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RÉSUMÉ
Les séparateurs magnétiques standards à électro-aimants ont des utilisations assez limitées. Les séparateurs magnétiques à haut gradient sont des séparateurs à solénoïdes où la séparation se fait à l’intérieur même de la bobine d’induction. La présence d'une matrice de type laine de fer ou plaque de métal expansé permet de retenir des fines particules paramagnétiques et donc d'offrir de nouveaux champs d'application à la séparation magnétique.
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Gérard GILLET : Ingénieur ENSG de Nancy (École nationale supérieure de géologie) - Maître de conférences à l’INPL (Institut national polytechnique de Lorraine) et à l’ENSG de Nancy Laboratoire Environnement et Minéralurgie
INTRODUCTION
Les circuits classiques (électroaimants, aimants permanents) ont, malgré tout, de gros inconvénients (saturation magnétique rapidement atteinte, mauvaise récupération des particules de dimensions inférieures à 25 µm, rémanence du circuit, risque de colmatage, appareils lourds et encombrants). Ces techniques permettent d’obtenir un champ magnétique d’environ 1 600 kA/m dans le noyau même ou à la surface des pôles ; toutefois, ce champ ne peut être utilisé pour la séparation magnétique qu’à la condition de créer une discontinuité servant d’espace de séparation dans la culasse magnétique qui assure la fermeture des lignes de champ. Cet entrefer entraîne une réduction du champ magnétique disponible pour le tri, réduction en partie compensée par l’utilisation d’une matrice ferromagnétique. Ces inconvénients ont poussé les utilisateurs et les constructeurs à chercher de nouveaux matériaux et de nouveaux générateurs de champ magnétique.
La tendance actuelle est de remplacer les masses magnétiques induites par des solénoïdes (en cuivre ou supraconducteur). Les séparateurs à solénoïdes présentent l’avantage d’effectuer la séparation à l’intérieur même de la bobine d’induction où l’on a mis une matrice de type laine de fer ou plaque de métal expansé, dans laquelle seront retenues les fines particules paramagnétiques.
L’étude complète du sujet comprend les articles :
-
Séparation magnétique- Théorie et modélisation « Séparation magnétique : théorie et modélisation » ;
-
Séparation magnétique- Théorie et modélisation « Séparation magnétique à basse et haute intensité » ;
-
[J3 222] « Séparation magnétique haut gradient (SMHG) et haut champ » (le présent article) ;
-
Séparation magnétique- Théorie et modélisation « Séparation magnétique : économie et applications particulières » ;
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5. Principaux domaines d’application de la SMHG
L’application de ces techniques a permis d’étendre la séparation magnétique à des minerais non économiquement valorisables par d’autres méthodes ou à d’autres secteurs d’activité. Cette méthode a surtout permis de repousser les limites techniques de séparation vers les particules ultrafines et pour des rendements d’épuration similaires, sinon meilleurs, présente un intérêt économique en ce qui concerne l’abaissement des coûts de fonctionnement.
Cette application se retrouve dans :
-
l’épuration de produits destinés à l’industrie du verre ou de la céramique et qui demandent un taux d’épuration élevé (argiles kaoliniques, sables, syénites néphéliniques) ;
-
l’élimination des sulfures des charbons pulvérulents destinés aux centrales thermiques ou électriques ;
-
l’épuration des eaux industrielles (métallurgie et sidérurgie), des eaux urbaine, des eaux de refroidissement des centrales électriques, thermiques ou nucléaires, à des débits importants de l’ordre de 500 m3 · h−1 par mètre carré de surface de canister ;
-
l’extraction de particules contenues dans les procédés de synthèse chimique, dans des alimentations de fluide énergétique ou de vapeur des centrales électriques ou thermiques ;
-
la concentration de minéraux comme des ultrafines de Fe, Mo, W, terres rares ou de résidus métalliques pour le recyclage ;
-
l’épuration de divers fluides industriels (industrie de traitement de surface, hydrométallurgie, industrie pétrolière) dans les domaines de l’environnement ou du recyclage ;
-
le traitement des catalyseurs usés ;
-
l’utilisation dans des domaines biochimiques, biologiques (production de plasma), alimentaires.
Pour plus de renseignements le lecteur pourra se reporter aux références à ...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - ARVIDSON (B.R.), DILLE (B.) - Improved High-Intensity Magnetic Separation for Industrial Minerals - . Industrial Minerals Supplement, sept. 1996.
-
(2) - ELDER (J.), DOMENICO (J.) - Enhancing Mineral Quality through magnetic separation - . Industrial Minerals no 7, july 2000, pp. 27-33.
-
(3) - GERBER (R.), WATMOUGH (M.H.) - Linear superconducting OGMS system : Optimum configuration and performance - . J. Phys. D : Appl. Phys. 22, 1989, pp. 440-448.
-
(4) - GILLET (G.) - Séparation Magnétique. Mines et Carrières - . Les Techniques, I-II/96, 1996.
-
(5) - GILLET (G.), DIOT (F.) - Technologie de la séparation magnétique - . Memento des Mines et Carrières, no 4, Société de l’Industrie Minérale, 1998, pp. 409-433.
-
(6) - GILLET (G.), DIOT (F.) - Application...
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