Élaboration de suspensions microniques de carbonate de calcium à propriétés contrôlées par broyage en voie humide

par François Garcia

Thèse de doctorat en Génie des procédés et de l'environnement

Sous la direction de Christine Frances.

Soutenue en 2001

à Toulouse, INPT .


  • Résumé

    Cette étude porte sur le broyage ultra fin en voie humide dans un broyeur à billes agité de particules de calcite. Au cours du procédé, la taille des particules devient submicronique et les particules sont alors soumises aux forces interparticulaires fortement attractives donnant naissance à un phénomène d'agrégation. Parallèlement, un certain nombre d'autres propriétés sont aussi modifiées et en particulier les propriétés de surface des particules comme la mouillabilité mais aussi la structure cristalline, la surface spécifique ou bien la morphologie des fragments. L'évolution de ces propriétés au cours du procédé de broyage en mode discontinu a été analysée. Les distributions granulométriques ont été modélisées par une combinaison linéaire de lois log-normales permettant de prendre en compte à la fois le processus de fragmentation et l'agrégation des particules. L'agrégation des particules entraîne une augmentation de la viscosité des suspensions. Le comportement rhéologique des suspensions broyées est celui d'un fluide à seuil rhéofluidifiant et les courbes d'écoulement ont été modélisées par la loi d'Herschel-Bulkley. L'évolution des paramètres de la loi au cours du procédé a été reliée aux propriétés des particules broyées (taille et surface spécifique). Afin d'augmenter l'efficacité du procédé de broyage, l'usage d'additifs s'est avéré indispensable. L'influence de deux polyélectrolytes (polyacrylate et polystyrène, sulfonate de sodium) sur le résultat de l'opération a été analysée. En s'adsorbant sur la surface des particules, ceux-ci permettent de prévenir l'agrégation des particules par effet électrostérique et donc de réduire fortement la viscosité des suspensions. Enfin, l'influence des paramètres opératoires (débit d'alimentation, concentration en solide, vitesse de l'agitateur) sur le fonctionnement du procédé en mode continu a été suivie grâce à un capteur optique, basé sur le principe de la diffusion multiple de la lumière, placé en ligne du procédé.


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Informations

  • Détails : 1 vol. (197 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 11 p.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Ecole nationale supérieure d'ingénieurs en arts chimiques et technologiques. Service de documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TG 2001 GAR
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