Un concentrateur traitant 10 000 tonnes de minerai par jour expédie souvent moins de 400 tonnes de produit. Les 9 600 tonnes restantes sont constituées de roches et d'eau qui doivent être brisées, triées, séparées et drainées selon un ordre fixe - et cet ordre est ce que les concepteurs de l'usine appellent les quatre étapes du traitement des minéraux. Si vous manquez un maillon de la chaîne, c'est toute l'usine qui en paie les frais : un broyeur qui broie à la mauvaise taille affame les cellules de flottation, et un épaississeur qui ne décante pas fait grimper les coûts de l'eau pendant des années.
La réponse courte d’abord. Les quatre étapes du traitement des minéraux sont : (1) le broyage, qui comprend le concassage et le broyage ; (2) dimensionnement et classification ; (3) concentration ; et (4) la déshydratation. Chaque schéma de traitement - porphyre de cuivre, sulfure de zinc, roche phosphatée, saumure de potasse ou minerai contenant du lithium - est construit à partir de ces quatre étapes disposées, bouclées et réglées autour d'un seul objectif : libérer les minéraux précieux en premier, les séparer ensuite et évacuer l'eau en dernier.
La commande n'est pas négociable, car chaque étape remet un produit spécifique à la suivante. La flottation ne peut pas récupérer les particules encore enfermées dans la roche, la réduction de la taille doit donc passer en premier. Le broyage ne peut pas maintenir une taille cible stable sans que la classification ferme la boucle, le dimensionnement se situe donc entre le broyage et la séparation. Et un concentré humide n’est ni vendable ni bon marché à déplacer, donc la déshydratation ferme toujours le schéma de traitement. Lorsqu’une usine présente des performances insuffisantes, des métallurgistes expérimentés diagnostiquent les transferts entre les étapes avant de toucher au banc de réactifs.
Les quatre étapes du traitement des minéraux sont le broyage (concassage et broyage), le calibrage et la classification, la concentration et la déshydratation. La fragmentation libère les minéraux de valeur, la classification contrôle la taille des particules, la concentration les sépare des déchets et la déshydratation fournit un concentré transportable tout en recyclant l'eau de procédé.
Aperçu des quatre étapes du traitement des minéraux
Parcourez n'importe quel concentrateur bien géré depuis le concasseur primaire jusqu'au hangar à concentré et vous passerez par les quatre mêmes étapes dans le même ordre. Les machines évoluent avec le minerai : une usine de potasse sur la côte thaïlandaise et une usine de zinc en Mongolie intérieure partagent la même logique même si leurs équipements diffèrent. La bande ci-dessous montre le parcours typique d’une particule de minerai.
Deux boucles se cachent à l'intérieur de cette ligne. La classification renvoie les particules surdimensionnées au broyeur, de sorte qu'un circuit de broyage recycle généralement 150 à 350 % de sa nouvelle alimentation sous forme de charge en circulation. La concentration renvoie les résidus pour retraitement, de sorte qu'un circuit de flottation retraite les résidus plus propres et récupérateurs plusieurs fois avant qu'ils ne s'échappent. Un schéma de principe est donc moins une ligne droite qu'un ensemble contrôlé de boucles alimentant une ligne droite - et les boucles sont l'endroit où se cachent la plupart des erreurs de conception.
| Scène | Travail de scène | Équipement typique | Les opérateurs de numéros surveillent |
|---|---|---|---|
| 1. Broyage (concassage et broyage) | Libérez les minéraux de valeur des stériles en réduisant la taille des particules | Concasseurs à mâchoires et à cônes ; broyeur à boulets à grille humide pour le broyage de première étape | Taille supérieure de l'alimentation, objectif P80, kWh par tonne |
| 2. Dimensionnement et classification | Trier les particules par taille ; garder la bonne fraction en mouvement et le reste broyer | Cribles vibrants, classificateurs à spirale, hydrocyclones | Charge en circulation, densité d'alimentation du cyclone, finesse du débordement |
| 3. Concentration | Séparer les minéraux de valeur libérés de la gangue en un concentré vendable | Machines de flottation, cuves de conditionnement et de mélange, séparateurs gravitaires et magnétiques | Grade, récupération, consommation de réactifs |
| 4. Assèchement | Retirer l'eau du concentré et des résidus et la retourner à l'usine. | Épaississants, filtres sous vide et sous pression, séchage si nécessaire | Solides sous-versés, humidité du concentré, taux de retour d'eau |
Vous verrez ce travail appelé traitement des minéraux, traitement du minerai ou enrichissement – les termes décrivent la même discipline. Ce qui varie, c'est l'accent mis. Une exploitation d'or placérien peut se limiter au criblage, à la séparation par gravité et à la déshydratation, en sautant complètement le broyage, car la nature a déjà libéré l'or. Un minerai d'or réfractaire peut ajouter une lixiviation après les quatre étapes. Considérez le cadre en quatre étapes comme l'épine dorsale, puis ajoutez ou supprimez des membres pour correspondre au minerai devant vous.
Étape 1 : Broyage - Concassage et broyage
La comminution existe pour une seule raison : la libération. Le minerai quitte la mine sous forme de morceaux de roche dans lesquels le précieux minéral est physiquement enfermé dans les déchets. Aucun séparateur sur le marché ne peut extraire un cristal de chalcopyrite d'un morceau de porphyre de 20 centimètres. La première étape brise cette masse jusqu'à ce que les minéraux de valeur soient autonomes, et tout en aval - récupération, coût des réactifs, dimensionnement de l'épaississant - dépend de la qualité de cette opération.
Pourquoi la libération fixe l'objectif
La taille de la libération est une propriété du minerai et non de l’équipement. Dans de nombreux minerais de cuivre porphyrique, les grains de chalcopyrite mesurent environ 50 à 150 microns de diamètre, c'est pourquoi l'alimentation de flottation est généralement broyée jusqu'à un P80 - l'ouverture du tamis par laquelle passe 80 % du matériau - entre environ 45 et 150 microns. Broyez plus grossièrement et les particules restent bloquées, donc la récupération diminue. Broyez plus finement que ce dont le minerai a réellement besoin et vous créez des boues inférieures à environ 10 microns, qui flottent lentement, consomment plus de réactif et se déposent mal dans l'épaississant. L'ensemble de l'économie de l'usine se situe entre ces deux modes de défaillance, c'est pourquoi les tests de récupération en laboratoire sont le premier élément de tout plan de projet sérieux.
Chiffres indicatifs pour un concentrateur de sulfures classique. Votre propre audit énergétique devrait les remplacer avant qu’une décision d’achat ne soit prise.
Le broyage est le plus gros consommateur d'énergie dans la plupart des usines, et les estimations de l'industrie attribuent généralement quelques pour cent de la production mondiale d'électricité au broyage dans toutes les mines. Ce coût explique une règle que tout directeur d'usine connaît : écraser autant que possible, broyer le moins possible. Briser la roche dans un concasseur coûte une fraction de ce qu'il coûte pour obtenir la même réduction de taille dans un broyeur.
Comment le concassage et le broyage divisent le travail
Le minerai à ciel ouvert peut arriver en blocs de près d’un mètre de diamètre. Le concassage le réduit par étapes : un concasseur primaire à mâchoires ou giratoire jusqu'à environ 150-250 mm, un concasseur secondaire à cône jusqu'à 25-75 mm, et souvent un passage tertiaire jusqu'à 6-19 mm. Chaque machine atteint un rapport de réduction d'environ 3:1 à 6:1 par passage, c'est pourquoi nous installons les concasseurs à chaîne ensemble au lieu de demander à une seule machine de tout faire.
En dessous d'environ 10-12 mm, le broyage prend le relais. Le minerai est broyé dans l'eau et le broyeur à boulets à grille humide est le produit classique pour le broyage de première étape. Sa plaque de décharge en treillis force la pulpe hors du tambour à un niveau contrôlé, laissant les grosses particules s'échapper avant qu'elles ne soient broyées au-delà de la cible. Pour le rebroyage et les tâches de deuxième étape plus fines, les broyeurs à débordement retiennent la pâte plus longtemps. Choisir entre les deux n’est pas une décision de catalogue ; cela découle directement de la cible de mouture et de l'indice de travail de votre minerai. Si vous souhaitez une présentation plus approfondie de cette machine - chargement du support, choix du revêtement, défauts courants et routines de maintenance - notre guide sur l'exploitation et l'entretien d'un broyeur à boulets de type grille humide couvre les détails.
Étape 1 - Broyage Broyeur à boulets à grille humide Broyage à décharge en treillis pour les tâches de première étape : la plaque grillagée soulève la pâte à un niveau contrôlé, les grosses particules s'échappent avant d'être surbroyées et le broyeur maintient un P80 stable avant la classification. Dimensionné à partir de tests d'indice de travail sur votre minerai, et non à partir d'un catalogue. Voir les spécificationsSpécifications à connaître avant d'acheter
- Dureté du minerai : demander l'indice de travail de Bond en kWh/t. Les minerais mous tels que le calcaire se situent autour de 8-12, la plupart des minerais porphyriques de cuivre et de zinc près de 12-16, et les minerais durs de type taconite peuvent dépasser 20.
- Taille de l'aliment et du produit : le morceau d'aliment maximum que le broyeur doit accepter et le P80 que le circuit doit fournir, indiqués par écrit.
- Débit et service : tonnes par heure pour le broyage de première étape plutôt que pour le rebroyage, car le même minerai peut nécessiter des machines différentes pour chacun.
- Consommation d'acier : supports de broyage et grammes de revêtement par tonne, un coût discret qui, dans les minerais abrasifs, rivalise avec l'électricité.
- Puissance par tonne : indiquez les kWh/t à la mouture cible, et pas seulement les kilowatts du moteur installé.
Un fournisseur qui répond à ces cinq chiffres à partir de tests sur votre échantillon réel vaut plus qu'un fournisseur qui propose un modèle de catalogue deux fois plus grand à moitié prix. Les usines surdimensionnées ne gaspillent pas seulement du capital ; un broyeur sous-chargé brise les supports et les revêtements plus rapidement et peut même broyer plus grossièrement qu'un broyeur plus petit correctement chargé.
Étape 2 : Dimensionnement et classification
Conclusion d’abord : la classification est une assurance bon marché pour tout ce qui se passe en aval. La scène elle-même ne récupère aucun métal et ne vend rien. Ce qu'il fait, c'est décider, particule par particule, quelles tailles avancent et lesquelles reviennent pour plus de travail. Lorsque les résultats de flottation dérivent, le premier endroit que les métallurgistes expérimentés regardent est généralement le trop-plein du cyclone, et non le plateau de réactifs.
Cribles, classificateurs à spirale et hydrocyclones
Deux familles de matériels font ce travail. Les tamis fonctionnent à sec et par ouverture, depuis les tamis grizzly protégeant les concasseurs primaires jusqu'aux tamis fins proches de 0,1 mm. Les machines de classification fonctionnent par voie humide et par comportement des particules dans l'eau, ce qui en fait le partenaire naturel des broyeurs à boulets. Le classificateur à spirale utilise une auge inclinée et une vis rotative : les sables grossiers coulent, la vis les ramène vers l'alimentation du broyeur et les fines débordent vers l'étage suivant. Il est simple, tolérant les sautes d'alimentation et facile à entretenir, c'est pourquoi il reste courant dans les circuits de taille moyenne et les schémas de traitement de meulage à deux étages où les coupes sont plus grossières et l'avance est modérée.
L'hydrocyclone n'a aucune pièce mobile. Le lisier est pompé tangentiellement ; la force centrifuge projette les grosses particules vers la paroi et à travers le sommet, tandis que les fines sortent en spirale du vortex situé au sommet. En modifiant le diamètre, la pression, l'apex et la taille du chercheur de vortex, un opérateur peut placer la coupe de séparation entre environ 5 et plus de 100 microns. Le sous-versement du cyclone retourne au broyeur sous forme de charge en circulation - généralement 150 à 350 % de la nouvelle alimentation - et le trop-plein devient une alimentation de flottation à un P80 stable.
Règle générale : une densité et une pression d'alimentation stables dans le cyclone valent plus que tout ajustement effectué au niveau des cellules de flottation. Un cyclone fonctionnant 10 points plus dense que prévu broyera plus grossièrement que prévu, et la section de flottation passera tout le temps à payer pour cela.
La classification protège également l’économie de libération. Chaque particule broyée en dessous de la cible gaspille de l'énergie et devient une boue difficile à récupérer et lente à assécher. Maintenir la boucle serrée - taille de coupe correcte, densité constante, pièces d'usure remplacées avant qu'elles ne déforment la coupe - est l'une des disciplines les moins glamour et les plus rentables dans un concentrateur. Demandez à n'importe quel fournisseur comment son classificateur ou son ensemble cyclone conserve sa coupe sous l'usure, pas seulement le jour de la mise en service ; la réponse différencie les fournisseurs d'équipements des véritables partenaires de processus.
Étape 3 : Concentration – Séparation des minéraux de valeur de la gangue
C'est dans la concentration que l'argent apparaît. Les matières premières entrent à une teneur souvent mesurée en fractions de pour cent et repartent comme un produit valant la peine d'être expédié : concentré de cuivre généralement à 20-30 % de Cu, concentré de zinc supérieur à 45 % de Zn, la récupération déterminant si le plan d'affaires de la mine fonctionne réellement. Les quatre étapes sont importantes, mais c’est celle où la chimie, la physique et la conception de machines se rencontrent de la manière la plus visible.
Flottation par mousse : le cheval de bataille de l’industrie
La flottation exploite une propriété de surface simple : avec les bons réactifs, les particules de minéraux de valeur refusent d'être mouillées et s'attachent aux bulles d'air, les entraînant dans une mousse qui est écumée sous forme de concentré. Les réactifs se répartissent en une poignée de rôles : les collecteurs rendent les surfaces cibles hydrophobes, les mousseurs stabilisent la couverture de bulles, la chaux ou d'autres modificateurs règlent le pH, et les dépresseurs ou activateurs activent et désactivent les minéraux individuels. Avant que tout cela fonctionne, la boue doit répondre correctement à la chimie, ce qui est le travail du conditionnement : un réservoir de mélange d'agents ou un réservoir de mélange à haute concentration donne aux réactifs plusieurs minutes de temps de contact afin que la première cellule reçoive de la pâte traitée plutôt qu'une surprise chimique.
Un circuit de production gère cela comme une boucle de banques. Les cellules plus rugueuses effectuent une récupération rapide et massive ; les cellules charognardes extraient le reste des résidus plus grossiers ; les cellules plus propres nettoient à nouveau le concentré le plus grossier pour atteindre la qualité, leurs résidus étant recyclés vers la tête. La qualité et la récupération s'échangent à chaque vanne, et la disposition du circuit - et non les réflexes de l'opérateur - détermine où se situe cet échange.
Le choix de la machine dépend de la taille et du tonnage des particules. Les machines auto-amorçantes de type SF, JJF et BF aspirent leur propre air et leur propre boue et conviennent aux usines de taille moyenne qui souhaitent moins de pompes et des configurations plus simples. Pour les grandes cellules et les aliments grossiers ou denses, les machines à réservoir XCF et KYF fonctionnent sur un ventilateur commun : les cellules KYF assurent une forte dispersion de l'air à faible puissance, tandis que les cellules XCF gèrent l'admission du lisier entre les rives afin que toute la ligne s'écoule horizontalement sans pompes auxiliaires. Les tâches de gros grains nécessitent des machines de type CLF qui maintiennent en suspension les particules lourdes.
Étape 3 - Concentration Machine de flottation de type XCF/KYF Un ensemble réservoir-cellule jumelé pour les circuits plus grands : les cellules KYF offrent une forte dispersion de l'air avec une faible consommation d'énergie, tandis que les cellules XCF gèrent l'admission de lisier entre les rives, de sorte qu'un écoulement plus grossier et de récupération horizontal sans pompes supplémentaires - une disposition qui stabilise le circuit et réduit la puissance installée. Voir les spécificationsLes rénovations montrent clairement l’effet de levier. Dans le cadre d'une amélioration de la flottation du zinc de 3 000 tonnes par jour au Yunnan, le remplacement des anciennes berges par des machines à réservoir plus grandes et le renforcement de la classification ont donné aux métallurgistes un P80 stable avec lequel travailler - et la récupération a suivi. Des projets comme celui de la réforme technique de flottation du zinc modifient rarement le minerai ; ils changent la cohérence avec laquelle les quatre étapes se transmettent.
Quand la flottation n’est pas la solution : séparation gravitationnelle, magnétique et électrostatique
La flottation domine les sulfures et de nombreux minéraux industriels, mais trois autres familles trouvent leur place là où la physique leur convient mieux. La séparation par gravité exploite les différences de densité dans les gabarits, les tables vibrantes et les concentrateurs en spirale ; il est bon marché par tonne et excelle dans l'or grossier, la cassitérite, la chromite et les sables minéraux lourds, mais perd en efficacité à mesure que les particules deviennent fines. La séparation magnétique est l'épine dorsale du minerai de fer à base de magnétite - les séparateurs à tambour récupèrent régulièrement la magnétite au-dessus de 90 % - et les versions à haute intensité étendent la méthode à l'hématite et à l'ilménite. La séparation électrostatique sépare les conducteurs des non-conducteurs dans les circuits secs de sable de plage, séparant ainsi le rutile du zircon là où les deux sont non magnétiques.
Milieu de gamme illustratifs pour la planification des conversations. Les chiffres réels proviennent de tests effectués sur votre minerai, mais le schéma selon lequel les particules fines sont les plus difficiles à récupérer se maintient dans toutes les méthodes.
L'escalier montre pourquoi chaque boucle ajoutée permet d'obtenir un peu plus de récupération au prix d'un plus grand volume de cellules, de pompes et de temps de séjour. Les retours de récupération et de nettoyage sont ceux qui permettent de combler la majeure partie de l'écart entre un circuit médiocre et un bon.
Étape 4 : Déshydratation - Épaississants, filtres et récupération d'eau
La déshydratation ressemble à du ménage et se comporte comme un centre de profit. Une alimentation de flottation à 30 % de solides transporte plus de deux tonnes d'eau pour chaque tonne de minerai. Si cette eau part avec le concentré et les résidus, l'usine doit pomper, traiter et payer pour le remplacement ; si elle est récupérée et restituée, la même eau dessert le circuit pendant des années. Dans les régions minières arides, la récupération de l’eau n’est pas un élément de durabilité – c’est le permis d’exploitation.
L'épaississement renvoie la majeure partie de l'eau en premier
L’épaississant fait le gros du travail. Le lisier dilué entre dans un grand réservoir, le floculant lie les fines particules en amas à sédimentation rapide et l'eau claire déborde du bord pour être réutilisée tandis que des râteaux poussent le lit décanté vers une décharge centrale. Un épaississeur conventionnel doté d'un entraînement central - la configuration utilisée dans la plupart des concentrateurs de taille moyenne - reçoit généralement une alimentation à 20-35 % de solides et délivre un sous-verse à 50-70 % de solides, renvoyant le trop-plein sous forme d'eau de traitement. Le dimensionnement d'un épaississeur est un exercice de test de décantation : la surface par tonne par jour dépend de la rapidité avec laquelle vos solides floculés se déposent réellement, et non de l'optimisme du catalogue.
Recyclé à partir d'épaississants et de filtres : environ 80%
Maquillage frais perdu pour concentrer l'humidité, les résidus et l'évaporation : environ 20 %
Bilan hydrique indicatif pour un concentrateur avec épaississeurs bien exploités. Les plantes situées dans les régions pauvres en eau poussent la récupération à un niveau plus élevé ; les plantes avec un faible épaississement le paient chaque jour à la pompe.
La même logique s’applique aux résidus. L'épaississement des résidus à 55-70 % de solides avant qu'ils ne quittent l'usine réduit le parc à résidus, réduit le risque d'infiltration et maintient l'eau dans le circuit au lieu d'être enfouie sous un étang. Pour de nombreux nouveaux projets, l’épaississeur de résidus est désormais conçu en même temps que l’épaississeur de concentrés, car tous deux s’appuient sur les mêmes données de décantation.
Étape 4 - Déshydratation Concentrateur central de conduite Un épaississeur conventionnel avec entraînement central et mécanisme de ratissage : alimentation diluée, eau clarifiée débordant pour la réutilisation et sous-verse laissant 50 à 70 % de solides. Le diamètre est déterminé par des tests de décantation sur votre pâte, de sorte que la surface que vous achetez est la surface dont votre minerai a réellement besoin. Voir les spécificationsFiltration et séchage : prêt pour la route
La filtration termine le concentré. Les filtres à disques et à tambour sous vide amènent généralement les concentrés de cuivre ou de zinc dans la plage d'humidité de 8 à 15 %, les filtres à pression descendent plus bas là où les spécifications sont strictes et les filtres à disques en céramique brillent sur les concentrés fins et de grande valeur. La plupart des concentrés expédiés voyagent dans des limites d'humidité comprises entre 8 et 12 % fixées par les règles de sécurité du transport, de sorte que le filtre est la dernière porte de qualité avant la vente du produit. Le séchage thermique est ajouté uniquement là où les filtres ne peuvent pas atteindre les spécifications, car le carburant est plus cher que le tissu filtrant.
Un point souvent négligé : la performance de la déshydratation remonte en amont. L'eau recyclée transporte des réactifs et des sels dissous et, à mesure que la boucle se ferme, la chimie de l'eau change et peut altérer la sélectivité de la flottation. Les usines qui surveillent la qualité de l'eau de retour ainsi que le niveau et la récupération évitent la lente dérive qui apparaîtrait autrement des mois après la mise en service.
Comment les quatre étapes s'équilibrent : un exemple de bilan de masse
Conclusion d'abord : les quatre étapes ne sont pas quatre achats distincts ; il s'agit d'un bilan de masse divisé en quatre tâches. Le moyen le plus rapide de le déterminer est de faire de simples calculs sur une usine de cuivre de taille moyenne.
Une alimentation de 10 000 tonnes par jour à 1,0 % de cuivre transporte 100 tonnes de métal contenu. À 90 % de récupération, 90 tonnes sont rapportées au concentré. Si le concentré contient 25 % de cuivre, la production quotidienne est de 360 tonnes – et environ 9 640 tonnes de résidus quittent l'usine en contenant encore les 10 tonnes de cuivre restantes. Chacune des quatre étapes apparaît dans ces chiffres : le coût de broyage et la taille de la mouture déterminent à quel point l'usine peut obtenir une récupération proche de 90 %, la stabilité de la classification décide si cette récupération se maintient pendant toute la période de travail, l'équipement de concentration fixe la teneur à 25 % et la déshydratation décide quelle quantité des plus de 23 000 tonnes d'eau utilisées quotidiennement à 30 % de solides revient.
Lisez les interactions dans les deux sens. Une mouture plus fine augmente la libération et la récupération potentielle, mais multiplie le coût énergétique et les boues, qui gênent alors à la fois la flottation et l'épaississement. Une mouture plus grossière permet d'économiser de l'énergie et permet aux épaississeurs de fonctionner plus rapidement, mais laisse échapper de la valeur dans les résidus. Une dilution plus élevée en amont adoucit la flottation mais charge l'épaississant ; des sousverses plus épaisses facilitent la déshydratation mais risquent de laisser des particules grossières s'échapper vers les cellules. Aucun étage ne peut être réglé de manière isolée, c'est pourquoi des concepteurs expérimentés établissent le bilan de masse sur papier avant de souder un seul réservoir.
Liste de contrôle de l'acheteur pour l'équipement à chaque étape
La plupart des déceptions en matière d'approvisionnement dans le traitement du minerai remontent à la même poignée de lacunes : des tests effectués sur le minerai de quelqu'un d'autre, l'énergie indiquée comme taille de moteur et des conditions de service restées vagues jusqu'à la première panne. La liste ci-dessous transforme les quatre étapes en questions que vous pouvez poser à n'importe quel fournisseur.
- Exécutez d'abord les analyses et la minéralogie. Sachez quels minéraux ont de la valeur, leurs tailles de grains et comment ils s'intègrent à la gangue, car la taille de la libération détermine l'ensemble du schéma de traitement.
- Exigez des tests sur votre échantillon. Les tests de broyage, de décantation et de flottation en laboratoire sur votre minerai – et non sur un gisement « similaire » – constituent la réduction de risque la moins chère que vous puissiez acheter.
- Faites correspondre la classe de machine au devoir. Décharge par grille pour le broyage de première étape et trop-plein pour le rebroyé ; des classificateurs en spirale ou des hydrocyclones adaptés à votre coupe ; Types de cellules auto-amorçantes ou soufflées en fonction du tonnage et de la taille des particules.
- Comparez l'énergie par tonne, pas par kilowatts. Demandez des kWh/t à la mouture cible et une estimation de la puissance du cycle de vie, car le broyage à lui seul peut consommer la moitié de l'électricité de l'usine.
- Évaluez les pièces d’usure. Les médias, les revêtements, les composants du cyclone, les toiles filtrantes et les dents de râteau sont des coûts récurrents ; confirmer par écrit leurs taux de consommation et leurs délais de livraison.
- Vérifiez la boucle d'eau. Un épaississant cité sans test de règlement est une supposition ; demandez la surface de décantation par tonne et par jour derrière l'offre.
- Inscrire l'installation et la mise en service dans le contrat. Un fournisseur possédant une réelle expérience sur le terrain s'engagera à assurer la supervision, l'assistance à la mise en service et la formation des opérateurs, et pas seulement un calendrier de livraison.
- Demandez des plantes de référence avec la même famille minérale. Un fournisseur qui a commandé un minerai similaire avec un tonnage similaire concevra son projet en fonction de problèmes que vous n'avez pas encore rencontrés.
Deux d’entre eux méritent d’être soulignés. Les tests sur votre minerai réel ne sont pas négociables, car toutes les règles empiriques de cet article se conforment à la minéralogie. Et l'assistance à la mise en service différencie les fournisseurs d'équipements des constructeurs d'installations : les premières semaines d'un nouveau concentrateur déterminent ses habitudes de fonctionnement pendant des années, et une équipe de mise en service expérimentée empêche la formation de mauvaises habitudes.
Du schéma de traitement à l'usine en activité : pourquoi il est préférable de planifier les étapes ensemble
Un schéma de traitement dessiné par une équipe et des équipements achetés à plusieurs autres ont tendance à se rencontrer pour la première fois sur site, où les problèmes d'interface coûtent cher : un débit de broyeur qui ne convient pas à l'alimentation du classificateur, un épaississeur dimensionné pour le lisier d'un autre, un système de contrôle qui parle trois dialectes. La livraison d'ingénierie-approvisionnement-construction, généralement abrégée en EPC, existe pour éliminer ces coutures. Une partie réalise le bilan de masse depuis les tests jusqu'à la mise en service, de sorte que les quatre étapes sont conçues les unes par rapport aux autres plutôt qu'assemblées après coup.
Ce modèle convient aux fabricants qui fabriquent eux-mêmes les équipements. Notre usine de Zhuji, dans le Zhejiang - à environ 70 kilomètres de Hangzhou, avec des liaisons ferroviaires et routières vers le port - a passé des décennies dans les équipements d'enrichissement et de mélange par voie humide, soutient ses conceptions avec un système de qualité certifié ISO 9001 et plus de 200 machines de production et d'essai, et réalise des projets EPC complets de traitement des minéraux. Les travaux récents couvrent l'ensemble de la chaîne en quatre étapes : des machines de flottation XCF-KYF16, des réservoirs de mélange de 3 000 x 3 000 et un épaississeur de 9 mètres expédiés ensemble pour une usine de potasse en Thaïlande ; des concentrateurs de spodumène et de lépidolite au Sichuan et au Zimbabwe ; des circuits de zinc, de molybdène et de cuivre à travers la Mongolie intérieure, le Shaanxi et le Guangxi ; et des projets de potasse de lacs salés au Qinghai et au Laos.
L’avantage pratique pour un propriétaire d’usine est une responsabilité unique. Lorsque le broyeur, le classificateur, les cellules de flottation et l'épaississeur proviennent d'une même ingénierie, les garanties de débit sont négociées une seule fois, les pièces de rechange partagent un délai de livraison et l'équipe de mise en service a vu le schéma de traitement avant leur atterrissage. Cela ne rend pas un projet sans risque – les minerais sont toujours pleins de surprises – mais cela supprime les risques auto-infligés, qui sont ceux qui coûtent le plus cher.
Foire aux questions
Le concassage et le broyage sont-ils une ou deux étapes ?
Ce sont deux opérations en une seule étape. Les deux sont du broyage – une réduction de taille ayant le même objectif, la libération – mais ils utilisent des équipements différents et des conditions économiques très différentes. Le concassage est mécaniquement simple et bon marché par tonne ; le broyage est gourmand en énergie et précis. D’où la règle d’or : écraser le plus possible, broyer le moins possible.
Quelle étape consomme le plus d’énergie ?
Broyage, by a wide margin. In a conventional concentrator the mills commonly draw 40-60% of total plant power and are the largest single item on the electricity bill. Across the mining industry as a whole, comminution is estimated to consume a few percent of global electricity generation, which is why grind-size decisions dominate both cost and energy planning.
Quelle est la différence entre concentration et valorisation ?
La valorisation est le terme générique désignant tous les travaux de valorisation du minerai – les quatre étapes réunies. La concentration n'est que la troisième étape : la séparation réelle des minéraux de valeur libérés de la gangue, que ce soit par flottation, gravité, magnétisme ou électricité. Dire qu’une plante « fait de la valorisation » ne dit rien sur sa méthode ; dire qu'il gère un circuit de concentration par flottation décrit précisément la troisième étape.
Quelle est la finesse du broyage du minerai avant la flottation ?
La plupart des flottations de sulfures fonctionnent avec un P80 compris entre environ 45 et 150 microns, fixé par la taille de libération du minerai plutôt que par les machines. Les particules plus grosses qu'environ 150 à 200 microns sont souvent encore bloquées et flottent mal ; les particules inférieures à environ 10 microns deviennent des boues qui flottent lentement et s'assèchent mal. La bonne réponse pour un minerai spécifique provient d'essais en laboratoire de récupération de broyage, et elle est exprimée sous la forme d'un P80 que doit respecter l'étape de classification.
Quelle est la place de la lixiviation s’il n’y a que quatre étapes ?
La lixiviation appartient à l’hydrométallurgie, qui se situe à côté ou après les quatre étapes physiques plutôt qu’à l’intérieur de celles-ci. De nombreux schémas de traitement lixivient le matériau préparé par les premières étapes - pâtes de cuivre et d'or après broyage, minéraux de lithium après leur propre traitement - en utilisant des équipements agités tels que des réservoirs de lixiviation à mélange mécanique qui maintiennent les solides en suspension pendant des heures de contact chimique. Les quatre étapes se déroulent toujours en premier ; la lixiviation ajoute une voie de séparation chimique que la séparation physique ne peut pas atteindre.
Une petite ou simple plante peut-elle sauter une étape ?
Oui, quand le minerai le permet. L’or placérien et les sables minéraux lourds sautent souvent complètement le broyage parce que la nature a déjà libéré les grains ; le criblage, la séparation gravitaire et la déshydratation couvrent le flux. Ce qui est rarement négligé, c'est la déshydratation, car les réglementations sur l'eau et les limites d'humidité pendant le transport s'appliquent presque partout. Considérez les quatre étapes comme une liste de questions auxquelles il faut répondre - et soyez en mesure de justifier toute étape que vous omettez.
Si vous envisagez d'acquérir un nouveau concentrateur ou de reconstruire un ancien, abordez les quatre étapes dès le début - idéalement avec un test de tête, un débit cible et, le cas échéant, un rapport de laboratoire en main. Ces trois documents permettent à un ingénieur en équipement d'esquisser un bilan de masse, de proposer la bonne classe de machines pour chaque étape et de signaler les risques réellement importants pour votre minerai, au lieu de citer une brochure.
Nos ingénieurs travaillent avec des minerais de cuivre, de zinc, d'or, de phosphate, de potasse et de lithium, depuis les premiers essais jusqu'à la mise en service de l'usine, et nous sommes tout aussi heureux d'examiner un schéma de traitement existant que d'en concevoir un nouveau. Envoyez les détails de votre minerai, votre objectif de débit et vos exigences de broyage, et nous vous proposerons une proposition étape par étape que vous pourrez retenir contre toute autre offre.
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