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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.
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Matrices et capacité d’un séparateur à haut gradientArticle inclus dans l'offre
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1. Présentation générale
Ces séparateurs existent en deux versions, une cyclique (solénoïdes en cuivre ou supraconducteur), de capacité pouvant atteindre 200 t/h, et une autre, de fonctionnement continu, à carrousel, pouvant atteindre 800 t/h (solénoïde dipôle en cuivre).
Les matrices utilisées en SMHG sont constituées d’empilages de grilles en métal expansé, de grillage, de laine ou de mousse de fer (figure 2 de l’article [J 3 220]), ou de billes.
L’utilisation de ce type de matrices d’extraction dans les séparateurs à haut gradient est parfaitement adaptée aux problèmes complexes rencontrés lors des opérations d’épuration ou de récupération de produits ultrafins.
Le principe (figure 1) de la séparation magnétique à haut gradient et haut champ consiste à produire, au moyen d’éléments ferromagnétiques fins, de fortes hétérogénéités dans un champ magnétique extérieur à l’origine homogène. Il en résulte des centres de forces magnétiques de faibles portées, sur lesquels sont piégés les produits paramagnétiques. Le volume interne de la bobine est équipé d’un canister (boîte d’extraction remplie d’une matrice d’extraction (figure 1). Ce canister comporte des tuyauteries pour la circulation de la suspension et de l’eau de lavage, ainsi que pour la récupération des produits de séparation. Quand le champ magnétique est appliqué, on fait passer la pulpe à travers la matrice ; les particules dont la susceptibilité magnétique est suffisamment élevée sont attirées sur les fibres de la matrice, et les particules non magnétiques quittent le système (figure ...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - ARVIDSON (B.R.), DILLE (B.) - Improved High-Intensity Magnetic Separation for Industrial Minerals - . Industrial Minerals Supplement, sept. 1996.
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(2) - ELDER (J.), DOMENICO (J.) - Enhancing Mineral Quality through magnetic separation - . Industrial Minerals no 7, july 2000, pp. 27-33.
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(3) - GERBER (R.), WATMOUGH (M.H.) - Linear superconducting OGMS system : Optimum configuration and performance - . J. Phys. D : Appl. Phys. 22, 1989, pp. 440-448.
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(4) - GILLET (G.) - Séparation Magnétique. Mines et Carrières - . Les Techniques, I-II/96, 1996.
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(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.
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(6) - GILLET (G.), DIOT (F.) - Application...
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