Quel équipement est utilisé pour fabriquer du sable artificiel ?
# Fabrication du sable artificiel : Équipement clé et logique de configuration de la ligne de production
Avec l’épuisement croissant des ressources de sable naturel et le renforcement des politiques de protection environnementale, le sable artificiel (sable fabriqué) est devenu un substitut d’agrégat de base dans les secteurs de la construction et de l’infrastructure. Cela s’explique par sa large gamme de sources de matières premières (galets, granit, calcaire, etc.), sa forme de particules contrôlable et sa qualité stable. La fabrication du sable artificiel ne repose pas sur un seul équipement, mais nécessite une ligne de production complète englobant les processus « concassage - criblage - formage - lavage de sable ». Chaque processus requiert un équipement spécialisé, qui doit être combiné de manière flexible selon les caractéristiques des matières premières et les exigences sur le produit fini. Cet article classe systématiquement les types d’équipement clé pour la fabrication du sable artificiel, leur positionnement fonctionnel et la logique de configuration de la ligne de production, fournissant une référence pour la sélection d’équipement dans les projets associés.
I. Types et fonctions de l’équipement clé pour la fabrication du sable artificiel
Le processus de fabrication du sable artificiel se divise principalement en six étapes : « prétraitement des matières premières - concassage primaire - concassage secondaire/tertiaire - formage - criblage - lavage de sable (optionnel) ». Chaque étape correspond à un équipement spécialisé, et la collaboration de ces appareils garantit que le sable fini répond à la norme GB/T 14684 - 2022 « Sable pour la construction » (module de finesse 2,3 - 3,0, teneur en boue ≤ 3 %, teneur en particules aciculaires/lamellaires ≤ 10 %).
1. Équipement de prétraitement des matières premières : Alimenteur vibrant et concasseur à mâchoires (concassage primaire)
Les matières premières (telles que les galets et les minerais) doivent d’abord subir un prétraitement pour éliminer les impuretés et être concassées en une taille de particules adaptée à l’équipement ultérieur. L’équipement clé comprend :
- Alimenteur vibrant : Chargé de transporter uniformément les matières premières vers l’équipement de concassage primaire, évitant le blocage dû à l’accumulation de matières premières. Certains modèles sont équipés d’une fonction de criblage (ex. : crible à barres), qui peut séparer à l’avance la boue et la poudre fine des matières premières, réduisant la charge de concassage ultérieure. Par exemple, lors du traitement des galets, un alimenteur vibrant peut être utilisé pour cribler la boue de taille ＜ 5 mm, améliorant l’efficacité du concassage primaire.
- Concasseur à mâchoires : En tant qu’équipement clé du concassage primaire, il concasse les grosses matières premières (taille de particules 50 - 300 mm) en 50 - 100 mm, « réduisant la pression » pour l’étape de concassage secondaire/tertiaire. Ses avantages résident dans sa haute résistance à la compression (capable de traiter des roches dures avec une résistance ≤ 320 MPa) et son grand orifice d’alimentation (jusqu’à 1200 × 1500 mm), ce qui le rend adapté aux matières premières à haute résistance telles que le granit et le basalte. C’est l’équipement de « seuil initial » pour la fabrication du sable artificiel à partir de roches dures.
2. Équipement de concassage secondaire/tertiaire : Concasseur à cône et concasseur à impact (machine principale de fabrication de sable)
Les matières premières après concassage primaire doivent être davantage concassées en une taille de particules proche du sable (5 - 20 mm). L’équipement de cette étape affecte directement la production et la forme de base des particules du sable artificiel, et l’équipement se divise en deux catégories :
- Concasseur à cône : Adapté au concassage secondaire/tertiaire des matières premières à base de roche dure (ex. : granit, quartzite). Il adopte le principe du « concassage par stratification », concassant les matières par extrusion entre le cône mobile et le cône fixe. Le produit fini a une forme de particules pleine et une faible teneur en particules aciculaires/lamellaires (≤ 5 %). Ses avantages sont une grande capacité de traitement (production horaire d’une seule machine 100 - 500 tonnes) et une longue durée de vie des pièces d’usure (les garnitures en acier au manganèse peuvent être utilisées pendant 3000 - 5000 heures). Il est souvent utilisé dans l’étape de concassage secondaire/tertiaire des lignes de production de sable artificiel à grande échelle pour « alimenter » le concasseur à impact.
- Concasseur à impact (machine à fabriquer du sable) : « Machine principale centrale » de la fabrication du sable artificiel, elle concasse et forme directement les matières premières de 50 - 100 mm en particules de sable de 0,15 - 5 mm. Son principe de fonctionnement consiste à projeter les matières via une roue tournant à haute vitesse, puis à les faire entrer en collision avec la plaque d’impact dans la carrosserie de la machine ou avec les matières elles - mêmes (mode « pierre sur pierre ») pour réaliser le concassage et l’optimisation de la forme des particules. Selon la dureté des matières premières, le concasseur à impact dispose de deux modes de concassage :
- Mode « pierre sur pierre » : Les matières entrent en collision entre elles, adapté aux roches dures (ex. : granit), ce qui peut réduire l’usure des pièces d’usure et rendre la forme des particules finies plus arrondie ;
- Mode « pierre sur fer » : Les matières entrent en collision avec la plaque d’impact métallique, avec une efficacité de concassage plus élevée (20 - 30 % supérieure au mode « pierre sur pierre »), adapté aux matières premières à dureté moyenne et faible (ex. : calcaire, galets).
3. Équipement de formage et de criblage : Formeuse à impact à axe vertical et crible vibrant
Après le concassage secondaire/tertiaire, la forme des particules de certaines matières premières (telles que les galets) peut ne pas répondre aux exigences de qualité du sable artificiel (par exemple, une proportion trop élevée de particules aciculaires). Le formage et le criblage sont donc des étapes essentielles pour améliorer la qualité du produit fini :
- Formeuse à impact à axe vertical : Spécialisée dans l’optimisation de la forme des particules du sable. Contrairement au concassage à impact traditionnel, elle met plus l’accent sur le « formage » que sur le « concassage ». En ajustant la structure de la chambre de formage et la vitesse de rotation de la roue, elle peut transformer les particules irrégulières en particules cubiques arrondies, réduisant la teneur en particules aciculaires à ≤ 3 %. Elle est particulièrement adaptée aux scénarios où la qualité du sable est exigeante (ex. : sable pour le béton préfabriqué, sable pour les ponts et les routes).
- Crible vibrant : Responsable de la classification de la taille des particules du sable après concassage et formage. Les modèles sont des cribles à 3 ou 4 couches (ex. : crible YZS1860), qui peuvent séparer le sable en différentes fractions selon les exigences (ex. : 0 - 3 mm, 3 - 5 mm, 5 - 10 mm). Les particules trop grosses (＞ 5 mm) sont renvoyées vers le concasseur à impact ou la formeuse pour retraitement, garantissant que le sable fini a une gradation uniforme. Certains cribles vibrants sont intégrés à des fonctions de déshydratation, réduisant la teneur en humidité du sable fini à ≤ 15 % et évitant l’agglomération du sable pendant le stockage.
4. Équipement de lavage de sable (optionnel) : Laveur de sable à godets et système de traitement des eaux usées
Si les matières premières ont une teneur en boue élevée (＞ 3 %) ou si le sable fini doit avoir une faible teneur en impuretés (ex. : sable pour le béton à haute performance), l’équipement de lavage de sable devient indispensable :
- Laveur de sable à godets : Utilise de l’eau pour laver le sable, éliminant la boue, la poussière et les impuretés fines attachées à la surface des particules de sable. La teneur en boue du sable après lavage peut être réduite à ≤ 1 %. Il est souvent combiné avec un crible vibrant pour réaliser « criblage + lavage » en une seule étape, améliorant l’efficacité de traitement.
- Système de traitement des eaux usées : Composé de réservoirs de sédimentation, de presses filtrantes et de pompes, il récupère et traite les eaux usées du lavage de sable. Le taux de récupération de l’eau peut atteindre ≥ 90 %, réalisant une « évacuation zéro d’eaux usées » et évitant la pollution de l’environnement. La boue traitée est pressée en pastilles, qui peuvent être réutilisées comme additifs pour les briques ou les parpaings, améliorant le taux de valorisation des ressources.
We will answer your email shortly!