I. Visão Geral do Fluxo do Processo
Os locais de produção de areia de granito empregam normalmente um processo de britagem e peneiramento em várias fases. Através da configuração de equipamentos cientificamente otimizada e do controlo dos parâmetros do processo, esta abordagem proporciona uma produção eficiente e de elevada qualidade de areia manufaturada. O processo abrange etapas críticas, incluindo britagem primária, britagem secundária/terciária, conformação da areia, lavagem e desidratação. Cada etapa está perfeitamente integrada para garantir coletivamente a qualidade da areia acabada.
II. Etapas Específicas do Processo
1. Etapa de Britagem Primária
Manuseamento da Matéria-Prima: Os grandes blocos de granito (≤1500 mm) entram primeiro na linha de produção. Estes materiais a granel são colocados num alimentador vibratório, que vibra uniformemente para fornecer granito a uma taxa constante e fluir para o britador de maxilas. Por exemplo, numa fábrica de areia de granito que processa 2000 toneladas por dia, o alimentador vibratório transporta uniformemente aproximadamente 250 toneladas de matéria-prima de granito por hora.
Operação de Britagem Grossa: O britador de maxilas utiliza a ação de compressão entre as maxilas móveis e fixas para realizar a britagem grosseira em grandes blocos de granito. Após a trituração grosseira, o resultado é um agregado grosso com uma granulometria ≤ 300 mm. Na produção real, a capacidade de processamento do britador de maxilas está intimamente relacionada com a dureza e a granulometria da matéria-prima. Geralmente, para granito de dureza moderada, o britador de maxilas pode processar 300 a 500 toneladas de matéria-prima por hora, produzindo aproximadamente 200 a 350 toneladas de agregado grosso.
Precauções: O controlo rigoroso da granulometria da alimentação é essencial durante esta etapa. Granulações de alimentação demasiado grandes que excedam a capacidade nominal do britador de maxilas reduzirão a eficiência do equipamento subsequente. Por exemplo, quando a granulometria da alimentação ultrapassa os 1500 mm, a eficiência do britador desce aproximadamente 20%, aumentando simultaneamente o desgaste do equipamento e reduzindo a sua vida útil.
2. Etapa de Britagem Média e Fina
Transporte e Britagem do Material: O material da britagem grossa é transportado por correias transportadoras para britadores cónicos para britagem média e fina. Empregando o princípio de britagem por compressão em camadas, os britadores cónicos reduzem o material a ≤ 60 mm através de rotação e compressão cónicas. Numa fábrica de britagem de areia de granito de média dimensão, o britador cónico processa 200 a 300 toneladas de material britado grosso por hora, produzindo aproximadamente 180 a 270 toneladas de produto britado médio-fino.
Projeto em Circuito Fechado: Para garantir a conformidade granulométrica, esta etapa incorpora uma peneira vibratória para operação em circuito fechado. A peneira vibratória separa o material britado: as partículas qualificadas seguem para o processo seguinte, enquanto as partículas sobredimensionadas são devolvidas por correia transportadora ao britador cónico para rebritagem. Por exemplo, com uma abertura de peneira de 60 mm, aproximadamente 10 a 15% do material é devolvido devido ao sobredimensionamento.
3. Fabrico e Conformação de Areia
Processo de Fabrico de Areia: O material britado médio-fino entra na máquina de britagem de impacto de eixo vertical, onde é britado através do modo "pedra sobre pedra" ou "pedra sobre ferro". O modo "pedra sobre pedra" é adequado para granitos de elevada dureza, obtendo a fragmentação através do impacto mútuo entre partículas. O modo "pedra sobre ferro" é ideal para aplicações que exijam um formato de partículas superior, utilizando a colisão entre o material e os revestimentos metálicos para refinar a forma das partículas. Após o processamento, o material é produzido como areia manufaturada de 0 a 5 mm. Numa fábrica de britagem de areia de granito de grande dimensão, o britador de impacto de eixo vertical pode processar 150 a 200 toneladas de material britado médio-fino por hora, produzindo aproximadamente 130 a 180 toneladas de areia manufaturada.
Otimização da Granulação da Areia: Os moinhos de rolos de alta pressão otimizam ainda mais a granulação da areia e aumentam o módulo de finura. Através da compressão a alta pressão, estes moinhos conseguem uma distribuição granulométrica mais uniforme, aumentando o módulo de finura em 0,1–0,2. Por exemplo, após o processamento pelo moinho de rolos de alta pressão, o módulo de finura da areia manufaturada pode aumentar de 2,8 para aproximadamente 3,0, satisfazendo melhor os requisitos de engenharia de construção para a granulometria das partículas de areia.
4. Lavagem e Desidratação
Processo Húmido: Para areia com elevado teor de silte, é necessária a lavagem por um lavador de areia. O lavador de areia utiliza o fluxo de água para remover o solo, as impurezas e outros contaminantes da areia. A areia lavada é depois desidratada através de um crivo desidratante, produzindo areia premium com um teor de humidade ≤15%. Numa unidade de produção de areia que processa 1.000 toneladas de areia premium diariamente, o lavador de areia pode processar 120 a 150 toneladas de areia com alto teor de silte por hora, enquanto a peneira desidratadora reduz o teor de humidade de 30% a 40% para menos de 15%.
Processo a Seco: O processo a seco substitui a lavagem com água por equipamento de remoção de pó. Utilizando um ventilador, este equipamento extrai o pó da areia para realizar a purificação. O processo a seco é adequado para regiões com recursos hídricos escassos, reduzindo simultaneamente a descarga de efluentes e aliviando a pressão ambiental.
III. Configuração Principal do Equipamento
1. Equipamento Principal
Britador de Mandíbulas (Britagem Primária): O britador de mandíbulas serve como equipamento principal para a britagem primária, oferecendo vantagens como uma estrutura simples, operação fiável e elevada taxa de britagem. A sua capacidade de processamento varia de acordo com o modelo, sendo que os britadores de maxilas comuns processam 100 a 1.000 toneladas de matéria-prima por hora.
Britador Cónico (Britagem Média/Fina): Os britadores cónicos são adequados para as etapas de britagem média e fina, caracterizando-se por uma elevada eficiência de britagem e granulometria uniforme do produto. A sua capacidade de processamento varia geralmente entre 100 a 800 toneladas por hora, com diferentes modelos selecionáveis de acordo com as necessidades de produção.
Britador de Impacto de Eixo Vertical (Moldagem): O britador de impacto de eixo vertical é o equipamento principal para a etapa de moldagem de areia, produzindo areia manufaturada com uma excelente forma de partículas e uma granulometria razoável. A sua capacidade de processamento varia normalmente entre 50 a 500 toneladas por hora, podendo ser selecionada com base na dureza da matéria-prima e nos requisitos de produção.
2. Sistemas Auxiliares
Peneira Vibratória: As peneiras vibratórias são utilizadas para classificar os materiais britados, separando os produtos qualificados dos não qualificados. Os tipos mais comuns incluem peneiras vibratórias circulares e peneiras vibratórias lineares, conseguindo eficiências de peneiramento superiores a 90%.
Transportador de Correia: Os transportadores de correia servem como o principal equipamento de movimentação de materiais, permitindo o transporte contínuo e estável de materiais entre processos. A sua capacidade de transporte varia de acordo com a largura e velocidade da correia, sendo que os modelos comuns movimentam 50 a 2.000 toneladas por hora.
Equipamentos de Remoção de Pó/Lavagem de Areia: Os sistemas de remoção de pó eliminam o material particulado da areia em processos a seco, enquanto os equipamentos de lavagem de areia limpam a areia em processos a húmido. A eficiência de remoção de poeiras excede os 95% e as taxas de recuperação por lavagem de areia ultrapassam os 90%.
3. Processos Especializados
Britagem de Granito Duro: Para o granito duro, recomenda-se um processo de britagem em três fases: "britador de maxilas + britador cónico + máquina de areia". Este processo maximiza as potências de cada equipamento, aumentando a eficiência da britagem e a qualidade do produto. Por exemplo, ao britar granito com uma dureza de 120 a 140 MPa, o processo em três fases aumenta a produção de areia acabada em 15% a 20%, enquanto reduz o teor de partículas de agulhas e flocos em 20% a 30%.
Britagem de rochas macias: Para rochas macias, o processo de britagem pode ser simplificado através de um processo de britagem em duas fases: "britador de maxilas + máquina de areia". As rochas macias têm menor dureza e são mais fáceis de britar. O processo em duas fases satisfaz os requisitos de produção, reduzindo o investimento em equipamentos e os custos operacionais.
IV. Principais Pontos de Controlo de Qualidade
1. Controlo da Taxa de Britagem
Taxa de britagem grossa: Recomenda-se que a taxa de britagem grossa seja controlada entre 4 e 6. Uma taxa de britagem grossa razoável garante a eficiência de britagem do britador de maxilas, ao mesmo tempo que fornece o tamanho de partícula de alimentação adequado para as etapas subsequentes de britagem média e fina. Por exemplo, quando a taxa de britagem grossa é de 5, o britador de maxilas atinge a capacidade de processamento ideal e o funcionamento do equipamento subsequente mantém-se relativamente estável.
Taxa de britagem média e fina: Recomenda-se que a taxa de britagem média e fina seja controlada entre 3 e 4. Uma taxa de britagem média-fina adequada reduz a produção de partículas em forma de agulha e em flocos, melhorando a qualidade da areia acabada. Pesquisas indicam que, quando a taxa de britagem média-fina é de 3,5, o teor de partículas em forma de agulha e em flocos pode ser reduzido para menos de 10%.
2. Otimização do Tamanho da Alimentação
Alimentação de britagem média-fina: O controlo do tamanho da alimentação de britagem média-fina em ≤ 50 mm pode reduzir o teor de partículas em forma de agulha e flocos em 38%. Na produção real, a instalação de equipamento de peneiramento adequado entre o britador primário e o britador cónico garante a conformidade do tamanho da alimentação. Por exemplo, numa fábrica de britagem de areia granítica, a otimização do tamanho da malha da peneira para controlar a alimentação de britagem média-fina ≤ 50 mm reduziu as partículas em forma de agulha na areia acabada de 18% para 11%.
3. Projeto de Circuito Fechado
Recirculação da Peneira: O retorno de material sobredimensionado para britagem aumenta o rendimento. O design de circuito fechado recircula partículas sobredimensionadas para reprocessamento, garantindo uma britagem e conformação completas para melhorar a conformidade do produto. Por exemplo, uma fábrica de britagem que produz 800 toneladas de areia acabada diariamente obteve um aumento de rendimento de 85% para 92% após a implementação do projecto de circuito fechado.
4. Padrões de Qualidade do Produto Acabado
Este processo consegue mais de 90% de produção de areia acabada com menos de 5 mm de espessura, cumprindo os padrões de areia para betão C30 e superiores. O betão C30 e superiores impõe requisitos rigorosos quanto ao tamanho das partículas de areia, granulometria, teor de argila e outros indicadores. Através do fluxo do processo e das medidas de controlo de qualidade acima mencionadas, é possível produzir areia manufaturada de alta qualidade, em conformidade com as normas.
