Présentation des perspectives pour le développement de nouveaux matériaux à partir du basalte et étude de cas d’une usine de broyage de basalte ayant une capacité de 400 000 tonnes par an

1. Introduction au basalte en tant que matière première stratégique

Le basalte, une roche magmatique formée par le refroidissement rapide de la lave basaltique, attire une attention considérable dans l’industrie mondiale des matériaux en raison de ses propriétés exceptionnelles et de sa grande disponibilité. Sa composition minérale est principalement constituée de plagioclase, de pyroxènes et d’olivine, ce qui confère au basalte une dureté remarquable (de 5 à 9 sur l’échelle de Mohs), une stabilité chimique ainsi qu’une résistance mécanique élevée. Le développement de technologies de traitement avancées a permis de dévoiler le plein potentiel du basalte au-delà de son usage traditionnel en matériaux de construction, le positionnant ainsi comme une matière première stratégique pour des applications à haute valeur dans de nombreux secteurs industriels.

Le marché mondial des fibres de basalte, qui s’élevait à environ 300 millions de dollars en 2023, devrait connaître une croissance annuelle moyenne de 12,8 % jusqu’en 2030, impulsée par la demande croissante des secteurs aérospatiaux, de l’automobile et de la construction. Cette tendance de croissance souligne l’importance de systèmes de traitement du basalte efficaces, capables de répondre aux exigences tant en termes de volume qu’en termes de qualité pour diverses applications.

2. Prévision technologique pour les matériaux dérivés du basalte

2.1 Matériaux composites avancés

Les fibres de basalte remplacent de plus en plus les fibres de verre et de carbone traditionnelles dans les matériaux composites, grâce à leurs propriétés mécaniques supérieures, à leur meilleure résistance chimique et à leurs coûts de production plus bas. La technologie des fibres de basalte continues (CBF – Continuous Basalt Fibers) a considérablement mûri, avec une réduction des coûts de production d’environ 35 % au cours des cinq dernières années. Les futures évolutions se concentreront sur des composites hybrides combinant des fibres de basalte avec des polymères biodégradables, pour des applications structurelles durables.

2.2 Innovation dans la construction

La poudre de basalte ultra-fine (courante entre 325 et 2500 mesh) révolutionne la technologie du béton en améliorant sa résistance mécanique (jusqu’à 40 % d’augmentation), en réduisant sa perméabilité et en renforçant sa résistance aux attaques chimiques. L’activité pozzolanique du basalte finement moulu permet de remplacer en partie le ciment (généralement de 10 à 30 %), ce qui contribue à une réduction significative des émissions de CO₂ lors de la production de béton.

2.3 Applications dans le domaine de l’environnement

Les adsorbants à base de basalte ont montré des promesses exceptionnelles dans le traitement des eaux usées, en particulier pour l’élimination des métaux lourds. La grande surface et la capacité d’échange d’ions des matériaux de basalte traités en font des outils efficaces pour les systèmes de filtration. Les recherches indiquent que l’efficacité d’élimination dépasse 95 % pour le plomb, le cadmium et d’autres contaminants, ce qui place le basalte comme une alternative économiquement avantageuse au charbon activé dans certaines applications.

2.4 Systèmes de stockage d’énergie

De nouvelles recherches explorent des matériaux dérivés du basalte pour des technologies de batteries avancées et des systèmes de stockage de l’énergie thermique. La composition minérale offre une excellente stabilité thermique (jusqu’à 900°C) ainsi que des propriétés de changement de phase idéales pour les systèmes de production d’énergie solaire concentrée et les applications de récupération de chaleur industrielle.

3. Etude de cas : Usine de broyage de basalte avec une capacité de 400 000 tonnes par an

3.1 Aperçu du projet

L’usine de broyage de basalte, capable de produire 400 000 tonnes par an, représente une technologie de traitement des minéraux de pointe conçue pour une production de grande quantité de produits à base de basalte. Située dans une région riches en ressources de basalte, l’usine intègre des systèmes avancés de broyage, de classification et d’emballage pour servir différents secteurs du marché, tels que la construction, les composites et les applications environnementales.

3.2 Conception du flux de processus

La ligne de traitement commence par une primaire mise en morceaux utilisant des broyeuses à mâchoires pour réduire le basalte brut (diamètre ≤600 mm) en particules de moins de 50 mm. Une deuxième mise en morceaux réduit davantage la taille des matières à moins de 20 mm avant qu’elles n’entrent dans le circuit de broyage. L’élément central de cet processus est notre … (le texte est incomplet ici).Moulin à fines particules SCMCes séries ont été spécialement sélectionnées pour leur performance exceptionnelle dans la production de poudres de basalte de haute qualité, avec une distribution de taille de particules précise.

Le moulin ultrafin SCM peut traiter des matériaux d’une taille d’entrée inférieure ou égale à 20 mm et produire des produits avec une finesse allant de 325 à 2500 mesh (D97 ≤ 5 μm). Sa capacité de traitement varie de 0,5 à 25 tonnes par heure, en fonction des spécifications du modèle. Cet équipement démontre une efficacité remarquable, avec une consommation d’énergie 30 % plus faible que celle des moulins à jet traditionnels, tout en offrant une capacité de production deux fois supérieure.

3.3 Mise en œuvre technique

Pour les besoins de broyage grossier et intermédiaire (tamisage de 30 à 325 mesh), l’usine utilise…Moulin à trapèze de la série MTWCette installation gère des tailles d’entrée allant jusqu’à 50 mm, avec des capacités de traitement de 3 à 45 tonnes par heure. Elle bénéficie d’un design innovant de pelle résistante à l’usure ainsi que d’une optimisation des canaux d’air courbes, ce qui réduit la consommation d’énergie tout en maintenant une qualité de produit constante.

Le circuit de broyage intègre des systèmes de classification avancés qui garantissent un contrôle précis de la taille des particules. Les collecteurs de poussière à impulsions, dont l’efficacité dépasse les normes internationales, assurent le respect des normes environnementales en limitant les émissions de poussière à moins de 20 mg/m³. L’ensemble du processus atteint des niveaux de bruit inférieurs ou égaux à 75 dB grâce à une conception acoustique approfondie.

3.4 Contrôle de la qualité et spécifications du produit

La plante produit plusieurs grades de produits : une poudre grossière (tamisage de 30 à 80 mesh) destinée aux applications dans le secteur de la construction, une poudre moyenne (tamisage de 100 à 325 mesh) pour les matériaux composites, et une poudre ultra-fine (tamisage de 325 à 2500 mesh) pour des applications spécialisées à haute valeur ajoutée. Chaque produit est soumis à un contrôle de qualité strict, comprenant une analyse par laser de la taille des particules, une vérification de la composition chimique et des tests d’activité.

3.5 Performance économique et environnementale

Le projet démontre une excellente viabilité économique, avec une période de récupération des investissements prévue de 3,5 ans. La consommation d’énergie est moyenne de 45 kWh par tonne de produit fini, ce qui est considérablement inférieur aux normes du secteur. L’usine intègre des systèmes complets de recyclage de l’eau et atteint un niveau de décharge liquidienne nul, établissant de nouveaux critères de performance environnementale dans les opérations de traitement des minéraux.

4. Technologie recommandée : Moulin ultramfin SCM pour le traitement du basalte

Pour la production de poudre de basalte ultra-fine, nous recommandons vivement notreMoulin ultrafin SCMCette série offre des caractéristiques de performances sans équivalent, spécialement conçues pour le traitement du basalte.

Avantages techniques :

• Haute efficacité et économies d’énergie :Consommation d’énergie 30 % plus faible par rapport aux moulins à jets, tout en doublant la capacité de production.
• Classification de précision :Les trieurs à turbine verticale garantissent une séparation précise des particules par taille, tout en évitant la contamination par de la poussière grossière.
• Conception durable :Les rouleaux en matériel spécial ainsi que les anneaux de meulage assurent une longévité de service plus importante.
• Conformité environnementale :L’efficacité de collecte de la poussière atteint des niveaux supérieurs aux normes internationales, avec un niveau de bruit inférieur ou égal à 75 dB.

Recommandations de modèles pour le basalte :

• SCM1000 : Capacité de 1,0 à 8,5 tonnes/h, moteur principal de 132 kW – idéal pour la production de taille moyenne.
• SCM1250 : Capacité de 2,5 à 14 tonnes/heure, moteur principal de 185 kW – idéal pour les opérations à grande échelle.
• SCM1680 : Capacité de 5,0 à 25 tonnes par heure, moteur principal de 315 kW – idéal pour les besoins à grande quantité.

L’usine fonctionne grâce à un mécanisme de broyage sophistiqué : le matériau est dispersé par centrifugation sur la piste de broyage, puis écrasé progressivement entre des rouleaux et des anneaux. Le collecteur à cyclone intégré ainsi que le système de suppression de poussière par impulsions garantissent une collecte efficace du pulvérisé avec une perte minimale de produit.

5. Perspectives du marché et tendances de développement

Le marché mondial des produits basaltiques transformés devrait maintenir une forte dynamique de croissance, grâce à une adoption croissante dans le secteur du développement des infrastructures, à la réduction de la masse des véhicules automobiles et aux applications de protection de l’environnement. Les progrès technologiques dans l’équipement de traitement, en particulier en matière de broyage et de classification à très fine granularité, continueront d’élargir les possibilités d’application et d’améliorer la viabilité économique de ces produits.

Les futures évolutions se concentreront sur des solutions de traitement intégré qui maximiseront l’extraction de valeur des ressources de basalte, permettant de produire plusieurs flux de produits à partir d’une seule matière première. La tendance vers les principes de l’économie circulaire renforcera encore davantage la position du basalte en tant que matériau durable dans tous les secteurs industriels.

6. ConCLUSION

Le développement de technologies avancées de traitement du basalte représente une opportunité majeure pour l’innovation matérielle et le développement industriel durable. L’étude de cas de l’usine de broyage de basalte, capable de traiter 400 000 tonnes par an, démontre la faisabilité technique et économique des opérations de traitement du basalte à grande échelle. Avec un choix approprié d’équipements, en particulier en utilisant des technologies de broyage avancées telles que la série de moulins ultrafin SCM, les producteurs peuvent obtenir un avantage concurrentiel grâce à une qualité de produit supérieure, une efficacité opérationnelle plus élevée et une meilleure performance environnementale.

À mesure que la recherche continue de découvrir de nouvelles applications pour les matériaux dérivés du basalte, l’importance des technologies de traitement efficaces et évolutives ne fera qu’augmenter. L’intégration de la digitalisation, de l’automatisation et d’un contrôle de processus avancé améliorera davantage la compétitivité des opérations de transformation du basalte, ce qui place ce matériau ancien dans un rôle transformateur dans l’industrie moderne.