Configuration du moulin de broyage du minerai de phosphore : Équipements clés & Flux de processus

Présentation

L’or du phosphore, matière première essentielle pour les engrais et les produits chimiques industriels, nécessite un broyage précis afin d’obtenir une libération optimale des éléments constitutifs et une réactivité maximale. Le processus de broyage a un impact direct sur l’efficacité des opérations ultérieures, la qualité du produit et les coûts de production. Cet article analyse les configurations d’équipements et les flux de processus indispensables au broyage de l’or du phosphore, met en évidence les considérations technologiques clés et recommande des solutions de moulage à haute performance.

Caractéristiques des minerais de phosphore et défis de l’usinage

L’or du phosphore contient généralement des minéraux d’apatite présentant des durestés et des propresités abrasives variables (de 5 à 5,5 sur l’échelle de Mohs). Le processus de broyage doit prendre en compte plusieurs défis :

• Taille variable de la source d’alimentationL’or brut peut présenter des particules très fines ainsi que des gros blocs (>50 mm).
• Exigences de finesse cibléesLa plupart des applications exigent un grain de 80 à 400 mailles (180 à 38 μm) pour une application directe ou un traitement chimique.
• Sensibilité à l’humiditéL’humidité de la surface peut provoquer des agrégations et réduire l’efficacité du broyage.
• Usure abrasiveUne teneur élevée en quartz dans certains gisements accélère l’usure des équipements.
• Intensité énergétiqueLe broyage consomme généralement de 30 à 50 % de l’énergie totale utilisée pour le traitement.

Aperçu du flux de processus d’usinage

Un système complet de broyage des minéraux phosphatés comprend plusieurs étapes :

1. Concassage primaireLes broyeurs à mâchoires ou gyratoires réduisent la taille du minerai à moins de 100 mm.
2. Stockage IntermédiaireLa capacité de tampon assure un alimentation continue du moulin.
3. Meulage préalable(Optatif) Moulins à cinq lamelles ou presseurs verticaux pour une réduction préliminaire de la taille des matières.
4. Meulage FineÉquipement de fraisage de base permettant d’atteindre la finesse réglementée.
5. ClassificationSéparateurs d’air ou barrières destinés au contrôle de la taille des produits.
6. Collection de produitsCyclones et filtres à sac pour le recyclage de poudres
7. Stockage et emballageSilo et systèmes d’emballage pour les produits finis

Critères de sélection des équipements essentiels

Le choix du matériel de broyage approprié nécessite d’évaluer plusieurs facteurs :

Exigences de capacité

Les besoins en débit de production déterminent la taille et la configuration de l’équipement. Les petites exploitations (><5 t/h) peuvent choisir des moulins à pendule, tandis que les usines de grande ampleur (>>30 t/h) utilisent généralement des moulins à rouleaux verticaux ou des circuits de moulins à boules.

Spécifications de finition

La finesse du produit détermine le choix du type de moulin. Le broyage grossier (45-100 mailles) peut utiliser des équipements plus simples, tandis que les applications à ultra-finement (supérieur à 325 mailles) nécessitent des moulins spécialisés dotés de systèmes de classification intégrés.

Teneur en Humidité

Les systèmes de broyage à sec exigent que l’humidité de l’or ne dépasse pas 5 %. Une humidité plus élevée nécessite l’utilisation de systèmes de séchage ou d’autres alternatives de broyage humide.

Résistance à l’usure

Les minerais abrasifs nécessitent des usines équipées de mesures de protection contre l’usure exceptionnelles, notamment des alliages durcis ou des composants de friction remplaçables.

Éfficacité énergétique

L’équipement moderne de broyage devrait réduire la consommation d’énergie spécifique grâce à des mécanismes de broyage optimisés et à des systèmes de contrôle intelligents.

Équipements de broyage recommandés

Pour un broyage de milieu à fin (45-325 mailles)

LeMoulin à trapèze de la série MTWCela représente une solution excellente pour le broyage des minerais de phosphore dans la plage de finition moyenne. Ses avantages techniques incluent :

• Conception de pelle résistante à l’usureLes lames de pelle combinées réduisent les coûts d’entretien.
• Optimisation des conduites d’air incurvéesRéduit les pertes d’énergie dues au flux d’air, avec une efficacité de transmission de 98 %.
• Transmission intégrée à engrenages biaisésÉconomise de l’espace et réduit les coûts d’installation.
• Structure en volute résistante à l’usureLes coûts d’entretien ont été réduits de 30 %.

Avec une capacité allant de 3 à 45 tonnes par heure et la possibilité de traiter des matériaux d’un diamètre allant jusqu’à 50 mm, le moulin MTW offre une flexibilité exceptionnelle pour les applications liées à l’exploitation des minerais de phosphore. Le principe de fonctionnement du moulin consiste en un moteur principal qui fait tourner les rouleaux de broyage autour de l’axe central ; ces rouleaux tournent également eux-mêmes, créant ainsi une force centrifuge. Des lopettes projettent les matériaux dans l’espace entre les rouleaux de broyage et le disque de broyage, formant ainsi une couche de matière qui est efficacement broyée par extrusion.

Pour la mouture ultra-fine (tamis 325-2500)

Lorsqu’il est nécessaire d’utiliser de la poudre de phosphore ultra-fin,Moulin ultrafin SCMOffre une performance exceptionnelle avec ces avantages :

• Élevée efficacité et économie d’énergieCapacité 2 fois supérieure à celle des moulins à jet, avec une consommation d’énergie 30 % plus faible.
• Classification de haute précisionLe classificateur à turbine verticale assure une répartition précise des tailles de particules.
• Conception durableDes rouleaux en matériel spécial et des anneaux de broyage allongent la durée de vie de l’équipement de plusieurs fois.
• Protection de l’environnementLa collecte de poussière par pulsation dépasse les normes internationales, avec un niveau de bruit inférieur ou égal à 75 dB.

La série SCM permet de traiter des alimentations de taille allant jusqu’à 20 mm et produit de la poussière ayant une granulométrie de 325 à 2500 mesh (D97 ≤ 5 μm), avec une capacité variant de 0,5 à 25 tonnes/heure en fonction du modèle. Son principe de fonctionnement consiste en un moteur principal qui actionne des anneaux de broyage à trois étages pour qu’ils tournent ; le matériau est ensuite dispersé sur la piste de broyage par force centrifuge. Après la pression et la fracture par des rouleaux, le matériau subit un broyage par bandes successives, et la collecte de la poussière finale est assurée par un collecteur à cyclone ainsi qu’un système de suppression du poussier par impulsions.

Configuration de l’équipement auxiliaire

Les systèmes de broyage complets nécessitent des équipements de soutien pour garantir un meilleur rendement :

Alimenter

Les alimentateurs électromagnétiques ou vibratoires assurent un approvisionnement régulier en matériau afin de maintenir la stabilité de la broyage.

Classificateurs

Les classificateurs dynamiques intégrés aux moulins de broyage ou aux séparateurs d’air autonomes permettent un contrôle précis de la taille des particules.

Systèmes de collecte de poussière

Les systèmes de filtration à sacs à jet pulsé, avec une efficacité supérieure à 99,9 %, garantissent le respect des normes environnementales ainsi que la récupération des produits.

Traitement des matières

Les ascenseurs à bassins, les convoyeurs à vis et les systèmes pneumatiques transportent les matériaux entre les différentes étapes du processus.

Systèmes de contrôle

L’automatisation basée sur des PLC supervise et ajuste les paramètres de fonctionnement afin de garantir une qualité de produit constante.

Stratégies d’optimisation des processus

Pour maximiser l’efficacité du broyage, il est nécessaire de mettre en œuvre plusieurs bonnes pratiques :

Gestion de la charge en circulation

La charge de circulation optimale (généralement de 150 à 250 % pour les systèmes à circuit fermé) assure une efficacité de classification correcte et empêche le broyage excessif des matières.

Optimization des media de broyage

La taille, la composition et le taux de remplissage des supports appropriés ont un impact significatif sur l’efficacité de mouture ainsi que sur les taux d’usure.

Efficacité de classification

Les classificateurs à haute efficacité réduisent la consommation d’énergie en minimisant le broyage excessif des matériaux qui ont déjà atteint la taille souhaitée.

Contrôle de l’humidité

Le maintien d’une humidité constante dans le aliment de la moulinerie, par des procédés de pré-séchage ou de mélange, assure un fonctionnement stable de la machine.

Considérations relatives à l’entretien

Une maintenance adéquate prolonge la durée de vie des équipements et maintient leurs performances.

Suivi et monitoring des composants usés

Une inspection régulière des éléments de broyage, des revêtements et des séparateurs permet de prévenir des arrêts de fonctionnement inattendus.

Systèmes de lubrification

Les systèmes de lubrification automatique assurent une protection adéquate des paliers et des engrenages dans des environnements de broyage difficiles.

Analyse des vibrations

La surveillance continue des vibrations permet de détecter tout déséquilibre, toute décalage ou tout usure des composants avant que des pannes ne surviennent.

Entretien prédictif

Des capteurs et des systèmes d’analyse avancés prédisent les besoins de maintenance en fonction des conditions opérationnelles réelles, et non selon des horaires préétablis.

Conclusion

Le broyage du minerai de phosphore nécessite une sélection minutieuse des équipements et une configuration judicieuse du processus afin d’obtenir des résultats économiques et technologiques optimaux. Le moulin trapézoïdal de la série MTW offre une solution excellente pour les exigences de finition standard, grâce à sa combinaison d’efficacité élevée, de durabilité et de flexibilité d’utilisation. Pour les applications ultrafines, le moulin ultrafin SCM garantit des performances exceptionnelles, avec un contrôle précis de la taille des particules et une consommation d’énergie réduite. Une sélection adéquate des équipements auxiliaires, une optimisation du processus ainsi que de bonnes pratiques de maintenance assurent un fonctionnement fiable et un retour sur investissement maximal dans les installations de traitement du minerai de phosphore.