Épaississeur à haut rendement
Épaississeur à haut rendement L'épaississeur à haut rendement est un nouveau type d'équipement d'épaississement…
Le processus de fabrication des poudres de pigments bruts se divise principalement en deux catégories en fonction de leur origine : pigments minéraux naturels (procédé de traitement physique) et pigments synthétiques (voie de synthèse chimique) . Les sections suivantes décrivent les schémas de procédé et les équipements essentiels pour chaque voie de fabrication.
À partir de minerais naturels (par exemple, la turquoise ou la jarosite) utilisés comme matières premières, la poudre de pigment est obtenue par concassage, broyage et purification.
Extraction du minerai naturel → concassage grossier → concassage moyen/fin → broyage humide → lavage et purification → séchage → classification/tamisage → conditionnement du produit fini
| Étape | Équipement de base | Détails du processus |
|---|---|---|
| Broyage | Concasseur (par exemple, concasseur de turquoise) | Commencez par broyer les gros morceaux de minerai en petites particules afin de les préparer au broyage. |
| Broyage / Fraisage | Moulin à pierre traditionnel / Industriel broyeur à boulets humide | Broyage humide de longue durée (procédé traditionnel d’environ 10 jours). Le broyage, la décantation et la stratification permettent de séparer les particules de pigment de différentes tailles. |
| Broyage humide et classification | Broyeur humide, équipement de criblage, classificateur à air | Le carbonate de calcium naturel (par exemple, le calcaire) peut être traité par broyage à sec (le produit est séparé par un classificateur à air, les particules trop grosses sont renvoyées pour être rebroyées) ou par broyage humide (ce qui permet d'obtenir des qualités plus fines et plus éclatantes). |
| Purification / classification | Cuves de lavage, décanteurs, filtre-presse | Éliminer les impuretés par lavage et décantation. La fabrication du pigment de jarosite nécessite plusieurs étapes : broyage humide → pressage sur filtre → lavage → pressage sur filtre → séchage. |
| Séchage | Séchoir à haute intensité, unité combinée de broyage et de séchage | Séchez la poudre humide jusqu’à ce qu’elle atteigne le taux d’humidité spécifié. L’unité combinée de broyage-séchage permet de broyer et de cribler simultanément, ce qui améliore l’efficacité du séchage. |
| Broyage ultrafin (pour une haute précision) | Broyeur à jet (à lit fluidisé ou à disques) | Désagglomérer le pigment en petits agrégats afin d'obtenir des particules stables, de taille uniforme, présentant une bonne dispersibilité et ne présentant ni agrégation ni sédimentation. |
Ils sont représentés notamment par le dioxyde de titane (TiO₂), les pigments d'oxyde de fer (rouge, jaune, noir, etc.) et le noir de carbone. Le précurseur du pigment est synthétisé par des réactions chimiques, puis soumis à un post-traitement afin d'obtenir la poudre.
Le dioxyde de titane est le pigment blanc dont la production est la plus importante. Son processus de fabrication comporte plus de 30 étapes, et tant la structure cristalline que la distribution granulométrique doivent être strictement contrôlées.
Procédé au sulfate (produit les variétés anatase et rutile)
: Matière première : l'ilménite. Digestion à l'acide sulfurique concentré → filtration → cristallisation sous vide pour éliminer le fer → concentration → hydrolyse → lavage et blanchiment → calcination → broyage à sec pour obtenir du TiO₂. Avantages : matières premières peu coûteuses, équipement simple. Inconvénients : procédé long, volumes importants de déchets (acide, sels de fer).
Procédé au chlorure (uniquement pour le rutile de haute qualité)
: Matière première : rutile / scories à haute teneur en titane mélangées à du coke. Chloration à une température comprise entre 800 et 1 000 °C pour produire du TiCl₄ → purification par rectification → oxydation en phase vapeur → filtration et lavage → séchage et broyage. Avantages : procédé court, continu et hautement automatisé, faible consommation d’énergie, moins de déchets, haute qualité du produit. Inconvénients : investissement initial élevé.
Le sulfate ferreux (sous-produit de la production de TiO₂) est purifié et soumis à un traitement thermique afin d'obtenir des pigments d'oxyde de fer rouges, jaunes, noirs, bruns, etc. (qui représentent la plus grande part de la production et de la demande parmi les pigments colorés inorganiques). Après synthèse, filtration sous pression et séchage, les particules s'agglomèrent sous l'effet des forces de van der Waals et des liaisons hydrogène. Broyeurs à jet à lit fluidisé ou à plateau sont utilisés pour le broyage ultrafin et la désagglomération. Après le broyage par jet : la finesse Hegman de l'oxyde de fer rouge atteint 5,5 à 7,0, celle de l'oxyde de fer jaune 7,5 et celle de l'oxyde de fer noir 7,0.
Quel que soit l'itinéraire choisi, les équipements auxiliaires suivants sont également indispensables :
| Type d'équipement | Équipements représentatifs | Objectif |
|---|---|---|
| Équipements de séchage | Sécheur à haute intensité, unité combinée de broyage-séchage QGS | Entrée d'air chaud radiale ; le matériau sèche en 4 à 5 secondes. Grande capacité de traitement, rendement thermique élevé. |
| Équipements de criblage / de tri | Classificateur à air, mécanisme de criblage (avec vanne et grille de criblage) | Séparer les particules trop grosses et les renvoyer vers le broyage afin de garantir une distribution granulométrique homogène. |
| Équipements de traitement en phase solide-liquide / en phase liquide | Dispositif de prémélange solide-liquide (avec chambre de broyage, roue de broyage, pale d'agitation), unité de dispersion à grande vitesse (avec arbre de dispersion) | Procéder à un pré-broyage et à un pré-écrasement de la poudre, puis la disperser à grande vitesse en phase liquide pour obtenir un traitement ultrafin efficace, tout en évitant l'agglomération et le colmatage. |
| Installations environnementales et de sécurité | Équipements anticorrosion, système de ventilation et de dépoussiérage, dépoussiéreur, station d'épuration des eaux usées | La production de pigments génère d'importantes quantités de poussière et fait intervenir des produits chimiques corrosifs ; elle nécessite donc des installations bien équipées. |
Les pigments organiques (par exemple, les pigments azoïques, le vert de phtalocyanine) sont obtenus par un synthèse chimique → finition des pigments Leur procédé de fabrication est similaire à celui des colorants, et ils sont généralement produits dans des usines de colorants. Parmi les types représentatifs, on peut citer les pigments de condensation azoïques (destinés aux revêtements automobiles haut de gamme et aux revêtements architecturaux) et le vert de phtalocyanine (utilisé pour les peintures, les revêtements et la coloration textile). Le procédé implique plusieurs étapes de chimie fine : diazotation, réaction de couplage, finition des pigments, modification de surface, etc.
| Aspect | Pigments minéraux naturels (procédé physique) | Pigments synthétiques (voie chimique) |
|---|---|---|
| Principe fondamental | Broyage du minerai + purification + classification | Synthèse chimique + post-traitement |
| Équipement principal | Concasseurs, broyeurs à boulets humides, broyeurs à jet, séparateurs à air | Réacteurs, fours de calcination, filtres-presses, broyeurs à jet, unités de dispersion à grande vitesse |
| Produits typiques | Colorants minéraux naturels, charges à base de carbonate de calcium | Dioxyde de titane, pigments d'oxyde de fer, noir de carbone, poudre d'aluminium ultrafine |
| Points clés de contrôle | Granulométrie et pureté | Forme cristalline, teinte, granulométrie, dispersibilité |
| Préoccupations environnementales | Collecte des poussières | Traitement des gaz résiduaires acides ou chlorés, traitement des eaux usées, récupération des gaz résiduels |
Dans la production de pigments, broyage, concassage et broyage ultrafin par jet Ces dernières étapes sont communes aux deux procédés. Il s’agit des opérations essentielles qui garantissent la stabilité des particules, une granulométrie homogène et une bonne dispersibilité, et qui déterminent directement la teinte finale et les performances d’application du pigment.
English English 
Spanish
Russian
Arabic
Swahili
French
Turkish
Portuguese
Korean
Japanese
German
Italian