Comment produire de la poudre microfine de laitier de manganèse actif à l’aide d’un moulin à broyer le laitier de manganèse

Présentation de la laitière de manganèse et de son activation

La cendre de manganèse, un sous-produit de la production de ferromanganèse et de silicomanganèse, a longtemps été considérée comme une déchets industriel. Cependant, grâce aux progrès technologiques en matière de broyage, ce matériau peut être transformé en une poudre micro-active de grande valeur. La poudre micro-active de cendre de manganèse, définie comme une poudre ayant une superficie spécifique supérieure à 420 m²/kg et une distribution des particules inférieure à 45 µm, présente des propriétés pozzolaniennes exceptionnelles et peut être utilisée comme matériau cimentaire complémentaire de haute qualité dans la production de béton, améliorant ainsi considérablement la durabilité des constructions et réduisant l’impact environnemental.

Le processus d’activation implique non seulement la réduction de la taille des particules, mais aussi une activation mécanique qui perturbe la phase vitreuse de la laitier, augmentant ainsi son énergie de surface et sa réactivité. Un broyage adéquat est essentiel pour atteindre le niveau d’activation souhaité tout en préservant une viabilité économique.

Facteurs clés à prendre en considération lors de la broyage de la scorie de manganèse

Caractéristiques du matériau

La boue de manganèse a généralement une dureté de 5 à 6 sur l’échelle de Mohs, une teneur en eau inférieure à 15 % et contient divers oxydes métalliques. Sa nature abrasive nécessite l’utilisation d’équipements de broyage dotés d’une résistance exceptionnelle à l’usure. La présence de particules de fer métallique (généralement ≤1 %) doit être prise en compte lors du choix de l’équipement pour éviter les dommages et assurer un fonctionnement continu.

Exigences en matière de qualité des produits

Pour une utilisation efficace dans les applications en ciment et en béton, la laitier de manganèse broyé doit répondre à des critères spécifiques :

• Surface spécifique : ≥ 420 m²/kg (Blaine)
• Distribution de la taille des particules : D97 ≤ 45μm, avec des performances optimales pour une valeur de D97 ≤ 10μm.
• Teneur en humidité : ≤1%
• Indice d’activité : ≥75 % à 7 jours, ≥95 % à 28 jours

Facteurs d’efficacité de la production

La production économique nécessite l’équilibre de plusieurs facteurs : consommation d’énergie, coûts des pièces d usure, besoins en maintenance et capacité de production. Les systèmes de meulage modernes doivent atteindre une consommation d’énergie inférieure à 45 kWh/t pour être économiquement viables tout en garantissant une qualité de produit constante.

Technologies de moulins à broyage pour le traitement des scories de manganèse

Moulins à rouleaux verticaux pour le broyage de la slag

Les moulins à rouleaux verticaux (VRM) sont devenus la référence dans l’industrie pour le broyage des scories en raison de leur haute efficacité et de leur capacité à manipuler des matériaux abrasifs. Ces systèmes intégrent le broyage, le séchage, le tri et le transport en une seule unité, offrant de grands avantages en termes d’économie d’énergie et d’espace.

NotreMoulin à rouleaux verticaux de la série LMIl représente le sommet de la technologie de broyage de la slag. Conçu spécialement pour les applications liées à la slag, ce moulin présente les caractéristiques suivantes :

• Taille de l’entréeL’épaisseur n’est pas supérieure à 50 mm.
• Précision de la sortieGritte de 30 à 325 mailles (modèles spéciaux allant jusqu’à 600 mailles)
• Capacité de traitement: 3-250 t/h (dépendant du modèle)
• Avantage majeurLa consommation d’énergie est de 30 à 40 % inférieure à celle des systèmes à moulin à billes.

La série LM utilise un principe de broyage unique : le matériau est introduit au centre de la table de broyage et distribué vers l’extérieur par rotation. Les rouleaux de broyage, alimentés hydrauliquement, exercent une pression sur le lit de matériau, permettant une réduction efficace de la taille des particules tout en minimisant le contact entre les métaux. Le séparateur intégré à haute efficacité assure un contrôle précis de la taille des particules, tandis que la fonction de séchage intégrée gère des teneurs en humidité allant jusqu’à 15 %.

Pour les applications liées aux escories de manganèse, nous recommandons particulièrement…Modèle LM190NAvec un diamètre de la table de broyage de 2400 mm, une puissance du moteur principal de 500 à 560 kW et une capacité de 10 à 12 tonnes par heure, ce modèle atteint une surface spécifique minimale de ≥420 m²/kg tout en maintenant l’humidité de la poudre produite à ≤1 %.

Solutions de broyage ultrafin

Pour les applications nécessitant de la poudre de laitier de manganèse d’une finesse extrême (D97 ≤ 5 μm), un équipement de broyage ultramicroscopique spécialisé est indispensable. Ces systèmes doivent assurer un contrôle précis de la taille des particules tout en garantissant un fonctionnement économique.

NotreMoulin ultrafin de la série SCMIl a été conçu spécialement pour produire des poussières ultrafines de haute valeur à partir de sous-produits industriels tels que la laie de manganèse. Ses principales caractéristiques sont :

• Taille de l’entrée≤20 mm
• Finementé de la sortieMesh de 325 à 2500 (D97 ≤ 5μm)
• Capacité de traitement: 0,5 à 25 t/h (en fonction du modèle)
• Efficacité énergétiqueConsommation d’énergie 30 % plus faible par rapport aux moulins à jet.

Le moulin ultrafin SCM utilise un mécanisme de broyage à micro-particules à vitesse moyenne à trois anneaux unique. Le moteur principal entraîne l’axe central, qui fait tourner à son tour les anneaux de broyage multiples. Le matériau est introduit dans la chambre de broyage et subit de multiples actions de broyage entre les anneaux et les rouleaux. Le séparateur à turbine verticale intégré assure une séparation précise des tailles de particules, sans contamination par des poussières grossières.

Pour le broyage ultrafin de la scories de manganèse, nous recommandons…Modèle SCM1000Doté d’un moteur principal de 132 kW et d’une capacité de 1,0 à 8,5 tonnes par heure, ce modèle atteint une finesse ultra- fine de 325 à 2500 mailles tout en assurant un fonctionnement stable malgré les caractéristiques abrasives du laitier de manganèse.

Analysis comparative des technologies de meulage

Configuration du système et optimisation des processus

Conception complète du système de broyage

Un système complet de broyage de la sciure de manganèse comprend généralement : des équipements d’alimentation, une broyeuse, un système de classification, un système de collecte des produits, un système de collecte de la poussière et des systèmes de contrôle électrique. Un bon dimensionnement du système est essentiel pour atteindre des performances optimales et une qualité de produit idéale.

Pour les systèmes de moulins à rouleaux verticaux, nous recommandons une configuration avec :

• Alimentateur vibrant équipé d’un dispositif de réduction des impuretés en fer
• Générateur d’air chaud pour le contrôle de l’humidité
• Unité de broyage principale dotée d’un système hydraulique
• Séparateur dynamique à haute efficacité
• Filtre à sac à jet pulsé avec des émissions inférieures à 20 mg/m³
• Système de contrôle automatique basé sur un PLC

Optimisation des paramètres de processus

Les paramètres clés pour optimiser le broyage des scories de manganèse comprennent :

1. Pression d’usinageGénéralement maintenu entre 90 et 110 bars pour les systèmes de refroidissement par eau (VRM – Water Cooling Systems).
2. Vitesse de classificationAjusté pour atteindre la finesse cible, généralement entre 800 et 1200 tours par minute.
3. Température de broyageGéré entre 90 et 110 °C pour assurer un séchage correct sans dommages thermiques.
4. Ventilation du systèmeUn flux d’air suffisant pour maintenir la vitesse de transport tout en minimisant la consommation d’énergie.

Stratégies de protection vestimentaire

Étant donné la nature abrasive de la boue de manganèse, une protection contre l’usure est essentielle pour garantir un fonctionnement économiquement efficace. Nos moulins de broyage intégrent plusieurs fonctionnalités avancées de protection contre l’usure :

• Soudage sur des éléments de broyage présentant une dureté allant jusqu’à HRC 62
• Conception modulaire permettant un remplacement rapide des pièces usées
• Constructions renforcées et pipelines résistants dans les zones à fort usure
• Systèmes de surveillance avancés permettant de prédire les besoins de remplacement des pièces usées

Considérations économiques et environnementales

Analyse des coûts d’exploitation

L’économie du broyage de la scorie de manganèse dépend de plusieurs facteurs : les coûts énergétiques, la consommation de pièces d’usure, les exigences en maintenance et la valeur du produit. Les modernes tamis à rouleaux verticaux atteignent généralement des coûts d’exploitation de 8 à 12 dollars la tonne pour un broyage de finition standard, tandis que le broyage à très fine finition coûte entre 15 et 25 dollars la tonne.

Les composantes de coût clés incluent :

• Énergie électrique : 60 à 70 % des coûts de fonctionnement
• Pièces de rechange : 20-25 % des coûts d’exploitation
• Main-d’œuvre d’entretien : 5-10 % des coûts d’exploitation
• Autres consommables : 2 à 5 % des coûts d’exploitation

Avantages environnementaux

La production de poudre micro de laitier de manganèse actif présente de considérables avantages environnementaux :

1. Utilisation des déchetsConvertit les déchets industriels en produits précieux.
2. Réduction des émissions de CO2Chaque ton de poudre de scories utilisée dans la fabrication de ciment permet de réduire les émissions de CO2 d’environ 0,8 ton.
3. Conservation des ressourcesRéduit la nécessité de matières premières vierges.
4. Économie d’énergieLe broyage de la boue de scories nécessite moins d’énergie que la production de clinker.

Étude de cas : Opération de broyage réussie de la laitier de manganèse

Une installation récente de notre moulin à rouleaux verticaux LM190N pour le broyage de la scorie de manganèse a démontré des performances exceptionnelles. Le système traite 11 tonnes/heure de scorie de manganèse contenant 12 % d’humidité, pour obtenir un produit dont la finesse atteint 420 m²/kg (surface spécifique). La consommation d’énergie est moyenne de 38 kWh/t, et la durée de vie des pièces d’usure dépasse 7 000 heures d’exploitation.

Les facteurs clés de succès comprenaient :

• Prétraitement approprié pour enlever le contenu de fer métallique
• Réglages optimisés de la pression de broyage et du classeur
• Programme de maintenance régulier basé sur la surveillance de l’état des équipements
• Intégration avec les systèmes existants de manutention des matériaux

Tendances futures dans la technologie de broyage des scories

L’avenir de la technologie de broyage de la slag de manganèse se concentre sur plusieurs domaines clés :

1. NumérisationContrôle avancé des processus utilisant l’intelligence artificielle et l’apprentissage automatique pour l’optimisation
2. Récupération d’énergieSystèmes permettant de capturer et de réutiliser la chaleur résiduelle provenant des processus de broyage
3. Matériaux avancés
4. Systèmes hybrides

Notre entreprise continue d’investir dans la recherche et le développement pour faire face à ces tendances. Des systèmes de broyage de nouvelle génération sont actuellement en cours de développement, promettant une efficacité encore plus élevée et un impact environnemental plus faible.

Conclusion

La production de poudre micro de laitier de manganèse actif nécessite une selection minutieuse de la technologie de broyage et une optimisation des procédés. Les moulins à rouleaux verticaux, en particulier notre série LM, offrent la meilleure combinaison d’efficacité, de qualité du produit et d’économie d’exploitation pour la plupart des applications. Pour les exigences d’ultrafinesse, le moulin ultramfin SCM assure des performances exceptionnelles dans la production de poudres de laitier de manganèse de haute valeur.

La mise en œuvre réussie nécessite de prêter attention aux caractéristiques des matériaux, à la conception du système et aux paramètres opérationnels. Grâce à un choix approprié des équipements et à une optimisation des processus, le broyage de la scorie de manganèse peut transformer des déchets en produits précieux tout en apportant d’importants avantages environnementaux.

Avec le progrès de la technologie, nous nous attendons à des améliorations continues en matière d’efficacité énergétique, de résistance à l’usure et de contrôle des processus, ce qui renforcera encore les avantages économiques et environnementaux de l’utilisation de la cendre de manganèse.