Noir de carbone récupéré

Systèmes de traitement pour une qualité de produit maximale

Le noir de carbone, un noir industriel produit de manière ciblée, se retrouve dans les pneus de voiture, ainsi que dans des plastiques ou d'autres produits chimiques techniques. Les exigences concernant le degré exact de qualité de cette substance chimique de base sont aussi variées que les domaines d'utilisation. Dans le processus de production, chaque spécification est essentiellement déterminée par la technique de concassage. Cela vaut, indépendamment du procédé de fabrication, en particulier pour les finesses finales les plus élevées.

Broyage fin avec le broyeur à contre-jet à lit fluidisé TDG

Grande finesse et excellente sélectivité

Après la pyrolyse, une étape intermédiaire de traitement est nécessaire. Les granulés de noir de carbone sont pré-concassés et préparés pour l'étape de broyage fin au moyen d'un séparateur magnétique/métallique. Pour le broyage fin, Hosokawa Alpine utilise en premier lieu le broyeur à contre-jet à lit fluidisé TDG avec séparateur dynamique haute performance intégré. Tout est possible, des plus grandes finesses aux plus grossières. Le TDG transforme de manière optimale l'air de broyage comprimé en énergie de rayonnement grâce à des buses disposées en face les unes des autres. On utilise ici le procédé éprouvé du gaz chaud à basse pression, qui conduit à un broyage efficace. Le rotor NG montée des deux côtés assure un excellent pouvoir de séparation et une limitation du grain supérieur. Le flux régulier du produit permet de minimiser la charge d'usure sur le rotor. La grande surface libre du séparateur permet d'atteindre des débits élevés, même avec les plus grandes finesses.

Les avantages en un coup d’œil

Couverture du spectre de finesse entre d₉₇ = 4 – 40 μm en modifiant simplement la vitesse de rotation du rotor (flexibilité)*
Répartition abrupte des grains avec limitation exacte des grains supérieurs grâce à un excellent pouvoir de séparation (qualité)
Débits élevés pour des produits finis très fins (OPEX)
Charge d'usure minimisée (OPEX)
Broyage sélectif associé à l'évacuation automatisée des corps étrangers de la chambre de broyage (OPEX/qualité)
Coûts d'investissement et d'exploitation réduits grâce au broyage à basse pression au gaz chaud, au rotor NG économisant l'énergie et au design compact (CAPEX/OPEX)
Réduction des coûts de personnel grâce à un haut niveau d'automatisation et à la commande à distance (OPEX)
Concepts d'installations selon les directives CE et ATEX (sécurité

* Avantages directs pour le client entre parenthèses, par ex. plus de flexibilité, influence positive sur les coûts

Structure de l'installation

Exemple d'une installation typique pour l’affinage du noir de carbone récupéré

L'installation de broyage TDG est alimentée en continu en matériau d'alimentation par une unité de dosage. En même temps, du gaz chaud à basse compression est introduit. Le produit final est évacué de manière contrôlée du système pour un traitement ultérieur. Un filtre à manches spécialement conçu et un ventilateur d'aspiration régulé y veillent. L'évacuation contrôlée au bon moment des corps étrangers directement depuis la chambre de broyage constitue une particularité. Le concept de sécurité de l'installation de broyage est adapté individuellement aux matériaux à broyer. Les directives ATEX en vigueur sont toujours appliquées.

1 Charge de matériel 2 Broyeur à lit fluidisé et à jets d'air opposés TDG 3 Unité d'évacuation de pièces étrangères 4 Filtre à manches
5 Valve antidéflagrante (uniquement pour la version antidéflagrante) 6 Ventilateur d'aspiration 7 Commande de l'installation
8 Impuretés (par ex. pièces métalliques)

L'analytique fait la différence

Méthode	d99 = (μm)	d97 = (μm)	d50 = (μm)	d10 = (μm)
Malvern humide	10,7	9,3	2,8	0,4
Malvern sec	7,6	6,7	2,0	0,6
Sympatex sec	8,6	7,2	1,9	0,6
Cilas humide	9,5	7,9	2,5	0,5

Hosokawa Alpine a élaboré une comparaison des méthodes classiques d'analyse des particules basée sur la diffraction laser. Cette étude a été menée en étroite collaboration avec le comité ASTM. L'objectif était de contribuer à l'uniformisation de la détermination de la finesse pour les diverses qualités de produits finis de noir de carbone récupéré. La bonne méthode de mesure peut avoir une influence décisive sur la bonne conception de l'installation. C'est pourquoi il est important ici de définir clairement l'analytique.

Broyage fin avec le broyeur à rotor Mikro ACM

Pour des finesses de produit moyennes

Pour des finesses de produit moyennes ou lorsque la proportion de cendres dans le noir de carbone brut alimenté n'est que modérée, le broyeur à rotor mécanique ACM est le bon choix. Le système d'entraînement coaxial ainsi qu'une coordination optimale entre le secteur de broyage rotor/stator et le rotor placé au centre garantissent un processus de production continu. La conception modulaire des éléments de broyage et du rotor facilite l'accès pour le remplacement des pièces d'usure.

Les avantages en un coup d’œil

Couverture du spectre de finesse exigé par l'industrie de d97 = 15 - 40 μm
Réglage facile de la finesse du produit final grâce à la vitesse de rotation du rotor
Conception Easy Clean de structure modulaire pour un remplacement rapide des pièces d'usure dans la zone de broyage (pour certaines tailles)
Système d'entraînement robuste via le palier coaxial éprouvé
Gain de place grâce à une conception compacte
Concepts d'installations basés sur les directives CE et ATEX en vigueur

Autres étapes du processus

Lors de l’affinage du noir de carbone

En collaboration avec nos partenaires du groupe Hosokawa Micron, nous pouvons couvrir de nombreux autres composants de processus lors de l'affinage du noir de carbone - du mélange au stockage :

Pelletiser & sécher : Les systèmes d'agglomération sont disponibles auprès de notre partenaire néerlandais Hosokawa Micron B.V. Ils se composent tout d'abord d'un mélangeur permettant de mélanger le noir de carbone finement broyé avec la solution de liaison. Après le mélange, les granulés de noir de carbone humides doivent être séchés afin de produire des granulés secs et stables faciles à manipuler. Le mélange peut se faire soit avec le mélangeur vertical à grande vitesse Flexomix ou le Mars Mineral Pin Mixer. Après le mélange, le séchage a lieu dans un séchoir à lit fluidisé spécialement conçu, placé directement sous le mélangeur. Tant le mélange que le séchage sont des processus continus et peuvent être testés dans le centre technique de Hosokawa Micron B.V. à Doetinchem, aux Pays-Bas.
Transport, stockage, dosage et pesage : Tout au long du processus de production, le noir de carbone doit de nouveau être transporté, stocké, dosé et pesé de manière répétée. Vous trouverez les technologies adaptées à ces étapes du processus chez notre partenaire Hosokawa Solids.