Équipements pour le traitement des terres rares
Les poudres contenant des terres rares sont utilisées notamment dans les aimants permanents, les batteries, les moteurs électriques et différents composants électroniques. Parmi les matériaux couramment traités figurent les alliages néodyme-fer-bore (NdFeB) et samarium-cobalt (SmCo), ainsi que leurs précurseurs, oxydes et additifs.
Ces poudres peuvent être fines, cohésives, abrasives, sensibles à l’oxygène ou susceptibles de présenter un risque d’inflammation. Leur traitement nécessite donc une maîtrise adaptée de l’atmosphère, de la granulométrie, de l’usure, de la contamination et des émissions de poussières.
Hosokawa Micron fournit des équipements pour le mélange, le revêtement, la micronisation, le remplissage et la pesée de ces matériaux, ainsi que pour leur intégration dans une ligne complète.
Mélange intensif avec le Cyclomix
Le mélangeur intensif Cyclomix associe des forces de cisaillement, d’impact et de compression. Il convient notamment au mélange de poudres cohésives avec de faibles quantités d’additifs, de liants ou d’agents de revêtement.
Selon l’application, le Cyclomix peut être utilisé pour :
- désagglomérer et répartir des poudres fines ;
- incorporer de faibles quantités d’additifs ;
- appliquer un revêtement à la surface des particules ;
- préparer des mélanges avant une étape de compactage ou de frittage.
Pour les matières sensibles à l’oxygène, l’équipement peut être conçu pour fonctionner sous azote ou sous argon. L’étanchéité, le renouvellement du gaz et la concentration résiduelle en oxygène sont alors définis en fonction des propriétés du produit et de l’évaluation des risques.
Mélange doux avec le Nauta®
Le mélangeur conique à vis Nauta® réalise un mélange convectif à faible cisaillement. Il peut être utilisé lorsque la structure ou la granulométrie des particules doit être préservée.
Son principe de fonctionnement convient notamment :
- au mélange de poudres présentant des densités apparentes différentes ;
- à l’incorporation d’additifs ou de liants ;
- à l’homogénéisation de lots de poudres ;
- aux applications exigeant une faible sollicitation mécanique.
La géométrie conique facilite la vidange et permet de traiter différentes tailles de lot. Les matériaux de construction, l’état de surface et les éventuelles protections contre l’usure sont sélectionnés en fonction de l’abrasivité et du niveau de contamination admissible.
Micronisation avec le broyeur AFG-R
La fabrication d’aimants frittés peut nécessiter une micronisation précise des alliages de terres rares. Pour certaines applications à base de NdFeB, la granulométrie médiane recherchée se situe approximativement entre 3 et 5 µm. La valeur requise dépend toutefois de la composition de l’alliage et des propriétés attendues de l’aimant.
Le broyeur à jets d’air opposés en lit fluidisé AFG-R de Hosokawa Alpine utilise des jets de gaz comprimé pour accélérer les particules. Le broyage résulte de leurs collisions, sans outils mécaniques en mouvement dans la zone de broyage. Un sélecteur dynamique contrôle la granulométrie du produit sortant.
Le système peut fonctionner en circuit fermé sous azote afin de limiter le contact du produit avec l’oxygène. Selon la configuration, il peut également comprendre :
- une compression sans huile ;
- une filtration et une récupération fermées du produit ;
- une mesure de la teneur en oxygène ;
- une protection contre l’usure ;
- des interfaces de transfert confinées.
La capacité et la finesse obtenues dépendent notamment des propriétés de la poudre, de la granulométrie d’alimentation et de la configuration du broyeur.
Remplissage, pesée et confinement
Après le mélange ou la micronisation, les poudres peuvent être transférées vers des fûts, des conteneurs IBC ou des sacs. Les systèmes de remplissage et de pesée permettent de doser et de conditionner le produit tout en limitant les émissions de poussières et son exposition à l’atmosphère.
Selon les risques et les exigences du produit, ces opérations peuvent être réalisées dans des isolateurs, boîtes à gants ou cabines de confinement. La conception peut intégrer une atmosphère inerte, une extraction filtrée, des systèmes de transfert fermés et des procédures de nettoyage adaptées.
Les mesures de protection nécessaires doivent être déterminées à partir des propriétés de la matière, de sa réactivité et de l’évaluation des risques du procédé.
Intégration du procédé
Une installation peut réunir le dosage, le mélange, le broyage, la sélection granulométrique, la récupération du produit, le transfert, le remplissage et la pesée. Les différentes étapes peuvent être placées sous atmosphère contrôlée afin de limiter l’exposition à l’humidité ou à l’oxygène.
Hosokawa Micron peut intégrer ces fonctions dans un système complet de traitement des poudres. La configuration est définie en fonction des matières, de la capacité, des spécifications granulométriques et des exigences de sécurité et de pureté.
Testez avant d’investir
Réalisez des essais avec vos propres poudres dans l’un de nos centres d’essais. Ils permettent d’évaluer le mélange, le revêtement ou la micronisation, puis de définir les principaux paramètres, les matériaux de construction et les conditions atmosphériques avant le changement d’échelle.
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Nos solutions
Technologies de traitement durable
Les systèmes Hosokawa sont conçus pour favoriser l’efficacité énergétique, l’optimisation des procédés et la performance à long terme. Ils contribuent ainsi à un traitement des poudres plus durable et plus économe en énergie.
