L'usine de briques calcaires de la mine de tungstène de Xihuashan a été construite en 1989 et a commencé sa production par lots en 1990. Utilisant des résidus miniers et de la chaux pour fabriquer des briques calcaires, l'usine produit 10 millions de briques par an.

Matières premières et exigences de qualité

Les briques calcaires, également appelées briques de calcaire et de sable, sont principalement fabriquées à partir de résidus miniers et de chaux.

Les résidus proviennent de la mine de tungstène de Xihuashan. Leur composition chimique et leur distribution granulométrique sont présentées dans les tableaux 5-9 et 5-10. Les résidus représentent plus de 80% de la masse de briques calcaires. La fraction massique de SiO₂ dans les résidus doit être supérieure à 65%. De plus, les résidus ne doivent pas contenir de grumeaux d’argile agglomérés ; la teneur en argile fine uniformément dispersée doit être inférieure à 10%. La teneur en oxydes de potassium et de sodium solubles dans l’eau ne doit pas dépasser 2%. Exigences relatives à la granulométrie : la fraction comprise entre 0,3 et 1,2 mm doit représenter plus de 65%, celle supérieure à 1,2 mm moins de 5%, et celle inférieure à -0,15 mm moins de 30%. De plus, les résidus ne doivent contenir aucune impureté telle que des cailloux, des scories, des racines d’herbe, de l’écorce, etc.

Tableau 5-9 Composition granulométrique des résidus miniers

Tableau 5-10 : Composition chimique des résidus miniers

La chaux doit être de la chaux vive fraîche (en morceaux), présentant une teneur en CaO disponible supérieure à 65% et une faible teneur en magnésium (MgO inférieure à 5%). Idéalement, la teneur en chaux surcalcinée doit être inférieure à 5% et celle en chaux sous-calcinée inférieure à 15%. Exigence de finesse : 95% passant au tamis de 0,097 mm.

Processus de production

Après concassage, la chaux est mélangée à des résidus nettoyés, on ajoute de l'eau, puis le mélange est remué avant d'être stocké dans un silo pour l'extinction ; il est ensuite moulé, puis enfin cuit à la vapeur pour obtenir les produits finis.

Lors du mélange de la chaux et du sable, afin d’obtenir une dispersion et un contact uniformes entre la chaux et le sable, il convient de recourir à un mélange mécanique pour augmenter la surface de contact entre les deux matériaux. L’ajout d’eau doit être contrôlé de manière à permettre une extinction complète de la chaux et à générer autant de produits hydratés que possible. L'apport d'eau théorique correspond à 33,131 TP3T de la teneur en CaO disponible. En cas d'extinction dans un récipient ouvert, l'apport d'eau réel est de 1 à 2 fois supérieur à la quantité théorique. La durée du malaxage et de l'extinction est généralement inférieure à 30 minutes, et la température doit être maintenue au-dessus de 55 °C.

Le pressage des briques constitue une étape importante pour garantir la qualité des briques calcaires. Les briques sont moulées par pressage semi-sec, avec une teneur en humidité comprise entre 8% et 10%. Pour garantir un poids de 2,75 à 2,89 kg par brique, la pression de moulage finale doit atteindre au moins 20 MPa, avec une profondeur de remplissage de 80 à 85 mm. Les dimensions du produit fini sont de 240 mm × 115 mm × 53 mm.

Pour le durcissement en autoclave, on utilise généralement de la vapeur saturée à 0,8 MPa pendant 6 heures.

À l'issue des essais, tous les paramètres du produit fini répondent aux exigences de la norme nationale relative aux briques de catégorie 150 et sont conformes aux normes nationales de protection sanitaire contre les rayonnements applicables aux matériaux de construction, ce qui les rend aptes à une utilisation générale dans le secteur du bâtiment.