PRÉPARATION D`ARGILES KAOLINIQUES DE GRANULARITÉ

BUREAU DE RECHERCHES GÉOLOGIQUES ET MINIÈRES
SERVICE GÉOLOGIQUE NATIONAL
B.P. 6009 - 45018 Orléans Cedex - Tél.: [phone]
cP5
PRÉPARATION D'ARGILES KAOLINIQUES
DE GRANULARITÉ INFÉRIEURE A 5 et 0.5//m
(Travaux effectués pour le compte de l'Union Minérale)
par
G. BAUDET
Département minéralurgie
B.P. 6009 - 45018 Orléans Cedex - Tél.: [phone]
76 SGN 006 MIN
Janvier 1976

RESUME
A la demande de l'Union Minérale, trois échantillons d'argiles des
Charentes (région de Clérac) ont été traités en laboratoire et atelier pilote
pour en séparer les fractions granulométriques - 5 et - 0,5 microns.
Les produits obtenus ont été retournés à l'Union Minérale.
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TABLE DES MATIERES
Pages
RESUME
1. Origine et but de 1 ' étude 1
2. Préparation en laboratoire et analyses minéralogiques de
fractions -0,5 micron: 1
3. Traitement des argiles en atelier pilote 6
4. Détermination des paramètres de fonctionnement de la
centrifugeuse à disques 8
5. Ajustement de la proportion de défloculant 9
6. Bilan des séparations granulometriques en atelier pilote 11
7. Détermination des caractéristiques de la séparation
solide-liquide 15
8. Conclusion 17
Tableau 1 : résultats des séparations par centrifugation sur
la fraction - 40 microns 3
Tableau 2 : résultats des séparations par tamisage et cen-
tri fugation 3
Tableau 3 : débits pour obtenir une coupure théorique à
0,5 micron 8
Tableau 4 : résultats des mesures comparatives de viscosité
à l'aide d'une coupelle AFNOR 10
Tableau 5 : bilan des séparations granulometriques 12
Tableau 6 : analyses granulométriques des échantillons
d' argile EGM 13
Tableau 7 : caractéristiques de filtration des pulpes argi-
leuses coagulées par AI2(SO4)3 15
Figure 1 : analyses granulométriques par centrifugation en
liquide vide 14
Figure 2 : résistance spécifique à la filtration en fonction
du gradient de pression 16

1. ORIGINE ET BUT DE L'ETUDE.
A la demande de l'Union Minérale, trois lots d'argile kaolinitique
provenant du bassin de Clérac (Charente-Maritime) (EGM - LVS - SGS) ont été
traitées par voie humide afin de préparer des fractions granulométriques :
0 à 5 um
+ 0,5 à 5 ym
0 à 0,5 ym
2. PREPARATION EN LABORATOIRE ET ANALYSES MINERALOGIQUES DE FRACTIONS - 0,5 ym.
Les échantillons d'argile contenant leur humidité naturelle à la ré-
ception :
SGS : 12,2 % - LVS : 14,1 % - EGM : 15,7 % ,
afin d'éviter une coagulation difficilement réversible des fractions ultra-
fines , ont été délitées dans un agitateur-mélangeur de laboratoire genre
"Warring-Blendor" dans les conditions suivantes :
Préparation A :
Concentration en solide : 65 % - eau déminéralisée
pH : 8,5 ajusté par NaOH (1,5 à 2 kg/t)
Dispex N 40 : 2 kg/t
(NaPO3)6 : 2 kg/t
Temps de délitage : 15 min.
Préparation B :
Concentration en solide : 65 % - eau déminéralisée
pH : 8,5 ajusté par NaOH (1,5 à 2 kg/t)
Dispex N 40 : 2 kg/t.
(NaPO3)6 : 2 kg/t - Temps de délitage : 15 min.
Solution à 40 % de dodecyl benzène sulfonate de so-
dium : 2 kg/t
Les suspensions ont été tamisées jusqu'à 40 ym. Les coupures à 0,5 ym
ont été effectuées à l'aide d'une centrifugeuse JOUAN, tournant à 600 t/min,
à partir de la suspension - 40 ym.
Les temps de centrifugation ont été calculés par la formule de Stokes
dans le champ centrifuge. La force.de frottement fluide s'exerçant sur une
particule de diamètre D, située à une distance x de l'axe de rotation, est
donnée par : d*c
3 II n D — (n : viscosité de la suspension) ,
elle équilibre la force motrice à la distance x : —— (ps - pi) u^x
6
(ps, pi : masses volumiques du solide et du liquide ; GJ : vitesse angulaire)
3 *"n D
ft= "ir
(ps •pl) ^x
, • - -r RO PS - pl _9 2^
d ou Log = t-rz——- Dzwzt
ro 18 n
avec ro : distance de la surface libre de la suspension à l'axe de rotation
Ro : distance du niveau de sédimentation des particules > D à l'axe de
rotation.