Influence de la concentration de solide dans la pulpe d’alimentation

La Figure 48, la Figure 49 et la Figure 50 montrent les résultats des expériences 5 à 8, en lien avec la variation de l’eau injectée à l’alimentation, dans un classificateur industriel.

Globalement, les résultats présentés semblent démontrer que l’augmentation du débit d’eau à l’alimentation fait diminuer la récupération en sousverse, mais de façon moins significative que l’eau de fluidisation. Ceci est tout à fait normal, car c’est l’ensemble du solide présent dans la partie, se trouvant au-dessus de la zone pyramidale du classificateur, qui est influencé par l’eau de fluidisation, alors que l’eau à l’alimentation a un impact seulement sur le solide se trouvant dans la zone supérieure.

De plus, il est possible d’observer à la Figure 49 et la Figure 50 que la récupération de l’espèce la plus légère est plus influencée par l’eau à l’alimentation que l’espèce lourde. Une fois introduite dans le classificateur l’espèce lourde ira majoritairement plus rapidement vers le bas du

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classificateur que l’espèce légère. Cette différence pourrait aussi s'expliquer par la variation de la densité du lit observée dans la Figure 48 au cours de cette expérience. Dans la série d'expériences sur le débit d'eau de fluidisation, une augmentation de 250 L/min d'eau diminue la densité de la pulpe de 0.07 tandis que pour 750 L/min d'eau de l'alimentation, la densité diminue de 0.03.

L'impact sur la densité est donc 7 fois plus important avec l'eau de fluidisation.

Il est intéressant de voir, à la Figure 50, que la variation de la récupération en SiO2 est différente de celle du Fe2O3, lorsque le débit atteint une valeur de 2200 L/min (exp.7). Cette observation s’applique autant à l’expérimentation, que pour les résultats obtenus par l’algorithme de simulation. Encore une fois, la variation de la densité, observée à la Figure 48, pourrait expliquer ce phénomène inattendu. Cela démontre que la variation de la densité du lit, même très faible, affecte la récupération en sousverse. Il est possible de voir, à la Figure 49 et à la Figure 50, que la variation de la récupération en sousverse est très faible, alors que les variations de densité semblent plus influentes que celle de l’eau de l’alimentation qui elle, reste très proche de l’erreur d’échantillonnage.

Pour leur part, la Figure 51, la Figure 52 et la Figure 53 font état des résultats des expériences 9 à 12, sur la variation du débit solide de l’alimentation, à ouverture de vanne constante, dans un classificateur industriel. Quand l’opérateur garde l’ouverture de vanne constante, le débit de sousverse reste relativement constant, ce qui fait en sorte qu’une augmentation du débit de solide à alimentation, se répercute sur la densité de la pulpe à l’intérieur de l’appareil, ainsi que sur le débit de surverse. L’une des particularités de cette série d’expériences concerne le fait que les échelons, sur le débit de solide, ont engendrés de très grandes variations de la pente de la courbe de partage, tel qu’observé à la Figure 52. Cela tient également compte du fait qu’une variation de la courbe résulte d’une variation de l’acuité de séparation du procédé.

Généralement, l’augmentation du débit solide, avec un débit de sousverse constant, engendre peu de changement sur la partie de la courbe touchant la sousverse (la partie du bas), contrairement à celle de la surverse, qui est directement affectée par ce changement. À la Figure 53, il est possible d’observer que les deux espèces minérales étudiées ont vu leur récupération diminuée, de façon pratiquement identique.

Dans pratiquement toutes les expériences en usine, il a été possible de garder le coefficient de diffusion relativement constant. Cependant, quand le débit de solide à l’alimentation diminuait

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sous les 180 t/h, il fallut réduire le coefficient de dispersion de 25 cm/s² à 15 cm/s². Il est probable que la diminution du débit de solide engendre, soit une amélioration de l’acuité de séparation, soit une variation de la vitesse de transfert du matériel introduit à l’alimentation, par le bas.

Figure 48 : Densité du lit et débit d’eau à l’alimentation en fonction du temps, pour les expériences 5 à 8 (industriel) [1].

À la lumière des informations collectées, le simulateur a bien représenté l’impact du changement effectué, lors des expériences 9 à 12 ce, malgré le grand nombre de facteurs qui peuvent influencer la séparation. Cependant, il y a une certaine différence entre la valeur de la récupération en SiO2 obtenue en usine et simulée pour les particules dans la plage 250 µm. Il est possible que cette disparité soit une conséquence de la distribution des particules dans cette classe granulométrique. La classe granulométrique en cause comprendrait une plus grande portion de particules fines que de particules grossières. Cette particularité pourrait faire en sorte que la récupération simulée varierait plus rapidement que la récupération moyenne de la classe. Il est aussi plausible que le lit fluidisé dense, du classificateur hydraulique, stabilise davantage la quantité de particules légères pouvant atteindre la sousverse.

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Figure 49 : Récupération en sousverse en fonction du diamètre des particules et du débit d’eau à l’alimentation (expériences & simulations 5 à 8, industriel).

Figure 50 : Récupération en Fe2O3 et SiO2 en fonction du débit d’eau à l’alimentation (expériences & simulations 5 à 8, industriel).

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Figure 51 : Densité du lit et débit de solide à l’alimentation en fonction du temps, pour les expériences 9 à 12 (industriel) [1].

Figure 52 : Récupération en sousverse en fonction du diamètre des particules et du débit de solide à l’alimentation (expériences & simulations 9 à 12, industriel).

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La Figure 54 et la Figure 55 représentent la variation de la récupération en sousverse en fonction de la dimension des particules et du débit de pulpe, dans le classificateur de laboratoire (exp. L5 à L8). L’analyse des échantillons recueillis de l’alimentation, démontre qu’une augmentation du débit de pulpe résulte d’une augmentation plus rapide de la quantité d’eau injectée, que de solide. À l’instar de ce constat, il est possible d’observer à la Figure 55 que, tout comme en usine, l’augmentation du débit d’eau à l’alimentation engendre une augmentation du nombre de particules récupérées en surverse.

Il est aussi possible de voir que, tout comme les tests L1 à L4, la variation de la récupération globale observée sur l’espèce lourde est moindre que sur l’espèce légère. Comme il a été mentionné précédemment, il y a une moins grande concentration de particules lourdes aux environs du diamètre d’équicoupure.

Figure 53 : Récupération en Fe2O3 et SiO2 en fonction du débit de solide à l’alimentation (expériences & simulations 9 à 12, industriel).

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Figure 54 : Récupération en Fe2O3 et SiO2 en fonction du débit de pulpe à l’alimentation (expériences & simulations L5 à L8, laboratoire).

Figure 55 : Récupération en sousverse en fonction du diamètre des particules et du débit de pulpe de l’alimentation (expériences & simulations L5 à L8, laboratoire).

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