PRÉPARATION D`ARGILES KAOLINIQUES DE GRANULARITÉ

BUREAU DE RECHERCHES GÉOLOGIQUES ET MINIÈRES
SERVICE GÉOLOGIQUE NATIONAL
B.P. 6009 - 45018 Orléans Cedex - Tél.: (38) 63.00.12
cP 5
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.: (38) 63.00.12
76 SGN 006 MIN
Janvier 1976
R E S U M E
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.
o
o
o
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 centri 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
Tableau 5 : bilan des séparations granulometriques
Tableau 6 : analyses granulométriques des échantillons
d' argile EGM
Tableau 7 : caractéristiques de filtration des pulpes argileuses coagulées par AI2(SO4)3
Figure
Figure
10
12
13
15
1 : analyses granulométriques par centrifugation en
liquide vide
14
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 réception :
SGS : 12,2 %
-
LVS : 14,1 %
-
EGM : 15,7 % ,
afin d'éviter une coagulation difficilement réversible des fractions ultrafines , 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
(NaPO 3 ) 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.
(NaPO 3 ) 6 : 2 kg/t
- Temps de délitage : 15 min.
Solution à 40 % de dodecyl benzène sulfonate de sodium : 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 f t = "ir (ps • pl) ^x
, • - -r
d ou Log
RO
ro
PS - pl
_9 2^
= t-rz——- D z w z t
18 n
avec r o : 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.
L'expression de la force motrice met en.évidence que la force qui s'exerce
sur des particules de même diamètre n'est ..pas la même en.chaque point du volume
du tube de centrifugation compris entre-r o et R Q . Pour une suspension dispersée,
homogène au temps 0, la sédimentation cumulative dans le tube de centrifugation
entraînera des erreurs de classement d'autant plus importantes que le rapport
Ro
,,
—
sera eleve. .
r
o
La valeur maximale du rapport —
est de 1,446 pour le dispositif expéri*o
mental, il permet de traiter 155 cm 3 de suspension par tube.
Les particules fines déclassées.dans le sédiment par la sédimentation cumulative sont récupérées par lavages successifs, 5 lavages assurent une récupération .de 97 à.99 % de particules <£.D,.3 lavages.: une récupération de 90 à
97 % (la récupération dépend de la.distribution granulometrique de l'échantillon à traiter et de la concentration en solide).
L'accélération ou la décélération de la machine est très progressive,
pour éviter la turbulence. Les temps de centrifugation.calculés par la formule
de Stokes,.sont corrigés du chemin parcouru par.une particule de diamètre D
pendant les périodes d'accélération et de décélération, grâce à une intégration des courbes F = to (t) .
Les résultats obtenus après tamisage humide et centrifugation sont condensés aux tableaux 1 et 2 ci-après.
Les échantillons - 0,5 \xa obtenus par centrifugation ont été examinés
par diffractométrie de rayons X, afin de.déterminer la nature des minéraux argileux présents dans la fraction argileuse pure.
Les conditions opératoires et résultats sont donnés pages 4 et 5 .
Poids % par rapport à la fraction - 40 um
E G M
L V S
S G S
A
B
A
B
A
B
+ 0 , 5 um, - 40 um
47,42
50,91
40,77
40,71
35,64
35,36
- 0,5 um total
52,58
49,09
59,23
59,29
64,36
64,64
récupération
- 0,5 um initiale
41,57
38,55
44,39
46,22
55,05
56,68
récupération
- 0,5 um 1er lavage
6,30
5,98
9,14
7,70
7,00
5,08
récupération
- 0,5 u m 2e lavage
3,22
2,82
4,61
4,00
1,17
1,75
récupération
- 0,5 um 3e lavage
1,49
1,74
1,09
1,37
1,14
1,13
Tableau 1 : résultats des séparations par centrifugation sur
la fraction - 40 um.
Poids % par rapport au
S G S
L V S
E G M
A
tout-venant
B
A
B
A
B
+ 500 Um
0 ,02
o,07
0 ,08
o, 11
0 ,43
0 ,60
- 500 ym,+ 160 Um
3 ,77
4,42
1,66
1,59
3 ,77
3 ,40
40 Um
6 ,38
6,96
17 ,61
17,92
23 ,99
23 ,50
40 Um,+ 0,5 Um
42 ,60
45,08
32 ,88
32,72
25 ,59
25 ,64
47 ,23
43,47
47 ,77
47,66
46 ,22
46 ,86
- 160 ym,+
-
- 0,5 Um
Tableau 2 : résultats des séparations par tamisage et centrifugation.
DEPARTEMENT
LABORATOIRES
SERVICE DE MINERALOGIE
ETUDE M
D E M A N D E U R : ...p
Dept. Minéralurgie
Demandeur : .?.:£. n.°.21 .B57
du 2 0 / 0 3 / 1 9 7 5
C.JACOB
ANALYSE MINERALOGIQUE
PAR DIFFRACTOMETRIE DE RAYONS X
DE 6 ECHANTILLONS DE KAOLIN < 0 , 5 p
CONDITIONS OPERATOIRES :
A P P A R E I L L A G E UTILISE :.....5MtîA..8.Q..C.6B
R A Y O N N E M E N T :..CpKçt
M O N O C H R O M A T EUR :
C O M P T E U R : ...à.a.Çintillatipn
!.. l.ame..de ..quartz
i5.
REGIME DE FONCTIONNEMENT
KV
.?.
MA.
SECTEUR E X P L O R E : DE ....?
"6 à.
35
O Q pour
DE ....?.
°9 à.
1§
°0 pour les fractions argileuses.
VITESSE D ' E X P L O R A T I O N D U C O M P T E U R :
SENSIBILITE :
19.i?..courja/ss_ç.
INERTIE :
pour
les fractions argileuses.
.1.Q...second.g.ç.
MONTAGE : ....P.ar.. ré flexion
ECHANTILLONS TOUT-VENANT :
BROYAGE :
non..
ATTAQUE :
SEPARATION :
CHAUFFAGE :
FRACTION ARGILEUSE :
non
SEPARATION :
CENTRIFUGARON :
CHAUFFAGE:
SATU RAT 10N :
°0 par ..J5f3.i.?.
| e $ échantillons tout-venant.
MODE DE PREPARATION DES ECHANTILLONS:
ATTAQUE :
échantillons tout-venant.
pour
3
. .P..°...!?.9.up.s/se.c..
.1
)es
Oi¿i
?...!î.?.y.!:aa..à..5.50»
R«:..i.'..?*.M£ï!e..gl#i?.9.l.
ECHANTILLONS
ECHANTILLONS
OUARTZ
rOUT-VENANT
(ABREVIATIONS • TA
FELOSPATR
CA1XITE
DOLOMITE
ETPSE
ANHYDRITE
GŒTNITE
HEMATITE
PUGiO
CHLORITE
MICA
GI8BSITE
TALC
Autres
Tr
TA
LVS (b)
Tr
TA
EGM Ca)
Tr
TA
EGM (b)
Tr
TA
SGS (a)
Tr
TA
SGS Cb)
Tr
TA
FRACTION
swam«
OBSERVATIONS
111 i t
LVS [a)
MOUMTE
Minéraux
UOUNITE
ARGILEUSE
(Estimation quantitative du rapport entre eux d e s minéraux argileux ;ur une base décima e).
SMECTITE
maim
VBUmiUTI
(«ontranltailti
IlIJTt
SEPIOUTE
ATTAPUSITE
Intmtnlito
TAIC
OBSERVATIONS
LVS (a)
9
1
+ halo de diffusion aux
LVS (b)
9
1
petits angles
EGM Ca)
9
1
dû au
EGM (b)
9
1
SGS Có)
9
1
ii
SGS (b)
9
1
M
C<1O°0)
nétakaolin ?
H
Voir au verso les remorques et commentaires
3. TRAITEMENT DES ARGILES EN ATELIER PILOTE.
Les argiles humides tout-venant ont été mises en pulpe à la concentration de .450 g/1/ en présence.de (NaPO3). 5 , dans un déliteur à turbine Moritz
pendant 30 min à la vitesse de 290 t/min. Aucun ajustement de pH n'a été
effectué à la demande de l'Union Minérale.
Les suspensions ont subi des classifications granulometriques successives :
- à 1 mm par tamis vibrant,
- à environ 160 ym sur grille courbe,
- à environ 25 ym sur-hydrocyclone.T 106 B de
diamètre interne 50 mm , sous une pression
d ' alimentation de 3,5 kg/cm 2 ,
- à environ 5 ym sur décanteuse horizontale à
bol plein et vis d'extraction.
Le matériel mis en oeuvre a été décrit précédemment dans le rapport
SGN/MIN/N° 970 du 18 décembre 1973 fourni à l'Union Minérale.
Les réglages de la décanteuse étaient les suivants :
Vitesse de rotation du bol
(accélération i 2043.g)
Vitesse différentielle de la vis
Réglage du diaphragme
Débit d'alimentation
: 4000 t/min
:
20 t/min
: 150 mm
: 2000 1/h
Des échantillons de pulpe - 5 y m ont été prélevés afin de préparer des
fractions - 0,5 ym à l'aide de.la centrifugeuse verticale à disques et bol
auto-débourbeur Alfa Laval LAPX 202.
Les pulpes - 5 ym ont été coagulées.par AI2(80^)3, décantées, puis
filtrées sur filtre presse Choquenet.
Des échantillons de pulpe E G M - 0,5 et + 0,5 ym - 5 ym ont été filtrées
dans les mêmes conditions dans.une cellule-à pression de gaz, afin de déterminer leurs caractéristiques de filtration.
Le schéma de traitement est donné page 7 .
(NaPO3)6
+ 1 mm
tout venant humide ( E . G . M . - L . V . S . - S . G . S . )
turbo-deliteur
(450 g/1)
tamis vibrant
1 mm
+ 1 mm, + 160 ym-«
-grille
courbe
le coi
160 ym
- 160 ym, + 25 ym-««——— hydrocyclone
T 106 B
eau (dilution
à ^ 250 g/1)
- 25 ym
- 25 ym, + 5
décanteuse
centrifuge
use ce
5 ym
- 5 ym
A12(SO4)3
•échantillonneur
eau (dilution
à * 150 g/1)
-5m
3 kg/t ~
centrifugeuse à disques
+ 0,5 ym - 5 ym
•décantation
- 0,5 ym
4 kg/t
2,5 kg/t
cellule
de
filtration
filtre
presse
P : 20 kg/cm 2
.
(E.G.M.)
(L.V.S.)
(S.G.S.)
(E.G.M.)
(L.V.S.)
(S.G.S.)
décantation
décantation
cellule de
filtration
cellule de
filtration
(E.G.M.)
(E.G.M.)
A12(SO4)3
\
4. DETERMINATION DES PARAMETRES DE FONCTIONNBENT DE LA CENTRIFUGEUSE A
DISQUES.
La dimension théorique de coupure
d'alimentation Q A par la relation :
d2 =
d
du séparateur est liée au débit
18 n
(ps - pl)g
Q^
l'
dans laquelle E" est la surface équivalente de clarification. Revenant à la
définition de.E 1 , le calcul montre que ce paramètre dépend uniquement des
caractéristiques de construction et de fonctionnement du séparateur :
N : nombre.de disques, a : 1/2 angle .au sommet des disques, ri et r 2 :
rayons extérieur et intérieur des disques, to vitesse angulaire du bol.
O QT
1
E = Y~
N cotg a (ri3 - r 2 3 )
pour la machine LAPX 202 :
N = 34
ri = 5,08 cm - r 2
2,55 cm - cotga = 1 , 2 0
Dans ce calcul, il est nécessaire de tenir compte du débit hydraulique
maximum Q H du bol en fonction de to , il faut que Q A (w) £ QJJ (OÙ) .
Le tableau 3 ci-après indique les débits d'alimentation Q A en fonction
de la vitesse de rotation r\, pour obtenir une coupure théorique à 0,5 ym.
n
QA
0»
t/min
1/h
1/h
5 010
223
420
6 000
320
490
7 000
435
570
8 000
568
650
Tableau 3 : débits pour obtenir une coupure théorique
à 0,5 microns.
La vitesse de rotation de 5010. t/min, correspondant à une accélération
de 2043 g identique à celle de la décanteuse, à la périphérie du bol, a été
retenue pour les essais.
Le montage du bol en clarificateur laisse un volume maximum de sédiment de.120 cm 3 , en se basant sur une récupération pondérale de 50 % de particules > 0,5 .microns à .une concentration de 750 g/1". (51 % de solide)
l'intervalle maximum de temps entre deux éjections est donné par :
concentration vérifiée par l'expérience .
120
=
Secondes ~ 223
Co x 0,50
3,6 '
750
Co = concentration en solide à l'alimentation en g/1
soit pour Co = 150 g/1
t = 19,4 secondes = 20 secondes .
Il est à noter que t étant .inversement proportionnel à Q A , il est
indispensable de choisir la vitesse de rotation la plus faible pour obtenir
un temps entre deux éjections -suffisamment grand, compatible avec la pratique lorsque la proportion.de matière sédimentée est importante. Les
risques de colmatage des espaces interdisques sont d'autant plus grands que
t est faible.
Le cycle de fonctionnement du séparateur était le suivant :
a) temps d'alimentation en pulpe : 20 secondes au débit Q A =
220 1/h,
b) rinçage par l'eau (220 1/h) bol fermé pendant 10 secondes,
c) ouverture du bol - éjection du sédiment,
d) rinçage du bol : 20 secondes,
e) fermeture du bol.
La concentration en solide de la pulpe d'alimentation était ajustée
à 150 g/1. Une pompe volumétrique a été utilisée pour alimenter la centrifugeuse à débit de pulpe constant, des vannes rapides et "rotamètres"
réglés à 220 1/h ont été disposés sur le circuit d'eau de rinçage du bol.
5. AJUSTEMENT DE LA PROPORTION DE DEFLOCULANT.
Afin de conserver des caractéristiques stables de coupure granulométrique aux appareils utilisés : grilles, hydrocyclones, centrifugeuses, il
est indispensable d'obtenir la défloculation des argiles et des viscosités
comparables pour les pulpes concentrées.
Des mesures de viscosité apparente ont-été effectuées à l'aide d'un
viscosimètre à entonnoir afin .de déterminer pour chaque argile une proportion appropriée de dispersant chimique : (NaPO3)g.
Les résultats de ces mesures sont condensés au tableau 4 ci-après.
Un ajout de 1,25 et 1,50 kg/t de (NaEO 3 ) 6 pour SGS et EGM est suffisant
pour obtenir des caractéristiques .rhéologiques compatibles avec une bonne
classification granulométrique, par contre, un ajout de 3,5 kg/t pour LVS
est juste convenable. Il est à noter que la consommation de défloculant
est liée à la proportion de minéraux argileux et au pH naturel de l'argile,
plus ce dernier est faible, plus la stabilisation est difficile à obtenir :
SGS : 74,38 % - 40 ym - pH : 4,5 à 450 g/1 - 1,25 kg/t (NaPO 3 ) 6
EGM : 93,33 % - 40 pm - pH : 5,5 à 450 g/1 - 1,50 kg/t (NaPO 3 ) 6
LVS : 82,23 % - 40 ym - pH : 3,4 à 450 g/1 - 3,50 kg/t (NaPO 3 ) 5
Un ajustement préalable du pH devrait entraîner une diminution de la
consommation en agent défloculant, un pH faible favorisant l'hydrolyse du
polyphosphate.
10
Désignation
des
produits
Con cea Dosage
.ration H . M . P .
9/1
kg/t
Temps d 'écoulement et poids de pulpe écoulée
Temps
Poids
secondes grammes
Temps
secondes
Poids
grammes
Temps
Poids
secondes grammes
Moyenne
de temps
secondes
température
Observations
"C
E.G.H.
après délitage
-
450
1,0
> 30
-
1,5
14
14 4/10
13 4/10
-
12
12 2/10
12
après cyclo253
nage
27
13 9/10
27,5
écoulement
écoulement total
18
-
L.V.S.
après délitage
450
1,0
pas d'écoulement
-
-
1,25
-
-
-
1,50
-
-
-
1,75
-
-
-
2,00
> 60
-
-
2,25
> 60
écoulement
-
125,0
-
-
2,50
30
80,0
30
80,5
30
80,0
29
-
-
2,75
30
105,0
30
•104,0
30
105,0
32
-
-
3,00
30
116,0
30
116,5
30
116,0
23
24
écoulement total
en moins de 30 s
125,0
23 6/10
24
17
125,0
17
24
-
111,0
15
110,9
21
-
123,9
25
124,0
26
-
-
3,25
23 4/10
125,0
-
-
3,50
17
125,0
17 2/10
125,1
15
111,0
15 5/10
1,0
25 2/10
124,0
25
1,25
13 5/10
124
13 6/10
124
13 5/10
124,0
112,0
13 4/10
112,3
13 2/10
111,9
après cyclo240,5
nage
mesure du poids
de pulpe écoulée
en 30 secondes
125,0
23 5/10
S.G.S.
après délitage
-
450
-
après cyclo253,5
nage
-
13
13 5/10
écoulement total
27
-
24
-
Tableau 4 : résultats des mesures comparatives de viscosité à l'aide d'une coupelle AFNOR.
11
6. BILAN DES SEPARATIONS GRANULOMETRIQUES EN ATELIER PILOTE.
Le bilan des séparations effectuées jusqu'à 5 ym à l'aide de la centrifugeuse horizontale est donné au tableau 5 page 12.
Le bilan des classifications à .0,5 ym sur centrifugeuse verticale à
disques
a été établi uniquement sur l'échantillon EGM.
Effluent : - 0,5 ym
concentration : 53,63 g/1
Sédiment + 0,5 pm, - 5 ym
concentration : 195,67 g/1
-
53,31 % en poids de l'alimentation
-
46,69 % en poids de l'alimentation
Les concentrations en solide des suspensions recueillies ne correspondent pas aux concentrations, des pulpes obtenues pendant la phase d'alimentation avec la pulpe à 150 g/1, du fait de la dilution de I1effluent et
du sédiment pendant la phase de rinçage.
D'autre part, la séparation effectuée est cyclique et ne s'apparente
pas à un procédé continu de séparation, la courbe de partage déduite des
rendements poids et analyses granulométriques est anormale, les caractéristiques de séparation dépendent de la charge du bol et du degré de colmatage
des espaces interdisques.
Tamis
vibrant
1 nun
Déliteur
Poids
kg
Concentration
C
g/i
%
Grille
courbe
300 ym
Refus
(+ 160 ym)
Refus
Centrifugeuse Flottweg
Z 1 L
Hydrocyclone T 106 B
Poids
kg
%
Poids
kg
%
Sousverse
Poids C
kg
g/i
Sediment
Surverse
%
Poids
kg
C
g/i
%
Poids
kg
EGM
415
450
100
0,4
0,1
4,2
1,0
50,6 1235 12,2 359,8 393
LVS
420
450
100
0,7
0,2
3,4
0,8
42,9 1242 10,2 373
415,5 88,8 134
SGS
614
450
100
2,6
0,4 22,5
3,7 170,9 1180 27,8 418
335,5 68,1 104
Tableau 5
C
g/i
Effluent - 5 ym
%
Poids
kg
C
g/i
%
86,7 126,3 1162 30,4 233,5 180
56,3
1346 31,9 239
168
56,9
1379 17,0 314
199,5 51,1
: bilan des séparations granulométriques .
13
Les analyses granulométriques ont été effectuées par centrifugation,
selon deux méthodes :
- sédimentation cumulative et correction des valeurs de concentration,
- sédimentation en liquide vide avec couche tampon.
Les résultats sont donnés au tableau 6, les distributions granulométriques à la figure 1 .
Poids % des refus cumulés
Sédimentation cumulative
(après correction)
Diamètres
sphériques
équivalents
Mm
%
EAL
%
SAL
%
AAL
Sédimentation en liquide
vide
%
EAL
%
SAL
%
AAL
analyse
reconstit,
5
0
0
4
3,0
1,4
3
9,0
4,2
2
1
2,5
8,9
0,9
31,5
13,0
0,75
17
7,9
0
31,3
14,6
9,0
45,0
25,8
0,50
32,3
65,2
42,8
28,7
59,3
43,0
0,25
52,8
79,5
65,9
52,4
83,7
67,0
74,4
98,7
85,7
0,10
Tableau 6 : analyses granulométriques des échantillons d'argile EGM
EAL : effluent
Alfa-Laval
SAL : sédiment
Alfa-Laval
AAL : alimentation Alfa-Laval
15
7. DETERMINATION DES CARACTERISTIQUES DE LA SEPARATION
SOLIDE-LIQUIDE.
Les résistances spécifiques à la filtration ont été déterminées sur un filtre à pression de gaz, les résultats
sont condensés au tableau 7 et à la figure 2 page 16.
Poids de
solide
Concensec
Gradient
Epaisseur
Filtrat
tration
Humidité
déposé par
de
du
en solide
unité de gateau
pression
de l'alisur
base
volume de humide
AP
mentation
humide Tempéra- Viscosité kg/cm 2
filtrat
Co g/l
1
ture
n
m
6 °C
C.P.
g/cm 3
176
0,2045
11
29,35
16
1,105
EGM AAL
(- 5
um)
192,8
0,2329
8
34,05
16,5
5
Coefficient
K
tge
(10"5)
12,07
52,2
Résistance
spécifique
à la filtration
a cm.g" 1
30,81 x 1 0 u
24,14
39,0
46,05 x 1 0
15
36,22
27,6
46,88 x 1 0 u
20
48,29
19,5
46,05 x 10 1 1
5
12,16
28,8
15,04 x 10 1 1
11
1,097
+ 0,5
-
5
um,
um
59,5
0,0629
8
34,06
16
EGM EAL
- 0,5
10
24,32
27,6
28,82 x 1 0
15
36,48
18,6
29,13 x 1 0 u
5
12,07
20 ,-7
39,73 x 1 0 n
10
24,14
25,2
96,73 x 10 1 1
20
48,29
12,7
97,65 x 10 1 1
5
12,07
18,15
11,38 x 10 1 1
10
24,14
18,0
22,58 x 1 0 1 1
15
36,22
14,4
27,10 x 10 1 1
5
12,07
32,4
16,33 x 10 1 1
1,105
um
163,8
0,1925
12
34,64
16
1,105
LVS
- 5 um
200,9
0,2395
12
29,76
16
1,105
3
u
10
EGM SAL
Dosage
coagulant
Al2(SOi,)3
kg/t
2,5
4
3
3
11
SGS
10
24,14
27,3
27,52 x 10
- 5 um
15
36,22
22,2
33,57 x 1 0 u
20
48,29
17,25
34,78 x 1 0 1 1
Tableau 7 : caractéristiques de filtration des pulpes argileuses coagulées par
Les argiles - 5 um (effluents de la décanteuse Flottweg) ont été filtrées à l'aide d'un filtre-presse Choquenet
sous un gradient de pression maximum de 20 k g / c m 2 . Les pulpes ont été préalablement coagulées par 3 kg/t de Al2(SOt»)3,
et épaissies 48 heures. Les humidités, sur base humide, des gâteaux ont été de :
29.2 % pour EGM
27,4 % pour LVS
26.3 » pour SGS
16
3
N- 269
4
5
6
7 8 9IOJ
3
4
5
6
7 8 9IOJ
17
8. CONCLUSION .
L'examen en diffractcanétrie de rayons X des fractions - 0,5 ym séparées par centrifugation a mis an évidence la présence d'une faible proportion d'illite accompagnant la kaolinite et d'un halo de diffusion aux
petits angles. Ce dexniar .peut être provoqué par des formes très fines, mal
cristallisées et plus ou moins hydratées de la kaolinite, qui se concentrent
dans les fractions fines séparées par centrifugation.
Les diagrammes X n'ont révélé aucune différence notable entre les
échantillons EGM, LVS et SGS.
Lors du traitement en ateiiej: pilote de ces trois échantillons, il a
été remarqué que la proportion de dispersant nécessaire à la diminution de
viscosité des suspensions concentrées, augmente quand le pH diminue, par
contre, l'hydrolyse plus rapide du polyphosphate aux faibles pH favorise,
dans ce cas, la séparation liquide-solide.
A dosage constant,, en coagulant Al 2 (SO^) 3 : 3 kg/t, la résistance
spécifique à la filtration des fractions - 5 ym diminue avec le pH de la
pulpe d'origine.
Il est à noter que lorsque le pH est élevé (argile EGM, pH 5:,5) , la
résistance spécifique .eat, très importante, par contre la compressibilité des
gâteaux est faible ou nulle dans l'intervalle de pression ] 10, 20 kg/cm 2 [,
alors que les gâteaux obtenus avec les suspensions à pH plus faible
(SGS : pH 4,5 - LVS : pH .3;,4) présentent une compressibilité notable dans ce
même intervalle de pression ; cette constatation indique des structures
différentes pour les suspensions coagulées.
L'analyse granulométrique par centrifugation de l'échantillon EGM, EAL
montre que la coupure effective de la centrifugeuse à disques se situe à
environ 0,9 ym, pour une coupure théorique à 0,5 ym.