FLOTTATION : écoulements à bulles dans les colonnes de flottation pour le désencrage des papiers


LABORATOIRE PORTEUR

Laboratoire du Génie des Procédés Papetiers

 

REFERENT SCIENTIFIQUE

Davide Beneventi

 

PARTENAIRE

LGP2, CTP, Kadant, Armines, Wedeco

RESUME DU PROJET

 

Le procédé de flottation est à la base d’un recyclage efficace des papiers récupérés car il permet de séparer, grâce à l'effet des bulles, les fibres de cellulose des contaminants hydrophobes tels que les particules d’encre, les colles, les savons et les tensioactifs. L’efficacité de ce procédé repose sur la maîtrise des conditions d’écoulement des bulles dans les suspensions aérées et dans les mousses de flottation. En raison de la composition complexe des suspensions de papiers recyclés, la dynamique des écoulements à bulles est difficilement maîtrisable et les phénomènes de coalescence/channelling sont récurrents.

 

La compréhension des interactions entre les bulles et les composants des suspensions fibreuses et leur impact sur le procédé reste une question ouverte.

 

Grâce à une colonne de flottation continue de 2 m de hauteur et 20 cm de diamètre équipée avec deux aérateurs type Venturi et instrumentée avec un tomographe résistif et un système de mesure de la taille des bulles par analyse d’image, il est possible de déterminer les constantes cinétiques de flottation de chaque composant dans la suspension fibreuse par bilan massique. Les conditions d’aération en fonction des paramètres du procédé et de la composition de la suspension fibreuse sont également étudiées dans ce dispositif pilote.

 

Le couplage du bilan matière à des mesures de taille des bulles et de distribution de la phase gazeuse par tomographie résistive ont permis d’identifier des corrélations croisées entre la composition des suspensions à traiter, les paramètres du procédé et son efficacité. Des modèles pour le scale-up du procédé ont été proposés.