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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Paramètres dépendant du matériau et de l’appareil6. Consommation énergétique, usure et prix de revient
Les consommations énergétiques massiques en kWh/ t croissent avec la finesse de la coupure (a95 décroît) étant donné que les débits solides traités décroissent (figure 20a ) et que le volume d’air à mettre en mouvement croît. Il faut aussi souvent compter sur la nécessité de travailler avec des appareils en cascade. Aussi les consommations énergétiques qui figurent dans le tableau 7 sont purement indicatives et varient largement avec les caractéristiques des solides, leur concentration, leur forme, etc.
La concentration en solide des gaz est responsable de deux phénomènes : le bouchage et l’usure des appareils.
Le bouchage des appareils peut se produire quand la concentration en solide Cs est trop élevée. Smolik [13] donne les règles empiriques suivantes pour les cyclones, en exprimant Cs en g / m3 et D le diamètre du cyclone en millimètres, afin d’évaluer la concentration à partir de laquelle se produit le bouchage :
-
poussières non cohésives : Cs = D / 2 ;
-
poussières cohésives :
![]()
.
.L’usure est intense dans les appareils utilisant la centrifugation, surtout s’ils traitent des matériaux abrasifs. Les constructeurs, pour tenir compte de cet inconvénient, ont prévu des revêtements anti-usure (caoutchouc/polyuréthanne, etc.) ou des matériaux de type basalte fondu, fonte blanche Ni-Hard, céramique, etc.
Le prix de revient, rapporté à l’unité de masse, d’une classification à 300 µm doit être multipliée par 10 pour une classification à 25 µm et par un coefficient proche de 100 pour une classification à quelques micromètres.
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