06/11/2013 - Un projet de l'USM étudiera la fragmentation des minéraux par micro-ondes

Menéame

Dans l’exploitation minière actuelle, une grande quantité d’énergie est utilisé pour essayer de comprimer le matériau solide dans le broyage; comme tout le matériau résiste au processus, celui-ci n’est pas aussi efficace qu’il le faudrait. C’est pourquoi des solutions de remplacement plus durables sont recherchées pour réduire la roche, l’un des principaux objectifs du projet Fondef CA13I10353 "Prototype de laboratoire pour induire la fragmentation des minéraux par l’application continue de impulsions hertziennes" (l’un des gagnants du deuxième concours de science appliquée du programme IDeA de Fondef).

L’initiative, dirigée par Waldo Valderrama, académique du Département de l’ingénierie métallurgique et des matériaux, y Hector Carrasco, universitaire du Département de l’électronique, s ’, enquêtera sur le rendement énergétique des micro-ondes en tant que source d’énergie ciblée dans le processus de broyage, grâce à la conception et à la réalisation d ’, d’une machine prototype destinée à l’application industrielle, qui sera perfectionnée et optimisée par des tests en laboratoire.

"Ce projet s’inscrit dans la recherche d’économies d’énergie," affirme Waldo Valderrama. "La réduction de la taille des minerais, la compréhension du chameau et la découpe, est la principale responsable de la grande consommation d’énergie de l’industrie minière. Le problème que nous abordons est un problème à moyen terme: il faut trouver des moyens technologiques de réduire cette consommation."

Appuys répétés

Depuis plus de 20 ans, les micro-ondes sont étudiées comme source d’énergie pour le secteur. Et aujourd'hui, les progrès scientifiques confirment son potentiel. La clé ? Appliquer à la roche des impulsions répétées d’ondes à haute énergie, ce qui pourrait équivaloir à de véritables martelages électromagnétiques ciblés. Il a été rapporté que moins de 1 kWh/ton d’application micro-ondes peut réduire la consommation d’énergie en broyage entre 5 et 10 kWh/ton, quelque chose d’étonnant.

"La grâce d’utiliser des ondes électromagnétiques dans la bande micro-ondes, c’est qu’elles pénètrent le matériau et les rochers, qui, en l’absence d’uniformité, ont certaines zones qui absorbent mieux l’énergie," explique Hector Carrasco. "Les particules de sulfure du minerai de cuivre absorbent plus d’énergie que la roche stérile, si on leur induit une dilatation par application d’énergie électromagnétique ciblée et sélective, la roche se casse. Le processus doit être rapide, pour que la chaleur ne s’étende pas au reste de la roche. C’est pourquoi la clé est que chaque pouls à micro-ondes soit intense et de courte durée." Comme le minerai est alors plus fragile, le broyage est beaucoup plus facile, de sorte que savoir où et comment diriger les impulsions pour concentrer l’effet est un aspect crucial.

" Ce pays s’intéresse à la question, compte tenu des niveaux de consommation et des coûts énergétiques, et des tendances de l’appauvrissement des minéraux inhérents à l’industrie," ajoute Waldo Valderrama. "En additionnant ces trois facteurs, tout ce qui peut être prévu, c’est qu’à l’avenir, l’énergie sera encore plus consommée. Nous cherchons alors à apporter une contribution, qui, si elle réussissait, pourrait avoir de grands effets sur la réduction des dépenses énergétiques d’une partie importante de l’industrie minière, et, en passant, réduire la pression actuelle par production d’énergie."

Le projet sera prolongé de deux ans et suit une ligne qui fait déjà l’objet d’études réussies dans des pays comme l’Angleterre, l’Afrique du Sud et l’Australie. Le défi est de dépasser les limites du laboratoire et de faire face aux problèmes d’ingénierie et de conception pour se rapprocher du domaine industriel, un peu moins exploré encore au niveau international.

Cela se fera en unissant deux domaines de spécialisation: Hector Carrasco s’attachera à concevoir le dispositif pour contrôler, canaliser et appliquer les micro-ondes vers le minerai qui recevra les "coups" énergétiques, de la manière la plus efficace et la plus efficace possible, tandis que Waldo Valderrama aura la mission d’évaluer l’effet sur le minerai, pour atteindre l’objectif d’économies d’énergie. "Il faudra tester, moudre et mesurer l’énergie dépensée, en la comparant à celle dépensée dans le broyage traditionnel, tout en modifiant des variables telles que la quantité d’énergie, les caractéristiques du pouls, la conception de la chambre d’application, etc., jusqu'à ce que nous trouvions les critères de conception optimaux pour construire une machine de production," précise Waldo Valderrama.

Le projet est ouvert aux entreprises et aux entités qui souhaitent collaborer, s’associer et investir dans ce développement.

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USM (Université technique Federico Santa María - Chili)

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