Fragmentation d'un solide

La fragmentation des solides (ou comminution) est la réduction – par un procédé industriel ou de laboratoire – de matières solides en éléments ou particules de taille inférieure et de granulométrie déterminée.

Classification

Selon les dimensions souhaitées, les méthodes suivantes sont habituelles : ,

Méthode de fragmentation	Type de broyage[1]	Dimensions approximatives souhaitées
Concassage	Broyage grossier	2 – 20 mm
Broyage	Broyage	0,1 – 2 mm
Pulvérisation	Broyage fin	< 0,1 mm
Micronisation	Broyage ultra-fin	10 – 500 µm

Selon la structure du produit à fragmenter, les méthodes sont les suivantes :

Méthode de fragmentation	Produit à fragmenter
Défibrage ou effilochage	Matières fibreuses (naturelles, artificielles et synthétiques)
Déchiquetage	Matières flexibles
Découpage (par laser, par jet d'eau, par oxydation, par plasma...)	Plaques (tôle, papier, carton, mousse…)

Procédé

La fragmentation des solides peut avoir lieu :

• en continu ou en discontinu ;
• en circuit ouvert (produits passant une seule fois dans un broyeur donné) ou en circuit fermé (produits contrôlés dès leur sortie du broyeur avec retour à l’entrée de ce dernier des fragments insuffisamment réduits) ;
• par voie humide (utilisée lorsque le produit se présente à l’état mouillé ou s'il sera utilisé humide) ou par voie sèche (préférée si le produit doit ensuite être séché, et également pour éviter son agglomération)^[2] ;
• à température ambiante ou accompagnée d'un refroidissement :

Méthode de refroidissement	Température inférieure à
Réfrigération	La température de l'environnement
Congélation	La température de solidification de l'eau : 0 °C
Surgélation	−35 °C
Cryogénie	La température de liquéfaction des gaz de l'air : −150 °C

La fragmentation des solides est souvent suivie par une étape de tamisage (criblage) améliorant la granulométrie du produit.

Concasseurs versus broyeurs

Le tableau suivant compare les concasseurs aux broyeurs^[3].

Équipement	Mécanisme	Mode d'action	Taille des fragments finis	Rapport de réduction	Conditions d'utilisation en minéralurgie
Concasseur	Une surface mobile s'approche d'une surface fixe	Fragmentation par compression – écrasement	> 1 cm	Faible : 4 - 10	Généralement à sec
Broyeur	Une chambre de révolution contient le produit à fragmenter et des corps broyants	Fragmentation par chocs et par cisaillement	< 1 mm	Élevée : > 20	Généralement sous eau

Voir aussi

• Atomisation (agroalimentaire)
• Trituration