I. Équipement de concassage primaire : Concasseur à mâchoires
Le concasseur à mâchoires est l'équipement principal de la phase de concassage primaire du marbre. Il est conçu pour traiter des matières premières d'un diamètre maximal de 1,2 mètre. Fonctionnant selon le principe du concassage par compression, il exerce une pression sur les matériaux grâce au mouvement alternatif des mâchoires mobiles et fixes, pour un concassage hautement efficace. Sa principale caractéristique est sa structure à cavité profonde en V, qui augmente considérablement le débit de matériaux en prolongeant le temps de séjour dans la chambre de concassage. Selon les données de production réelles, les concasseurs à mâchoires équipés de cavités profondes en V permettent une augmentation de 15 % à 20 % du débit horaire par rapport aux modèles traditionnels. Ils offrent également un rapport de concassage (rapport granulométrie d'alimentation/granulométrie de sortie) de 5 à 8, répondant ainsi efficacement aux exigences d'alimentation des étapes ultérieures de concassage moyen et fin.
II. Équipements de concassage moyen et fin : Concasseurs à cône et concasseurs à percussion
Concasseur à cône
Fonctionnant selon le principe du concassage laminaire, cet équipement soumet les matériaux à des compressions, flexions et cisaillements répétés dans la chambre de concassage. Les produits obtenus présentent une structure principalement cubique, avec des particules en forme d'aiguilles et de paillettes contrôlables en dessous de 10 %. Son ouverture de décharge est réglable hydrauliquement de 3 à 60 mm, permettant un ajustement continu pour s'adapter aux différentes exigences granulométriques. Par exemple, pour la production de sable de construction, l'ouverture de décharge peut être réglée sur 10 à 20 mm pour obtenir des produits intermédiaires de granulométrie uniforme. Pour la production de granulats fins, elle peut être réduite à 3 à 5 mm.
Concasseur à percussion
Adapté aux opérations de concassage moyen et fin, cet équipement utilise des plaques d'impact rotatives à grande vitesse pour frapper les matériaux et les fracturer le long des fissures naturelles. La granulométrie de décharge peut être contrôlée avec précision en ajustant l'écartement entre la plaque d'impact et la plaque de marteau, avec une taille minimale réglable inférieure à 50 mm. Cet équipement est particulièrement adapté au traitement des matériaux à forte teneur en humidité, comme le marbre extrait pendant la saison des pluies. Son efficacité de concassage est supérieure d'environ 12 % à celle des concasseurs à cône, tout en réduisant l'usure des équipements de 8 %.
III. Équipement de production de sable : Sableuse à impact
La sableuse à impact intègre des fonctions de concassage fin et de façonnage. Utilisant les méthodes de concassage « pierre sur pierre » ou « pierre sur fer », elle affine les matériaux jusqu'à une granulométrie de 0 à 5 mm. Le sable produit présente des grains bien arrondis avec une distribution granulométrique rationnelle, conforme à la norme GB/T 14684-2011 « Sable pour la construction ». En production réelle, cet équipement atteint un rendement de production de sable de 50 à 80 tonnes par heure, avec un module de finesse du sable contrôlé de manière stable entre 2,6 et 3,0 pour répondre aux exigences des différentes résistances du béton. Par exemple, la production de béton C60 et de béton à résistance supérieure nécessite du sable de classe I avec un module de finesse de 2,8 à 3,0. La sableuse à impact permet un contrôle précis en ajustant la granulométrie d'alimentation et la vitesse de rotation.
IV. Équipements auxiliaires : calibrage, lavage et broyage
Cribleur vibrant
Doté d'un crible multicouche, il calibre simultanément le sable grossier, moyen et fin. Par exemple, un crible vibrant à trois couches (avec des mailles de 5 mm, 2,5 mm et 1,2 mm) permet un calibrage précis des particules de sable avec une efficacité supérieure à 95 %.
Laveur de sable et récupérateur de sable fin
Le laveur de sable élimine la boue et le limon des particules de sable par rinçage à l'eau, tandis que le récupérateur de sable fin utilise un cyclone pour récupérer le sable fin perdu (granulométrie de 0,075 à 0,6 mm). Ensemble, ils réduisent la teneur en boue du sable à moins de 0,5 %, améliorant ainsi considérablement sa qualité. Les calculs indiquent que l'utilisation de cette combinaison d'équipements peut augmenter le prix du sable de 10 % à 15 %.
Équipement de broyage
Cet équipement transforme le marbre en poudre de 80 à 2500 mesh, répondant aux exigences des industries chimiques, des revêtements et du papier. Par exemple, la poudre de marbre de 200 mesh peut être utilisée dans les revêtements effet pierre avec un taux d'ajout de 60 à 70 %. La poudre ultrafine de plus de 800 mesh sert de charge pour les plastiques et le caoutchouc, améliorant ainsi la solidité et la résistance à l'abrasion du produit.
Principales applications du sable mécanique dans le marbre
I. Applications dans le secteur de la construction
Comme granulat de construction
Le sable mécanique présente une granulométrie uniforme (granulométrie continue) et une excellente résistance à l'usure, ce qui le rend largement utilisé dans les autoroutes, les chemins de fer, la construction municipale et d'autres domaines. Par exemple, dans la couche de base des chaussées d'autoroutes, un mélange 3:7 de sable mécanique et de pierre concassée améliore considérablement la résistance à l'orniérage.
Classification et scénarios d'application
Sable de classe I (module de finesse 3,0-3,7) : Convient aux bétons haute résistance C60 et supérieurs, tels que les fondations sur pieux des immeubles de grande hauteur et les poutres principales des ponts ;
Sable de classe II (module de finesse 2,3-3,0) : Convient aux bétons C30-C60, tels que les bâtiments résidentiels ordinaires et les routes municipales ;
Sable de classe III (module de finesse 1,6-2,2) : Convient aux bétons et mortiers inférieurs à C30, tels que les murs et les sols.
II. Applications industrielles
Rembourrage pour revêtements effet pierre
Utilisé comme remplissage à 60-70 % en volume, le sable synthétique améliore la résistance aux intempéries et le réalisme du revêtement. Par exemple, une certaine marque de revêtement effet pierre a prolongé sa durée de vie de 5 à 8 ans après l'incorporation de sable synthétique, tout en obtenant des textures de pierre plus réalistes.
Granit artificiel : matière première
Le mélange de sable artificiel et de résine (ratio 3:1) et le durcissement à haute température et pression produisent du granit artificiel dont la résistance dépasse 80 MPa. Ce matériau est largement utilisé en décoration intérieure, pour les plans de travail et autres applications similaires.
III. Protection de l'environnement et recyclage des ressources
L'utilisation des résidus pour la production de sable réduit l'accumulation de déchets solides et la pollution environnementale. Les statistiques indiquent que le traitement de 10 000 tonnes de résidus permet d'économiser environ 10 mètres carrés de terrain tout en produisant environ 8 000 tonnes de sable manufacturé. Avec des prix du marché actuels compris entre 40 et 102 yuans la tonne, les avantages économiques sont considérables. Par exemple, une entreprise traitant 500 000 tonnes de résidus par an réalise un bénéfice de 20 millions de yuans.
Exemple de processus de production
Prenons l'exemple d'une usine de traitement du marbre : son flux de production est le suivant :
Concassage grossier : les déchets sont concassés par un concasseur à mâchoires jusqu'à une taille ≤ 300 mm ;
Concassage moyen : concassage supplémentaire par un concasseur à cône jusqu'à une taille ≤ 60 mm ;
Concassage fin : concassage fin par une sableuse à percussion jusqu'à une taille 0-5 mm ;
Classification : Les tamis vibrants séparent les matériaux en sable grossier (2,5-5 mm), sable moyen (1,25-25 mm) et sable fin (0,63-1,25 mm).
Produit fini : Le sable lavé répond aux spécifications après traitement dans un laveur de sable.
Ce procédé permet d'utiliser plus de 90 % des matières premières et de réduire la consommation d'énergie par unité de produit de 15 % par rapport aux méthodes traditionnelles.
