硅灰石的結(jié)晶構(gòu)造決定了即使是細(xì)小顆粒也呈纖維狀或針狀的性質(zhì)。硅灰石的а晶型長(zhǎng)徑比為5：1，β晶型為20：1，最高可達(dá)30：1，其長(zhǎng)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(zhǎng)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(xì)粉碎加工的設(shè)備主要有機(jī)械沖擊式粉碎機(jī)、氣流磨(扁平式、循環(huán)式、沖擊式、流化床、對(duì)噴式)、攪拌磨、雷蒙磨、振動(dòng)磨等。實(shí)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(shì)，這決定了流化床式氣流磨是制備高長(zhǎng)徑比硅灰石的最佳設(shè)備。
流化床氣流磨的工藝特點(diǎn)為：粉碎過程中高速顆粒不會(huì)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(jī)上部裝有臥式分級(jí)輪，可以防止粗粒進(jìn)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(jìn)行粉碎)以及內(nèi)設(shè)臥式渦輪分級(jí)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(wú)大顆粒、自動(dòng)化程度高、噪音小、結(jié)構(gòu)緊湊。
二、流化床氣流磨的工藝參數(shù)對(duì)硅灰石長(zhǎng)徑比的影響
(1)分級(jí)輪轉(zhuǎn)速對(duì)硅灰石長(zhǎng)徑比的影響
流化床氣流磨分級(jí)輪的轉(zhuǎn)速對(duì)硅灰石產(chǎn)品的長(zhǎng)徑比具有明顯的影響，劉海新等研究了不同分級(jí)輪轉(zhuǎn)速對(duì)硅灰石產(chǎn)品長(zhǎng)徑比的影響，其研究結(jié)果表明：隨著分級(jí)輪轉(zhuǎn)速的不斷增加，硅灰石的長(zhǎng)徑比先是逐漸增大，達(dá)到一個(gè)頂峰之后，其長(zhǎng)徑比又會(huì)迅速減小。
(2)氣流粉碎壓力對(duì)硅灰石長(zhǎng)徑比的影響
在分級(jí)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(zhǎng)度是明顯變短的，而平均直徑卻無(wú)明顯波動(dòng)，故整體來(lái)看，隨著氣流粉碎壓力的增加，硅灰石長(zhǎng)徑比是減小的。
(3)原料加熱時(shí)間、溫度對(duì)硅灰石長(zhǎng)徑比的影響
為了提高粉碎效率用熱力輔助粉碎一對(duì)礦石進(jìn)行熱處理，誘導(dǎo)晶界斷裂，降低物料強(qiáng)度，改善易磨性。硅灰石的晶體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使其在鍛燒時(shí)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(shí)間短，這樣合格粒級(jí)的硅灰石產(chǎn)品及時(shí)地離開粉碎腔，及時(shí)地保護(hù)了硅灰石產(chǎn)品的長(zhǎng)徑比。故對(duì)硅灰石進(jìn)行加熱處理，之后再采用氣流磨進(jìn)行粉碎，會(huì)發(fā)現(xiàn)適宜的加熱溫度為600-800℃，且隨著加熱時(shí)間才延長(zhǎng)，硅灰石產(chǎn)品的長(zhǎng)徑比的變化規(guī)律是先增大后減小，即要得到高長(zhǎng)徑比的硅灰石產(chǎn)品，有一個(gè)最佳的加熱溫度和加熱時(shí)間。
(4)原料的分級(jí)處理對(duì)硅灰石長(zhǎng)徑比的影響試驗(yàn)
將硅灰石原料先進(jìn)行分級(jí)，之后采用氣流磨進(jìn)行處理，可以很好的保護(hù)硅灰石產(chǎn)品的長(zhǎng)徑比，且不同粒級(jí)下得到的硅灰石產(chǎn)品比較均勻。將物料在分級(jí)后給入氣流磨，是生產(chǎn)高長(zhǎng)徑比硅灰石的一個(gè)有效步驟。
氣流磨充分利用硅灰石固有的優(yōu)異特性，獲得高長(zhǎng)徑比的硅灰石超細(xì)粉，提高其附加值，是進(jìn)行硅灰石深加工與利用的前提。硅灰石粉碎過程中的受力方式不同，其粉碎產(chǎn)物的形貌各異。粉碎過程中施加于硅灰石顆粒上的作用力為剪切力時(shí)，才能得到理想的高長(zhǎng)徑比硅灰石。氣流磨粉碎利用壓縮空氣的壓力能在粉碎室形成高速氣流軌跡，以剪切作用為主，其特點(diǎn)就是使硅灰石物料之間相互高速碰撞、摩擦而達(dá)到粉碎并保護(hù)硅灰石晶體形貌。
