造粒，是粉体技术的重要组成部分，是指将粉体添加结合剂做成具有一定形状与大小的、流动性好的固体颗粒的工艺过程。随着国家对安全、环保要求日益严格，粉体造粒技术对降低粉尘污染、改善产品物理性能和满足生产工艺需求具有重要意义，“粉状产品粒状化”已成为粉体后处理技术发展的必然趋势。

一、粉体造粒技术

目前粉体处理技术分为湿法造粒法、沸腾造粒法、压力成型法，喷雾和分散弥雾法、热熔融成型法等。

1、湿法造粒法

湿法造粒是将某种液体或粘结剂渗入固态细粉末并适当地搅拌，使液体和固态细粉末相互密切接触，产生粘结力而形成团粒。

根据成型方式分为：（1）滚动团粒；（2）混合团粒；（3）粉末成团。

图1  湿法造粒工艺流程图

湿法优点是：（1）成型设备结构简单；（2）单机产量大；（3）制备的颗粒易快速溶解、湿透性强。

缺点是：（1）颗粒均匀性不好；（2）所形成的颗粒强度较低。

适用于制药产品、食品、陶瓷产品、塑料、橡胶、轮胎、聚合物和树脂、色素、染料、选矿业、精细化工、助剂等行业。

2、沸腾造粒法

沸腾造粒法是利用从设备底部吹入的风力将粉粒浮起与上部喷枪喷出的浆液充分接触后相互碰撞而结合成颗粒。

其优点是：生产效率高。缺点是制备的颗粒较为疏松，真球度及表面光洁度都很差

适于制造要求不高的颗粒或为其它制剂做前期加工。

3、压力成型法

压力成型法是将要造粒的粉体物料限定在特定的空间中，通过施加外力而压紧为密实状态。根据所施加外力的物理系统不同，压力成型法又可分为两大类，即模压法和挤压法。

（1）模压法

优点是：可制造较大的团块，所制成的物料也有相当的机械强度。

缺点是：设备的适用范围较小，对有的物料不易脱模。

多用于建筑、制药等行业。

（2）挤压法

目前，挤压法是我国粉体工业中压力成型法造粒的主要方法。

图2 挤压造粒机示意图

挤压法优点是：适应能力强、产量大、造粒品粒度均匀、颗粒强度好、成粒率高。

缺点是：模具磨损严重。

广泛适用于石油化工、有机化工、精细化工、医药、食品、助剂、染料、农药、饲料、肥料、催化剂等行业。

4、喷雾和分散弥雾法

喷雾和分散弥雾法是在特定的设备中使处于高度分散状态的液相或半液相物料直接成为固体颗粒。

图3 喷雾和分散弥雾法工艺示意图

其优点在于粉体的造粒过程和干燥过程同时进行，可广泛应用于各种行业的粉体造粒，如制药、食品、化工、矿业以及陶瓷工业等。缺点是颗粒强度较低，粒度较小。

5、热熔融成型法

热熔融成型法是利用产品的低熔点特性（一般低于300℃），将熔融的物料，通过特殊的冷凝方式，使其冷凝结晶成所要求的片状、条状、块状、半球状等形状。

根据成型设备的工作原理，主要可分为转鼓结片机和回转冷带落模成型装置。

（1）转鼓结片机

转鼓结片机在我国粉体工业中的应用已较普遍，技术也较成熟。其具有设备紧凑，转鼓精度高，冷却效果好，适用范围广，既可结片又可干燥等优点。

广泛应用于石油树脂、聚乙烯低聚物等高分子类产品以及苯酐、顺酐、高级脂肪醇等有机化工产品。

（2）回转冷带落模成型装置

回转冷带落模成型装置是利用产品的低熔点特性，将熔融的物料，根据其粘度范围，通过特殊的布料装置，将熔融液均布在匀速移动的钢带上。回转冷带落模成型装置具有传热效果好、冷却效率高、物料适用范围广、产品纯度高、易实现自动化、连续化作业等优点。

目前，国内从事回转冷带落模成型装置设计、研究、制造技术水平已接近国际先进水平。

二、粉体造粒技术选择需考虑到的因素

粉体造粒是受多种因素影响的工艺过程，选择适宜的粉体造粒技术需要考虑以下因素：

1、原料的特性

原料特性的选择，需考察粉料是否有足够的细度来保证滚动造粒的进行；若选用挤出造粒，原料与水捏合后的塑性是否足够；若是湿法粉磨或液相合成的浆状产物，是否容易雾化；若采用喷浆造粒，原料的热敏性怎样。

2、处理能力的要求   

不同造粒方法的单位时间处理量差别不小，必须考虑设备投资和加工成本。

3、产品粒度分布   

不同造粒方式所得产品粒度的差异很大，如喷浆造粒的粒度小，而压缩造粒的产品粒径可以很大，应根据所需造粒选择造粒方式。

4、产品颗粒形状   

搅拌混合造粒、流化造粒等方法得到的产物是形状不十分规则的球形颗粒；而滚动成球可获得较光滑的圆球体；对于特殊形状的规则颗粒制备则需要借助压缩和挤出造粒的方式。产品颗粒形成的选择应考虑后续工艺的要求和方便。

5、产品颗粒强度

对颗粒强度要求不高或不希望其强度太高的条件下（如速溶食品）可选用喷浆早离得 方式；若要求颗粒强度很高在需要选用压缩造粒，添加粘合剂，甚至成型后再烧结，如研磨介质颗粒的生产。

6、产品颗粒的孔隙率和密度   

颗粒的孔隙率和密度在这两项指标也直接影响到产品的强度，如用于催化剂载体颗粒的生产，孔隙率和强度的同时提高是一对矛盾。孔隙率和密度的大小可通过工艺操作参数来调整。

7、干/湿法的选择   

干法生产工艺将不可避免地导致粉尘产生，因而不适合于有毒害性或其他危险粉料的造粒。另一方面，湿法则需要造粒后的干燥，并浪费掉一些溶剂。某些药物不能与水接触，或在干燥过程中再结晶形成其他结构，这都不适合湿法的进行。

作者：李波涛