Présentation
Auteur(s)
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Pierre BLAZY : Professeur à l’Institut National Polytechnique de Lorraine (INPL) - Directeur du Centre de Recherche sur la Valorisation des Minerais (CRVM)
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El-Aïd JDID : Docteur ès Sciences - Ingénieur de Recherche au Centre de Recherche sur la Valorisation des Minerais (CRVM) - Laboratoire Environnement Minérallurgie LEM URA 235
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Lire l’articleINTRODUCTION
La classification ou sélection pneumatique s’effectue très souvent à température ambiante avec une suspension de solides dans un gaz, afin d’obtenir deux fractions séparées dont l’une contient les particules de dimension supérieure à une dimension donnée et l’autre les particules de dimension inférieure à cette dimension. Elle est basée sur la différence pouvant exister entre les vitesses de chute des solides dans un gaz. En général, les solides sont suffisamment fins pour que leurs mouvements obéissent à la loi de Stokes.
La classification pneumatique est différente du dépoussiérage dont le but est l’élimination quasi totale de particules solides contenues dans un gaz porteur (article Dépoussiérage des gaz et dévésiculage Dépoussiérage et dévésiculage dans ce traité). C’est ainsi que, pour le dépoussiérage, il n’existe pas de spécification optimale du matériau à traiter, tandis que pour une classification pneumatique il existe une relation entre la finesse de l’alimentation du classificateur et celle du produit fin classifié.
Tous les appareils de séparation pneumatique utilisent un courant gazeux. Bien que l’on s’efforce d’employer au mieux les forces en présence, la classification pneumatique qui, suivant la théorie, peut être nette, l’est imparfaitement en pratique. En effet peuvent intervenir des forces externes au mélange gaz-solide dues à des champs d’accélération créés par la gravité, le magnétisme ou l’électrostatique, ou des forces internes au mélange gaz-solide dues à la centrifugation, la diffusion, la coagulation électrostatique... Ces forces peuvent s’ajouter ou s’opposer, être ou non modulées, créer ou non des effets perturbateurs. Ces effets se manifestent au niveau de la précision de la coupure granulométrique, de l’assemblage des appareils et de l’économie du procédé.
Le lecteur se reportera, dans ce traité, à l’article Fragmentation. Généralités. Théorie [A 5 050].
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Rendement et qualité d’une classification industrielle2. Analyse dimensionnelle des séparations gaz-solides
pour la loi de Stokes, le lecteur se reportera à l’article Dépoussiérage des gaz et dévésiculage Dépoussiérage et dévésiculage dans ce traité.
Svarovsky [15] a proposé des groupes adimensionnels issus de la loi de Stokes, permettant de modéliser la sélection pneumatique et de changer d’échelle pour des nombres de Reynolds Re faibles
avec :
avec :
- a :
- dimension de la particule
- u :
- vitesse de la particule
- v :
- vitesse du gaz
- ν :
- viscosité cinématique du gaz.
Lorsque la particule est accélérée, l’équation du mouvement s’écrit :
avec γ l’accélération due aux forces externes de la particule et c une constante ayant la dimension d’un temps, donnée par la relation :
µ étant la viscosité dynamique du gaz et ρs ρa masse volumique des particules...
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