Vous rencontrez des problèmes de concentration d'eau excessive dans le sous-écoulement et de matières solides dans le sur-écoulement ? Vous souhaitez optimiser le fonctionnement de votre épaississeur en éliminant les mesures de densité répétées et les erreurs humaines ? De nombreux utilisateurs finaux du secteur du traitement des minéraux sont confrontés aux mêmes difficultés pour économiser l'eau et collecter les matières premières valorisables. Un densimètre en temps réel permet d'atteindre efficacement ces objectifs.
Cet article décrit les objectifs et les avantages du contrôle de la densité à différents points des cuves d'épaississement. Nous commencerons par une brève introduction au processus d'épaississement, suivie de cinq raisons justifiant la mesure de la densité lors de la séparation.
Quel est le rôle de l'épaississement ?
Le procédé d'épaississement consiste à séparer un mélange solide-liquide en un sous-flux dense et un surflux clair. Le premier est composé de particules solides, tandis que le second est exempt d'impuretés. Cette séparation s'effectue par gravité. Les particules, de tailles et de densités différentes, forment des couches distinctes dans la cuve.
Les processus d'épaississement se déroulent dans le bassin de sédimentation de l'unité de traitement des minéraux pour la séparation des concentrés et des résidus.
Points de mesure nécessaires à l'épaississement
densimètres de liquides en ligneDes capteurs sont nécessaires pour optimiser le fonctionnement des épaississeurs. Par exemple, leurs points d'installation comprennent l'alimentation, le sous-verse, le trop-plein et l'intérieur de la cuve de l'épaississeur. Dans ces conditions, ces capteurs pourraient être considérés comme…densimètre à suspensionoudensimètre à bouesIls sont également utiles pour améliorer la commande automatique des entraînements et des pompes, ainsi que pour un dosage efficace des floculants.
Raisons de la mesure de la densité
Les raisons justifiant la mesure de la densité peuvent varier. Les cinq conditions suivantes soulignent l'importance du suivi de la densité pour l'optimisation industrielle.
Récupération d'eau n° 1
L'eau est considérée comme une ressource essentielle dans l'industrie minière. Par conséquent, la récupération et la réutilisation de l'eau permettent de réduire considérablement les coûts d'épaississement. Une faible augmentation de 1 à 2 % de la densité du sous-effluent entraîne des besoins importants en eau pour l'exploitation des installations. Cette augmentation de densité contribue à garantir la solidité des barrages de résidus, qui risquent de s'effondrer en cas de pompage excessif.
Récupération des minéraux n° 2
Dans les épaississeurs de concentré, l'alimentation provient généralement du circuit de flottation. La flottation consiste à séparer les particules par gravité. Autrement dit, celles qui contiennent des bulles d'air remontent à la surface et sont éliminées, tandis que les autres restent en phase liquide. Lorsque ce processus se produit dans l'épaississeur de produit, la mousse peut entraîner des particules solides dans le trop-plein.
Ces matières solides sont précieuses et, si elles ne sont pas récupérées, peuvent réduire le taux de récupération global du métal concentré. De plus, leur présence dans le trop-plein peut entraîner une augmentation des coûts des réactifs, des dommages aux pompes et aux vannes, ainsi qu'une hausse des frais de maintenance, notamment pour le nettoyage des réservoirs d'eau de process lorsque des matières solides s'y accumulent.
Environ 90 % des matières solides perdues par débordement sont finalement récupérées lors des étapes ultérieures du procédé (par exemple, dans des réservoirs et des bassins de rétention). Cependant, les 10 % restants, qui représentent une valeur économique non négligeable, sont définitivement perdus. Réduire ces pertes de matières solides par débordement devrait donc être une priorité. Investir dans des technologies de contrôle des procédés peut améliorer les taux de récupération et générer un retour sur investissement rapide.
L'utilisation du lonmètredensimètresetdébitmètresL'analyse du flux inférieur permet un meilleur suivi des performances de l'épaississeur. La détection en temps réel des matières solides dans le flux supérieur est également possible grâce à des densimètres ou des analyseurs de solides. Les signaux 4-20 mA des instruments peuvent être intégrés au système de contrôle pour une optimisation directe du procédé.
3. Utilisation efficace des floculants
Les floculants améliorent l'efficacité de la sédimentation ; ce sont des substances chimiques qui favorisent l'agglomération des particules en suspension dans un liquide. Le dosage des floculants permet de maîtriser les coûts liés aux réactifs et d'optimiser l'efficacité opérationnelle. Le densimètre assure un contrôle précis et fiable de la densité de l'alimentation de l'épaississeur. L'objectif est d'obtenir le pourcentage massique de matières solides le plus élevé possible dans la suspension d'alimentation, tout en permettant une sédimentation libre des particules. Si la densité de la suspension d'alimentation dépasse la valeur cible, il est nécessaire d'ajouter de la liqueur de traitement et d'augmenter l'énergie de mélange afin d'assurer un mélange homogène.
La mesure en temps réel de la densité de la suspension d'alimentation à l'aide d'un densimètre en ligne est essentielle au contrôle du procédé. Elle garantit une utilisation efficace du floculant et optimise le processus de mélange, assurant ainsi le fonctionnement de l'épaississeur dans sa plage cible.
4. Détection immédiate des problèmes de floculation
Les opérateurs s'efforcent de maintenir des conditions stables dans les épaississeurs, afin d'obtenir un écoulement clair avec un minimum de matières solides et un sous-écoulement dense avec un minimum de liquide. Cependant, les conditions de procédé peuvent évoluer, entraînant potentiellement une mauvaise décantation, une diminution de la densité du sous-écoulement et une augmentation de la teneur en matières solides dans l'écoulement. Ces problèmes peuvent être dus à des défauts de floculation, à la présence d'air ou de mousse dans la cuve, ou à une concentration excessive de matières solides dans l'alimentation.
L'instrumentation et l'automatisation permettent aux opérateurs de garder le contrôle en détectant ces problèmes en temps réel. Au-delà des mesures en ligne, les instruments installés dans la cuve, comme les sondes ultrasoniques de niveau de lit, fournissent des informations cruciales. Ces sondes, dites « plongeuses », se déplacent verticalement dans la cuve, mesurant les niveaux de boue, les zones de décantation et la clarté du trop-plein. Les mesures de niveau de lit sont particulièrement utiles pour les stratégies de contrôle de la floculation, garantissant ainsi des performances constantes.
Densimètre à suspension (SDM)
Le densimètre à suspension (SDM) est une alternative écologique aux densimètres nucléaires traditionnels. Il a rapidement gagné en popularité, avec des centaines d'installations à travers le monde. Le SDM fournit des mesures de densité précises et fiables, ce qui en fait une solution idéale pour les usines modernes de traitement des minéraux.
La mesure de la densité est essentielle pour améliorer l'efficacité des épaississeurs et constitue un indicateur clé de performance pour le contrôle des procédés. Grâce à l'adoption de technologies de mesure avancées et de stratégies de contrôle des procédés, les opérateurs peuvent optimiser les performances des épaississeurs, améliorer les taux de récupération et réduire les coûts d'exploitation.
Date de publication : 30 décembre 2024
