Machine de flottation XJQ
Machines de flottation XJQ, JJF et BS-M Ces trois types de machines de flottation…
Saviez-vous que les montagnes de scories issues des aciéries peuvent être transformées en une “ matière première d'or ” pour le béton à haute résistance ? Derrière cette transformation remarquable se cache une technologie sophistiquée broyage ultrafin procédé de traitement des scories granulées par voie aqueuse.
Le laitier granulé à l'eau, ou laitier granulé de haut fourneau, est le principal déchet solide généré lors de la production de fer. La Chine produit chaque année environ 1,5 à 1,6 milliard de tonnes de déchets industriels, dont du laitier. Les stocks massifs de scories hydratées occupent non seulement des terrains précieux, mais présentent également des risques potentiels pour l’environnement. Cependant, grâce à un broyage ultrafin, les scories hydratées peuvent être transformées en laitier granulé de haut fourneau (GGBFS) hautement réactif, un adjuvant essentiel pour le béton à haute performance et le ciment à faible teneur en carbone.
Avec l'intensification de la stratégie chinoise “ double carbone ” et le renforcement continu des politiques de valorisation des déchets industriels solides, le secteur du broyage ultrafin des scories hydratées entre dans une période d'opportunités sans précédent. Cet article propose une analyse approfondie de caractéristiques des matières premières, processus clés, choix des équipements, cas d'utilisation et perspectives de marché pour le broyage ultrafin des scories aqueuses.
On entend par « scories hydratées » les scories de haut fourneau générées lors de la fabrication du fer. À l'état fondu, les scories liquides de haut fourneau sont rapidement refroidies à l'eau, formant ainsi des particules granulaires de forme mousseuse, de couleur blanc laiteux. Elles sont légères, friables, poreuses et faciles à broyer en poudre fine. Les scories hydratées sont principalement produites selon deux méthodes : trempe à l'eau de fosse et trempe à l'eau à l'avant du four.
La composition chimique des scories d'eau comprend principalement du SiO₂, de l'Al₂O₃, du CaO, du MgO, etc., et celles-ci possèdent propriétés hydrauliques latentes— c'est-à-dire que, lorsqu'il est broyé à une finesse suffisante, il peut subir des réactions d'hydratation en présence d'eau et développer sa résistance. C'est la raison fondamentale pour laquelle le laitier hydraté peut constituer un excellent additif pour le ciment et un excellent adjuvant pour le béton.
Bien que le laitier hydraté présente une réactivité latente, celle-ci ne peut être pleinement libérée qu'avec une finesse suffisante. Des études montrent que lorsque le laitier d'eau est broyé jusqu'à une surface spécifique supérieure à 420 m²/kg, sa réactivité s'exprime pleinement. Plus la surface spécifique est élevée, plus l'indice d'activité est important.
Grâce à un broyage ultrafin, le réseau cristallin minéral des scories d'eau subit des dislocations, des ruptures de liaisons et une recristallisation, formant ainsi une structure de surface amorphe facilement soluble dans l'eau. Cela permet aux molécules d'eau de pénétrer plus facilement, ce qui accélère les réactions d'hydratation et augmenter considérablement l'indice d'activité. Cette caractéristique fait du broyage ultrafin un étape cruciale dans la valorisation à haute valeur ajoutée des scories d'eau.
Le laitier aqueux est un matériau relativement difficile à meuler. Parmi les principaux défis, on peut citer :
Ces caractéristiques impliquent que le broyage des scories aqueuses ne peut pas se contenter d'adopter une approche conventionnelle matériel de broyage; cela nécessite des solutions techniques adaptées et des machines spécialisées.
La transformation des scories d'eau en poudre ultra-fine apporte une valeur ajoutée à plusieurs niveaux :
| Dimension « Valeur » | Avantages spécifiques |
|---|---|
| Environnement | Permet de valoriser les déchets industriels solides, de réduire l'occupation des sols et la pollution |
| Économique | Transforme des déchets peu coûteux en GGBFS à forte valeur ajoutée |
| Performance de construction | Améliore la densité, la durabilité et la durée de vie du béton |
| Réduction des émissions de carbone | Remplace le clinker de ciment, ce qui réduit considérablement les émissions de carbone liées à la production de ciment |
L'utilisation de la poudre ultra-fine de scories hydratées s'appuie sur un cadre normatif bien établi. GB/T 18046 “ Scories de haut fourneau granulées et broyées utilisées pour le ciment, le mortier et le béton ” précise les exigences techniques applicables au GGBFS, avec Nuance S95 qui constitue l'adjuvant principal du béton à haute performance.
En 2022, la Fédération chinoise des matériaux de construction a publié T/CBMF194-2022 “ Additifs minéraux composites ultra-fins ” , qui définit clairement les exigences techniques applicables à ces matériaux. Sur le plan politique, huit ministères, dont le ministère de l’Industrie et des Technologies de l’information, ont publié conjointement le “ Plan de mise en œuvre visant à accélérer la valorisation globale des ressources industrielles ”, dont l’objectif est d’atteindre un taux de valorisation globale des déchets solides industriels en vrac de 57% d’ici 2025. “ Lignes directrices pour l'évaluation globale de la valorisation des déchets solides dans les entreprises sidérurgiques ” sont entrées en vigueur le 1er juillet 2025. Ces mesures prévoient un soutien institutionnel solide pour le secteur du broyage ultrafin des scories aqueuses.
Le broyeur à cylindres vertical (VRM) est actuellement l'équipement de base le plus répandu dans le domaine du broyage des scories d'eau. Il intègre broyage, séchage, concassage, classification et transport en un seul module. Le VRM s'est imposé comme la solution la plus courante grâce aux avantages clés suivants :
Faible consommation d'énergie: Le VRM utilise le principe de broyage sur lit de matière—Les rouleaux compactent et broient directement les matériaux sur la table de broyage, sans contact métal contre métal. Ce principe permet de réduire la consommation électrique du système de 20%–30% par rapport aux broyeurs à boulets, et les économies d'énergie augmentent à mesure que l'humidité des matières premières augmente.
Haut débit: La capacité d'une unité varie entre 6 à 80 t/h, adapté à 50 000 à 600 000 tonnes par an lignes de production de GGBFS de moyenne à grande échelle. Les grands fours à virement vertical peuvent même atteindre des capacités annuelles supérieures à 1 million de tonnes de poudre de scories.
Encombrement réduit: La structure verticale est peu encombrante, puisqu'elle n'occupe qu'environ 50% de la surface au sol d'un système de broyeur à boulets, ce qui réduit considérablement les coûts de construction.
Une qualité de produit supérieure: Peut produire de manière stable Nuance S95 GGBFS dont la surface spécifique est supérieure à 420 m²/kg.
Pour les applications nécessitant une poudre ultra-fine dans le 400 à 3 250 mesh gamme, la Broyeur vertical ultrafin LUM est le choix idéal. Cet équipement combine le broyage ultrafin, la classification et le transport, et est doté d'un système de commande PLC intelligent ainsi que d'un classificateur à plusieurs têtes, avec une finesse réglable de 650 à 3 250 mesh.
Le Broyeur vertical ultrafin HLMX représente un niveau technologique encore plus élevé, grâce à l'utilisation de procédés de pointe et de commandes intelligentes qui permettent aux entreprises d'obtenir un broyage ultrafin des scories d'eau.
Le Broyeur à micro-poudre à rouleaux annulaires MW se concentre également sur le broyage ultrafin dans le 400 à 3 250 mesh gamme, avec une finesse réglable et contrôlable, permettant de surmonter le goulot d'étranglement en termes de capacité dans la production de poudres ultra-fines. Elle est équipée d'un dispositif hydraulique de rotation des cylindres, permettant de faire pivoter les cylindres de broyage vers l'extérieur pour l'entretien sans démontage, ce qui rend l'opération pratique et rapide.
Le Broyeur ultrafin HGM Il s'agit d'un dispositif de broyage de nouvelle génération présentant des avantages significatifs par rapport aux broyeurs à boulets et aux broyeurs Raymond traditionnels. Par rapport aux broyeurs à boulets, il consomme moins d'énergie, est facile à utiliser et permet de produire de la poudre en un seul passage, sans avoir recours à des équipements de séchage ou de calcination. La finesse finale peut atteindre 3 000 mesh, alors qu'un broyeur Raymond classique ne permet d'atteindre qu'une granulométrie d'environ 300 mesh.
| Aspect comparatif | Broyeur à cylindres vertical | Broyeur vertical ultra-fin (LUM/HLMX) | Broyeur à rouleaux annulaires | Broyeur ultrafin HGM |
|---|---|---|---|---|
| Finesse du produit | Nuance S95 (SA ≥ 420 m²/kg) | 650 à 3 250 mesh | 400 à 3 250 mesh | Jusqu'à 3 000 mesh |
| Échelle de capacité | 6 à 80 t/h, 50 000 à 600 000 t/an | 3 à 18 t/h | Modéré | Modéré |
| Fonctions intégrées | Broyage + séchage + classification + transport | Broyage + classification + transport | Broyage + classification | Broyage + classification |
| Scénario d'application | Lignes de production de GGBFS à grande échelle | Besoins en poudre ultra-fine haut de gamme | Production flexible d’éléments ultra-fins | Projets de fabrication de poudre en une seule étape |
Conseils pour le choix:
Une ligne de production standard de broyage ultrafin de scories aqueuses comprend généralement les étapes suivantes :
Le laitier aqueux est d'abord acheminé vers un trémie de réception, pesé avec précision à l'aide d'un convoyeur à bande de pesage, puis acheminé par un élévateur à godets vers le silo de stockage. Pendant le transport, le laitier aqueux passe par séparateurs magnétiques et cribles vibrants pour la déferrisation et le criblage visant à éliminer les impuretés ferreuses et les particules surdimensionnées.
Le laitier aqueux contient généralement un peu d'humidité et doit d'abord être séché dans un sèche-linge. Sur les lignes de production équipées d'un VRM, le séchage peut être effectué simultanément au broyage — un système à gaz chaud alimente le broyeur en air chaud, ce qui permet séchage en continu pendant le meulage.
Les scories d'eau séchées sont acheminées de manière uniforme vers le broyeur par un convoyeur à vis ou alimentateur. Dans un VRM, le laitier aqueux se répand vers l'extérieur sur la table de broyage sous l'effet de la force centrifuge, tout en étant soumis à un compactage à haute pression et à un cisaillement par les rouleaux en vue de sa pulvérisation.
La matière broyée est entraînée vers le haut par le flux d'air jusqu'à la classificateur. Les particules grossières retombent sur la table de broyage pour être rebroyées, tandis que les particules fines conformes sont acheminées par le flux d'air vers le système de dépoussiérage. En réglant la vitesse du rotor du classificateur, il est possible de contrôler avec précision la finesse finale.
Le gaz chargé de poussière traverse d'abord un collecteur à cyclone pour la récupération des produits, puis via un dépoussiéreur électrostatique ou filtre à manches en tant que dispositif de dépoussiérage final. Le GGBFS collecté est acheminé par un goulotte à air et élévateur à godets à la silo de produits finis pour le stockage.
Scories humides → Trémie de réception → Convoyeur à bande de pesage → Élévateur à godets → Séchage → Dépollution → Broyeur à rouleaux vertical (broyage + séchage + classification) → Cyclone → Filtre à manches → Goulotte pneumatique → Élévateur à godets → Silo de produit fini
Le GGBFS est un nouvel adjuvant pour béton stable et de haute qualité, adapté non seulement à la construction industrielle et civile en général, mais aussi à gestion de l'eau, routes, ports, tunnels sous-marins, projets nucléaires, ainsi que d'autres applications techniques spécifiques. Il améliore la durabilité du béton et prolonge la durée de vie des ouvrages en béton.
Les adjuvants minéraux composites ultra-fins préparés à partir de cendres volantes, de GGBFS et d’autres déchets solides peuvent remplacer partiellement le clinker dans la production de ciment à faible teneur en carbone. L’expérience a montré que le remplacement 20% de clinker de ciment contenant un adjuvant minéral composite ultrafin dans le ciment P·O₄₂.₅ peut augmenter la résistance à la compression à 28 jours de 31 TP3T à 4,71 TP3T.
Les scories hydratées, mélangées à une certaine proportion de matériaux cimentaires, peuvent, après malaxage, mise en forme et durcissement à la vapeur, être transformées en briques de scories. En mélangeant de la scorie hydratée et des activateurs dans un broyeur à cuve avec de l'eau, puis en ajoutant des granulats grossiers, béton de scories à mélange humide peut être produit.
La poudre de scories hydratées peut remplacer la terre de diatomées comme charge isolante thermique, ce qui permet de réaliser des économies tout en favorisant la valorisation des déchets solides.
Grâce aux progrès technologiques, les domaines d'application de la poudre ultra-fine de scories d'eau ne cessent de s'étendre. Les recherches actuelles portent notamment sur l'utilisation de scories de haut fourneau finement broyées comme absorbant de gaz de combustion pour le traitement du SO₂.
En août 2013, le groupe Dahu a mis en service avec succès un broyeur à rouleaux (VRM) ultra-grand format pour scories d'eau à Qian'an, dans la province du Hebei. En tant qu'équipement clé intégrant les opérations de séchage, de broyage, de classification et de transport, ce VRM a apporté un soutien technique fiable à la production à grande échelle de GGBFS.
Un projet GGBFS dans le Shandong affiche une production annuelle de 400 000 tonnes, en traitant les scories d'eau à un rythme de 55 à 60 t/h avec une granulométrie comprise entre 5 mm et 1 cm. Le produit fini est conforme aux Nuance S95 (surface spécifique ≥ 420 m²/kg).
Avec la mise au point et la généralisation des systèmes de broyage VRM, 1 million de tonnes par an Les systèmes de broyage de scories se sont progressivement imposés sur le marché. Les systèmes de broyage de scories à grande échelle de Loesche représentent la pointe de la technologie internationale en matière de broyage ultrafin de scories dans l'eau.
Ces dernières années, le taux de valorisation globale des déchets industriels solides en Chine n'a cessé de s'améliorer. L'objectif national en matière de Le taux d'utilisation globale des déchets solides industriels en vrac est de 57% . Le “ Catalogue national des technologies et équipements de procédés de pointe et adaptés à la valorisation intégrale des ressources industrielles (édition 2025) ” comprend 8 des technologies et des équipements permettant une valorisation complète des scories métallurgiques issues de la sidérurgie. L'industrie du ciment consomme plus de 80% du total des déchets solides traités à l'échelle nationale.
Du côté du marché, les prix départ usine du GGBFS varient selon les régions. Dans le Shandong, le GGBFS est coté à environ 80 à 110 RMB/tonne; dans le Hebei, le prix avoisine les 38 à 75 RMB/tonne. Le prix départ usine des scories d'eau brute n'est que de 4 à 17 RMB/tonne.
Le la création de valeur, de la matière première au produit fini C'est évident : après un broyage ultrafin, la valeur des scories d'eau peut augmenter de de plusieurs fois à plusieurs dizaines de fois.
Grâce à la poursuite de la mise en œuvre de politiques telles que la “ Lignes directrices pour la mise en œuvre de mesures d'amélioration de l'efficacité énergétique dans l'industrie du ciment ” et le “ Plan de mise en œuvre du pic des émissions de carbone pour le secteur des matériaux de construction ” , la demande en poudre ultra-fine de scories d'eau, matière première essentielle à la fabrication du ciment à faible teneur en carbone et du béton écologique, continuera de croître. Équipements de broyage intelligents, à grande échelle et ultra-fin deviendront des axes de développement clés pour le secteur.
Le broyage ultrafin à base de scories d'eau est un voie d'or qui transforme les déchets industriels solides en matériaux de construction écologiques à forte valeur ajoutée. Grâce à la conception scientifique des procédés et au choix d’équipements adaptés — qu’il s’agisse de broyeur à rouleaux vertical à grande échelle et à haut rendement ou le série LUM/HLMX haut de gamme ultra-fine—les entreprises peuvent transformer ces “ scories ” problématiques en un “ trésor ” créateur de valeur.”
Du béton haute performance au ciment à faible empreinte carbone, des briques de laitier aux matériaux de remplissage pour l'isolation thermique, les domaines d'application de la poudre ultra-fine de laitier hydraté sont de plus en plus variés, et le marché ne cesse de s'étendre. Sous l'impulsion de soutien politique, progrès technologique et demande du marché , le secteur du broyage ultrafin des scories aqueuses entre dans une période d'essor sans précédent.
Tant pour les entreprises sidérurgiques que pour celles du secteur des matériaux de construction, la mise en place d’une chaîne de production de broyage ultrafin de scories hydratées, conçue selon des principes scientifiques, ne se limite pas seulement à un choix inévitable pour assumer ses responsabilités environnementales mais aussi une initiative stratégique visant à réduire les coûts, à améliorer l'efficacité et à ouvrir de nouvelles perspectives de croissance.
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