Présentation
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RÉSUMÉ
Le procédé de concentration gravimétrique est largement employé en minéralurgie. Cet article présente successivement la modélisation du sluice, du séparateur à milieu dense, du jig et de la spirale, principaux appareils gravimétriques. Le but de la modélisation est de permettre la prédiction des possibilités de partage d’un séparateur pour des tonnages, des caractéristiques de minerai et des paramètres fonctionnels variables. Chaque équipement possède des conditions d’emploi spécifiques, le choix dépendra également du but recherché, relavage ou récupération.
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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)
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Robert JOUSSEMET : Ingénieur de recherche au Laboratoire environnement et minéralurgie (LEM) - ENSG - INPL - CNRS UMR 7569
INTRODUCTION
Ce document traite de la modélisation de quelques appareils de gravité (sluices, liquides denses, jigs et spirales). Pour tous les appareils, la modélisation conduit à identifier les paramètres jouant sur la récupération et d’en faire une analyse plus fine que si elle demeurait seulement qualitative. En outre, dans le cas du sluice, elle permet au niveau du chantier d’analyser l’efficacité de la séparation à partir de simples mesures directes des masses de produits déposés ou encore de juger des opportunités d’allonger ou non l’appareil et de modifier la pente pour optimiser la récupération.
Des exemples industriels indiquent les associations que l’on réalise dans certaines exploitations avec les appareils, compte tenu de leur complémentarité afin de maximiser la valorisation d’un minerai particulier.
L’étude complète du sujet fait l’objet de plusieurs fascicules qui ne sont indépendants et auxquels il sera utile de se reporter :
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Modélisation
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2. Choix et coûts
2.1 Sélection de l’équipement
Chacun des équipements décrits dans l’article a des plages et des conditions d’emploi assez spécifiques et obéit ainsi à quelques règles en fonction du but recherché. Le tableau 1 indique les choix que l’on doit faire selon que l’on recherche la teneur (relavage) ou la récupération (dégrossissage-épuisage).
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La plage d’utilisation est relativement précise (, figures 1 et 2). Seul le milieu dense échappe à cette contrainte, n’étant limité que par la maille de libération et par la possibilité de récupérer et régénérer le médium. Ce point constitue la limite granulométrique inférieure majeure, à côté des problèmes posés par la viscosité et les forces liées à la physico-chimie des interfaces.
Jig, cône et sluice tolèrent une grande plage granulométrique. On constate cependant une importante perte d’efficacité aux extrêmes. Un classement intermédiaire améliore fortement les résultats.
Spirale et table ne travaillent correctement que sur des fractions bien classées granulométriquement, avec des raisons granulométriques ne dépassant pas 2 à 4 selon les différences de masses volumiques en présence.
Les...
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Choix et coûts
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 1 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 2.
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