Les forces appliquées lors du concassage

La réduction granulométrique est exprimée par la formule de conversion suivante :

Minerai à réduire + Énergie = Minerai réduit + Son + Chaleur

Lors de la réduction granulométrique ;

• Torsion
• Compression ou écrasement
• Cisaillement
• Impact
• les forces de percussion sont appliquées.

L'opération de concassage est réalisée à l'aide de machines dans lesquelles une ou plusieurs de ces forces sont appliquées conjointement.

Dans les machines de concassage, les forces de compression, d'impact et de percussion sont couramment appliquées. Bien qu'il n'existe pas de machines de concassage appliquant des forces de torsion et de cisaillement, ces forces peuvent apparaître pendant l'opération de concassage.

Dans les concasseurs où la force de frottement est appliquée, la distance entre les marteaux de concassage et les grilles du corps du concasseur est assez faible. Le minerai est broyé par la force de frottement générée sous l'effet des forces de percussion et de cisaillement, puis évacué du milieu.

Lorsque les minerais sont fragiles, contiennent peu de silice et que l'on vise l'obtention d'un produit de plus grande dimension après concassage, on utilise des concasseurs fonctionnant par force de cisaillement. La force de cisaillement est le plus souvent appliquée conjointement avec les forces de percussion et de compression.

Pour les minerais durs, abrasifs, difficiles à casser et ne contenant pas de minerai collant, ainsi que pour obtenir un produit de grande dimension, on utilise des concasseurs fonctionnant par force de compression. Dans ces concasseurs, le minerai est comprimé entre deux surfaces dont l'une ou les deux sont mobiles. Les concasseurs à mâchoires sont les machines de réduction granulométrique les plus couramment utilisées pour concasser ce type de minerai. Toutefois, on utilise également des concasseurs à mâchoires dans lesquels, outre la force de compression, une force de frottement est appliquée par le mouvement horizontal de la mâchoire. Ce type de concasseur n'est pas adapté au concassage des minerais abrasifs.

Pour contrôler la dimension supérieure du produit de concassage des minerais fragiles et non abrasifs, on met en place des circuits de concassage fermés. Le plus souvent, le premier étage de concassage est réalisé en circuit ouvert. Après le premier étage de concassage, le fonctionnement en circuit fermé des concasseurs situés avant le broyeur facilite la gestion du broyage et réduit également de manière significative le coût de la réduction granulométrique.

Le choix correct des concasseurs et des circuits de concassage revêt une importance particulière, car il influe directement sur les opérations ultérieures de préparation du minerai, en premier lieu le broyage. Pour accroître l'efficacité de l'opération de concassage réalisée en plusieurs étapes, on utilise des cribles placés avant le concasseur afin que le minerai de dimension appropriée soit retiré du circuit avant d'entrer dans le concasseur, évitant ainsi une réduction inutile. Cette opération augmente également la capacité des circuits de concassage. La quantité de minerai à concasser, ses caractéristiques et l'utilisation prévue du produit concassé sont les facteurs déterminants dans le choix des concasseurs et des circuits de concassage.