CELLULE DE FLOTTATION APPLIQUEE AU TRAITEMENT DES DECHETS DE LA CHROMITE

Théorie de la collision

L’agitation crée des bulles d’air, les particules minérales se laissent entraînées par l’eau jusqu’à ce qu’elles rencontrent des bulles d’air. Il faut qu’il y ait collision entre les particules solides et les bulles d’air afin d’établir le contact. La période d’induction n’est autre que l’intervalle de temps entre la collision et le parfait contact entre bulle et particule dans la pratique, elle est de l’ordre de 1/100è de seconde à une. seconde.
Remarque : N’oublions pas que l’agitateur permet aussi d’obtenir les dimensions convenables des bulles d’air pour qu’elles puissent entraîner les particules minérales dans leur mouvement ascendant avec certaine stabilité.

Modes de production des micro bulles

a – La pressurisation : C’est la technique la plus répandue. Les bulles sont obtenues par détente d’une solution enrichie en air dissous sous une pression de quelques bars.On utilise comme liquide soit de l’eau brute (pressurisation directe), soit de l’eau traitée recyclée (pressurisation indirecte). Le débit d’eau pressurisée est une fraction du débit nominal de l’installation ; il représente 10 à50% du débit à traiter avec des pressions de l’ordre de 3 à 6 bars. On réalise une dissolution d’air à un taux d’environ 70% de la saturation à la pression considérée. On consomme ainsi entre 15 et 50 litres d’air par m3 d’eau traitée.
b – L’électro-flottation : Elle produit des bulles de H2 et O2 par électrolyse de l’eau. Les densités de courant utilisées sont de l’ordre de 80 à 90 ampères-heures par m2 de surface de flotteur. L’électrolyse produit 50 à 60 litres de gaz par heure et par m2 .Ce mode de production pose un gros problème d’entretien car les anodes sont très sensible à la corrosion et les cathodes à l’entartrage par décarbonatation ; il faut donc prévoir un traitement chimique préalable de l’eau et une protection de l’anode.

Machines à injection d’air libre

La machine est constituée par une auge allongée dans laquelle plonge une série de tuyaux servant à l’introduction d’air comprimé et constituant autant d’air. Le maintien en suspension des grains est obtenu par la circulation continue de l’ air. La tranquillité en surface est obtenue par la forme spéciale de l’auge comportant des écrans qui contribuent en même temps à la dissémination de l’air. Les réactifs doivent être ajoutés à la pulpe dans des conditionneurs séparés, disposés en amont des machines de flottation. A cette catégorie appartiennent les FORRESTER SOUTHWESTERN, EKOF.

Caractéristiques des machines à agitation mécanique

Elles ont pour premiers avantages la grande souplesse de leur conduite, due aux divers réglages qu’elles comportent, chaque bac ( s’il s’agit de machine à bacs séparés) constituant une machine particulière possédant ses propres réglages. On peut ajouter des réactifs à un bac quelconque. Un autre avantage est la possibilité qu’offre la plupart d’entre elles (MINEMET, DENVER, MINERALS SEPARATION POSITIVE FLOW, KRUPP, WEDAG…) de réintroduire en traitement les mixtes constitués par les écumes impures des deniers bacs. Tout organe séparé de manutention de ces mixtes (pompe etc, ) est ainsi supprimé. On peut dire que les machines à agitation mécanique conviennent dans tous les cas et qu’elles sont indispensables dans les cas de flottations délicates où des réglages fins sont nécessaires. Leur inconvénient est leur prix relativement élevé d’achat, d’entretien et de force motrice.

CONCLUSION

La cellule de flottation que l’on a étudié est un appareil à agitation mécanique. Notre but c’est d’ avoir le taux de récupération de la chromite dans les déchets de la KRAOMA. D’ après les essais effectués au près de laboratoire de l’ OMNIS, nous avons récupéré 45% de la chromite. Pendant ces essais nous avons déduit quelques remarques c’est pourquoi nous faisons la conception et la réalisation de notre nouvelle machine. Les essais effectués sur la nouvelle machine nous donne 52% du taux de récupération de la chromite c’est à dire, la récupération de la chromite dans le déchets s’ améliore de 45% à 52%. Pour le traitement des déchets de la chromite, la séparation par flottation ne peut pas récupérer tous les chromites restantes dans les déchets. Nous affirmons que les résultats pourront être améliorés si les conditions d’ alimentation d’eau et de déchets dans la cellule de flottation sont respectées. En fin, cette nouvelle cellule de flottation peut être utilisée en industrie céramique pour séparer des argiles pures dans la gangue par une forte agitation. L’argile est récupérée en surverse alors que les impuretés en souverse.

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Table des matières

INTRODUCTION
Partie I – GENERALITES ET RAPPELS BIBLIOGRAPHIQUES
I – GENERALITES SUR LA CHROMITE
1.1- Description
1.2- Roche encaissante de la chromite
1.3- Caractéristiques du concentré de la KRAOMA
1.4- Les différents types des rejets
1.4.1- Déchets d’ exploitation
1.4.2- Déchets du traitement
1.5- Composition minéralogique des déchets
1.6- Produits d’ utilisation de la chromite
II- GENERALITES SUR LA FLOTTATION
2.1- Définition
2.2- La pulpe
2.3- Les réactifs de flottation
2.3.1- Moussants
2.3.2- Collecteurs
2.3.3- Agents modifiants le pH
2.3.4- Activants et dépresseurs
2.4-La granulométrie
2.5- Principe de flottation
2.6- Spécificités de la flottation
III- PHENOMENE ELECTRIQUE
3.1- Phénomène de liaison entre particule minérale et le bulle d’ air
3.1.1 Tension superficielle et angle de contact
a- Définition
b- Importance de la tension superficielle et de l’ angle de contact
3.1.2- Phénomènes électriques
3.1.3-Théorie de la collision
3.1.4- Le mouvement ascendant
a- Nombre de Reynolds et régime d’ écoulement
b- Inventaire des forces
IV- LES DIFFERENTS TYPES DES FLOTTATIONS
4.1- Flottation naturelles
4.2- Flottation assistée
4.2.1- La flottation mécanique
4.2.2- La flottation à l’ air dissous
4.3- Flottation provoquée
4.4- Mode de la production des micro bulles
4.4.1- La pressurisation
4.4.2- L’ électro-flottation
4.5- Dimension et vitesse des bulles
V- MACHINE DE FLOTTATION
5.1- Fonction à remplir
5.2- Généralités
5.2.1- Machines pneumatiques
a- Machines à injection d’ air libre
b- Machines à injection d’ air tamisé
5.2.2- Machines à agitation mécanique
5.2.3-Machines mixtes
a- Exemple de machine
b- Machine MINEMET
5.3- Choix de la machine
5.3.1- Caractéristiques des machines pneumatiques
5.3.2- Caractéristiques des machines à agitation mécanique
VI- DIFFERENTS TYPES D’ INSTALLATION DE LA MACHINE DE FLOTTATION
6.1- Première installation
6.2- Deuxième installation
6.3- Troisième installation
6.4- Quatrième installation
Partie II – CONCEPTION ET REALISATION
I- METHODOLOGIE
1.1- Essais expérimentaux
1.2- Résultats
1.3- Résumé
II- LES CONSTITUTIFS ET ROLES
2.1- Les éléments constitutifs
2.2- Les rôles
a- Les cuves
b.- Moteur
c- Corps du vis sans fin
d- Gousset
e- Courroies trapézoïdales
f- Poulies motrices
g- Poulies réceptrices
h- Support palette
i- Bague de guidage
j- Palette
k- Volant
l- Cadre en UPN
III- TECHNOLOGIE DES ELEMENTS CONSTITUTIFS
3.1- Choix du moteur
3.2- Réglage de la vitesse
3.3- Les éléments de la transmission et de commande
3.3.1- Dimension de l’ axe
3.3.2- Choix du type et dimension du roulement
3.3.3- Calcul du diamètre de la poulie
a- Diamètre minimal
b- Calcul du moment du torsion
c- Diamètre maximal
d- Angle d’ enroulement
e- Rapport de la transmission
3.4- Calcul de l’ entraxe
3.5- Calcul de paramètre de la courroie
a- Longueur de la courroie
b- Vitesse de la courroie
3.6- Calcul du volume de la cellule de flottation
IV- DESSINS TECHNIQES
Liste de sous ensemble du corps et du vis sans fin
Coût de la fabrication
Partie III- ESSAIS EXPERIMENTAUX
I- PRINCIPE
II- ESSAIS EXPERIMENTAUX
1- Mode opératoire
2- Résultat
CONCLUSION
ANNEXES
BIBLIOGRAPHIES