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Article

1 - INDUSTRIE DES CIMENTS

  • 1.1 - Concassage de la matière brute
  • 1.2 - Broyage de cru de cimenterie
  • 1.3 - Broyage du clinker
  • 1.4 - Réagglomération

2 - INDUSTRIE DE LA CHAUX

3 - PRÉPARATION MÉCANIQUE DU CHARBON PULVÉRISÉ

4 - PRÉPARATION MÉCANIQUE DES PHOSPHATES BRUTS

5 - INDUSTRIE DES CÉRAMIQUES TRADITIONNELLES

6 - INDUSTRIE DES PEINTURES

  • 6.1 - Constituants des peintures classiques et matériel de broyage
  • 6.2 - Peintures en poudre

7 - CHARGES MINÉRALES POUR LES COMPOSITES POLYMÉRIQUES ET LE PAPIER

  • 7.1 - Industries des plastiques
  • 7.2 - Industrie papetière
  • 7.3 - Industrie des élastomères
  • 7.4 - Matériel de broyage

8 - INDUSTRIES ALIMENTAIRES, PHARMACEUTIQUES ET DES COSMÉTIQUES

  • 8.1 - Denrées alimentaires
  • 8.2 - Produits pharmaceutiques
  • 8.3 - Cosmétiques

9 - INDUSTRIE VERRIÈRE

10 -  INDUSTRIES DU BOIS

11 -  INDUSTRIES DES EXPLOSIFS : POUDRES, PROPERGOLS ET NITROCELLULOSES

12 -  INDUSTRIES DES POUDRES MÉTALLURGIQUES ET CHIMIQUES

  • 12.1 -  Métallurgie des poudres
  • 12.2 -  Produits chimiques et pesticides
  • 12.3 -  Pigments

13 -  INDUSTRIE DU RECYCLAGE

Article de référence | Réf : J3053 v1

Industrie des céramiques traditionnelles
Fragmentation - Applications aux substances industrielles

Auteur(s) : Pierre BLAZY, El-Aïd JDID, Jacques YVON

Date de publication : 10 juin 2007

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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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ABSTRACT

The fragmentation of industrial minerals and non-mineral materials, or composite materials for recycling, consists of reducing raw material to a powder with specific characteristics related to its use in the industry. To obtain a much divided material, grinding must be pushed and combined according to classification. Thus, the main requirement for fragmentation equipment is that it be robust, while precision is paramount among users of powder and developed product.

Auteur(s)

  • Pierre BLAZY : Professeur honoraire - Ancien Directeur de l’École Nationale Supérieure de Géologie (ENSG)

  • El-Aïd JDID : Docteur ès Sciences - Ingénieur de Recherche au Laboratoire Environnement et Minéralurgie (LEM) - INPL-CNRS UMR 7569

  • 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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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-j3053


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5. Industrie des céramiques traditionnelles

L’industrie des céramiques « traditionnelles » diffère des industries de céramiques « nouvelles » par le fait que, contrairement à cette dernière, qui utilise des matières synthétiques, elle utilise des minéraux naturels finement broyés pour des produits divers (carreaux, sanitaire, vaisselle, réfractaires, produits vitrifiés, etc.) intéressant le bâtiment, l’électronique et, de façon générale, aussi bien l’industrie que les besoins de consommation courante.

Les principales matières premières sont les argiles, les quartzites, les schistes, les feldspaths, le quartz, le zircon, l’andalousite, la wollastonite et les pigments naturels colorés. Le broyage humide combinant à la fois homogénéisation et fragmentation est le procédé le plus largement répandu . Il est fonction des opérations ultérieures, comme le séchage par dispersion, le contrôle de l’humidité par « atomisation », la cuisson, la vitrification etc. Les spécifications de distribution granulaire peuvent être de 80, 60, 45 µm ou une plus grande finesse selon les procédés utilisés pour le transport de la matière et pour la fabrication considérée. Bien que le broyage dans des broyeurs à boulets séparés offre une homogénéisation poussée, on préfère utiliser un broyage continu dans un broyeur compartimenté à deux ou trois chambres, de façon à économiser la place et l’énergie et à supprimer les temps morts. Les principaux paramètres du broyage sont décrits ci-après.

  • Corps broyants

    La dimension maximale des corps broyants dépend de la dimension des matériaux à broyer, de leur densité, de leur indice de broyage, du diamètre du broyeur et de sa vitesse de rotation. Les plus gros corps broyants doivent pouvoir briser les plus gros morceaux de l’alimentation du broyeur. La répartition des dimensions des corps broyants est la suivante : 25 % en masse pour les plus gros, 50 % pour les moyens et 25 % pour les plus petits.

    Les matériaux utilisés sont :

    • l’alumine (90 % Al2O3),...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - BECKER (P.) -   Phosphates and phosphoric acid  -  . Ed. Marcel Dekker, New York, p. 213 (1983).

  • (2) - CHURCHMAN (C.), MARTINES (J.) -   Economic Energy Savings in new phosphoric acid plants  -  . Joint Peninsular and Central Florida Sections, AICHE Meeting, Clearwater Beach, Flo., 1981. In « Phosphates and phosphoric acid », Pierre Becker, Ed. Marcel Dekker, New York, p. 204-219 (1983).

  • (3) - CRESPON (J.) -   Les charges minérales calcaires dans la vie courante  -  . Les Techniques de l’Industrie Minérale, no 22, p. 26-28 (2004).

  • (4) - DASGUPTA (P.K.) -   Ceramic choices  -  . Industrial Minerals, p. 91 (oct. 2003).

  • (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).

  • (6)...

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