¿Qué son los Molinos de Bolas?
El molino de bolas es una máquina para agitar y moler polvos húmedos y otros medios utilizando unas partículas llamadas bolas que permiten una molienda muy fina hasta el nivel nanométrico.
Aplicaciones de los Molinos de Bolas
El principal ejemplo de uso real de los molinos de bolas en el mercado es la molienda de objetos diversos, pero se utilizan para una gran variedad de objetos, como alimentos, óxidos metálicos para capas de vidrio en la superficie de cerámicas, óxido de hierro para cintas magnéticas, titanato de bario para cerakon en laminados y muchas otras aplicaciones de molienda.
Recientemente, las necesidades de nano-dispersión han ido en aumento, y los molinos de bolas se están utilizando para dispersar partículas menores de 100 mm, por ejemplo, en la dispersión de pigmentos orgánicos utilizados en filtros de color para LCDs, circonio para revestimientos duros y dióxido de titanio para aplicaciones cosméticas.
Principio de los Molinos de Bolas
En un molino de bolas húmedo, se llena un recipiente con una pasta en la que se dispersan perlas y partículas, y la pasta se agita a gran velocidad mediante un rotor agitador, lo que provoca que las partículas de la pasta choquen con las perlas y partículas, lo que da lugar al refinamiento de las partículas. Los molinos de bolas permiten ajustar la cantidad de energía impartida a las partículas variando el tamaño de las bolas utilizadas.
Por ejemplo, para moler partículas duras o reducirlas a partículas de menor tamaño se requiere una gran cantidad de energía, lo que exige poner en contacto perlas relativamente grandes a gran velocidad. En cambio, con perlas más pequeñas, la energía de colisión es menor, pero la velocidad de procesamiento puede aumentar porque el número de colisiones con las partículas se incrementa al aumentar el volumen de la perla.
Las perlas más pequeñas también son más adecuadas para la dispersión, ya que la molienda fuerte con perlas más grandes hace que las partículas se vuelvan a aglomerar debido a la sobremolienda. Así pues, la energía de molienda y dispersión también afecta al tamaño y la dureza de las partículas que pueden subdividirse y a la velocidad a la que se procesan, así como a la frecuencia con la que las perlas y las partículas chocan entre sí. El tamaño del espacio en el que se mueven las perlas también es un factor importante que influye notablemente.
Cómo Elegir un Molino de Bolas
Los principios se refieren a la influencia del tamaño de las perlas y la velocidad en el rendimiento de la molienda. Por otro lado, es necesario separar las perlas de las partículas molidas, y el rendimiento del molino de bolas también es importante para este método. Existen tres métodos principales de separación: hendidura, criba y separación centrífuga.
El método de hendidura separa la pasta haciéndola pasar a través de un hueco estrecho. Básicamente, se utilizan perlas de 0,3 mm o más, que pueden utilizarse de forma estable incluso con lodos viscosos. El método de tamizado es similar al método de hendidura en el sentido de que separa utilizando una hendidura, y utiliza perlas de 0,1 mm o más.
El método de separación centrífuga utiliza la fuerza centrífuga para separar el lodo de las microesferas y puede aplicarse a microesferas menores de 0,1 mm. Como ya se ha explicado, el tamaño de las microesferas tiene un efecto significativo en la capacidad de molienda. Los métodos de hendidura y tamizado suelen emplearse para la molienda a nivel submicrónico, mientras que los métodos de separación centrífuga suelen utilizarse para la molienda y dispersión de tamaño nanométrico.