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RÉSUMÉ
La fragmentation des minéraux industriels et de matériaux non minéraux, ou de matériaux composites en vue du recyclage consiste à réduite la matière première en une poudre, possédant des caractéristiques spécifiques lié à son emploi dans l’industrie. Pour obtenir une matière très divisée, le broyage doit être poussé et combiné avec la classification. Ainsi, la principale exigence qui concerne les appareils de fragmentation est la robustesse, alors que leur précision prévaut chez les utilisateurs de poudre ou des produits élaborés.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Pierre BLAZY : Professeur honoraire - Ancien Directeur de l’École Nationale Supérieure de Géologie (ENSG)
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El-Aïd JDID : Docteur ès Sciences - Ingénieur de Recherche au Laboratoire Environnement et Minéralurgie (LEM) - INPL-CNRS UMR 7569
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Jacques YVON : Docteur ès Sciences - Professeur à l’ENSG, Institut National Polytechnique de Lorraine (INPL) - Directeur du LEM, INPL-CNRS UMR 7569
INTRODUCTION
Le fascicule [J 3 052] du dossier « Fragmentation » a pour but d’exposer les opérations de concassage et de broyage dans le cadre du traitement des minerais métalliques. Dans ce domaine, les opérations ont pour objectif de libérer les espèces minérales constitutives du matériau polycristallin, afin d’effectuer des séparations visant à obtenir un concentré marchand, un métal ou un composé métallique.
Le présent dossier [J 3 053] concerne la fragmentation des minéraux industriels et de matériaux non minéraux, ou de matériaux composites (recyclage).
Dans le cas des minéraux industriels, la matière minérale est réduite en une poudre, qui doit présenter des caractéristiques spécifiques en vue d’un emploi particulier exigé par l’industrie (ciment et chaux, charbon pulvérisé, phosphates pour les engrais, céramique, peintures, papier, plastiques, élastomères…). Pour obtenir une matière très divisée, le broyage doit être poussé et combiné avec la classification, car la consommation énergétique est très élevée et les augmentations du prix de l’énergie varient de façon très brutale. De plus, si les opérations de broyage doivent être effectuées à sec, il faudra procéder à un séchage préalable efficace. Pour certains usages industriels du produit broyé, ses caractéristiques physico-chimiques et morphologiques sont les critères principaux.
Parmi les autres secteurs de fabrication, on considère les industries alimentaires, pharmaceutiques et chimiques, les cosmétiques, le verre et les fibres optiques, le bois et la cellulose, les explosifs, les poudres métalliques. Les caractéristiques d’usage du produit broyé, dans son application, déterminent principalement le mode de broyage à appliquer.
Enfin, la fragmentation est utilisée dans l’industrie du recyclage de matériaux fragiles ou ductiles et de matériaux composites très résistants, souvent massifs.
En conséquence, la principale exigence qui concerne les appareils de fragmentation est la robustesse, alors que leur précision prévaut chez les utilisateurs de poudre ou des produits élaborés.
Le lecteur est invité à lire aussi les fascicules J 3 050 « Fragmentation. Aspects théoriques » et J 3 051 « Fragmentation. Technologie ».
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6. Industrie des peintures
Le composant essentiel d’une peinture est l’élément filmogène, dont le rôle est de lier les autres éléments de la formule, qui sont les pigments, les charges, les additifs et les composés volatils.
6.1 Constituants des peintures classiques et matériel de broyage
Le liant est un polymère brut d’origine naturelle (polysaccharides, huiles ou produits bitumineux), transformé (dérivés de la cellulose, du caoutchouc ou des huiles) ou encore synthétique (composés acryliques, polyesters, aminoplastes, phénoplastes, silicones, polyaddition d’époxydes et de polyuréthanne…).
Les pigments sont des corps pulvérulents, blancs ou colorés, naturels ou artificiels, minéraux ou organiques, insolubles dans le milieu de dispersion. Ils ont pour rôle de conférer une couleur et un pouvoir couvrant à la peinture et aussi d’inhiber la dégradation du liant. Les bases pigmentaires traditionnelles sont les oxydes de zinc (blanc de zinc) et les oxydes de titane (blanc de titane). On distingue pour remplir un rôle protecteur :
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les pigments inertes, substances lamellaires s’orientant parallèlement au support qu’elles protègent physiquement et formant une barrière entre le support et le milieu corrosif ou les rayonnements. Ce sont l’oxyde de fer micacé, l’aluminium, les micas (dont le phlogopite appelé suzorite), le talc et le graphite ;
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les pigments oxydants assurant une protection anodique, tels que les molybdates, les phosphates de zinc. Le minium (Pb3O4) est maintenant abandonné en raison de sa toxicité ;
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les pigments assurant une protection cathodique comme la poudre de zinc, qui, exposée à l’air, donne le carbonate basique, qui colmate les pores du film.
Les charges sont des produits pulvérulents, insolubles et éventuellement dotés d’un pouvoir opacifiant : carbonates (dont la cérusite aujourd’hui interdite), sulfate de baryum, silice, talc et kaolin calciné. Leur rôle est multiple en contribuant :
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à régler l’applicabilité et la tenue du film non durci, donc à gérer le compromis entre une faible viscosité dynamique et le fort seuil d’arrachement, comme pour les smectites ;
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à régler l’aspect final (mat, satiné, brillant) par adaptation de la distribution granulaire au regard de la concentration pigmentaire en volume (CPV) (carbonates, kaolins, silices) ;
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à...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - BECKER (P.) - Phosphates and phosphoric acid - . Ed. Marcel Dekker, New York, p. 213 (1983).
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(3) - CRESPON (J.) - Les charges minérales calcaires dans la vie courante - . Les Techniques de l’Industrie Minérale, no 22, p. 26-28 (2004).
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(4) - DASGUPTA (P.K.) - Ceramic choices - . Industrial Minerals, p. 91 (oct. 2003).
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(5) - DELON (J.F.), YVON (J.), MICHOT (L.), VILLIERAS (F.), CASES (J.M.) - Vapor phase adsorption of alkylamines on talc and chlorite - . Actes Eurofillers’95 Mulhouse 11-14 sept. MOFFIS and FILPLAS eds., p. 17-20 (1995).
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