оборудования, которые предлагают комплексное обслуживание — от проектирования системы до послепродажной поддержки, — такими как Qingdao EPIC Powder Machinery Co., Ltd.
9. Заключение
Воздушный сепаратор — лучший выбор для высокотехнологичного измельчения и классификации технического углерода. Он обеспечивает точный контроль, высокую чистоту и отраслевую гибкость, необходимые на современных рынках, ориентированных на производительность, будь то электромобили, высокопрочные шины, электронные компоненты или специальные пигменты.
В условиях растущего мирового спроса и стремления к более чистым технологиям выбор правильного партнера по переработке с необходимой технологией, подкрепленной глубокими техническими знаниями и надежной послепродажной поддержкой, позволит вашему бизнесу выделиться как по качеству, так и по эффективности.
EPIC Порошковые Машины Co., Ltd. готова предложить передовые решения для воздушных сепараторов, надежную техническую поддержку и проверенный мировой опыт, чтобы помочь вам повысить производительность проектУспех компании от лабораторных масштабов до крупносерийного промышленного производства.
Для получения технических консультаций, технических описаний и поддержки проекта обращайтесь к нашей команде специалистов. Вместе мы откроем новую эру инноваций в области переработки и применения технического углерода.
