Pourquoi les concasseurs de minerai de cuivre s’usent-ils si vite? C’est un casse-tête récurrent pour de nombreux exploitants miniers. En raison de sa dureté élevée et de la présence de composants abrasifs comme le quartz et les sulfures, le minerai de cuivre use les composants essentiels du concasseur bien plus que le minerai ordinaire. Dans une usine de traitement du cuivre, les composants clés des équipements de concassage traditionnels doivent souvent être remplacés tous les 3 à 6 mois, ce qui entraîne non seulement des coûts de maintenance élevés, mais aussi des temps d’arrêt et des interventions de maintenance plus fréquents, impactant directement l’efficacité de la production. Pour remédier à ce problème, nous proposons des concasseurs de minerai de cuivre ultra-résistants et des guides de sélection pour aider les sociétés minières à surmonter les défis liés à l’usure rapide, aux remplacements fréquents et aux coûts élevés, et à assurer une production efficace et stable.
Le choix judicieux des concasseurs de minerai de cuivre a un impact direct sur l’efficacité de la production et les coûts d’exploitation. La dureté du minerai doit être prise en compte lors du choix d’un équipement résistant à l’usure. Par exemple, les concasseurs à cône sont privilégiés pour les minerais de cuivre porphyrique. Les concasseurs à revêtement anticorrosion sont recommandés pour les minerais de cuivre à haute teneur en soufre. Les concasseurs à cône multicylindres sont recommandés pour les lignes de production à grande échelle. Les concasseurs à percussion offrent un équilibre entre la forme des particules et les faibles coûts de maintenance.
Coup d'oeil rapide
Pourquoi un concasseur de minerai de cuivre résistant à l'usure est-il nécessaire?
(1). L’impact de ces caractéristiques sur l’équipement
Prenons l’exemple du minerai de cuivre commun. La bornite a une dureté Mohs de 3,5 à 4,0, la chalcopyrite de 3,5 à 4,0 et la pyrite associée a une dureté de 6,0 à 6,5. Ces caractéristiques créent des charges d’impact importantes sur les mâchoires et les chemises lors du concassage. La plupart des minerais de cuivre ont une teneur moyenne relativement faible et nécessitent un concassage pour leur sélection. Les fines représentent plus de 60 % du matériau, ce qui augmente de 40 % la fréquence de contact et de frottement entre l’équipement et le minerai. De plus, les minerais soufrés en milieu humide génèrent des milieux acides, accélérant l’usure des composants en acier à haute teneur en manganèse.
(2). Pertes dues à l’usure
Lors de l’utilisation de concasseurs à mâchoires, à percussion ou à cône, les coûts de main-d’œuvre et les stocks de pièces détachées liés au remplacement fréquent des composants peuvent parfois représenter jusqu’à 28 % des coûts d’exploitation totaux, ce qui constitue un obstacle majeur à la rentabilité des mines. De plus, la réduction de l’efficacité du concassage due à l’usure peut également accroître le sur-concassage du produit, impactant ainsi les taux de récupération par flottation ou lixiviation.
(3). Tendances environnementales
Actuellement, le modèle traditionnel d’arrêt pour réparation des équipements à faible usure ne permet plus d’atteindre les objectifs de “double émission de carbone” préconisés par la plupart des pays. Les émissions excessives de poussières ont également un impact sur l’environnement et constituent une violation des réglementations. L’adoption d’une solution résistante à l’usure a permis de réduire la consommation énergétique globale de 8 % et les coûts de conformité environnementale de 15 %.
Quels sont les concasseurs de minerai de cuivre résistants à l'usure ?
Lors des opérations de traitement du minerai de cuivre, les différentes propriétés du minerai (dureté, teneur en soufre, humidité, etc.) et les procédés de concassage (grossier, moyen et fin) nécessitent des équipements conçus sur mesure pour résister à l’usure. Voici une classification des concasseurs de minerai de cuivre résistants à l’usure les plus courants:
1. Concasseur à mâchoires
Les concasseurs à mâchoires sont principalement utilisés pour le concassage grossier du minerai de cuivre. En première étape de la chaîne de concassage, ils concassent le minerai brut en particules de granulométrie moyenne, fournissant ainsi la matière première pour le concassage secondaire et fin. Ils sont couramment utilisés pour le concassage des minerais de sulfure de cuivre à haute dureté (tels que la chalcopyrite et la bornite, d’une dureté f = 8-12) et des minerais riches en soufre (teneur en soufre < 3 %), et sont particulièrement adaptés au traitement de gros morceaux de minerai brut.
Conception résistante à l’usure:
- Utilisant le principe de concassage “extrusion + pliage”, la conception de la chambre de concassage à chambre profonde élimine les zones mortes.
- Les mâchoires mobiles et fixes sont fabriquées en acier à haute teneur en manganèse, avec une couche de carbure de tungstène résistante à l’usure soudée en surface.
- Un système de protection hydraulique contre les surcharges empêche l’intrusion d’objets en fer et l’usure anormale.
2. Concasseur à percussion
Les concasseurs à percussion sont largement utilisés lors des étapes de concassage secondaire et tertiaire des mines de cuivre de petite et moyenne taille. Ils sont particulièrement adaptés aux applications exigeant une granulométrie de produit fini de haute qualité (par exemple, le transport du concentré de cuivre et le prétraitement avant fusion). Ils conviennent au concassage des minerais de cuivre de dureté moyenne tels que l’oxyde de cuivre, la malachite et les minerais fragiles à faible teneur en soufre.
Conception résistante à l’usure:
- Grâce au principe de concassage impact, ils atteignent un taux de concassage élevé et produisent des particules cubiques.
- Les battoirs utilisent une structure composite bimétallique en fonte à haute teneur en chrome et en acier de calibre 45 pour une résistance et une ténacité exceptionnelles.
- Le carter à commande hydraulique facilite le remplacement des pièces d’usure, améliorant ainsi l’efficacité de la maintenance de 50 %.
3. Concasseur à cône
Les concasseurs à cône sont principalement utilisés pour les minerais de cuivre à haute dureté (tels que la bornite et les minerais de cuivre mixtes contenant de la pyrite) et les minerais de cuivre à haute teneur en soufre (teneur en soufre > 3 %). Ils sont particulièrement adaptés au concassage secondaire et tertiaire dans les mines à grande échelle. Les concasseurs à cône hydrauliques monocylindres sont utilisés pour le concassage secondaire, tandis que les concasseurs à cône hydrauliques multicylindres sont utilisés pour le concassage tertiaire.
Conception résistante à l’usure:
- Les principaux composants résistants à l’usure (paroi de concassage et paroi de mortier) sont en acier allié, offrant une dureté, une résistance aux chocs et une ténacité élevées, prolongeant leur durée de vie de 36 % par rapport à l’acier à haute teneur en manganèse.
- La fonction de nettoyage hydraulique de la cavité réduit les temps d’arrêt et optimise l’utilisation du revêtement.
4. Concasseur à rouleaux
Les concasseurs à rouleaux sont largement utilisés pour le concassage fin ou ultrafin du minerai de cuivre. Ils servent de ” dispositif de pré-broyage”pour les broyeurs à boulets afin de réduire la consommation d’énergie. Ils sont couramment utilisés pour le traitement de la chalcocite et des minerais d’oxydes à faible teneur en boues. Ils sont particulièrement adaptés aux procédés hydrométallurgiques nécessitant un concassage ultrafin, tels que la lixiviation-extraction-électrodéposition.
Conception résistante à l’usure:
- Le concassage par extrusion à deux rouleaux permet d’ajuster la granulométrie de sortie et de minimiser le sur-concassage.
- La surface des rouleaux est dotée d’un revêtement céramique composite ou d’un alliage de carbure, offrant une résistance à l’usure 3 à 5 fois supérieure à celle d’un acier résistant à l’usure ordinaire.
- Sa conception compacte et son faible encombrement en font un choix idéal pour les concentrateurs à espace limité.
5. Concasseur à marteaux
Les concasseurs à marteaux sont principalement adaptés au concassage primaire des minerais de cuivre complexes à faible teneur, tels que les minerais pauvres contenant de la pyrite et du quartz. Ils peuvent également être utilisés dans les petites mines de cuivre ou les installations de concassage mobiles, facilitant ainsi leur exploitation et leur maintenance. Ils sont principalement utilisés pour le concassage secondaire des usine de minerai de cuivre de petite et moyenne taille, recevant les produits des concasseurs à mâchoires et les concassant à des granulométries plus petites avant leur introduction dans les broyeurs à boulets ou les procédés de flottation.
Conception résistante à l’usure:
- La tête du marteau est un composite bimétallique moulé en fonte à haute teneur en chrome et en acier de calibre 45, offrant une couche de travail robuste.
- Les barreaux de la grille sont en fonte résistante à l’usure, permettant une granulométrie contrôlée. Le couvercle supérieur à commande hydraulique réduit le temps de remplacement de la tête du marteau.
Les concasseurs de minerai de cuivre résistants à l’usure comprennent principalement des concasseurs à mâchoires, des concasseurs à marteaux, des concasseurs à percussion, des concasseurs à cône, des concasseurs à rouleaux et d’autres équipements de concassage. Leur technologie de base équilibre la dureté et la ténacité des matériaux, rejetant l’approche “dureté seule” et privilégiant des technologies telles que les revêtements bimétalliques et les revêtements céramiques composites. JXSC propose des conseils professionnels pour le choix de concasseurs. Contactez-nous pour des solutions résistantes à l’usure personnalisées qui vous aideront à atteindre une production efficace et économique!