Laveuse de sable en spirale 60 TPH + récupération de sable fin — Sable de construction, Colombie

Défi de

Une usine familiale de granulats près de Medellin, en Colombie, lavait le sable de la même manière depuis 18 ans : une simple barre de pulvérisation d'eau sur un tamis vibrant, l'eau de lavage et les fines s'écoulant directement dans un ruisseau voisin. Deux problèmes ont convergé en 2023 :

1. Réglementation environnementale: L'autorité environnementale colombienne (Corporacion Autonoma Regional) a fixé un délai : toutes les opérations de lavage des granulats doivent mettre en œuvre un traitement de l'eau et un captage des fines d'ici décembre 2024, sous peine d'arrêt.
2. Économie: La méthode de lavage à la barre de pulvérisation perdait environ 20 % de la fraction -0,3 mm dans le flux de déchets. L'analyse en laboratoire des rejets de l'usine a montré que 18 à 22 % des solides étaient du sable fin commercialisable dans la plage de 0,075 à 0,3 mm. Avec un débit d'alimentation de 60 t/h, l'usine lavait littéralement 12 tonnes de produit commercialisable dans le flux toutes les heures.

La contrainte du propriétaire de l'usine était l'espace : le circuit de concassage existant occupait 85 % de la superficie autorisée du terrain. Toute amélioration du système de lavage devait s'inscrire dans un espace au sol de 15 × 25 m adjacent à la moustiquaire existante. Le budget d'investissement était serré à 48 000 $, reflétant les faibles marges d'un petit producteur indépendant en concurrence avec de plus grands groupes de carrières.

Solution

XLM a conçu un module de lavage compact complémentaire qui se boulonne sur le circuit existant sans nécessiter de nouvelles fondations :

1. Laveuse à sable en spirale XL765(11 kW, diamètre de vis 765 mm, auge 7 620 mm) : Le sous-versement de 0 à 5 mm du tamis existant a été dévié via une courte goulotte vers la rondelle en spirale. La vis rotative a fourni un lavage mécanique bien plus efficace que la barre de pulvérisation précédente : les billes d'argile qui avaient survécu à la pulvérisation du tamis ont été brisées par l'action de culbutage de la spirale.
2. Système de récupération de sable fin BX250: Le trop-plein de la laveuse — contenant la fraction 0,075-0,3 mm — a été pompé vers un classificateur hydrocyclone. L'action centrifuge de l'hydrocyclone séparait le sable fin du limon et de l'argile. Le sable fin récupéré tombait sur un petit tamis de déshydratation (700 × 1 800 mm, panneaux de polyuréthane, ouverture de 0,3 mm), tandis que le trop-plein de limon et d'argile était dirigé vers un bassin de décantation.
3. Décanteur compact: Un bassin de décantation de 4 000 litres doté de chicanes capturait le limon avant que l'eau clarifiée ne soit recirculée vers la laveuse en spirale. Les boues étaient périodiquement retirées et séchées au soleil pour être utilisées comme remblai de faible qualité.
4. Sable fin récupéréa été mélangé au flux principal de sable lavé via un petit convoyeur, augmentant ainsi la production totale vendable.

L’ensemble du module – laveur + hydrocyclone + tamis de déshydratation + décanteur + pompe – s’insère dans un rayon de 12×6 m. Le raccordement au circuit existant n'a nécessité qu'une modification de la goulotte et un raccordement électrique. L'installation a duré 5 jours, l'usine fonctionnant à 50 % de sa capacité pendant le raccordement.

Résultats

• Le rendement en sable commercialisable est passé de 80 % à 95 %— récupérer 18 % du sable fin précédemment perdu, soit 10,8 tonnes vendables supplémentaires par heure
• Augmentation annuelle des revenus d'environ 52 000 $— au prix local du sable lavé de 38 000 COP/tonne (~9,50 $), les 10,8 t/h récupérées × 2 000 heures de fonctionnement = 21 600 tonnes supplémentaires/an
• Consommation d'eau réduite de 40%— de 32 m³/heure (barre de pulvérisation à passage unique) à 19 m³/heure (système de recirculation)
• Rejet dans le cours d'eau éliminé— zéro rejet d'eau de procédé non traitée, respectant le délai de mise en conformité environnementale avec 3 mois d'avance
• Teneur en argile dans le sable fini réduite de 5,8 % à 1,9 %— désormais conforme aux spécifications colombiennes NTC 174 pour le sable à béton (max 3 %)
• Délai d'amortissement de l'équipement de 9 mois— basé uniquement sur les revenus du sable récupéré
• Deux usines de granulats voisines ont visité l'installation et ont commandé des rénovations similaires, créant ainsi une source de revenus de référence inattendue pour le distributeur local de XLM.

Équipement utilisé

• Laveuse à sable en spirale XL765 (11 kW, vis de 765 mm, auge de 7 620 mm)
• Système de récupération de sable fin BX250
  • Classificateur hydrocyclone 250 mm
  • Tamis de déshydratation en polyuréthane de 700 × 1 800 mm (ouverture de 0,3 mm)
  • Pompe à lisier de 7,5 kW
• Décanteur à chicanes de 4 000 litres
• Pompe de recirculation (2,2 kW)
• Convoyeur de retour de sable fin (3 kW)