Concentrateur Knelson

Un concentrateur Knelson, ou concentrateur de Knelson ou concentrateur « par lots » Knelson, est un dispositif de concentration par gravité utilisé dans l'industrie minière pour l'extraction de métaux précieux, principalement l'or. Il est utilisé pour récupérer les particules qui ne nécessitent pas l'utilisation du procédé de cyanuration.

Vue en coupe d'un concentrateur Falcon, avec circulation de l'eau.

Histoire

La technologie du concentrateur Knelson est développée au Canada dans les années 1970 par Byron Knelson, alors opérateur mécanicien dans une mine d'or au Yukon, avant de se répandre largement dans l'industrie à partir des années 1980.

Depuis les années 2000, le concentrateur Knelson domine le marché, par comparaison à d'autres technologies comme les concentrateurs à pot vibrant ou à paroi élastique.

Principe

Le concentrateur Knelson se base sur deux principes. Le premier est celui de la centrifugeuse pour augmenter la force gravitationnelle exercée sur les particules, ce qui provoque une séparation en fonction de la densité des particules (les différents minéraux ayant différentes densités). Le second principe est d'associer l'injection continue d'eau pour éviter la compaction des particules sous l'effet de la force centrifuge.

Un appareil se compose d'un bol « concentrateur » de forme conique, mis en rotation à grande vitesse par un moteur électrique, et d'injecteurs d'eau sous pression qui entoure le bol. La matière première, provenant généralement d'un broyeur, est introduite sous forme de boue par le haut du bol. La boue est ensuite poussée vers l'extérieur du bol par la force centrifuge. Les extrémités extérieures du bol de concentration comportent des rainures. Pendant le fonctionnement, les matériaux les plus légers s'écoulent vers le haut par-dessus les rainures et les particules les plus lourdes (comme les métaux) restent piégées à l'intérieur des rainures. De l'eau sous pression est injectée tangentiellement à la rotation par une série d'entrées situées le long de chaque rainure afin de maintenir un lit amolli et fluide de matière dans lequel les particules minérales lourdes peuvent être concentrées efficacement sans être collées ou compactées. Le concentrateur Knelson fonctionne généralement par lots, les gangues plus légères étant continuellement évacuées par débordement et le concentré minéral lourd étant périodiquement éliminé par rinçage du bol à l'eau.

Bibliographie

• (en) B. Knelson, « The Knelson concentrator. metamorphosis from crude beginning to sophisticated world wide acceptance », Minerals Engineering, vol. 5, n^os 10-12,‎ 1992, p. 1091-1097 (DOI 10.1016/0892-6875(92)90151-X)