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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Consommation énergétique, usure et prix de revient5. Applications
La classification à sec est une nécessité lorsqu’elle est couplée avec un broyage à sec, ou lorsque l’on doit classer des matières réagissant avec l’eau ou des produits dont la finesse nécessiterait des séparations liquide-solide très difficiles.
Si l’on considère la dimension de partage a50 des appareils, on définit en pratique deux domaines : celui inférieur à 30 µm et celui supérieur à 30 µm. Cependant, si l’on considère les produits résultant de la classification, Hukki [8] propose trois domaines d’application basés sur leurs caractéristiques granulo-pondérales :
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celui pour lequel 95 % en masse du produit ont des dimensions supérieures à 100 µm ;
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celui pour lequel 95 % en masse du produit ont des dimensions inférieures à 100 µm ;
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celui pour lequel 95 % en masse du produit ont des dimensions inférieures à 30 µm.
Les appareils peuvent être utilisés :
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en circuit ouvert, il s’agit alors la plupart du temps d’un dépoussiérage ;
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en circuit fermé, avec un appareil de broyage (figure 18), soit pour régler la finesse du broyage, soit pour effectuer avant le broyage, une préclassification, surtout lorsqu’il s’agit, pour les matières minérales, d’éliminer une fraction grossière ;
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en cascade (figure 19), selon que l’on cherche soit à obtenir différentes tranches granulométriques, soit à soulager les appareils réalisant des coupures fines avec des débits unitaires peu importants.
Pour des classifications de haute précision intéressant des matériaux tels que encres en poudre (toner ), poudres époxydes, poudres métalliques, abrasifs, etc., il apparaît qu’un circuit ouvert sans séparation préliminaire des particules fines avant la classification peut s’avérer insuffisant. Dans ce cas, une séparation partielle préliminaire des particules fines dans un cyclone ou un recyclage partiel de l’air à l’intérieur du circuit peuvent s’avérer extrêmement efficaces.
D’une façon générale, il faut insister sur le fait que la sélection de particules ultrafines ne peut...
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