Les résidus miniers sont des déchets solides issus du traitement des minerais, généralement stockés sous forme de boues ou de tas secs. Dans l'industrie minière, l'accumulation de grandes quantités de résidus occupe non seulement de vastes étendues de terres, mais risque également de contaminer les sols, les ressources en eau et l'atmosphère en raison des substances nocives qu'ils contiennent, telles que les métaux lourds et les réactifs chimiques.
De plus, des risques potentiels pour la sécurité, comme la rupture de barrages, peuvent survenir. En réalité, les résidus miniers ne sont pas de véritables déchets : ils contiennent souvent divers composants réutilisables. Grâce à des procédés tels que le concassage, le criblage et la fabrication de sable, les résidus peuvent être recyclés et valorisés dans des domaines comme les matériaux de construction et le génie chimique.
Procédé de concassage des concasseurs pour la production de sable
Lorsque la granulométrie des résidus miniers est relativement importante, un concassage en trois étapes est indispensable pour que l'usine de fabrication de sable produise des granulats conformes aux normes. Ce procédé utilise différents types de concasseurs pour réduire progressivement la taille des particules de résidus et obtenir le sable fini.
Lors du concassage primaire dans une usine de fabrication de sable, si la granulométrie du minerai brut dépasse 30 cm, un concasseur à mâchoires est utilisé pour un pré-concassage. Les matériaux concassés sont tamisés par un crible vibrant : ceux qui répondent aux exigences d'alimentation du concassage secondaire sont acheminés vers l'étape suivante par des convoyeurs à bande, tandis que les autres sont renvoyés au concasseur à mâchoires pour un second concassage, garantissant ainsi une alimentation stable pour les procédés suivants.
Pour l'étape de concassage secondaire de l'usine de production de sable, le choix des concasseurs se fait en fonction de la dureté Mohs des résidus. Les résidus à haute dureté sont concassés à l'aide d'un concasseur à cône, tandis que les concasseurs à percussion sont privilégiés pour les résidus à faible dureté, ce qui permet d'optimiser l'efficacité du concassage et la durée de vie des concasseurs.
L'étape finale de fabrication du sable utilise un concasseur à percussion à arbre vertical (concasseur VSI), un concasseur à noyau d'une capacité de 30 à 500 tonnes/heure, adapté aux particules d'alimentation de 3 à 5 cm. Le concasseur VSI concasse et façonne les résidus ; combiné à un crible vibrant, il permet de trier les matériaux en sable grossier, moyen et fin. Les matériaux non conformes sont renvoyés au concasseur pour être retraités, garantissant ainsi une qualité stable du produit fini.
Application des résidus recyclés
Après avoir été traités par concassage et fabrication de sable dans une usine de production de sable, les résidus peuvent être largement utilisés dans de nombreux domaines, notamment comme suit :
(1) Matériaux de construction
◆ Granulats de béton :Transformé par des concasseurs en sable grossier, moyen et fin pour le mélange du béton, servant de substitut au sable naturel.
◆ Mortier sec :Utilisés comme agrégats fins dans les mortiers de maçonnerie, les mortiers de plâtrage, les mortiers de sol, etc.
◆ Briques et blocs :Mélangés à du ciment, des cendres volantes et d'autres matériaux pour produire des briques écologiques, des blocs creux et des produits similaires.
◆ Matériaux de fondation routière :Utilisé dans les couches de fondation routières, les couches de base stabilisées, les granulats de béton bitumineux, etc.
(2) Remblaiage d'ingénierie et autres applications
◆ Remblayage des excavations minières :Utilisé pour remblayer les zones exploitées afin de réduire l'affaissement du sol et d'améliorer la sécurité des zones minières.
◆ Renforcement des fondations :Sert de matériau de remblai pour les fondations afin d'améliorer leur capacité portante.
◆ Adjuvant pour ciment :Certains résidus contenant des composants silico-alumineux peuvent remplacer une partie des matières premières du ciment.
◆ Matières premières pour la céramique et le verre :Certains types de résidus miniers sont utilisables pour la fabrication d'émaux céramiques et de produits en verre.