Le processus de sédimentation prend souvent beaucoup de temps et ne permet pas de séparer complètement les particules solides en suspension dans le liquide. La filtration offre non seulement une vitesse de séparation élevée, mais permet également d'obtenir un produit final contenant moins d'impuretés. La filtration du métal en fusion constitue donc une méthode courante et efficace pour séparer les suspensions.
La filtration des métaux en fusion est une opération dans laquelle une substance poreuse est utilisée comme milieu pour traiter la suspension. Sous l'action d'une force externe, le liquide présent dans la suspension traverse les pores du milieu, tandis que les particules solides sont retenues, ce qui permet de séparer le liquide et les solides. La suspension traitée par filtration est appelée « boue », le matériau poreux est appelé « milieu filtrant », le liquide passant à travers les pores du milieu est appelé « filtrat », et la matière retenue est appelée « gâteau de filtration » ou « résidu de filtration ».
Il existe deux méthodes principales pour filtrer le métal en fusion
Mécanisme de filtration en profondeur : les particules solides présentes dans la suspension sont plus petites que les pores du média filtrant. Par conséquent, ces particules peuvent pénétrer dans les pores longs et courbes, où elles sont retenues sous l’effet de la gravité, de la diffusion et des forces d’inertie, tout en subissant l’influence des forces moléculaires. Elles adhèrent à la surface interne du milieu filtrant sous l’effet de l’électricité statique. Cette filtration s’effectue à l’intérieur du milieu filtrant, comme c’est le cas dans un filtre à lit profond.
Filtration par gâteau de filtration (ou filtration en surface) : les particules plus grosses que les pores et celles de taille équivalente à celle des pores s’accumulent à la surface du milieu filtrant pour former un gâteau de filtration. Au début de la filtration, de très petites particules pénètrent ou traversent également les pores du milieu filtrant, ce qui peut rendre le filtrat trouble. Une fois le gâteau de filtration formé, celui-ci agit comme un milieu filtrant (équivalent à un milieu filtrant en profondeur) lors de la filtration ultérieure de la suspension, ce qui permet de séparer les particules plus fines présentes dans la suspension d'alimentation. La filtration en surface est généralement utilisée pour traiter des suspensions à forte concentration.
Le filtre en mousse céramique Il remplit deux fonctions : la filtration en gâteau et la filtration en profondeur, et constitue le média filtrant le plus couramment utilisé pour la filtration des métaux en fusion.