agglomeroituminen

Agglomeroituminen on prosessi, jossa hienojakoiset aineet kumuloituvat toistensa ympärille ja muodostavat suurempia yksiköitä, agglomerateja. Ilmiö on yleinen sekä teollisuudessa että tutkimuksessa ja voi olla sekä ei-toivottu että tarkoituksellinen. Se vaikuttaa muun muassa virtaavuuteen, sekoitettavuuteen sekä hävikkiin ja energiankulutukseen.

Mekanismit ja vaikutusperusteet liittyvät erilaisiin voimiin ja olosuhteisiin. Interparticle-voimat, kuten van der Waals -voimat ja sähköiset vuorovaikutukset, sekä kosteudesta syntyvät nestemäiset sillat voivat vahvistaa tarttumista. Märkä vaihe nose voi muodostaa kapillaarimatkan, jolloin partikkeleista muodostuu sideaineella koottuja rakenteita. Kuiva agglomerointi voi edetä puristuksella tai muulla mekaanisella energiolla, kun tiivistyminen ja kitkan aiheuttavat tarttumisen. Agglomeroinnin hallinta vaatii usein kosteuden, suspensioiden ja partikkelikokoisuuden säätöä sekä materiaalin ominaisuuksien huomioimista.

Menetelmät ja sovellukset voivat olla sekä märkä- että kuivasprosessien alaisia. Märkäprosesseissa käytetään granulaatiota, pelletointia tai suihkutuskuivausta, joissa sideaineina voivat toimia vesi tai kemialliset sideaineet. Kuivissa prosesseissa agglomerointia voivat tuottaa puristus, brikettiöinti tai extruusio-sferonoituminen. Agglomeroituja rakeita hyödynnetään esimerkiksi teräksen raaka-ainesisältöjen pelletoinnissa, heap-leachingin edellyttämässä kulun piirissä sekä keramiikassa, farmaseuttisissa tableteissa ja elintarvikkeissa paremman virtaavuuden ja tasaisen koostumuksen saavuttamiseksi.

Ongelmia ja hallintaa aiheuttavat muun muassa liiallinen tai epätoivottu agglomerointi, joka heikentää sekoittuvuutta tai aiheuttaa pölyä. Kontrolli tarkoittaa oikean kosteuden, partikkelikoostumuksen ja käytettyjen sideaineiden valintaa sekä prosessin energianhallintaa. Mittauksessa käytetään esineitä kuten tilavuuspainavuutta, virtaavuutta ja rakeiden kokojakaumaa sekä angelin kosketus, jotta agglomeroinnin aste saadaan arvottua oikein.