DERBY, ROYAUME-UNI — LKAB Minerals, Ltd. traite du mica (également appelé mica commun ou muscovite) sur son site de Derby depuis les années 1950. Ce matériau est utilisé comme charge minérale dans de nombreuses applications dans les secteurs de l'agriculture, de la construction, des polymères, des peintures et des revêtements. L'un des processus consiste à transférer de grandes quantités de poudre de mica humide et abrasive d'un système de traitement humide vers un système de séchage situé à l'étage supérieur. Afin d'améliorer la sécurité des travailleurs à proximité du matériau chauffé et de réduire l'usure abrasive, l'entreprise a remplacé les convoyeurs mécaniques par un système de transport pneumatique Flexicon.
Traitement de la muscovite
Le mica reçu à l'usine Derby Works sous forme de poudre fine dans des sacs en vrac subit l'un des six processus de réduction de taille, en fonction de son utilisation finale. L'un d'entre eux est un processus humide, dans lequel de l'eau est ajoutée pour créer un matériau chaud, semblable à du sable, avec une teneur en humidité élevée, idéal pour une utilisation dans les peintures et les revêtements.
À l'origine, le matériau était transporté vers un système de séchage situé à l'étage supérieur à l'aide d'un chariot élévateur et d'un élévateur à godets, puis par un convoyeur mécanique et un élévateur à godets afin d'éloigner les travailleurs du matériau. Cependant, les composants des deux systèmes subissaient une usure par abrasion.
La plupart des équipements alternatifs évalués ne pouvaient pas être acheminés comme nécessaire, déplacer efficacement les matériaux humides et/ou résister à l'usure par abrasion. « Nous avons examiné un certain nombre de systèmes de transport, mais la plupart des fournisseurs considéraient que le matériau et l'acheminement restreint représentaient un défi trop important. En fin de compte, seul Flexicon était prêt à se lancer dans le projet et à proposer une solution viable », explique Samantha Bucknall, responsable de la performance du groupe britannique chez LKAB.
Transport pneumatique de matériaux humides et abrasifs
« C'était un nouveau matériau pour eux », poursuit Bucknall. « Nous avons fourni un lot au laboratoire d'essai de l'entreprise et avons travaillé avec eux pour trouver la meilleure solution. »
Le système automatisé qui en résulte comprend une trémie au sol d'une capacité de 560 l (19,7 pi³), qui reçoit le mica issu du processus humide via un convoyeur mécanique. Le transport pneumatique plutôt que mécanique a permis d'obtenir le trajet de transfert des matériaux le plus direct possible. Une conduite d'aspirationPNEUMATI-CON® de 30 m (98,4 pieds) de long et de 75 mm (3 pouces) de diamètre propulse la muscovite verticalement sur 11 m (36 pieds) jusqu'à l'étage supérieur, puis autour de deux coudes à 90° jusqu'à un récepteur filtrant de 1 220 mm (48 pouces) de diamètre. Le récepteur filtrant sépare la muscovite de l'air de transport et est dimensionné pour contenir 800 l (28 pi³) des matériaux.
Le système à vide en phase diluée est alimenté par une pompe à vide à déplacement positif de 15 kW (20 ch), avec une différence de pression de 500 mbar (7,3 psi). Le récepteur du filtre est dimensionné pour contenir un lot complet de broyage humide et comprend un capteur de niveau qui signale au PLC lorsque le lot complet est accumulé et que le lot suivant doit être introduit dans le broyeur.
Le récepteur du filtre comprend un système de nettoyage automatique à jet inversé, qui déloge les matières accumulées sur les éléments filtrants afin de maintenir des performances de transport optimales, et les renvoie dans le lot afin d'éliminer les déchets. Les filtres à manches ont été préférés aux filtres à cartouche afin de permettre une libération plus efficace des matières collantes.
Le matériau est ensuite transféré du récepteur du filtre vers un système de séchage, puis vers l'une des trois stations de tamisage afin de séparer le produit en deux tailles de particules. En raison de la demande croissante des clients pour du mica plus fin, deux des trois stations de tamisage produisent des particules de 90 µm (170 mesh), tandis que la troisième produit des particules plus grossières de 125 µm (120 mesh).
LKAB fournit du mica sous le nom commercial MicaFort en sacs de 25 kg (55 lb), en sacs en vrac d'une tonne (1,1 tonne) ou en citernes.
Surmonter les défis liés au transport
« L'installation du nouveau système pneumatique a été difficile, car il est situé dans un espace très restreint », poursuit M. Bucknall. « Nous avons rencontré un certain nombre de difficultés au début de l'exploitation, mais Flexicon nous a accompagnés pour trouver des solutions à mesure qu'elles se présentaient. »
L'abrasivité du mica a posé un problème, car il a usé l'un des coudes en moins de six semaines d'utilisation. « Flexicon nous a suggéré de remplacer le coude usé par un coude de déviation SMARTELBOW® de HammerTek Corporation. Cela nous a permis de prolonger la durée de vie de 12 mois, soit près de neuf fois plus longtemps, ce dont nous sommes très satisfaits », explique M. Bucknall.
Les coudes de déviation sont conçus pour minimiser l'usure de la paroi du coude. Contrairement aux coudes conventionnels, qui reposent sur l'impact du matériau pour modifier la direction du flux, le coude de déviation est doté d'une chambre sphérique qui dépasse légèrement du cheminement du matériau. Une boule de matériau en suspension tourne dans la chambre, déviant doucement le matériau entrant autour du coude et l'empêchant d'impact la paroi du coude.
Dans l'ensemble, ce projet représentait un « acte de foi pour nous, car nous n'avions jamais utilisé de transfert pneumatique auparavant et nous ne savions pas comment il allait gérer le mica humide », conclut M. Bucknall. « Nous avons surmonté les obstacles et disposons désormais d'un système qui fonctionne bien. Nous sommes plus que satisfaits du service fourni. »
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