1. Méthodes classiques (méthodes de référence)
Cette méthode offre une grande précision et est souvent utilisée comme référence pour l’arbitrage ou l’étalonnage d’autres méthodes.
1. Méthode de séchage à l’étuve (méthode gravimétrique)
Il s’agit de la méthode standard la plus classique et fondamentale, et c’est actuellement la plus couramment utilisée dans les laboratoires.
Principe : L’humidité contenue dans le sable de minerai de chromite est évaporée par chauffage, et la teneur en humidité est calculée en fonction de la différence de masse avant et après chauffage.
Procédure:
Prélevez un échantillon représentatif de sable de minerai de chromite et pesez avec précision sa masse initiale (enregistrée sous la forme m₁).
Déposez l’échantillon dans un récipient de séchage à poids constant et aplatissez-le.
Placez le plat de séchage dans un four de séchage à air pulsé et séchez-le à 105±5°C.
Après séchage pendant une période de temps spécifiée (généralement 2 à 4 heures, ou jusqu’à ce que le poids soit constant), retirez l’échantillon et placez-le dans un dessiccateur pour qu’il refroidisse à température ambiante.
Peser avec précision la masse de l’échantillon séché (enregistrée sous la forme m₂).
Formule de calcul :
Humidité ( % ) = ( m₁ − m₂ ) / m₁ × 100 %
Avantages : Équipement simple, faible coût, résultats précis et fiables.
Inconvénients : Processus long, prenant généralement plusieurs heures, et non adapté à une surveillance rapide sur site.
2. La méthode de Karl Fischer
Cette méthode est principalement utilisée pour déterminer les traces d’humidité dans les substances. Elle est envisagée lorsqu’une précision extrêmement élevée est requise ou lorsqu’il est nécessaire de distinguer différentes formes d’humidité.
Principe : Une méthode chimique qui utilise la réaction quantitative de l’iode et du dioxyde de soufre avec l’eau en présence de pyridine et de méthanol.
Avantages : Très haute précision, capable de mesurer jusqu’au niveau ppm.
Inconvénients : Utilisation complexe, réactifs coûteux, exigences élevées en matière de compétences de l’opérateur et inadaptée aux contrôles de routine des minerais à forte teneur en humidité. Par conséquent, elle n’est généralement pas utilisée pour les contrôles d’humidité de routine des minerais de chrome.
2. Méthodes rapides (méthodes sur site/en ligne)
Pour répondre aux exigences de rapidité du contrôle des processus de production (tels que le mélange et le moulage du sable), diverses méthodes de mesure rapides ont été développées.
1. Humidimètre rapide (méthode de chauffage par lampe halogène/infrarouge)
Il s’agit actuellement de la méthode rapide la plus utilisée, intégrant une unité de pesage et de chauffage.
Principe : Similaire à la méthode de séchage à l’étuve, cette technique repose sur la perte de température. Cependant, elle intègre une balance équipée d’une lampe halogène haute efficacité ou d’une source de chaleur infrarouge. Grâce à un programme intégré, l’appareil chauffe et pèse automatiquement l’échantillon en temps réel, et son taux d’humidité final est calculé et affiché automatiquement.
Avantages :
Extrêmement rapide : les résultats sont généralement obtenus en quelques minutes.
Facile d’utilisation : Son fonctionnement quasi instantané réduit les erreurs humaines.
Portables : Certains modèles peuvent être transportés sur site.
Inconvénients : Précision légèrement inférieure à celle de la méthode standard au four de séchage, et nécessité d’un étalonnage régulier par cette dernière méthode. L’instrument a un certain coût.
2. Détecteur d’humidité en ligne
Utilisé pour la surveillance continue et en temps réel des lignes de production.
Principe : Mesure indirecte utilisant les propriétés physiques des neutrons, des micro-ondes, de la lumière infrarouge et d’autres capteurs interagissant avec l’humidité.
Méthode neutronique : les atomes d’hydrogène modèrent les neutrons. En mesurant le nombre de neutrons modérés, on estime la teneur en hydrogène et, par conséquent, le taux d’humidité. Bien que très précise, cette méthode utilise un équipement coûteux et radioactif, ce qui exige une gestion rigoureuse.
Méthode par micro-ondes : L’humidité absorbe les micro-ondes différemment du sable sec, et le déphasage est mesuré pour calculer l’humidité.
Méthode infrarouge : les molécules d’eau absorbent la lumière infrarouge de longueurs d’onde spécifiques, et l’intensité d’absorption est mesurée pour déterminer la teneur en humidité.
Avantages : Entièrement automatisé, avec retour d’information en temps réel, ce qui le rend idéal pour le contrôle des processus.
Inconvénients : L’équipement nécessite un investissement important ainsi qu’une installation et une maintenance professionnelles. De plus, les résultats de mesure sont facilement affectés par des facteurs tels que la taille des particules, la densité et la composition du matériau, ce qui exige un étalonnage fréquent.
