Le calcaire est une roche sédimentaire principalement composée de calcite (carbonate de calcium, CaCO3). Il se forme généralement en milieu marin ou lacustre et est précipité par des processus biologiques et chimiques. Les caractéristiques et les types de calcaire sont les suivants : • Couleur : Généralement gris, blanc, jaune, brun, etc., selon les impuretés qu'il contient.
• Texture : La texture est généralement uniforme et fine, mais elle peut également contenir des fossiles ou d’autres fragments de roche.
• Structure : Le calcaire peut avoir des structures granulaires, cristallines de boue, bioclastiques ou autres.
• Dureté : Sa dureté Mohs est d'environ 3, ce qui le rend relativement mou.
• Solubilité : Il est facilement soluble dans l’acide, produisant des bulles de dioxyde de carbone.
Selon diverses normes, le calcaire peut être transformé en divers produits, largement utilisés dans diverses industries. Voici quelques-uns des principaux produits issus du traitement du minerai de calcaire et leurs applications :
1. Ciment Portland
Après concassage, broyage et mélange du calcaire avec de l'argile et d'autres matériaux auxiliaires, le mélange est ensuite broyé jusqu'à obtenir une granulométrie appropriée. Les matériaux pulvérulents sont ensuite envoyés dans un four rotatif et calcinés à haute température (environ 1 450 °C) pour former le clinker de ciment. Après ajout d'une quantité appropriée de gypse, le clinker est broyé en une poudre très fine, donnant ainsi le ciment fini.
2. Pierre de construction
Le calcaire est utilisé comme matériau de base dans la construction, notamment pour les fondations et les murs, notamment dans les bâtiments civils. Son prix abordable contribue à améliorer la stabilité structurelle et à réduire les coûts.
3. Verre
Dans la fabrication du verre, le calcaire est mélangé avec du carbonate de sodium (Na2CO3) et du quartz (SiO2) dans des proportions précises et fondu à haute température pour réagir et former du silicate de calcium (CaSiO3) et du dioxyde de carbone (CO2), produisant ainsi du verre ordinaire.
4. Auxiliaire de fusion du minerai de fer
Le calcaire agit comme désulfurant dans le processus de fusion du fer, contribuant à éliminer le dioxyde de silicium (SiO2) du minerai de fer. Il forme du silicate de calcium à bas point de fusion (CaSiO3), ce qui facilite l'élimination des impuretés du fer en fusion.
5. Chaux vive (CaO)
Lorsque le calcaire est calciné et décomposé à haute température (900 °C à 1 300 °C), il produit de l'oxyde de calcium (CaO), ou chaux vive. Ce processus se déroule généralement dans un four vertical ou rotatif. La chaux vive est utilisée comme agent déshydratant dans les matériaux de construction, les dessiccants, les explosifs et dans d'autres applications. nourriture, la médecine et d’autres industries.
6. Hydroxyde de calcium (Ca(OH)2)
Également appelé chaux éteinte ou chaux hydratée, l'hydroxyde de calcium est produit par ajout d'eau à de la chaux vive. Cette étape se déroule dans un digesteur spécialement conçu pour contrôler la température et l'humidité. Il est utilisé pour la préparation de bouillie bordelaise, l'amélioration des sols acides, le traitement des eaux usées acides, etc.
7. Carbonate de calcium moulu (GCC)
Le calcaire extrait de la carrière est d'abord concassé, puis broyé en poudre fine par un broyeur à boulets ou autre équipement de broyage. La poudre est triée à l'aide d'un séparateur d'air pour assurer la distribution granulométrique requise. Grâce à sa grande pureté chimique, son inertie et sa stabilité thermique, il est largement utilisé comme charge dans des industries telles que la fabrication du papier, des plastiques, du caoutchouc et des revêtements.
8. Carbonate de calcium précipité (PCC)
Préparation chimique : Du calcaire de haute pureté est utilisé comme matière première, et la chaux vive est obtenue par calcination. La chaux vive est ensuite digérée pour produire une suspension d'hydroxyde de calcium, qui est précipitée et transformée en cristaux de carbonate de calcium en présence de dioxyde de carbone. Enfin, le carbonate de calcium précipité (PCC) est obtenu par filtration, lavage, séchage et autres procédés. Grâce à sa granulométrie fine et à sa grande surface spécifique, il est adapté aux applications dans le caoutchouc, les plastiques, la fabrication du papier, les matériaux de construction, les encres, les produits chimiques courants et bien d'autres domaines.
9. Sable de moulage :
Du calcaire de granulométrie adaptée est sélectionné pour le concassage et le criblage afin de répondre aux exigences du sable de moulage. Des liants et autres additifs sont ajoutés selon les besoins et soigneusement mélangés au sable calcaire. Ce type de sable de moulage est plus performant que le sable de quartz, améliorant la qualité de surface et la finition des pièces moulées, tout en réduisant le risque de silicose professionnelle.
10. Absorbant de désulfuration :
Le calcaire est concassé et broyé en fine poudre pour capturer efficacement le SO₂ gazeux lors du processus de désulfuration. La poudre de calcaire est mélangée à de l'eau et incorporée dans une suspension pour être utilisée dans les systèmes de désulfuration des fumées par voie humide. Dans ces systèmes, la poudre de calcaire réagit chimiquement avec le dioxyde de soufre des fumées pour réaliser la désulfuration.
11. Chaux active et chaux passivée
La chaux active est un additif métallurgique de haute qualité, tandis que la chaux passivée présente d'excellentes performances d'absorption d'humidité et d'injection. Toutes deux sont principalement utilisées dans l'industrie sidérurgique comme additifs pour le frittage du minerai, agents de fabrication de scories et agents de désulfuration et de déphosphoration pour le prétraitement du fer en fusion.
12. Carbonate de calcium de qualité pharmaceutique :
Le carbonate de calcium comestible et de qualité pharmaceutique, répondant à des normes strictes, est utilisé comme additif nutritif dans les comprimés de suppléments de calcium et les comprimés multivitaminés, ainsi que comme fortifiant dans l'industrie alimentaire.
13. Carbonate de calcium comestible :
Le calcaire de haute pureté, conforme aux normes de sécurité alimentaire, est sélectionné comme matière première. Des mesures de contrôle qualité rigoureuses, telles que le broyage ultrafin, la purification et la désinfection, sont mises en œuvre pour garantir la sécurité et la pureté du produit. Il est largement utilisé dans les industries des compléments alimentaires calciques et des aliments diététiques, ainsi que dans des produits tels que les produits laitiers, les boissons et les gâteaux, pour augmenter la teneur en calcium et améliorer le goût.
La liste ci-dessus présente les principaux types de produits issus du traitement du calcaire. Chaque produit joue un rôle indispensable dans son domaine d'application grâce à ses propriétés et fonctions uniques. Grâce aux progrès scientifiques et technologiques, le traitement en profondeur du calcaire continue d'évoluer, diversifiant ses dérivés et répondant à la demande croissante du marché.
Pour améliorer la valeur et la qualité du calcaire, celui-ci est pré-trié à l'aide d'équipements de traitement des minéraux afin d'éliminer les impuretés. Ce procédé contribue à améliorer la pureté et la qualité du produit final, répondant ainsi à un plus large éventail d'applications.
Parmi les équipements utilisés pour ce processus figurent des dispositifs de traitement photoélectrique des minéraux, tels que des trieurs de couleur de minerai et des trieurs à intelligence artificielle (IA).
Trieur de couleurs
Le trieur de couleurs détecte principalement les différences de couleur des matériaux à l'aide de capteurs optiques permettant de distinguer les substances cibles des impuretés. Lorsque le calcaire traverse la machine, les capteurs identifient les particules dont la couleur diffère de celle du calcaire pur. Ces impuretés sont ensuite évacuées de la chaîne de production par air comprimé ou par d'autres moyens. Cette méthode est très efficace pour éliminer les impuretés présentant des différences de couleur importantes.
Machine de tri IA :
Comparées aux trieurs par couleur traditionnels, les machines de tri à IA utilisent des technologies plus avancées, notamment la vision artificielle et des algorithmes d'apprentissage profond. Ces machines classent non seulement par couleur, mais identifient et séparent également avec précision les impuretés en fonction de caractéristiques multidimensionnelles telles que la forme, la texture, la brillance, etc. Après apprentissage, le système d'IA peut détecter des différences minimes et complexes, ce qui le rend plus efficace pour traiter les impuretés de couleur similaire à celle du calcaire, mais de composition différente.
Choisir le bon équipement :
Lors de la sélection d’un équipement approprié, les sociétés minières doivent prendre en compte les facteurs suivants :
a. Le type d’impuretés dans la matière première calcaire et leurs propriétés physiques (telles que la couleur, la forme, la densité, etc.).
b. Les exigences de vitesse et de volume de traitement de la ligne de production.
c. Le budget d’investissement et les exigences techniques entretien capacités de l'équipement.
De plus, selon les conditions réelles, il peut être nécessaire de prétraiter le calcaire (concassage et criblage, par exemple) pour garantir un tri optimal. Un étalonnage et un entretien réguliers des équipements de tri sont également essentiels pour garantir un fonctionnement stable et efficace à long terme.
