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En anglais
RÉSUMÉ
La concentration gravimétrique est la méthode qui, avec le tri manuel, a la plus ancienne histoire industrielle. Détrônée par la suite par l’apparition des méthodes faisant intervenir les propriétés physicochimiques (la flottation) puis les propriétés chimiques (l’hydrométallurgie), elle connaît pourtant une renaissance grâce à ses multiples possibilités (traitement des granulométries grossières, aucun emploi de réactifs polluants…). Ce sont les différents mouvements des particules dans un fluide provoqués par la gravité et d’autres forces qui rendent possible ce phénomène de concentration. Les limites de ce procédé sont essentiellement imposées par la nature minéralogique et/ou granulométrique des minerais.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Pierre BLAZY : Professeur honoraire Ancien directeur de l’École Nationale Supérieure de Géologie (ENSG)
-
Robert JOUSSEMET : Ingénieur de recherche au Laboratoire Environnement et Minéralurgie (LEM) - ENSG - INPL CNRS UMR 7569
INTRODUCTION
La concentration gravimétrique est possible en raison des différences de mouvement des particules dans un fluide en fonction de l’action simultanée de la gravité et d’une ou plusieurs autres forces. Les courbes de lavabilité et de partage permettent d’orienter le choix de la technique séparative à adopter pour traiter un minerai.
L’étude complète du sujet fait l’objet de plusieurs fascicules qui sont indépendants et auquel il sera utile de se reporter :
-
[J 3 190] - Concentration par gravité. Principes ;
-
Concentration par gravité- Différentes technologies - Concentration par gravité. Différentes technologies ;
-
Concentration par gravité- Modélisation et critères de choix - Concentration par gravité. Modélisation et critères de choix ;
-
- Concentration par gravité. « Pour en savoir plus ».
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Courbes de lavabilité et de partage – Prévisions de séparation
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2. Mouvement d’un corps solide dans un fluide. Critère d’équivalence
La concentration gravimétrique est possible grâce aux différences de mouvement des particules dans un fluide en fonction de l’action simultanée de la gravité (ou d’une force centrifuge) et d’une ou plusieurs autres forces, en général la résistance à la pénétration dans un milieu plus ou moins fluide (gaz, eau, liquide homogène ou mélange composé d’un fluide et de particules solides maintenues en suspension). Le mouvement d’une particule sphérique dans un fluide de faible concentration est régi par l’équation de la sédimentation libre :
avec :
- γ :
- accélération (dans le cas de la pesanteur : g = 9,81 m/s2)
- ρ f :
- masse volumique du fluide
- ρs :
- masse volumique du solide
- D :
- diamètre de la particule sphérique
- Φ (Re ) :
- = C coefficient de résistance.
Lorsque dv /dt = 0, la vitesse limite est :
-
en régime laminaire (où Re < 1) et pour D < 100 µm :
vlim = D2g (ρs – ρf ) / 18 µavec µ viscosité dynamique ;
-
en régime turbulent (où Re > 500) et pour D > 2 mm :
![]()
Deux particules seront équivalentes lorsqu’elles auront la même vitesse limite. Si l’on désigne par D 1 et D 2 les diamètres de ces particules et par ρ 1...
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Mouvement d’un corps solide dans un fluide. Critère d’équivalence
Le lecteur pourra également se reporter aux références .
Peu d’éléments d’appréciation des divers coûts d’investissements et/ou opératoires sont disponibles dans la littérature française ou dans les notices fournies par les divers constructeurs. Seule la littérature anglo-saxonne fournit des valeurs approchées des incidences financières des diverses technologies mises en jeu dans la concentration gravimétrique (US Bureau of Mines, Mintek...).
Les coûts sont donnés par l’US Bureau of Mines selon une formule dont la forme générale est :
avec :
- a et b :
- des constantes variables selon l’appareil
- X :
- le débit (en tonnes par jour).
Le tableau fournit des ordres de grandeur des coûts opératoires pour un débit de 1 000 t/j sur trois postes.
Les ordres de grandeur des coûts d’investissements aux États-Unis (2000‐2001) par type d’appareils sont donnés par le tableau .
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ACKELS (D.)...
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