— Validación de la aplicación del nuevo filtro en polvo nano y micro de Xadias en sistemas de múltiples materiales

【Antecedentes del desarrollo】

En los últimos años, con... Nuevos materiales, fabricación de alta gama, energías nuevas, industria de la electrónica y la información Gracias a su rápido desarrollo, la proporción de uso de los materiales en polvo de nanomateriales en el sistema industrial sigue aumentando. Polvo metálico nanométrico, óxidos nanométricos, cargas inorgánicas ultrafinas y polvos funcionales para pastas electrónicas Se ha convertido en un material básico clave que influye en el rendimiento de los productos y la competitividad industrial.

Durante los procesos de preparación, modificación, síntesis y postprocesamiento de polvos, La separación sólido-líquido atraviesa casi todos los procesos clave. Sin embargo, cuando la escala de las partículas entra en el rango micrométrico o incluso nanométrico, los equipos tradicionales de separación sólido-líquido comienzan a revelar deficiencias sistémicas:

• Tamaño de partícula pequeño y alta estabilidad en suspensión, Difícil de interceptar eficazmente
• El polvo fino se pierde fácilmente con el líquido de filtración, Rendimiento incontrolable
• La viscosidad de la pasta es alta, Fácil de obstruir y atascar, lo que aumenta los costos laborales.
• Baja eficiencia de lavado; impurezas y residuos iónicos afectan la calidad del producto.
• La torta filtrante tiene un alto contenido de humedad, lo que genera un elevado consumo energético en la etapa posterior de secado.
• Es factible en el laboratorio, pero... La tasa de fracaso en la escalación industrial es alta.

Mientras tanto, el Estado sobre Eficiencia en el uso de recursos, ahorro energético y reducción del consumo, fabricación ecológica, minimización de residuos peligrosos Los requisitos regulatorios son cada vez más estrictos. Si las partículas de nanomaterial de arroz de alto valor agregado sufren una gran pérdida durante el proceso de filtración, ello no solo afectará la rentabilidad económica de la empresa, sino que también irá en contra de la orientación actual de las políticas industriales.

En este contexto, las centrífugas tradicionales, las prensas de placas y marcos y las tecnologías de separación por membranas ya tienen dificultades para satisfacer las necesidades de la producción industrial de polvos nanométricos y microscópicos. Alta precisión, alta tasa de rendimiento y alta estabilidad Los requisitos integrales.

Basándose en una investigación a largo plazo sobre los procesos de producción de materiales en polvo de nanomateriales y en numerosas retroalimentaciones obtenidas de aplicaciones en el campo, Xadias ha desarrollado de manera sistemática. Nueva máquina de filtración de polvo nano y micro. , utilizado para resolver el problema de los polvos de nanomateriales en condiciones industriales « No se puede detener, no se puede limpiar completamente, tiene alto contenido de agua y es difícil de producir en masa. ” El problema común.

【Principio técnico】

La nueva máquina de filtración de polvo nano y micro de Xadias, basada en Principio de filtración física de precisión y separación sólido-líquido con baja perturbación Mediante un diseño de estructura de filtración optimizado para las características de las partículas nanométricas y micrométricas, se logra la eliminación de partículas micrométricas. — Retención estable de partículas a escala nanométrica.

Durante el funcionamiento del equipo:

• Adoptar Método de filtración física pura , sin depender de ningún agente químico ni aditivo.
• Mediante una estructura de filtración de precisión, se establece una interfaz de retención de partículas estable y controlable.
• Realizar la separación sólido-líquido en condiciones de bajo cizallamiento y baja perturbación para evitar la fragmentación de partículas, la aglomeración dura o la alteración de la morfología.
• Combinar el proceso de lavado y deshidratación en línea para lograr la eliminación de impurezas y el control del contenido de humedad.

A diferencia de los métodos de separación tradicionales que dependen de la fuerza centrífuga de alta velocidad o de fuertes diferencias de presión para funcionar, este dispositivo es más adecuado. Tamaño de partícula pequeño, sistema estable y alto valor Material en polvo de nanomateriales, que garantiza la estabilidad y reproducibilidad del proceso de separación.

【Ventajas del producto】

1. Separación directa de partículas a escala nanométrica y micrométrica
   Puede retener de manera estable 25 nm–5 μm   En el rango de tamaño de partículas nanométricas y microscópicas, la concentración de partículas eficaces en el filtrado puede controlarse en... ppm Nivel 。
   
2. Proceso de filtración física pura
   Durante todo el proceso no es necesario añadir ningún agente químico ni aditivo, no se genera contaminación secundaria y no se alteran las propiedades físico-químicas originales del polvo.
   
3. Integración de separación sólido-líquido, lavado, deshidratación y secado.
   Lograr un filtrado claro, un lavado completo, una humedad baja en el tortón de filtro y fácil desprendimiento, reduciendo así la carga del tratamiento posterior.
   
4. Bajo consumo de energía, alto grado de automatización
   El equipo funciona de manera estable, admite una producción continua, requiere poca intervención humana y tiene bajos costos operativos generales.
   

【Rango de materiales aplicables】

Materia prima en polvo industrial

• Polvo de minerales no metálicos: talco, calcio pesado, cuarzo, wollastonita, caolín, mica, grafito, etc.
• Polvo sintético industrial: carburo de silicio, corindón, nitruro de silicio, negro de humo blanco, dióxido de titanio, diamante, etc.

Material en polvo de nanomateriales de silicio

• Polvo metálico: polvo de nanoníquel, polvo de plata, polvo de cobre, polvo de zinc, polvo de aluminio, polvo de hierro, polvo de zirconio, polvo de titanio, mineral de oro
• Óxidos y materiales funcionales: óxido de níquel, óxido de zinc, óxido de aluminio, óxido de hierro, óxido de titanio, nano-dióxido de silicio, carbonato de calcio, etc.

【Valor de aplicación】

1. Mejorar el rendimiento y la consistencia del producto
   Retención estable de partículas finas, reducción de la pérdida de polvos de alto valor y mejora de la estabilidad por lotes.
   
2. Mejorar la pureza y la estabilidad del rendimiento del producto
   La lavado en línea es altamente eficiente y elimina de manera efectiva iones, impurezas y residuos de reacción.
   
3. Reducir el costo de producción integral
   Reducir la pérdida de materiales, disminuir el consumo de agua de lavado y reducir el consumo energético en el secado.
   
4. Apoyar la producción a escala y en cadena.
   Cuenta con una buena capacidad de escalado desde el laboratorio, pasando por la prueba piloto hasta la producción industrial a gran escala.
   
5. Reducir los riesgos ambientales y de cumplimiento
   Reducir las emisiones de líquidos residuales que contienen polvo y mejorar la eficiencia en el uso de recursos.
   

【Ventajas comparativas de las soluciones de filtración de Xadias】

【Efecto de la aplicación】

【Modo de aplicación】

La nueva máquina de filtración de polvos nano y micro de Xadias ya se ha extendido ampliamente en los campos de polvos metálicos, óxidos nanométricos, materiales funcionales y polvos de alto valor agregado.

Gracias a investigaciones exhaustivas y continuas en el lugar de uso, así como a la validación tecnológica, Citius ha desarrollado un conjunto completo de soluciones ingenieriles centradas en la filtración, purificación, lavado, deshidratación y secado para reducir el contenido de humedad de los polvos nano y micro. Estas soluciones permiten configurar de manera flexible equipos y modos de operación según las distintas matrices materiales y objetivos tecnológicos.

Caso de aplicación 1: Separación sólido-líquido eficiente y lavado de polvo de plata nanométrico

1.  Antecedentes del proyecto

Una empresa de nuevos materiales se dedica a... Polvo de plata nanométrico de alta pureza producción industrial, los productos se utilizan principalmente en el campo de las pastas electrónicas y los materiales conductores. La escala de partículas de este tipo de polvo se concentra en... De cien nanómetros El sistema disperso es estable pero extremadamente sensible a las impurezas y al contenido de iones.

El proceso original utilizaba una combinación tradicional de filtración por prensa y centrifugación, pero durante la escalada a producción a gran escala surgieron cuellos de botella evidentes:

• El polvo de plata se pierde gravemente con el filtrado, y la pérdida por lote unitario es incontrolable.
• El número de lavados aumenta, pero el efecto es limitado y la conductividad eléctrica difícilmente cumple con los estándares.
• La torta filtrante tiene un alto contenido de humedad, lo que resulta en un largo ciclo de secado por vacío en la etapa posterior y un alto consumo energético.

2.  Desafío tecnológico

• Tamaño de partícula pequeño, alto valor Cualquier fuga de material provocará pérdidas económicas significativas.
• El sistema de pasta es estable, y los medios de filtración convencionales tienen dificultades para formar una capa de retención eficaz.
• El lavado y el centrifugado deben realizarse sin dañar la morfología de las partículas.

3.  Diseño de soluciones

Xia Díaz presenta este proyecto Nueva máquina de filtración de polvo nano y micro. Y se realizó una configuración de proceso orientada al sistema de materiales:

• Utiliza una estructura de filtración especializada para partículas micro y nano, logrando una retención estable.
• Diseño integrado de filtración, lavado y deshidratación para reducir las operaciones intermedias.
• Separación puramente física en todo el proceso, sin introducir ningún aditivo.

4.  Efecto de la aplicación

• La claridad del filtrado mejora significativamente, Residuo sólido inferior a 1 ppm
• La tasa de recuperación del polvo de plata nanométrica aumentó significativamente, y la estabilidad por lotes mejoró notablemente.
• La conductividad se estabiliza tras el lavado y cumple con los estándares, mejorando la consistencia del producto.
• La tasa de humedad del tortón de filtro disminuye, lo que reduce significativamente el consumo de energía para el secado.

Caso de aplicación 2: Retención estable y escalado industrial de polvo de cobre a escala micrométrica

1.  Antecedentes del proyecto

Fabricación por parte de una empresa de materiales de metalurgia de polvo Polvo de cobre de tamaño micrométrico Se utiliza principalmente en materiales termoconductores y en el campo del encapsulado electrónico. La distribución del tamaño de partículas del polvo es concentrada, pero la proporción de partículas finas es alta, lo que exige una estabilidad de filtración estricta.

2.  Problema del proceso original

• La centrífuga tiene una capacidad limitada para retener polvos finos.
• El filtro de placas y marcos tiene un ciclo de operación prolongado y es propenso a la obstrucción de los filtros.
• La mezcla inversa del líquido de filtración es grave, y la variación del producto es evidente.

3.  Solución de Xadias

• Sustituir la etapa de centrifugación original por una nueva máquina de filtración con polvo nano y microgranular.
• Optimizar los parámetros de filtración para lograr una retención estable de partículas a escala micrométrica.
• Mejorar la capacidad de operación continua y reducir la intervención manual.

4.  Resultados de la aplicación

• 800 nm El polvo de cobre de grado forma una torta filtrante estable.
• El líquido filtrado está claro y el residuo sólido es inferior a 1 ppm
• La consistencia del lote de productos mejoró significativamente.
• El equipo funciona de manera estable y la frecuencia de mantenimiento disminuye.

Caso de aplicación 3: Separación y lavado de alta pureza de polvo de óxido de zirconio nanométrico

1.  Antecedentes del proyecto

El óxido de zirconio nano se utiliza ampliamente en los campos de las cerámicas estructurales, los biomateriales y las cerámicas funcionales de alta gama, y exige unas exigencias extremadamente altas en cuanto a tamaño de partícula, pureza y dispersión.

2.  Dificultades en el proceso

• Las nanopartículas tienden a aglomerarse fácilmente y a perderse con facilidad.
• El proceso de lavado puede fácilmente dañar el sistema disperso.
• El rendimiento del producto es extremadamente sensible a las impurezas.

3.  Efectos de la implementación

• 500 nm La estructura de la torta filtrante de zirconia de grado está completa.
• El líquido filtrado está claro y la conductividad no ha aumentado.
• La pureza y estabilidad del producto se han mejorado significativamente.

Conclusión

Cuando el tamaño de partícula del polvo entra en la escala nanométrica,
El equipo de filtración ya no es « Equipo complementario ”，
Sino que El equipo clave para decidir si un producto puede ser industrializado con éxito. 。

Nueva máquina de filtración de polvo nano y micro de Xiamen Citius Filter Materials Technology Co., Ltd.,
Mediante la validación ingenieril en múltiples sectores, sistemas y rangos de tamaño de partícula,
Se ha proporcionado una vía para los materiales en polvo de nanomateriales. Solución de separación sólido-líquido que puede implementarse, escalarse y replicarse. 。

Para realizar el experimento con materiales, por favor, contacte a:
📞 13950107241
📧 Correo electrónico: wyl@citius-filter.com
💬 WeChat y WhatsApp: +86-13950107241