Présentation
EnglishAuteur(s)
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Robert HOUOT : Ingénieur de l’École Nationale Supérieure de Géologie - Directeur de Recherche au Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
-
Robert JOUSSEMET : Ingénieur de l’École Nationale Supérieure de Géologie - Ingénieur de Recherche au Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
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Lire l’articleINTRODUCTION
Les opérations unitaires mises en œuvre dans les techniques séparatives sont le plus souvent précédées ou couplées avec des phases de classement en divers lots de granulométries différentes. En effet, les appareils de concentration gravimétrique ne donnent de bons rendements que sur des matériaux ayant des intervalles granulométriques bien définis. De même, les producteurs de granulats fournissent des sables et graviers définis spécifiquement par leurs fuseaux granulométriques. Ils sont donc conduits à opérer un lavage préalable qui, entre autres, élimine les fractions inférieures à 60 ou 100 µm.
Ce classement se fait très souvent par voie humide et nécessite l’emploi de cribles ou tamis pour les fractions les plus grenues (supérieures à 1 ou 2 mm). Pour les fractions inférieures au millimètre, on s’oriente vers l’emploi de classificateurs hydrauliques en dimensions.
On désigne sous le nom de classification hydraulique en dimensions l’ensemble des procédés permettant de séparer les particules solides d’une suspension (ou pulpe) en milieu liquide en deux ou plusieurs fractions de granularités différentes par la seule action d’un champ d’accélération (gravitationnel ou centrifuge).
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Opérations unitaires. Génie de la réaction chimique
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1. Rappels théoriques et résultats expérimentaux
1.1 Mouvements des particules solides dans un fluide
Divers régimes d’écoulement du fluide autour du solide régissent les mouvements des particules et leur opposent une résistance qui varie avec la vitesse relative du corps solide par rapport au fluide. On définit ainsi (figure 1) [1] :
-
un régime laminaire ou régime de Stokes (figure 1 a ) quand le mouvement relatif est lent ; les filets liquides, immobiles au contact de la particule, sont animés d’une vitesse croissant avec l’éloignement de la particule, chacun glisse sur les filets voisins, freiné par les forces de viscosité qui interviennent seules dans la résistance résultante ; cette dernière est proportionnelle à la vitesse relative du corps par rapport au fluide et à la viscosité ;
-
un premier régime turbulent, le régime d’Allen (figure 1 b ), où les lignes de courant décollent du corps derrière lequel apparaissent des tourbillons qui restent stationnaires par rapport à lui ; ce sillage, avec sa zone de fluide mort, reste en moyenne immobile par rapport au solide ;
-
un deuxième régime turbulent, le régime de Newton (figure 1 c ), où, la vitesse relative augmentant encore, le sillage est constitué d’une série de tourbillons libres qui suivent le solide mais à une vitesse plus faible que la sienne ; leur mouvement s’amortit d’autant plus rapide que le fluide est plus visqueux.
Dans le domaine des vitesses relatives de la classification, il est commode d’exprimer la force de résistance R (ou traînée) sous la forme :
avec :
- Sps :
- surface de la projection du solide dans un plan perpendiculaire à la vitesse ; dans le cas où les particules sont assimilées à des sphères Sps = πd2 / 4
- ρfv2 / 2 :
- différence...
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Rappels théoriques et résultats expérimentaux
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - TESTUT (R.J.) - La préparation des minerais. - 1re partie. Document L1 SIM, 211 p. (1958).
-
(2) - HEISKANEN (K.) - Particle classification. - Chapman & Hall éditeur, 321 p. (1993).
-
(3) - WADELL (H.) - Sphericity and roudness of rock particles. - J. Geol., 41, p. 310 (1933).
-
(4) - HEYWOOD (H.) - Uniform and nonuniform motion of particles in fluids. - Proc. 3rd EFCE Symp. Interaction between fluids and particles, Inst. Chem Engineers Londres, A1‐8 (1962).
-
(5) - PETTYJOHN (E.S.), CHRISTIANSEN (E.B.) - Effect of particle shape on freesettling rates of isometric particles. - Chem. Eng. Prog., 44, (2), p. 157‐172 (1948).
-
(6) - THOMPSON (T.L.), CLARK (N.N.) - A holistic approach to particle drag prediction. - Powder Technology, 55, p. 51‐59 (1991).
- ...
ANNEXES
1 Fournisseurs – Constructeurs
(liste non exhaustive)
HAUT DE PAGE
Amberger Kaolinwerke Eduard Kick GmbH & Co. KG http://www.ivaa.de
Allis Mineral Systems France
Charlestown Engineering Services Ltd
Deister Concentrator Co. (The) http://www.deisterconcentrator.com
Denver Process Equipment Ltd.
Derrick http://www.derrickcorp.com
Dorr‐Oliver Inc
Eagle Iron Works – Syscom BV. http://www.eagleironworks.com
FCB Fives Cail Babcock
Floatex Separations Ltd. http://www.floatex.co.uk
KHD Humboldt Wedag AG http://www.humboldt-wedag.de
Krebs Engineers http://www.krebs.com
Larox Oyj
Neyrtec Environnement
Schauenburg MAB http://www.schauenburgmab.com
Sweco Europe http://www.sweco.com
Warman International
HAUT DE PAGE1.2 Classificateurs hydrauliques et mécaniques
Allis Mineral Systems France
Carpco Inc.
Deister Concentrator Co. (The) http://www.deisterconcentrator.com
Denver...
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