将块状材料机械粉碎成粉末 ， 自古以来就是一种广泛使用的方法 。目前 ， 大量超细粉体仍主要依靠机械粉碎 。常用的超细粉碎设备有:自磨机、气流磨、高速机械冲击磨、振动磨、搅拌磨(包括各种砂磨机、塔式磨等 。)、胶体磨(包括均质机等 。)、球磨机、雷蒙磨等 。
机械粉碎一般用于生产大于1 μ m的粉体 ， 少数设备如气流粉碎机可用于生产小于1μm的物料 ， 可将物料粉碎到亚微米级 ， 即0.10.5 μ m ， 其结构是空气体压缩机产生的压缩空气体从喷嘴喷出 ， 粉体在喷出的气流中相互碰撞而被粉碎 。它的主要特点是能生产出其他粉碎机所不能生产的超细粉体 。粉碎后的物料粒度分布均匀；瞬间即可获得粉碎后的物料；由于粉末是通过物料间的碰撞完成的 ， 主体的磨损和异物的混入几乎不会发生；无传动部件 ， 易于维护和清洗 ， 可在N2、CO2和惰性气氛中粉碎 。导向气流磨的结构和工作原理如图1所示 。
【块磨成粉 怎么磨成粉】将原料放入料斗中 ， 通过文丘里喷嘴加速至超声波速度 ， 引入破碎机；在粉碎机内部由研磨喷嘴喷出的流体形成的研磨带中 ， 物料颗粒相互碰撞 ， 被摩擦粉碎成微粉 。失去离心力引入粉碎机中心的是超细粉；粗粉不会失去其离心力 ， 并通过在破碎带中的循环继续被破碎 。
德国研制的气流磨将小于0.088mm的粉末悬浮并自碰撞成超细粉末 ， 因此可生产不大于44μm的各种牌号的产品 ， 平均粒度可达1、2、3、4μm ， 这种气流磨生产效率高 ， 无环境污染 ， 产品纯度高 ， 颗粒细 ， 不结块 ， 是一种理想的超细粉碎设备 。日本研制出高效增压球磨机；中国在武汉开发了一种新型高效环缝磨机 。刚玉粉平均粒度在5μm以下 ， 能耗相对较低 。机械粉碎的技术发展趋势是在现有基础上改进工艺技术 ， 发展高效低耗的超细粉碎设备、精细分级设备和配套的辅助工艺设备 ， 扩大机械粉碎的粒度极限 ， 同时提高处理能力 ， 形成规模经济 。
图1导流式气流粉碎机结构工作原理图
在超细粉碎过程中 ， 应设置精细分级设备 ， 以便及时分离出合格的细粉物料 ， 提高粉碎效率 ， 控制产品的粒度分布 。目前常用的分级设备有两种:一种是干式分级 ， 一般是离心式或涡轮式风力分级机；另一种是湿式分级设备 ， 一般采用卧式螺旋离心分级机、小直径小锥角水力旋流器、水力旋转机 。湿式分级的第一道工序是湿磨 ， 磨后的矿浆送到第二道工序——酸洗 。对浆液进行加热、酸洗并不断搅拌 ， 以充分除铁 。酸洗后的浆料要用清水间歇冲洗 ， 每次冲洗都要有一个沉淀过程 。待物料沉降后 ， 应将废酸液泵出 ， 然后进行下一步清洗 ， 直至浆液呈中性 。
一般采用水力分级 ， 常用的方法有沉降法、溢流法、旋流法、离心法 。沉降法利用不同粒径在水中沉降速度不同的机理进行分级；溢流法的机理与沉降法相似 ， 不同的是其水流速度高于颗粒的沉降速度 ， 从而带出微粉 。旋流法是浆液在旋流器内高速旋转产生离心力 ， 离心力随颗粒大小不同而变化 ， 使大小颗粒分离 。离心是浆液在离心机中的高速旋转 ， 也是由于离心力的不同而分离出大小不同的颗粒 。也可以通过音频振动分离 ， 将微粉的混合颗粒放在斜面上 ， 使斜面产生音频振动 。不同粒径的颗粒对斜面基体的摩擦力不同 ， 会导致不同的“爬行”来获得颗粒分级 。
分级后 ， 将得到的不同粒径的产品脱水 ， 然后干燥 。
在超细粉碎中 ， 粉末的粒度很细 ， 比表面积和表面能都很大 。粒度越细 ， 材料的机械强度越高 。所以超细粉碎能耗高 ， 在反复的机械力作用下粉末容易团聚 。为了提高破碎效率 ， 除了加强分级外 ， 有时还要加入助磨剂和添加剂 。
与化学合成法相比 ， 机械粉碎法具有生产工艺简单、产量大、成本低、生产的微粉不团聚的优点 。但研磨过程中不可避免地会混入杂质 ， 研磨后的物料颗粒形状一般不规则 ， 不容易做出小于1 μ m的细小颗粒 。
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