De quelle façon fonctionnent les séparateurs à spirale?

Par Adam Dufresne

Bien qu’ils soient largement utilisés dans notre industrie pour la séparation des minerais, les séparateurs à spirale peuvent être mystérieux pour certains. C’est pourquoi nous vous présentons les principes de base de cet équipement.

Le séparateur à spirale est un appareil moderne, caractérisé par sa grande capacité et son faible coût. Il est conçu pour concentrer le minerai à faible teneur et les boues minérales de provenance industrielle en combinant les techniques liées à la densité des particules solides et à l’entraînement hydrodynamique. Deux spirales ou plus sont construites autour d’une colonne centrale principale, augmentant ainsi la quantité de matière pouvant être traitée par une seule unité.

Les séparateurs à spirale fonctionnent par gravité et sont utilisés pour séparer les matériaux granulaires et sableux de faible densité (de 18 à 200 mesh [1 mm à 0,075 μm]) des matériaux de densité élevée.

Les séparateurs à spirale sont utilisés dans de nombreuses applications de traitement des minerais. Par exemple, ils servent à traiter les gisements de sables minéralisés lourds, plus précisément les gisements contenant des minéraux tels que le zircon, la monazite et le rutile.

BIEN SÉPARER LES MINERAIS
Pour qu’il y ait une bonne séparation des minerais, la densité relative doit être de 1,0 (pour une composition variant principalement de 20 à 40 % de particules solides). Cet écart devrait fournir une efficacité maximale, en fonction des caractéristiques du minerai traité. L’équipement nécessaire comprend habituellement des pompes à boue pour séparer la boue, un groupe de spirales et un distributeur d’alimentation.

COMMENT ÇA FONCTIONNE EXACTEMENT?
La boue est pompée vers la partie supérieure de la spirale, habituellement située de 4 à 4,5 m (13 à 15 pi) du sol. De là, elle passe dans le distributeur d’alimentation où elle est uniformément distribuée à chaque séparateur à spirale. La gravité ainsi que la conception spécifique et la forme de la spirale sont la clé du processus. Les matériaux se séparent par stratification, grâce à la force centrifuge, au tassement différentiel et à la migration des particules lourdes à travers la strate d’eau et dans la partie interne du conduit. Au fur et à mesure que la boue descend dans la spirale, les particules minérales s’accumulent. Elles sont triées principalement en fonction de leur taille et de leur densité, mais aussi partiellement selon leur forme. Les particules de densité plus faible sont transportées par la majeure partie de l’eau le long du bord extérieur de la spirale (appelé le « périmètre »), tandis que les particules de densité plus élevée se déplacent au centre de la spirale.

LES APPLICATIONS DES SÉPARATEURS À SPIRALE
Les séparateurs à spirale sont utilisés dans un certain nombre d’applications de traitement des minerais. Ils servent souvent à traiter les gisements de sables minéralisés lourds, y compris les gisements de monazite, de zircon, d’ilménite et de rutile. Actuellement, les séparateurs à spirale sont surtout utilisés pour récupérer la fine de charbon ainsi que l’or, le minerai de fer et d’autres minéraux.

L’IMPORTANCE DE TROUVER LA BONNE SPIRALE POUR VOTRE APPLICATION
Pour chaque processus de séparation, il existe un séparateur à spirale spécialement adapté à vos besoins. C’est la spécialité de Multotec Canada.

SPIRALES POUR MINERAIS LOURDS
Pour la séparation des minerais lourds fins, les gammes de séparateurs à spirale pour minerais de Multotec facilitent grandement le traitement des particules de 1,5 à 0,1 mm. Elles sont idéales pour le minerai de fer, le chrome, les sables minéralisés et les minerais à densité élevée.

Leurs châssis modulaires logent deux spirales (proposées dans les gammes HX3, HX5 et SC) et offrent un certain nombre d’options facultatives qui peuvent également être complètement démontées pour rénovation. Les composants incluent la goulotte de la spirale, les diviseurs auxiliaires ou coulissants, les boîtiers de sortie, le distributeur et la tuyauterie, la bâche d’alimentation et la bâche de produit avec des diviseurs de produit. Chacune de ces caractéristiques offre une durée de vie prolongée, une production accrue, une facilité d’entretien et l’avantage concurrentiel de réduire les temps d’arrêt.

SPIRALES POUR LE CHARBON
Les spirales pour le charbon de Multotec sont offertes en formats simple (SX4) et double (SX7 et MX7), optimisés pour s’adapter aux concentrateurs de charbon. Les spirales pour le charbon peuvent être assemblées en tours simples, doubles ou triples de même qu’en configurations à sept tours, en profils haute ou basse densité de résidu de charbon, selon vos besoins. Développées pour les charbons à gros grains, elles amélioreront assurément l’efficacité de la séparation.

DES RÉSULTATS PROBANTS
La recherche et le développement ont montré que nos modèles compacts modulaires sont plus flexibles lors de la construction ou du remplacement d’installations de spirales, ce qui a pour avantage de prolonger la durée de vie de votre installation tout en réduisant les coûts globaux d’entretien.

AU SERVICE DE VOS BESOINS SPÉCIFIQUES
Les séparateurs à spirale de Multotec sont utilisés dans le monde entier dans des installations qui traitent des matériaux tels que le charbon, l’or, le minerai de fer, les sables minéralisés, le platine et le chrome.

Si notre équipement de concentration gravimétrique clé en main est si recherché, c’est que l’équipe de Multotec offre une solution complète en matière de spirales, de la vérification des procédés et des travaux d’essais jusqu’aux installations complètes de spirales de concentration gravimétrique optimisées pour vos processus. Notre réseau mondial d’agences vous assiste grâce à son service à la clientèle personnalisé, aux pièces de rechange faciles à obtenir et à son service après-vente distinctif.

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RÉFÉRENCES

• Spiral Separator - Wikipedia (En anglais seulement)
• Gravity spiral separator working principle (En anglais seulement)
• Spiral (Concentrators) - Mine Engeineer (En anglais seulement)
• Spiral (Concentrators) - ScienceDirect (En anglais seulement)
• Why is coal not classified as a mineral? - Study (En anglais seulement)
• Why is coal not classified as a mineral? - Socratic (En anglais seulement)
• Spirales - Multotec (En anglais seulement)
• Spiral Concentrator - Multotec (En anglais seulement)