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September 27, 2021

L’hydrocyclone Cavex® 2 marque un changement majeur en matière de développement durable

By Nikki Thompson

L’exploitation minière durable continue d’être un sujet de discorde avec des opérateurs subissant une pression immense pour réduire au maximum leur impact environnemental. Alors que le monde évolue vers un mode de vie plus respectueux de l’environnement, l’importance du développement durable dans le domaine de l’exploitation minière entraîne l’apparition de technologies inédites dans ce secteur.

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Mining Energy Consumption 2021 (Consommation énergétique de l'industrie minière 2021)

Exposant la véritable ampleur de la consommation d'énergie de l'industrie à un moment de forte pression pour accroître la durabilité des opérations minières, cette étude de haut niveau analyse les données de consommation d'énergie de l'industrie minière à partir de plus de 40 études publiées afin de permettre de mieux comprendre où l'énergie est consommée dans les opérations minières et le traitement des minéraux. Commanditée par Weir Group plc, l'étude met en lumière l'importance de la décarbonation pour l'industrie, tout en identifiant un certain nombre d'opportunités essentielles de réduction de la consommation d'énergie et des émissions.
by Weir
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L’importance d’une technologie d’hydrocyclone durable

La récupération de minéraux est un facteur déterminant pour évaluer la viabilité économique d’une opération minière. Ses valeurs, exprimées en teneur, désignent la partie du minerai brut extrait pouvant être transformée en produit commercialisable. La récupération est également liée à la taille du minerai libéré  définissant ainsi la granulométrie du produit requise par le circuit de broyage d’un site de production.

Les hydrocyclones définissent la distribution de la granulométrie des particules et par conséqunce le taux de récupération de l’opération. Une installation d’hydrocyclones inefficace, dans laquelle le taux de récupération est faible, gaspille les ressources minérales et augmente la production de résidus.

En règle générale, les circuits de comminution et de broyage représentent plus de 50% de la facture énergétique totale d’un site minier. Dans les applications de broyage en circuit fermé, les broyeurs à boulets sont les plus généralement employés. Ainsi, l’utilisation d’hydrocyclones en conjonction avec un broyeur à boulets a un effet notable sur les taux d’efficacité et de consommation de l’ensemble du circuit de broyage. Outre le fait qu’ils déterminent la taille des particules, les hydrocyclones définissent les charges de matériaux dans le circuit le plus énergivore, ainsi que la cadence d’alimentation du circuit le moins efficace sur le plan énergétique.

L’efficacité de la mise en œuvre des hydrocyclones est un enjeu crucial pour réduire les charges surnuméraires, ainsi que la consommation d’énergie, d’eau et de pièces de rechange qui en découle sur l’ensemble du site de production. Des hydrocyclones correctement dimensionnés et dotés de caractéristiques de conception spécialisées améliorent la récupération et réduisent la consommation au bénéfice d’une efficacité et d’une durabilité accrues.

Une séparation plus fine permise grâce à l’hydrocyclone Cavex® 2

Une autre considération qui entre en jeu dans la classification et la séparation est le point de coupe d’un hydrocyclone. Concrètement, il s’agit de la granulométrie que présente une particule lorsqu’elle a une chance sur deux de basculer dans la surverse ou la souverse. La gravité spécifique, mais aussi la proportion de solides dans l’admission, la pression et la géométrie de l’hydrocyclone sont autant de facteurs qui contribuent à déterminer le point de coupe.

La pression est un facteur déterminant pour appliquer aux particules une force centrifuge après leur pénétration dans la chambre d’alimentation. Les particules sont repoussées à l’extérieur du noyau d’air de l’hydrocyclone, les fragments fins étant expulsés vers la surverse. Une pression plus élevée génère un produit plus fin.

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Le pourcentage de solides dans l’alimentation a l’effet le plus significatif sur le point de coupe en raison de la viscosité de la pulpe et de la densité de population des particules qui entourent le noyau d’air. Pour un point de coupe plus fin, l’alimentation doit être diluée.

Reconnaissant la nécessité de fournir un équipement de traitement des minéraux plus durable et qui tienne compte des paramètres ci-dessus, Weir Minerals a mis au point l’hydrocyclone Cavex® 2.

En se lançant dans ce défis de developpement, Weir Minerals a imaginé un hydrocyclone capable d’atteindre un point de coupe plus fin sans sacrifier l’eau ou l’électricité.

Les essais ont montré que le nouvel hydrocyclone Cavex® 2 était capable d’atteindre un point de coupe plus fin par rapport aux autres modèles Cavex® dans des conditions identiques. Cette performance est principalement due à la conception évoluée du système d’admission et de la chambre LIG+.

Si la conception initiale de la chambre de l’hydrocyclone Cavex® demeure la plus avancée du marché, Weir a modifié la géométrie de l’équipement afin d’améliorer le point de coupe, le by-pass des fines et la capacité de l’unité. Le modèle Cavex® 2 délivre jusqu’à 30 % de capacité hydraulique supplémentaire, ce qui permet aux opérateurs d’augmenter la cadence avec moins d’hydrocyclones en fonctionnement. Le résultat ? Des économies budgétaires significatives, avec une réduction de l’encombrement et de la consommation de pièces détachées.

Avantages liés à la réduction du by-pass

Le court-circuit, ou by-pass, désigne le rapport entre les particules fines et le produit grossier qui est produit et transporté vers la souverse de l’hydrocyclone, par rapport à la quantité d’eau contenue dans l’admission. Tous les hydrocyclones présentent un certain degré de by-pass avec les particules fines, mais ce phénomène peut être réduit grâce à une conception et des conditions d’exploitation soigneusement étudiées.

L’augmentation du by-pass a des conséquences négatives sur les performances du circuit de broyage, du fait de la génération de charges de circulation élevées, qui entraînent une consommation d’énergie et de pièces de rechange sur l’ensemble du circuit.

Conçu pour abaisser le by-pass à un niveau minimal, l’hydrocyclone Cavex® 2 réduit les charges de circulation afin de délivrer une efficacité de broyage élevée, ce qui permet aux opérateurs de réaliser des économies d’énergie et de pièces de rechange.

Classification et séparation durables

Les hydrocyclones sont un élément crucial des circuits de broyage et d’enrichissement, et le Cavex® 2 offre une efficacité de classification, une capacité, un point de coupe et un niveau de by-pass sans précédent. Grâce à la nouvelle conception de sa chambre d’alimentation LIG+™, qui réduit les turbulences, la netteté de la classification est accrue pour permettre une récupération plus élevée et une meilleure réduction des résidus.

La capacité accrue jusqu’à 30 %, la séparation plus fine et les taux de by-pass plus faibles permettent de réduire la consommation d’eau et d’électricité, de diminuer les émissions de carbone et de favoriser une gestion durable de l’eau. L’encombrement moindre des clusters d’hydrocyclones et les taux d’usure plus faibles réduisent également la production de déchets résultant de la consommation de pièces de rechange.

Alors que la pression en faveur d’une exploitation minière durable s’intensifie, les exploitants comprennent que la viabilité économique et la rentabilité sont appelées à dépendre de plus en plus d’une exploitation responsable à la fois sur le plan environnemental et social. En réduisant la consommation d’eau et d’énergie, l’hydrocyclone Cavex® 2 adopte une conception réfléchie, qui œuvre pour un avenir plus durable de l’exploitation minière.

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