Agglomerato

Cosa significa agglomerazione?
Nella lavorazione delle polveri, l'agglomerazione è definita come un processo di accumulo di materiale fine in unità coesive come pellet o granuli. In termini semplici, l'agglomerazione delle polveri sposta le particelle fini e polverose in una gamma di dimensioni più grossolane che ne facilita la manipolazione e lo stoccaggio.
Fondamentalmente, l'agglomerazione è un processo di accompagnamento naturale che avviene con efficacia variabile durante la manipolazione, la miscelazione e l'essiccazione delle polveri.
Sebbene l'agglomerazione delle polveri modifichi l'aspetto visivo dei materiali sfusi, il prodotto - dal punto di vista chimico - rimane esattamente com'era prima dell'agglomerazione. L'unica differenza è che le particelle agglomerate sono tenute insieme da meccanismi di legame e, di conseguenza, la loro densità e fluidità possono cambiare. A seconda del tipo di processo di agglomerazione, la porosità dell'agglomerato può aumentare o diminuire. Gli agglomerati di dimensioni simili e con una porosità uniforme all'interno hanno di solito un buon comportamento di dissoluzione e dispersione quando entrano in contatto con i liquidi. Il processo può essere discontinuo o continuo.

 

Come si agglomera la polvere?
La scelta di un processo di agglomerazione adatto può essere un compito difficile. I diversi processi variano in termini di costi. Ci sono materiali sfusi che si agglomerano molto facilmente, mentre altri sono considerati difficili da agglomerare e spesso vi si aggiunge un legante liquido. Alcuni materiali devono essere compattati il più densamente possibile in scaglie, altri devono essere porosi, facilmente solubili e disperdibili. Questi ultimi provengono spesso dall'agglomeratore a letto fluido.
Altri processi di agglomerazione sono: Piattaforme girevoli per la pellettizzazione, tubi per la pellettizzazione, miscelatori di polveri, granulatori con miscelazione ad anello, presse per bricchettatura e compattatori a rulli o presse per compresse.
Con il miscelatore bialbero tipo: HM di amixon^®, le polveri eterogenee possono essere bagnate con componenti liquidi e agglomerate per ottenere un prodotto istantaneo quasi privo di polvere e di facile scorrimento. Con l'agglomeratore di miscelazione ad anello tipo RMG, è possibile produrre perle uniformemente rotonde (pellet) da polveri polverose.
L'agglomerazione può avvenire spontaneamente durante la miscelazione. Ad esempio, quando vengono aggiunti liquidi durante la miscelazione delle polveri. Tuttavia, il fenomeno dell'agglomerazione è spesso indesiderabile. Provoca il blocco e l'agglomerazione delle polveri. Le polveri scorrono male. Sono quindi difficili da trasportare e da dosare. A volte l'uso di coadiuvanti di flusso può essere d'aiuto.

 

Tecniche di agglomerazione delle polveri
Esistono tre principali tecniche industriali per l'agglomerazione delle particelle: l'agglomerazione a pressione, la sinterizzazione e la granulazione ad accumulo.

 

Agglomerazione a pressione
Nell'agglomerazione a pressione, la polvere o altre particelle secche vengono pressate meccanicamente nella forma solida desiderata. La forza risultante può variare in intensità: dall'estrusione a bassa pressione al rotolamento ad alta pressione fino alla compattazione mediante punzonatura. L'agglomerazione a pressione è solitamente un processo a secco. L'umidità o i leganti non sono necessari o lo sono raramente. I prodotti domestici più comuni realizzati con l'agglomerazione a pressione includono compresse effervescenti o medicinali, bricchette di carbone e lettiere per gatti.

 

Sinterizzazione
La sinterizzazione, nota anche come frittura, è un processo di agglomerazione termica in cui gli atomi si diffondono all'interno dei materiali. Le masse di polvere vengono prima modellate in modo che la coesione tra le particelle di polvere sia minima. Nella sinterizzazione, i prodotti vengono riscaldati senza fonderli. È quindi particolarmente adatta per i materiali con un punto di fusione molto elevato. La sinterizzazione è quindi spesso utilizzata nella metallurgia delle polveri e nella ceramica fine.

 

Granulazione incorporata
La granulazione incorporata, detta anche pellettizzazione, è il metodo più versatile di agglomerazione ed è tipicamente utilizzata nella produzione di beni di consumo. Questo metodo prevede una rotazione ad alta velocità per consentire alle particelle in polvere di combinarsi in particelle più grandi e più dense.
Quando il movimento rotatorio della camera di miscelazione spinge le polveri verso i bordi, le particelle si muovono lungo lo stesso percorso. A lungo andare, si crea un effetto palla di neve in cui le particelle si combinano gradualmente e si diffondono in una gamma di dimensioni più grossolane. La pellettizzazione per accumulo è di solito un processo a umido in cui vengono aggiunti umidità o leganti.
Granulazione, pellettizzazione, micropellettizzazione e condizionamento sono esempi di tecniche comuni di granulazione ad accumulo. Ogni processo si differenzia per dimensioni, forma, distribuzione granulometrica e uniformità dei pellet prodotti. I miscelatori a flusso o i granulatori con miscelazione ad anello possono essere utilizzati come granulatori o pellettizzatori a umido. Se si desiderano agglomerati particolarmente grandi, si può ricorrere all'agglomerazione in più fasi. Si utilizza poi una piastra di pellettizzazione.

 

Agglomerazione a spruzzo e a letto fluido per prodotti istantanei
In questo caso, le polveri vengono disperse e disciolte in un liquido in modo tale da poter essere spruzzate attraverso un ugello. Il processo di spruzzatura avviene sopra una torre di essiccazione o di spruzzatura riscaldata. Le gocce spruzzate scendono verso il basso nell'aria calda e vorticosa. Una volta raggiunto il fondo, le gocce vengono essiccate. Le particelle di polvere riscaldate possono agglomerarsi con altre polveri in un letto fluido pneumatico. Gli agglomerati prodotti in questo modo sono di solito facilmente solubili quando vengono mescolati con un liquido. Il processo a letto fluido è utilizzato in molti settori dell'industria alimentare e farmaceutica. Le polveri "istantanee" sono poco polverose, fluiscono bene e affondano bene nella fase liquida, oltre a essere facilmente disperdibili e solubili.