Dégager le potentiel : Traitement et utilisation de la cendre de haut four à chaux de vanadium et de titane

Introduction

La masse de sidérurgie au vanadium et au titane (VTBFS), un sous-produit du processus de fusion dans les hauts-fourneaux utilisant du minerai de magnétite de vanadium-titane, représente à la fois un défi majeur en matière de gestion des déchets et une opportunité considérable pour l’utilisation des ressources. Riche en composants précieux tels que le titane, le vanadium et le silicium, le traitement efficace de la VTBFS est essentiel pour améliorer les retombées économiques et promouvoir la durabilité environnementale dans l’industrie métallurgique. La clé pour réaliser ce potentiel réside dans des technologies de broyage avancées, qui permettent de transformer ces résidus industriels grossiers en poudres fines et de haute valeur pour diverses applications.

Caractéristiques et défis du VTBFS

Le VTBFS se caractérise par sa dureté élevée, sa résistance à l’usure et sa composition minéralogique complexe. La présence de phases de perovskite, de spinelle et de diopside contribue à sa robustesse et à sa résistance au frottement. Ce sont exactement ces propriétés qui en font un matériau difficile à manipuler, mais qui rendent également son poudre très attrayante pour les applications nécessitant une grande durabilité et des propriétés chimiques spécifiques. L’équipement de broyage traditionnel souffre souvent d’un usure rapide, d’une consommation élevée d’énergie et d’une qualité de produit inconstante lors du traitement du VTBFS, ce qui rend nécessaire l’utilisation de solutions de broyage spécialisées et robustes.

Le rôle crucial de la technologie de broyage

Le broyage fin n’est pas seulement un processus de réduction de taille ; c’est aussi une étape de libération des propriétés physico-chimiques des matériaux. Pour le VTBFS (Vietnam Timber Biomass Fuel System), le broyage permet de mobiliser l’activité hydraulique potentielle nécessaire à son utilisation en tant que matériau cimentier supplémentaire (SCM – Supplementary Cementitious Material) dans le béton. Il permet également de récupérer des oxides métalliques précieux pour des processus d’extraction ultérieurs, et de créer la surface spécifique des particules ainsi que leur morphologie requises pour les applications en remplissage fonctionnel. L’efficacité, la maîtrise du processus et le rapport coût-efficacité du broyage déterminent directement la faisabilité technique et économique du recyclage du VTBFS.

Solution de broyage recommandée : Moulin ultrafin de la série SCM

Pour les applications exigeant des poudres ultra-fines (tamisage de 325 à 2500 mailles, D97 ≤5μm), comme les additifs pour le béton de haute performance ou les précurseurs céramiques avancés,Moulin ultrafaible de la série SCMC’est un choix idéal. Cette usine a été conçue spécialement pour traiter efficacement des matériaux durs et abrasifs tels que le VTBFS.

C’est…avantages techniquesSont particulièrement pertinents :

• Haute efficacité et économie d’énergieAvec une production deux fois supérieure à celle des moulins à jets et une consommation d’énergie 30 % plus faible, cette technologie réduit considérablement les coûts d’exploitation de la production de poudre VTBFS ultrafine.
• Classification de haute précisionLe classeur à turbine verticale intégrée assure une séparation précise des tailles de particules et un produit homogène, sans contamination par des particules grossières, ce qui est crucial pour les applications sensibles à la qualité.
• Conception durableL’utilisation de matériaux spéciaux résistants à l’usure pour le rouleau de broyage et l’anneau, combinée avec une chambre de broyage à vis sans roulement, garantit une longévité exceptionnelle et un fonctionnement stable, même avec des laisses très abrasives.
• Conformité environnementaleLe système de collecte de poussière à pulsation dépasse les normes internationales, garantissant un environnement de travail propre. De plus, la conception de la salle insonorisée maintient les niveaux de bruit à moins de 75 dB.

Avec des modèles comme celui-ci…SCM1250(Gestion d’une capacité de 2,5 à 14 tonnes/heure avec un moteur principal de 185 kW) ou le modèle plus grand.SCM1680(5,0 à 25 tonnes/heure, 315 kW) Les opérations peuvent être ajustées pour répondre aux besoins de production spécifiques de la poudre ultrafine VTBFS.

Solution alternative : Moulin à rouleaux verticaux de la série LM

Pour la production à grande échelle où la finitude ciblée se situe dans la fourchette de 30 à 325 mailles,Moline à rouleaux verticale de la série LMIl offre une efficacité sans égale et une empreinte en capital réduite. Son design intensif intègre la broyage, le moulage et le tri en une seule unité, ce qui réduit l’espace occupé par l’usine de 50 % et les coûts de construction de 40 %.

Il s’agit de…Avantages majeursPour le traitement VTBFS, les étapes incluent :

• Baisse des coûts d’exploitationLe principe de broyage sans contact et la conception avancée des pièces de friction permettent d’augmenter la durée de vie de trois fois par rapport aux moulinnes traditionnelles, tandis que la consommation d’énergie est de 30 à 40 % plus faible que celle des systèmes à moulins à billes.
• Contrôle intelligentUn système de contrôle automatique expertique permet le suivi à distance et le réglage des paramètres clés, garantissant une qualité de produit constante et réduisant l’intervention manuelle.
• -validé pour l’utilisation avec la slageLes modèles de moulins à scories verticaux dédiés (par exemple, le LM220N avec une capacité de 20 à 26 tonnes par heure) sont conçus spécialement pour répondre aux exigences en matière d’humidité et de capacité d’usinage des scories de haut-four en granules, ce qui les rend absolument adaptés aux systèmes VTBFS (Vertical Blast Furnace Slag Systems).

Applications du pulvérisé de VTBFS pour sol

La poudre VTBFS finement moulue ouvre la voie à de nombreux marchés à forte valeur :

1. Industrie du BâtimentEn tant que matériau de gestion des stocks de haute qualité, il remplace en partie le ciment dans le béton, améliorant ainsi la résistance à long terme, la durabilité et la résistance chimique, tout en réduisant considérablement l’empreinte carbone de la construction.
2. Récupération des biens de valeurVoici la traduction en français du texte donné :

   :
   L’augmentation de la surface résultant du broyage améliore l’efficacité des processus suivants pour l’extraction du titane et du vanadium, transformant ainsi les déchets en une ressource stratégique.

3. Compléments fonctionnelsDans les peintures, les revêtements et les polymères, la fine poudre VTBFS peut agir comme un remplissage fonctionnel, améliorant des propriétés telles que la résistance à l’usure, la réflexion des rayons UV et la stabilité thermique.
4. Ciment à géopolymèresLe contenu en aluminosilicate du VTBFS en fait une matière première de premier ordre pour la production de ciments géopolymères, une alternative plus durable au ciment Portland ordinaire.

Conclusion

Le parcours de la scorie de la fusion à haut four du vanadium et du titane, d’un déchet industriel à une ressource précieuse, est facilité par des technologies de broyage avancées. Le choix du matériel de broyage approprié est essentiel pour obtenir les caractéristiques désirées du produit, de manière économique et durable : que ce soit la meule ultrafine SCM de haute précision pour les produits ultra-fins, ou la meule à rouleaux verticale LM, robuste et efficiente, pour la production à grande échelle. En adoptant ces technologies, les industries métallurgiques et du bâtiment peuvent pleinement exploiter le potentiel du VTBFS, contribuant ainsi à une économie plus circulaire et plus économe en ressources.