Machines de criblage haute performance dans l'industrie de la potasse

30.08.2012, Saskatoon

Ventes, RHEWUM Ltd

Fait sur mesure RHEWUM Les machines de criblage garantissent des taux de production élevés dans la gamme de 0.2 à 40 mm (70 mesh et 1.57 po) et des intervalles de maintenance courts en même temps.

Le potassium constitue un élément important de la vie. Il joue un rôle clé dans de nombreux domaines de la nutrition. Avec l'azote et le phosphore-potassium, il constitue le troisième nutriment végétal essentiel et représente une partie importante de la vie végétale et animale - il soutient la croissance des plantes, l'activité enzymatique, la formation de protéines, la photosynthèse, la respiration et une meilleure absorption des nutriments. Près de 95 % de tout le potassium produit est utilisé comme engrais [1]. Même l'apport de potassium aux plantes peut être suspendu à court terme. Le potassium reste un minéral essentiel à long terme.

Un minéral polyvalent

Tableau 1 : Les principaux minéraux contenant du potassium avec leur teneur en oxyde de potassium soluble dans l'eau (K2O) [2] Il existe dans le monde de nombreux gisements contenant du potassium, sous forme de composés de chlorure, de sulfate et de nitrate. La forme chlorée joue le rôle le plus important dans l'industrie. Le potassium est disponible sous divers composés, par exemple avec le sodium, le magnésium et le calcium (tableau 1). Quatre pays seulement représentent les trois quarts de la production mondiale : le Canada, la Russie, l'Allemagne et la Biélorussie. La capacité de production mondiale a atteint environ 38 millions de tonnes en 2005. Les quatre principaux pays consommateurs sont les États-Unis, la Chine, le Brésil et l'Inde. Le Canada possède environ la moitié des gisements de potassium connus dans le monde, mais sa capacité de production n'atteint que 30 % de la quantité nécessaire à l'échelle mondiale. Les producteurs les plus importants au monde sont :  

Potash Corporation of Saskatchewan Inc. (Canada) Selon ses propres informations, PCS est la troisième plus grande entreprise sur le marché de l'azote et du phosphate et est également producteur d'aliments pour animaux et de produits chimiques industriels. L’entreprise produit plus de 15 % de la production mondiale de potasse. Potash Corp a été fondée en 1975 par le gouvernement de la province de la Saskatchewan. En 1989, l'entreprise passe aux mains du secteur privé et devient publique. Dans les années 1990, PCS a acquis plusieurs producteurs américains de chlorure de potassium : Potash Company of America, Florida Favorite Fertilizer, Texasgulf et Arcadian Corporation. Les principaux marchés sont l'Amérique du Nord, le Brésil et l'Asie, dont la Chine. Site Web : www.potashcorp.com  

Belaruskali (Biélorussie) L'entreprise publique d'extraction de charbon appelée « Union de production Belaruskali » est le plus grand producteur d'engrais potassiques dans la région de la CEI. Le siège social est situé à Salihorsk/Biélorussie où se trouvent les quatre usines minières de la société (gisement de potasse de Starobin). Belaruskali compte 20.000 50 employés. La production est livrée dans plus de XNUMX pays en Europe, Afrique, Asie, Amérique du Nord et Amérique du Sud. Une tonne d’engrais potassique sur six dans le monde est produite en Biélorussie. Site Web : www.kali.by  

Société Mosaic (États-Unis) La société Mosaic de Plymouth/Minnesota aux États-Unis possède les plus grandes capacités de production de phosphate au monde et est en même temps le troisième producteur de potasse. Plus de 15 % de la production mondiale de potasse est générée par Mosaic. Le phosphate est extrait et traité dans cinq usines minières et quatre installations de production en Floride et en Louisiane. Tout comme la Potash Corporation, la Mosaic Company fait partie du consortium d'exportation Canpotex. La société Mosaic possède des mines de potasse en Saskatchewan (Canada), au Nouveau-Mexique et au Michigan (États-Unis) et compte 7.400 XNUMX employés dans le monde. Les principales activités sont réparties en Amérique du Nord et du Sud ainsi qu'en Asie. Les parties de la société Mosaic sont IMC Global et Cargill Nutrition. Site Web : www.mosaicco.com  

K+S Kali GmbH (Allemagne) L'entreprise dont le siège est à Kassel/Allemagne est le quatrième producteur mondial de potasse et le premier fournisseur de sel brut de potasse et de magnésium en Europe. Le chlorure de potassium est le produit le plus vendu de K+S Kali GmbH : un engrais universel utilisé par exemple pour la culture des céréales, du maïs, du riz et du soja. Certaines parties de la gamme de produits K+S Kali sont autorisées pour la culture écologique. En 2008, un devis a été soumis pour la remise en service de l'usine de potasse près de Rossleben/Allemagne. Les activités commerciales de K+S se répartissent en quatre groupes : Engrais, Industrie, Santé et alimentation et Nutriments.

Ouralkali (Russie) Uralkali est le deuxième producteur d'engrais minéraux en Russie. Son siège est à Beresniki, dans la région de Perm. L'entreprise compte plus de 15.000 1930 employés et extrait principalement du chlorure de potassium, qui est principalement exporté. Elle a été fondée en 1992 en tant qu'entreprise publique et est depuis 10 une société constituée en société. L'un des principaux actionnaires est le milliardaire Suleiman Kerimow. La part du marché mondial du potassium s'élève à 90 %. Plus de XNUMX % des produits sont exportés principalement vers la Chine, le Brésil, l'Asie du Sud-Est et l'Inde, mais aussi vers l'Europe, l'Afrique, le Moyen-Orient et les États-Unis. Les faibles coûts de main-d'œuvre et d'énergie permettent à Uralkali de proposer des produits à bas prix. Site Web : www.uralkali.com

DSW, Travaux de la Mer Morte DSW est l'abréviation de Dead Sea Works. Après la guerre d’indépendance israélienne en 1948, la société Palestine Potash – fondée en 1920 par Moshe Novomeysky dans le territoire palestinien sous mandat britannique – a été nationalisée et redéfinie. L'entreprise qui appartient aujourd'hui à Israel Chemicals Ltd. (ICL) est le principal centre économique important du sud interdit d'Israël. Ses matières premières proviennent de la Mer Morte, située à 400 mètres sous le niveau de la mer. En 1992, ICL est passée entre des mains privées. 90% des ventes sont réalisées à l'étranger, dont une grande partie en Europe. ICL est l'une des plus grandes entreprises d'Israël, le plus grand fournisseur d'engrais et la principale entreprise de chimie industrielle du pays. Site Web : www.icl-group.com

La Chine La production chinoise de potasse s'élève à 3.5 millions de tonnes par an. Les activités minières appartiennent à l'État. La production chinoise de potasse ne joue pas un rôle important dans le commerce mondial, car la Chine consomme elle-même la production de potasse et achète sur le marché mondial pour couvrir ses propres besoins. Selon Germany Trade and Invest, en 2008, 87 entreprises chinoises produisaient des engrais potassiques. Le producteur le plus important est Sinofert, qui appartient au géant de la chimie Sinochem.  

APC, Arab Potash Company (Jordanie) L'Arab Potash Company exploite également sa potasse dans la mer Morte, dans la zone nord-ouest. L'entreprise jordanienne dont le siège est à Amman a été fondée en 1956. L'extraction de potasse a été lancée par APC en 1980. Depuis lors, l'entreprise développe ses activités elle-même ainsi qu'avec sa filiale Jordan Dead Sea Industries Company. APC diversifie ses activités avec des projets de chimie et d'engrais. En 2003, la Canadian Potash Corporation of Saskatchewan a pris une participation dans APC. Avec cette entreprise commune, la production sera augmentée. APC vend ses produits principalement dans la zone méditerranéenne et en Asie. Site Internet : www.arabpotash.com  

Agrium inc. (Canada) L'activité principale d'Agrium est la production d'azote, en plus de la production de phosphate et de potasse. Elle a été fondée en 1931 sous le nom de Cominco Fertilizers Ltd. et est devenue Agrium Inc. en 1995. La société a son siège social à Calgary/Alberta au Canada. Agrium compte environ 6.600 2006 employés (en 5) et exploite plusieurs mines de potasse et de phosphate au Canada. La capacité annuelle d'azote est de XNUMX millions de tonnes et, selon ses propres informations, l'entreprise bénéficie du faible prix du gaz en Alberta. Agrium vend ses produits au Canada, aux États-Unis et en Argentine. Tout comme Potash Corp et Mosaic Company, Agrium Inc. fait partie du consortium d'exportation nord-américain Canpotex. À plusieurs reprises, l'entreprise s'est vengée d'une violation des spécifications environnementales. Site Internet : www.agrium.com  

Exploitation du potassium

Gisements de potassium qui se présentent sous forme de strates solides à des profondeurs allant jusqu'à 1.400 XNUMX m (4,600 pieds) Les dômes de sel sont généralement extraits par des méthodes conventionnelles d'extraction souterraine mécanisée. Si cela n'est plus possible en raison de la profondeur des gisements et/ou si des problèmes d'eau entrante empêchent l'exploitation conventionnelle, les dômes de sel sont exploités par dissolution. L'évaporation solaire de saumures contenant du potassium naturel est la troisième méthode d'extraction, mais elle ne joue pas un rôle significatif.

Technologies de tamisage dans l'industrie de la potasse

Les cribles sont utilisés à différents stades du traitement du potassium, en commençant par l'extraction – le minéral extrait des mines est d'abord concassé puis calibré – puis lors du compactage, du criblage des granulés et du chargement. Les tamis sont également utilisés dans le traitement par voie humide, c'est-à-dire le calibrage par voie humide après le processus de flottation, ainsi que dans la déshydratation. Comme les cribles ont une consommation d'énergie spécifique bien inférieure à celle des concasseurs, outre la production directe d'un produit commercialisable, ils peuvent être utilisés pour soulager la charge sur les étapes de concassage (concassage sélectif) afin d'éviter un surbroyage coûteux [3]

Les tamis utilisés sont principalement des tamis vibrants et des tamis vibrants à toile. Les tamis vibrants sont utilisés pour des débits élevés à des points de coupe moyens à grossiers. Pour les propriétés critiques des produits et les séparations < 3 mm (7 mailles) Les tamis vibrants en tissu démontrent leurs avantages par rapport aux tamis vibrants. Machines de criblage à double fréquence (RHEduo^®) sont un type spécial de cribles vibrants. Le principe d'entraînement des machines de criblage de type RHEduo^® Le système de criblage est basé sur l'utilisation de deux moteurs à balourd fonctionnant à des vitesses différentes, qui sont montés à l'entrée et à la sortie du cribleur. Dans la section d'alimentation, les matériaux d'alimentation sont décomposés par les plus grandes amplitudes et triés par taille (ségrégation). Dans la section de sortie, de petites amplitudes sont générées, ce qui améliore l'efficacité du criblage en séparant efficacement les particules proches de la maille. En changeant le sens de rotation des moteurs, il est possible d'influencer de manière sélective la vitesse de transport et donc le taux d'alimentation ainsi que la netteté de la séparation. Grâce à ce principe d'entraînement, ce type de crible est conçu comme une unité compacte avec des capacités élevées par rapport à la technologie de criblage conventionnelle.

Le crible est composé d'une partie intérieure vibrante et d'un boîtier statique. Cela permet des connexions fixes sans connexions flexibles sensibles et une masse vibrante plus faible. Associé aux entraînements externes, cela permet un criblage à haute température jusqu'à 600°C (1,112 ° F). La construction vissée permet des durées de fonctionnement extrêmement longues et un fonctionnement très facile à entretenir. Par exemple, après la première et la deuxième étape de broyage, deux lignes basées sur cette technologie fonctionnent avec un débit de 1.600 XNUMX t/h (1,764 pieds par heure). Après scalpage de l'aliment à 40 mm (1.57 pouces) sur un grizzly – le flux est ensuite séparé sur l'écran à 25 (1 pouces), 12.5 mm (1/2 po.) et 5 mm (~4 mailles). Séparation à 1 mm (18 mailles) est ensuite fait sur RHEmoto^® écrans avec excitation directe de la maille de criblage, décrits ci-après.

 
RHEduo^® machines de criblage pour le criblage du KCL compacté

Un autre domaine d’application pour RHEduo^® Les machines de criblage sont des cribles pour la production de potasse par compactage. Le produit en poudre est introduit avec le liant dans les presses à rouleaux. Les flocons laminés sont ensuite broyés et tamisés. En général, seuls 15 à 23 % en poids de la fraction de produit souhaitée sont de 2 à 4 mm (5 mailles - 10 mailles) sont contenus dans le matériau broyé. Ce matériau doit donc être criblé avec un débit élevé et des limites précisément définies pour les particules hors spécifications afin de décharger le circuit de compactage. Pendant que les fines provenant du concasseur sont criblées et réinjectées dans le compacteur, les particules surdimensionnées criblées sont à nouveau broyées.

Tableau 2 : Performances de dépistage des différents RHEWUM technologies de dépistage

En raison de ses performances de criblage élevées et de ses dimensions compactes ainsi que de sa technologie, le RHEduo^® La machine de criblage est devenue un crible de chargement utilisé par presque tous les producteurs de potasse les plus connus dans le monde.  

Charger les écrans pour KCL compacté

Dans l'usine d'un producteur français de potasse réputé, la teneur en poussière du KCL compacté doit être réduite de 10 % à 0.5 % et les agglomérats de plus de 5 mm (~ 4 mesh) doivent être éliminés. Pour un débit d'alimentation de 300 à 360 t/h (397 pieds par heure) Le choix s'est porté sur une machine de criblage à double fréquence à trois étages. L'alimentation du matériau est réalisée par un distributeur co-vibrant intégré. Cela permet des dimensions d'installation compactes et un fonctionnement sans entretien par rapport à un convoyeur vibrant. En installant une autre plate-forme de criblage dans la machine de criblage, un déchargement pour la séparation la plus fine peut être réalisé. De cette manière, la surface de criblage requise pour la coupe de criblage la plus fine qui détermine la taille du crible peut être minimisée et ainsi la taille de l'ensemble de la machine devient plus petite.  

Machines de criblage avec excitation directe des toiles de criblage

Pour une séparation plus fine, de moins de 2 mm (5 mesh) jusqu'à 0.16 mm (~100 mesh), des machines de tamisage avec excitation directe des toiles de tamisage sont utilisées. Elles sont adaptées à des séparations efficaces à des débits élevés.

Ces machines sont des cribles à excitation directe de la surface de criblage. L'agrégat d'écran lui-même est statique. Cela permet des connexions fixes aux entrées et sorties. Un avantage de ce type de construction est la limitation des émissions de poussières ainsi que la réduction des coûts de maintenance qui seront obligatoires avec les systèmes d'étanchéité dynamique. À l'extérieur du boîtier du tamis, des vibrateurs robustes génèrent des vibrations qui sont transférées directement dans la toile du tamis au moyen d'un axe vibrant. En raison des vibrations très fréquentes, le matériau de criblage est projeté à angle droit par rapport à la surface de criblage - seul l'inclinaison de la toile de criblage détermine le transport. Un criblage en couche mince a lieu à une vitesse de transport élevée. Les produits fins se fluidisent sur la toile du tamis. En raison de la fréquence élevée, malgré la vitesse de transport élevée, un grand nombre de contacts ont lieu entre la toile de tamisage et les particules. Un cycle de nettoyage réglable évite de manière fiable l'éblouissement des mailles du tamis. Grâce aux faibles masses à déplacer (seule la toile de criblage vibre), des accélérations élevées sur la surface de criblage sont obtenues. Cela permet, par exemple, de surmonter l'adhérence de matériaux humides ou collants (par exemple des pellets). De plus, la consommation électrique est très faible (0.05-0.10 kWh/t).  

Dans plusieurs opérations industrielles, cette technologie de criblage est utilisée pour le pré-criblage, le processus de cristallisation à froid et la flottation ainsi que le dépoussiérage. Grâce au boîtier à écran statique, il n'y a pas de transfert de forces dynamiques dans le bâtiment. Cela permet de faire fonctionner ce type de crible même dans des bâtiments de grande hauteur sans augmenter la dimension de la charpente métallique causée par des vibrations indésirables.  

Dépistage humide

Le criblage humide nécessite généralement des longueurs de tamis courtes, car avec la séparation du liquide, aucune classification n'a plus lieu. En fait, la largeur du tamis est beaucoup plus importante pour atteindre à la fois des débits élevés et une séparation précise. En alimentant la pâte en fine couche sur une largeur au lieu d'une machine longue, des fédérés plus élevés et des séparations plus précises sont obtenus et la durée de vie de la toile de tamisage est considérablement augmentée. En général, pour le criblage humide, de l'eau libre et des vibrations sont nécessaires pour transporter les fines particules à travers les mailles du crible. Dès que l'eau introduite sous forme de pâte dans la machine a dépassé la surface de tamisage, le processus de classification se termine. La matière solide laissée sur la toile du tamis est transportée vers la sortie du tamis par vibration et gravité.

Le RHEWUM Le cribleur type RIUS 1+1 avec système à double alimentation est une machine compacte avec deux unités de criblage comme machine à un étage. Cela permet en même temps des vitesses d'avance spécifiques élevées et un fonctionnement aisé en termes d'entretien d'un crible à un étage. Le principe d'entraînement de la machine de criblage est réalisé par des vibrations très fréquentes adoptées par le matériau du crible. Étant donné que la machine de criblage n'a besoin que d'un seul entraînement pour deux étapes de séparation, les coûts d'investissement sont réduits. Outre le criblage de la potasse, le RIUS 1+1 peut également être utilisé pour le feldspath, le grenat, le minerai de fer, le kaolin, le phosphate, le sable de quartz ainsi que le tantale. C'est une alternative économique et efficace aux classificateurs hydrauliques et aux hydrocyclones.  

déshydratation  

Tamis de déshydratation (RHEdry) sont utilisés pour la déshydratation des produits issus des étapes de tri humide et pour la récupération du liquide de traitement. Par rapport aux machines de criblage conventionnelles, sur ce type de machine, le pas du tissu de criblage monte en direction de la sortie. Cela conduit à une couche de matériau de tamis considérablement plus élevée et à une séparation améliorée des solides et des fluides. Les accélérations élevées des toiles de tamisage sont très importantes pour l'effet de déshydratation. C'est pourquoi des entraînements à vitesse de rotation élevée sont utilisés pour générer une vibration linéaire et améliorer l'effet de déshydratation. Le temps de rétention du matériau sur la machine est influencé par l'angle de réglage de la machine. Celui-ci doit être choisi en fonction de la viscosité du liquide. Ce qui est important pour le client, c'est la teneur élevée en matière sèche des matières solides après le crible.  

Optimisation du processus  

Les cribles sont souvent utilisés dans les circuits de granulation ou dans les circuits de granulation. circuits de concassage et de broyage. Le produit quittant le tamiseur repasse souvent dans le tamiseur après une autre étape de traitement. Pour décharger ces circuits et augmenter la cadence de production, la détermination en ligne de la répartition granulométrique du matériau provenant d'un granulateur, d'un broyeur ou d'un concasseur est très utile. L'interaction des deux composants peut être améliorée et la recirculation du produit sera réduite. En fonction du procédé choisi pour la production de granulométries commercialisables, des variations considérables de la distribution granulométrique peuvent se produire. Ils augmentent la quantité de matériau à recirculer et diminuent en même temps le taux de production. Dans ce cas, une mesure de particules en ligne devient très importante. Pour la détermination en ligne de la taille des particules, une certaine quantité de matériau est séparée du flux de produit par un système de prélèvement d'échantillons, puis introduite dans l'unité de détermination – le SizeChecker.  

Un convoyeur vibrant transporte le produit jusqu'à une unité de détection qui détermine optiquement la taille des particules lors d'une chute libre. Par conséquent, une caméra linéaire CCD prend une image d'ombre des particules respectives devant une unité d'éclairage LED avec jusqu'à 4096 pixels. A partir de cette image sans fin qui permet de déterminer la taille de chaque particule, les contours et les dimensions des particules sont analysés par « Blob-Analysis ». En fonction de la relation entre les dimensions minimales et maximales ainsi que du contour, différentes classifications de formes sont calculées en ligne. En conséquence, la distribution granulométrique, la forme des particules ainsi que les tendances à long terme liées aux limites d'erreurs tolérées préalablement fixées sont données. Les signaux de contrôle sont envoyés à des dispositifs de contrôle externes. Outre les données réelles sur la répartition granulométrique, les valeurs D50 resp. Les MA peuvent être calculées et traitées ultérieurement. Grâce à l'interface SizeCheckers avec le serveur OPC, très courante pour le contrôle des processus, le système peut être utilisé de manière flexible pour de nombreuses applications. Des circuits de contrôle de processus peuvent être construits pour réguler un concasseur ou un broyeur, respectivement. unités de compactage ou granulateurs pour augmenter la cadence de production avec seulement peu d'effort. Basé sur RHEWUMS expérience de plusieurs décennies dans la technologie de criblage, en particulier dans l'industrie de la potasse, RHEWUM développe des solutions de plus en plus efficaces pour le traitement de la potasse. De nouvelles qualités de matériaux et technologies font apparaître de nouvelles tailles et types de machines qui semblaient réalisables il y a seulement quelques années. L’objectif est de développer une technologie de traitement des matières premières encore plus efficace et simple à utiliser. Compte tenu des ressources mondiales limitées et de la demande croissante d’engrais, nous considérons cela comme très important.  

Bibliographie 1. Rapport CEH, Potash, par Bala Suresh, novembre 2004 2. Étude de cas sur la potasse, Institut international pour l'environnement et le développement (IIED) et Conseil mondial des entreprises pour le développement durable (WBCSD), n° 65, février 2002 3. Südwestdeutsche Salzwerke AG Mitarbeitermagazin 2 / 2002 4.Schmidt, P. ; Körber, R.u. Cuivres, M. ; Sieben et Siebmaschinen, Wiley-VCH Verlag, 2003 5.Coppers, M. et Schütz, S ; Optische Online-Partikelanalyse als Produktionsüberwachung im industriellen Einsatz. Aufbereitungs-Technik 46 (2005) Nr.7 S. 42-47