Une usine de poudre peut disposer du bon gisement minéral, d’un flux de processus propre et d’un marché solide pour le produit final, mais si le broyeur ne peut pas contenir la taille de particule requise, le projet sera sous-performant. Dans le traitement des minéraux non métalliques, c'est la première conclusion à garder à l'esprit : le minéral définit l'alimentation, tandis que le système de broyage définit le produit. La question pratique est de savoir si le broyeur correspond à la dureté, à l'humidité et à la finesse de l'aliment avant la commande de l'équipement.

Que sont les minéraux non métalliques ?

Les minéraux non métalliques sont des minéraux qui ne sont pas exploités principalement pour les métaux qu'ils contiennent. Ils comprennent des matériaux de construction tels que le calcaire, le sable, le gravier et le gypse ; des minéraux chimiques et fertilisants tels que la barytine, le sel et le phosphate naturel ; et des minéraux industriels tels que le talc, le kaolin, le feldspath et le graphite. Dans l'industrie quotidienne, ce sont les matériaux de base du ciment, de la chaux, de la céramique, du verre, de la peinture, des plastiques et du papier.

Parce qu’ils sont utilisés pour leurs propriétés physiques et chimiques plutôt que pour l’extraction de métaux, les minéraux non métalliques sont généralement jugés selon des critères différents de ceux des minerais. La pureté, la couleur, la forme des particules, la luminosité, l’absorption d’huile et la distribution granulométrique comptent toutes plus que la teneur en métal. Un calcaire parfaitement adéquat pour les granulats peut être rejeté comme filler parce que sa couleur est incohérente ; un produit de barytine utilisé dans le forage peut échouer parce que sa densité ou sa distribution granulométrique est incorrecte.

Pour un acheteur d'équipement, cela a une conséquence directe : chaque projet de minerais non métalliques nécessite une conception de processus qui part de la spécification finale de la poudre et remonte jusqu'à l'alimentation. Une liste de départ utile de matériaux est couverte dans notre guide des minéraux que vous pouvez traiter avec un broyeur Raymond , mais le principe est plus large que n’importe quel type de machine.

Propriétés de l'alimentation qui déterminent la décision de broyage

Deux propriétés des aliments ont la plus grande influence sur le choix du broyeur : la dureté Mohs et l'humidité des aliments. La plupart des minéraux non métalliques peuvent être broyés avec un équipement conçu pour les matériaux inférieurs à 7 sur l'échelle de Mohs. Les minéraux plus mous tels que le talc, le gypse et le kaolin peuvent être broyés à des vitesses plus élevées avec une usure relativement faible. Les minéraux moyennement durs tels que le calcaire et la dolomite nécessitent une pression de broyage modérée, tandis que les minéraux proches de la limite supérieure, comme le feldspath, nécessitent des pièces d'usure plus résistantes et un point de fonctionnement plus conservateur. Pour la plupart des broyeurs verticaux et des broyeurs à rouleaux annulaires, la fenêtre pratique est une alimentation inférieure à 7 sur l'échelle de Mohs et une humidité d'alimentation inférieure à 6 pour cent.

L’humidité est souvent le problème caché. Lorsque l'humidité de l'alimentation dépasse environ 6 pour cent, le matériau peut s'agglutiner à l'intérieur du broyeur, recouvrir les rouleaux de broyage et réduire la précision du classificateur. De nombreuses usines de minerais non métalliques gèrent ce problème en séchant les aliments avant le broyage ou en sélectionnant un système de broyage avec un flux d'air de séchage intégré.

Le tableau ci-dessous présente la gamme de minéraux non métalliques courants et les considérations de sélection qui s'appliquent généralement.

La dureté et l’humidité ne sont pas tout. L’abrasivité peut être plus élevée que ne le suggère la dureté, surtout si le minéral contient des grains de quartz pointus. La taille des particules cible est également importante : un produit de 60 mesh se comportera différemment d'un produit de 600 mesh dans le même broyeur, car le classificateur, la pression de broyage et le temps de séjour doivent tous changer.

Une ligne typique de traitement des minéraux non métalliques

Une fois que l’aliment et la cible sont connus, la chaîne de traitement suit généralement une séquence prévisible :

1. Concassage et séchage : réduire l'alimentation à une taille que le broyeur peut accepter et ramener l'humidité dans la plage acceptable.
2. Broyage : réduire le minéral dans le broyeur principal à la finesse cible.
3. Classification : séparer les particules qui ont atteint la taille requise et renvoyer les matériaux surdimensionnés pour un autre passage.
4. Collecte et contrôle de la poussière : capturez la poudre finie dans le dépoussiéreur et maintenez la boucle de broyage sous pression négative.
5. Stockage et emballage : déplacez la poudre finie vers des silos ou un emballage sans perdre sa répartition granulométrique.

Pour la plupart des poudres moyennement fines, le circuit n'est pas compliqué, mais l'ingénierie du circuit détermine si le broyeur fonctionne à proximité de sa capacité nominale. Un bac à matières premières trop petit, un classificateur mal adapté à l'usine ou un dépoussiéreur à manches avec un volume d'air insuffisant peuvent réduire la production plus que toute différence entre une usine et une autre.

Comment choisir un broyeur pour les minéraux non métalliques

Il n’existe pas de broyeur de minéraux non métalliques universel. Le choix correct dépend de la finesse recherchée, du débit, du coût énergétique et des propriétés physiques de l'aliment. En pratique, trois architectures machines couvrent la plupart des projets.

Broyeurs pendulaires classiques pour poudre moyennement fine

Lorsque le produit cible se situe entre environ 60 et 325 mesh, un broyeur pendulaire Raymond à quatre rouleaux constitue une option économique et éprouvée. Il convient au calcaire, au gypse, à la barytine, au kaolin et à de nombreux autres minéraux présentant une abrasivité modérée. Pour une usine mature où l'opérateur souhaite une maintenance simple et un fonctionnement stable, le Broyeur pendulaire Raymond à 4 rouleaux LYH998 est le type d’équipement que nous recommandons habituellement dans cette gamme.

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Broyeurs verticaux pour un débit et une efficacité énergétique plus élevés

Lorsque l’usine a besoin d’une capacité plus élevée par unité de surface au sol et d’une consommation d’énergie inférieure par tonne, un broyeur vertical constitue généralement la meilleure architecture. Sa classification est intégrée à la boucle de broyage et la disposition verticale facilite l'organisation du flux de processus. Pour les opérateurs qui passent d'un broyeur à boulets ou d'un broyeur horizontal plus ancien, le Broyeur vertical série LYH1008 donne un point de référence clair pour ce type de système.

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Broyeurs à rouleaux verticaux intelligents pour poudre fine et ultrafine

À mesure que la finesse requise s'approche de 400 mesh et au-delà, le classificateur et la pression de broyage nécessitent un contrôle plus précis. Un broyeur à rouleaux à anneaux verticaux peut traiter des minéraux non métalliques plus mous avec une consommation d'énergie inférieure à celle d'un broyeur conventionnel, et un contrôle intelligent permet de maintenir la stabilité du produit lorsque les conditions d'alimentation varient. Le Broyeur à rouleaux vertical intelligent, série LYH996, nouveau type est représentatif de cette approche.

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Décisions au niveau de l'usine : énergie, poussière et coût total

La sélection d’une usine de traitement n’est qu’une partie d’un projet minier non métallique. Le système environnant décide souvent si l’usine peut fonctionner de manière fiable.

L'efficacité énergétique est devenue un critère d'achat clé, car l'électricité constitue souvent le coût contrôlable le plus important dans une usine de broyage. Un broyeur vertical bien conçu peut réduire la consommation d'énergie par tonne par rapport à un broyeur à boulets conventionnel, mais seulement si le classificateur, le ventilateur et la pression de broyage sont réglés en fonction de l'alimentation réelle. Pour un broyeur pendulaire, la lubrification et l'usure des rouleaux affectent également la consommation d'énergie ; des rouleaux mal entretenus obligent le broyeur à utiliser plus de pression pour obtenir le même produit.

Le contrôle des émissions de poussières est tout aussi important. Le traitement des minéraux non métalliques génère de la poudre fine à chaque point de transfert, et une usine conforme a besoin d'un système de dépoussiérage dimensionné pour l'ensemble du circuit, et pas seulement pour la sortie du broyeur. Le fonctionnement sous pression négative réduit les fuites et préserve la sécurité de l’environnement de travail.

Avant de demander un prix, préparez les informations suivantes :

• Produit cible et plage de finesse requise, par exemple 200 mesh ou 600 mesh
• Taille de l'alimentation après l'étape de concassage
• Alimenter l'humidité à l'entrée du broyeur
• Dureté Mohs et abrasivité, si connues
• Capacité requise en tonnes par heure
• Spécifications du produit telles que la luminosité, la couleur ou l'absorption d'huile

Ces détails permettent à un fournisseur d'équipement de dimensionner le broyeur, le classificateur, le ventilateur et le dépoussiéreur en tant que système. Ils réduisent également le risque que le broyeur soit déclassé après l'installation parce qu'une propriété d'alimentation critique n'a pas été divulguée.

Les plats à emporter pratiques

Les minéraux non métalliques ne constituent pas une seule famille de matériaux lorsqu’il s’agit de broyage. Le talc et le feldspath exigent des stratégies d'exploitation différentes ; les fillers calcaires et les boues de forage barytiques exigent des contrôles de qualité différents. Le fil conducteur est que la dureté des aliments, l’humidité des aliments et la finesse cible doivent être fixées avant le choix du broyeur.

Commencez par la spécification du produit. Travaillez en arrière dans le circuit de broyage. Sélectionnez ensuite une architecture d'usine capable de fournir la finesse requise avec un plan de maintenance et un budget énergétique réalistes. Cette séquence a fait ses preuves usine après usine et constitue le moyen le plus direct de maintenir la rentabilité d’un projet minier non métallique.